正交組合對庫爾勒香梨貯期病害的影響

趙曉梅，樊國全，吳玉鵬，章世奎，王紹鵬，王亞銅，孫召展

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學院生物質(zhì)能源研究所，烏魯木齊 830091；2.新疆農(nóng)業(yè)科學院輪臺果樹資源圃，新疆輪臺 841600；3.新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院，新疆昌吉 831100)

0 引 言

【研究意義】萼端黑斑病是庫爾勒香梨貯藏期間發(fā)生的主要病害，該病害是果實缺鈣引起的重要生理性病害[1]，其發(fā)病率最高可達到30%，嚴重影響庫爾勒香梨的外觀和品質(zhì)，研究控制該類病害的經(jīng)濟適用技術(shù)具有廣闊的應用前景?！厩叭搜芯窟M展】鈣對呼吸作用的影響是因為鈣維持了細胞膜的完整，抑制了呼吸作用，延遲了果實生理代謝的紊亂[2]。陳婷等[3]對黃花梨的樹葉和根系噴施各種鈣鎂肥觀察其貯藏效果,發(fā)現(xiàn)鈣素具有一定促進作用。趙曉梅等[4]研究發(fā)現(xiàn)，鈣肥濃度越大，抑制果實質(zhì)量損失，保持果實硬度的效果越好。庫爾勒香梨采前噴施0.020%的鈣肥時效果最好。l-甲基環(huán)丙烯(即l-MCP，l-methyleyelopropene)是1種乙烯受體抑制劑，阻斷與乙烯的結(jié)合，抑制其所誘導的與果實后熟相關(guān)的生理生化反應，目前已廣泛應用于蘋果、梨、葡萄、桃、番茄、甜瓜等40多種農(nóng)作物[5]。1-MCP在抑制紅星和紅富士蘋果衰老的同時，也抑制了虎皮病的發(fā)生[6]。適宜濃度的1-MCP可顯著抑制“Anjou”梨的黑皮病，其中0.5 μL/L 1-MCP能很好地控制“Anjou”梨的黑皮病，對于其他品種西洋梨的抑制效果也很好[7-9]。【本研究切入點】研究鈣調(diào)節(jié)果實生理、減輕生理病害和1-MCP延緩呼吸躍變型果實的成熟衰老作用，提高其商品性的作用?！緮M解決的關(guān)鍵問題】研究設計鈣和1-MCP 2因素3水平的正交組合，分析庫爾勒香梨貯期病害及相關(guān)生理變化的影響，找出鈣和1-MCP的最佳組合。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 庫爾勒香梨

在巴音郭楞蒙古自治州輪臺縣新疆農(nóng)科院輪臺國家果樹資源圃王德福果園進行。在庫爾勒香梨坐果2～6周內(nèi)，每隔1周采用0.014%、0.017%、0.020%液鈣肥噴灑樹體葉片1次，以清水噴灑為對照，共噴灑3次。每處理重復3次，單株小區(qū)。表1

表1 因素水平Table 1 Factor level

1.1.2 試 劑

液鈣肥由北京雷力綠色肥業(yè)連鎖經(jīng)營有限公司提供；1-MCP，由武漢遠城科技發(fā)展有限公司提供；MAP采用聚乙烯(PE)材料，由新疆巨合科技有限責任公司提供。

1.1.3 儀器設備

FHM-5果實硬度計(日本竹村電械制作所)、CR-10果實色差計(日本)、DDSJ-308A型數(shù)字式電導率儀(上海精密科學儀器有限公司)。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

果實采摘后立刻運回實驗室，剔除病果和爛果，挑選成熟度一致、大小一樣的果實，預冷24 h。將預冷后的香梨果實(15 kg)放入由PE 膜(厚0.1 mm) 制成的1 m3密封帳中，將1片 1-MCP 片劑放入 50 mL 燒杯中，放入 PE 帳內(nèi)，加入50 mL無離子水，輕搖，迅速密封 PE 帳，其產(chǎn)生的 1-MCP量為 1.0 μL/L，在 25℃條件下，熏蒸 7～8 h 后，揭開 PE帳，通風 30 min。處理結(jié)束后，置于(25± 0.5)℃下貯藏。貯藏期間每隔7 d 進行相關(guān)指標的測定，以不加 1-MCP 的為對照(CK)。試驗重復3次，每處理30 kg果實。

按照正交試驗的要求進行處理設計。表2

1.2.2 測定指標

果實去皮硬度(高10 mm，探頭徑12 mm之半球體)；果實萼端的色澤(ho= 180o+arctan(b*/a*))；相對電導率(L1/ L0×100，L1-浸泡后提取液的電導度；L0-殺死組織后提取液的電導度)；黑斑率(%)=(黑斑果實個數(shù)/30)×100；腐爛率(%)=(腐爛果實個數(shù)/30)×100。表3

表2 正交試驗Table 2 Orthogonal experiment

表3 正交試驗Table 3 Orthogonal experiment

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010軟件制作數(shù)據(jù)曲線圖；采用SPSS 18.0軟件進行LSD多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 正交組合對果實相對電導率的影響

研究表明，在整個貯藏過程中，不同處理果實的相對電導率在第28 d達到谷值，之后各處理果實的相對電導率逐漸上升。28 d之后，各處理果實相對電導率的高低為：處理1>處理4>處理8>處理5>處理2>處理3>處理6>CK>處理9>處理7。圖1

圖1 庫爾勒香梨貯藏期間果實相對電導率變化Fig.1 Changes of relative conductivity in Korla fragrant pear during storage

2.2 正交組合對果實腐爛率的影響

研究表明，不同處理果實的腐爛率隨著貯藏時間的延長而逐漸上升。各處理果實腐爛率的高低順序為：處理6>處理1>處理5>處理8>處理9>處理7>CK>處理4>處理3>處理2。圖2

圖2 庫爾勒香梨貯藏期間果實腐爛率的變化Fig.2 Decay rate changes of Korla Pear in storage

2.3 正交組合對果實萼端黑斑率的影響

研究表明，處理2、處理3、處理7和CK處理貯藏不同天數(shù)后各處理內(nèi)部的差異不顯著(P>0.05)。貯藏過程中，處理2果實的黑斑率最低，為6.7%，采前采用0.014%液鈣結(jié)合采后2.0 μL/L 1-MCP處理，能夠降低貯期果實萼端黑斑病的發(fā)生，保持果實品質(zhì)。圖3

圖3 庫爾勒香梨貯藏期間果實黑斑率變化Fig.3 Black spot rate changes of Korla Pear in storage

2.4 正交組合對果肉硬度和相對電導率相關(guān)性的影響

研究表明，除處理3、處理7和處理9果肉硬度和相對電導率呈正相關(guān)性外，其它處理都是負相關(guān)性。果實相對電導率越高，果肉硬度越低，果實的貯藏性下降。其中，負相關(guān)處理中CK處理的R2值最大，為0.457。圖4

2.5 正交組合對果實萼端色調(diào)角和黑斑率相關(guān)性的影響

研究表明，各處理果實萼端色調(diào)角和萼端黑斑病都呈正相關(guān)性。萼端色調(diào)角的數(shù)值越大，黑斑率就越高，其中，處理3中R2值最大，為0.950 6，越接近1。圖5

3 討 論

3.1采前采用0.014%液鈣結(jié)合采后2.0 μL/L 1-MCP處理，能夠降低貯期果實萼端黑斑病的發(fā)生，保持果實品質(zhì)，這與前人研究鈣對黃冠梨果面褐斑病影響結(jié)果一致[10]。果實生長期噴鈣可以使庫爾勒香梨[11]、甜櫻桃[12]、巴梨[13]保持較高的果實硬度和鮮亮的果皮色澤；貯前，采用一定濃度的1-MCP處理碭山酥梨[14]和黃金梨[15]，冷藏條件下也能起到相同作用。將2個因素疊加，研究表明，低濃度的采前噴鈣，結(jié)合采后1-MCP處理果實，貯藏效果更為顯著。

3.2采前噴施0.014%液鈣結(jié)合采后2.0 μL/L 1-MCP處理庫爾勒香梨，能夠明顯降低貯藏期間果實萼端黑斑病的發(fā)生，保持果實品質(zhì)，與文獻[10]一致。鈣能增強果實抵御萼端黑斑病等病害發(fā)生的能力[16，17]，1-MCP處理能極顯著的抑制巴梨[18]、碭山梨[19]黑皮病的發(fā)生，極顯著抑制(運城)和完全控制(太谷)酥梨貨架期的虎皮病[20]，所以采前噴鈣和采后1-MCP處理相結(jié)合能起到更好的效果。

圖4 果肉硬度和相對電導率的相關(guān)性 Fig.4 Correlation between pulp hardness and relative conductivity

圖5 果實萼端色調(diào)角和黑斑率的相關(guān)性Fig.5 The correlation between the color Angle of calyx end and the percentage of black spotin

3.3有研究表明，鈣在果實細胞中以水溶性Ca2+、草酸鈣、果膠酸鈣、磷酸鈣等形態(tài)存在[21]，鈣在果實貯藏中形態(tài)的變化，體現(xiàn)了不同時期鈣生理作用的改變。而黃冠梨果皮中的Ca含量較低，以及Ca/Mg、Ca/K、Ca/(Mg + K)的比值可能是果皮發(fā)生褐變的重要原因[22]；頂腐病可能與果皮、果肉組織缺鈣，以及頂部果皮缺Mg有關(guān)。

3.4各處理果實萼端色調(diào)角和萼端黑斑病都呈正相關(guān)性，色調(diào)角的大小是否能預示著黑斑病的出現(xiàn)，還需進行深入和重復研究。

4 結(jié) 論

4.1采前噴施0.017%的鈣肥，結(jié)合采后2.0 μL/L的1-MCP熏蒸處理能能更好地維持細胞膜的完整性，延緩果實衰老。

4.2采前噴施0.014%的鈣肥，結(jié)合采后2.0 μL/L的1-MCP處理能較好的抑制果實的腐爛率，延長貯藏期。

4.3采前采用0.014%液鈣結(jié)合采后2.0 μL/L 1-MCP處理，能夠降低貯期果實萼端黑斑病的發(fā)生，保持果實品質(zhì)。

4.4采前噴鈣結(jié)合采后1-MCP處理能夠降低果實相對電導率，保持果肉硬度，延長果實貯藏期。

4.5當果實萼端色調(diào)角和萼端黑斑病的相關(guān)性R2值越接近1時，色調(diào)角數(shù)值的大小更能指示黑斑病的出現(xiàn)。