庫爾勒香梨萼端黑斑病發生的原因

摘 要：2007—2009年，在新疆庫爾勒地區，香梨在貯藏期發生一種此前極少發生的病害，即萼端黑斑。為了探明該病害的發生原因，對香梨健康果與萼端黑斑果果實品質、礦質元素等方面進行了比較研究，同時對黑斑病果進行病原學鑒定。結果表明，香梨萼端黑斑病果實較健果可溶性固形物含量低，且病果中公梨(花萼宿存或未脫落凈的)所占比例高達80％；礦質元素測定結果表明，病果中Ca含量低于健果，而N／Ca、K／Ca均高于健果，且果實花萼端鈣含量最低，氮含量以及N，Ca、K／Ca最高。柯赫氏證病法結果顯示，分離得到的枝孢霉屬(Cladosporium cladosporioides)和鏈格孢屬(Alternaria alternata)真菌為非致病菌。初步認為，庫爾勒香梨萼端黑斑病是一種由于果實品質下降和N／Ca、K／Ca失調及缺鈣引起的生理性病害。

關鍵詞：庫爾勒香梨；萼端黑斑病；品質；礦質營養；病原鑒定

中圖分類號：S661.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009—9980（20101)04—556—05

庫爾勒香梨(Pyrus sinkiangensis Yu)為新疆特產，果實具有皮薄、果肉酥脆、水分多、渣滓少、含糖量高、風味濃郁等優點，是我國超市占有率最高、銷售范圍最廣、銷售時間最長、國產梨銷售價格最高的梨品種，也是我國主要的出口梨品種。2009年香梨在貯藏至翌年4月份后果實萼端產生黑斑，發生率為4％～10％，嚴重者甚至達20％，給貯藏貨主和貯藏企業造成較大經濟損失，該病害在2007年曾有零星發生，但未造成重大經濟損失。作為庫爾勒香梨貯藏期間的一種新病害，其發病原因尚不清楚。我們通過果園及冷藏庫實地調研及比較萼端黑斑病果實與健果的品質、礦質元素等方面的差異，以及病原菌鑒定等方式，探明香梨萼端黑斑病發病原因，旨在為防治該病提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 材料

材料選自新疆庫爾勒市源田冷庫、世光倉儲冷庫(果實在冷庫中貯藏近8個月)，每個冷庫分別隨機抽取病果、健果各20個。于2009年5月18日收到由新疆庫爾勒香梨研究中心空運的病果及其對照樣品，當日在中國農業科學院果樹研究所測定。并于2009年5月20—23日趕赴新疆庫爾勒進行實地調研與果實品質測定，調查的企業包括世光倉儲冷庫、源田冷庫和拓普冷庫，分公梨(花萼宿存或未脫落凈的)、母梨(花萼全部脫落)和病果、健果進行品質測定，每個樣本容量為30個果。

1.2 方法

1.2.1 生理指標測定 (1)單果質量采用電子天平稱量(Shanghai sun ACS-3000A，上海旭日衡器有限公司，g)；(2)可溶性固形物含量(Soluble Solids Con—tent，SSC)PR-101α折光儀，日本ATAGO公司，％；(3)總糖含量采用滴定法測定，方法參見NY／T 1278—2007；(4)可滴定酸含量(Titratable Acid，TA)測定，瑞士萬通808智能電位滴定儀(％)；(5)果實硬度(53205型數據可輸式硬度計，意大利，kg·cm^-2)；(6)公梨所占百分率(％)=公梨個數／總果數×100；(7)果皮底色采用日本美能達CR-400色差儀測定，所用光源為D65光源，其中在Lab色空間中，H值表示色度角，其值高低反映果皮底色轉黃程度，H值越低，果皮底色越黃。

1.2.2 礦質元素測定(1)N的測定：采用凱氏法測定，所選儀器為福斯公司kjeltec2300的自動定氮儀，方法參見GB／T 5009，3-2003；(2)P、K、Ca、B等礦質元素采用島津公司ICPE-9000等離子發射光譜儀測定，方法參見NY／T 1653-2008。

1.2.3 病樣采集、病原菌分離與致病性測定病原菌的分離采用常規組織分離法，即切取香梨黑斑病果實的病健交界處組織，置于PDA培養基上，25℃培養至菌落直徑達2.0cm，挑取菌落邊緣新生菌絲進行純化，經單孢分離后保存在PDA培養基試管斜面上。另將純化菌株平板培養至產孢，鏡檢，確定病原菌類型。用針刺接種法和無傷接種法，將分離到的2株菌種孢懸液分別接種到健康香梨果實上，另將2菌株混合孢懸液接種到香梨果實上，保濕培養進行致病性測定，接種試驗期間環境溫度平均為20.5℃。

1.2.4 數據分析采用SPSS 13.0統計分析軟件進行數據分析處理。

2 結果與分析

2.1 香梨萼端黑斑病癥狀描述

香梨黑斑病果實萼端深綠，硬度較高。初期萼端果皮變黑，切開表皮，果肉有淺褐色蜂窩狀壞死，果肉稍苦。發病后期病部產生輕微的塌陷，萼端產生黑色霉層，病斑邊緣處果皮變黑，果肉內部病健交界明顯，病部呈蜂窩狀且有黏稠墨汁狀物質(圖版—A～C)。

2.2 果實品質對香梨萼端黑斑病發生的影響

品質測定結果表明，病果單果質量和果實硬度均顯著高于健果，可溶性固形物和可溶性糖含量病果均顯著低于健果，病果公梨多，母梨少，公梨較母梨硬度大、單果質量、品質差(表1，2)。病果果皮顏色日值低于健果，說明病果較健果果皮顏色更黃，可滴定酸含量病果與健果差異不顯著。

2.3 礦質元素對香梨萼端黑斑病發生的影響

如表3所示，香梨果皮Ca含量遠高于果肉，無論是果皮還是果肉，病果中Ca含量均明顯低于健果相應部位，其中病果中Ca含量較健果低33>78％。病果N、P、K、B含量均高于健果，病果中N／Ca和K／Ca均高于健果。試驗結果也表明，果皮中的Ca與N、K呈顯著負相關，相關系數分別為0.985和0.955(圖1，2)。在對果實不同部位礦質元素比較過程中發現，果實花萼端鈣含量最低，氮含量以及N／Ca、K／Ca最高。

2.4 香梨黑斑病病原菌鑒定

通過對病健交界處果肉進行分離培養，鏡檢純化病原菌，共分得菌種2株，經病原學鑒定，分得的菌株分別為(1)枝孢霉屬Cladosporium cIadospori—oides，(2)鏈格孢屬Auernaria alternata，其中以枝孢霉屬所占比重較高，達80％。

對分離得到的2株菌株進行柯赫氏法則驗證。其致病性測定結果顯示，針刺接種均可使香梨萼端產生病斑，如圖版—D～F所示，回接枝孢霉屬產生了較小的黑色病斑，而回接鏈格孢屬產生了邊緣褐色軟腐狀的病斑，混合接種病斑邊緣也呈軟腐狀，但并未產生典型的自然發病癥狀。說明它們不是萼端黑斑病的致病菌，也進一步說明萼端黑斑病不是一種真菌侵染病害。

3 討論

3.1 果實品質的作用

庫爾勒香梨萼端黑斑病病果公梨所占百分比明顯高于母梨，一方面，公梨大多花萼宿存，處于張開狀態，因此，自然界中普遍存在的真菌容易順花萼侵入果實內部形成霉層，另一方面，公梨果個大、品質差。研究結果也表明，發生萼端黑斑病的果實可溶性固形物含量和可溶性糖含量均較健果低，可見，黑斑病的發生與果實品質有著一定關系。另據調查發現，該病主要在貯藏后期發病，氣調庫較普通低溫庫發病輕，低溫庫部分果心發黃、發褐。上述結果表明，香梨萼端黑斑與果實衰老密切相關，品質相對較差的果實更易衰老。

3.2 礦質元素的作用

測定結果表明，萼端黑斑病病果果實Ca素含量明顯低于健果，N／Ca、K／Ca均高于健果，果實中Ca的含量與生理性病害的發生有直接關系，Ca可以維持細胞膜穩定性以及細胞完整性，Marschner認為，細胞伸長需要松弛的細胞壁，而松弛的細胞壁恰恰來源于Ca元素的缺乏。因此，Ca含量的降低在一定程度上為果實生長過程中細胞伸長提供了條件。嚴重缺鈣時，質膜結構普遍解體，分室化作用消失。在果實衰老過程中，果實因缺Ca造成細胞壁塌陷，又因果實內部糖分轉化成醌、萘類等墨汁狀物質造成果實凹陷及黑狀病害。香梨果實，遠端部一萼端果皮及果肉Ca含量最低，N含量以及N／Ca、K／Ca最高。萼端礦質營養運輸距離最遠，而庫爾勒香梨縱橫徑比值較大，果實較長，更為不易移動的Ca的運輸增加了阻力。已經證實具有‘西洋梨形(pear-type，西洋梨果實較長，縱橫徑比值較大，香梨有西洋梨親本)’即果形較長品種的番茄更易得頂腐病，就是這個道理。陳發河等㈣研究認為，鈣處理減輕了香梨果實貯藏期間皮孔壞死形成麻點或擴展成花斑這一生理病害的發生及程度，因此，是否可以通過補鈣的方式減少果實萼端黑斑病這一生理病害的發生有待于進一步研究。

氮肥和果實組織含氮濃度對果實鈣營養失調癥的發生有比其他因素的作用都要大的影響，研究結果表明，香梨病果中氮含量高于健果，高濃度的氮含量影響了果實對鈣的吸收。Martin等舊研究認為，NH4⁺態氮的增加極大地減弱了果實對鈣的吸收。同時發現，香梨病果中鉀含量高于健果，這與Marin等在杧果上的研究結果相一致，低濃度鈣促進鉀素的吸收。當鈣濃度下降到臨界水平時，鉀取代鈣后，會增加膜的滲透性，導致果實迅速衰老㈣，王仁才等在獼猴桃上的研究也表明，當鉀肥過量時，加快了獼猴桃果實的衰老。

3.3 病原菌的作用

柯赫氏法則驗證結果表明，分離到的菌株未使果實產生相同的病狀，為非致病菌，萼端黑斑病病部產生的霉層可能是弱寄生菌或腐生菌。大多數寄生真菌通過釋放果膠酶溶解植物胞間層而侵染質外體，而這些酶的活性受Ca²⁺的強烈抑制，同時缺鈣引起果實生理性衰老速率加快，果實抗病性下降，從而導致弱寄生菌或腐生菌侵染，形成肉眼可見的病變。

庫爾勒香梨果實萼端黑斑病是一種由于果實品質下降和N／Ca、K／Ca失調及缺Ca引起的生理性病害，其發病原因與番茄舊、甜椒臍腐病以及西洋梨、桃㈣等的頂腐病發病部位、癥狀及發病原因等基本一致，并且香梨有西洋梨血統，建議庫爾勒香梨萼端黑斑病定名為頂腐病(Blossom-end mt)，以便于國際國內交流。防治庫爾勒香梨頂腐病應從采前果園土肥水管理人手，采后貯藏條件對控制該病害的發生也起著至關重要的作用。研究結果為下一步開展對該病害的綜合控制技術研究奠定了基礎。今后將針對香梨頂腐病開展深入、全面的研究。礦質元素吸收利用及其在果實中的相互作用、礦質元素與果實品質和果實衰老的關系將是下一步研究的重點。