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.新疆農業科學院生物質能源研究所，烏魯木齊 830091；2.新疆農業科學院輪臺果樹資源圃，新疆輪臺 841600；3.新疆農業職業技術學院，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]，其發病率最高可達到30%，嚴重影響庫爾勒香梨的外觀和品質，研究控制該類病害的經濟適用技術具有廣闊的應用前景。【前人研究進展】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,發現鈣素具有一定促進作用。趙曉梅等[4]研究發現，鈣肥濃度越大，抑制果實質量損失，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-甲基環丙烯(即l-MCP，l-methyleyelopropene)是1種乙烯受體抑制劑，阻斷與乙烯的結合，抑制其所誘導的與果實后熟相關的生理生化反應，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】研究鈣調節果實生理、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。【擬解決的關鍵問題】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，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。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連鎖經營有限公司提供；1-MCP，由武漢遠城科技發展有限公司提供；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，加入50 mL無離子水，輕搖，迅速密封 PE 帳，其產生的 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。處理結束后，置于(25± 0.5)℃下貯藏。貯藏期間每隔7 d 進行相關指標的測定，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/30)×100；腐爛率(%)=(腐爛果實個數/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 數據處理

采用Excel 2010軟件制作數據曲線圖；采用SPSS 18.0軟件進行LSD多重比較。

2 結果與分析

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處理貯藏不同天數后各處理內部的差異不顯著(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生，保持果實品質。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性外，其它處理都是負相關性。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角和黑斑率相關性的影響

研究表明，各處理果實萼端色調角和萼端黑斑病都呈正相關性。萼端色調角的數值越大，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生，保持果實品質，這與前人研究鈣對黃冠梨果面褐斑病影響結果一致[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生，保持果實品質，與文獻[10]一致。鈣能增強果實抵御萼端黑斑病等病害發生的能力[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處理相結合能起到更好的效果。

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

圖5 果實萼端色調角和黑斑率的相關性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、磷酸鈣等形態存在[21]，鈣在果實貯藏中形態的變化，體現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。

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

4 結 論

4.1采前噴施0.017%的鈣肥，結合采后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生，保持果實品質。

4.4采前噴鈣結合采后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當果實萼端色調角和萼端黑斑病的相關性R2值越接近1時，色調角數值的大小更能指示黑斑病的出現。