库尔勒香梨果实病害的研究进展
2014-08-15陈国刚
江 英 陈国刚 秦 睫
(石河子大学食品学院,新疆 石河子 832003)
库尔勒香梨是新疆传统的优质特色果品,新疆特定的地理气候条件赋予库尔勒香梨特殊的品质。库尔勒香梨果实大小适中,香味浓郁,皮薄肉脆,清甜爽口,细嫩多汁,尤以芳香味享誉海内外,产品远销美国、加拿大、澳大利亚、泰国、新加坡、马来西亚、菲律宾、印度尼西亚、新西兰、智利、荷兰、苏丹、英国等二十多个国家和地区,深受国内外消费者喜爱,每年出口量在3万吨左右,平均出口离岸价远高于国内其它梨品种和大多数果品,显示出较强的市场竞争优势[1]。据统计,2010年新疆的库尔勒香梨面积达到50967hm2,结果面积35733hm2[2]。
近年来,随着库尔勒香梨种植面积和产量的不断扩大,发现其果实在运输、贮藏和销售过程中各种病害相继发生,严重影响了香梨的鲜果品质和商品价值,造成了重大经济损失。本文对近年来国内外有关香梨果实病害研究的动态进行综述,旨在为库尔勒梨病害防治和产业的可持续发展提供技术参考。
1 库尔勒香梨果实的生理病害
1.1 果实畸形
库尔勒香梨的正常果实(俗称母梨)呈倒卵形、倒圆锥形或长圆形,果顶(萼端)平圆,曹注中深、中广,果面光滑,成熟时底色黄绿,贮藏一个月后逐渐变黄。近年来出现了几种不正常果实,有果顶突出全果呈纺锤形(俗称公香梨或猪嘴梨)或表面呈蟾皮状,肉质变硬,果顶在成熟时呈深绿色且经短期贮藏不变黄,还有全果呈凹凸畸形等,这不仅影响外观,而且降低了果实品质,给生产造成了损失。有研究认为这是由营养失调造成的果实生理病害,氮素过多、钙素缺乏是果实生理病害的一个主要原因。通过土壤施钙、果面喷钙或创造利于果实吸收钙的条件,均能明显减少病果率;此外,还与果实在生长时萼片脱落与否有关系,正常果萼片多脱落,而突顶果萼片多宿存。生产上在幼果期人工或用化学药剂除去萼片,均可明显提高正常果比例[3]。
1.2 果皮锈斑病
果面产生水锈,也称果皮化学锈斑。库尔勒香梨化学锈斑是库尔勒香梨果实在低温贮藏后期普遍发生的一种最严重的生理病害,尤其是气调贮藏后期库尔勒香梨果皮更易产生化学锈,大大降低了商品价值。该病主要症状表现在库尔勒香梨果皮表面,通常是绿色部分出现不规则且平坦的褐色至深褐色病斑,发病初期病斑面积较小,皮下果肉组织正常,发病后期病斑可蔓延整个果面,部分果肉也随之变褐,果肉虽可食用,但外观已完全失去商品性,也造成极大经济损失[4]。通过对气调贮藏中库尔勒香梨表皮锈斑形成与相关酶活性的研究发现,多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)活性与库尔勒香梨表皮锈斑的产生呈正相关性;而酚类物质的含量与库尔勒香梨表皮锈斑的形成呈负相关性,还与气调贮藏环境湿度、贮藏时间呈正相关,贮藏的环境湿度越大,香梨锈斑产生得越快,锈斑面积也就越大,贮藏环境湿度对香梨锈斑的形成起着关键性作用[5,6]。
在果实采收前适量施用磷钾肥,控制氮肥的施用量,可改善果实品质,降低化学锈斑发生率;做到适时采收,首先采摘树体外围着色好或成熟度高的果实,然后再采摘树体内着色差、成熟度低的果实,做到分期采收;果实贮前及时进行喷钙处理,喷钙时间为7月上旬、8月中旬和9月初,这样可以提高库尔勒香梨耐贮性,减少果皮化学锈斑的发生;或者采后浸钙可明显地增加果皮中钙含量,在5~7个月的贮藏期内能抑制化学锈斑的发生;在库尔勒香梨呼吸高峰到来的前15天左右,贮藏温度降至-2~1.5℃可以明显地降低果实的呼吸高峰值,也可减少化学锈斑的发生;另外,也可用塑料薄膜覆盖加湿口处附近的库尔勒香梨以防病害发生,因为加湿器喷出水雾,易与贮藏环境中高CO2结合生成H2CO3,弱酸性的H2CO3可能会腐蚀果皮而产生化学锈斑[4]。
2 库尔勒香梨果实的病理病害
梨果实采后病原菌造成腐烂损失的最主要原因之一是潜伏侵染,据研究有二十几种病原菌可以侵染梨果实。主要有灰霉葡萄孢(Botrytiscinerea)、扩展青霉(Penieilliume Expansum)、仁果白盘炭疽病(Gloeosporium album)、无柄盘菌(Pezieula spp)等[7-9]。据Sanderson D.G研究报道梨上的青霉属主要有:普通青霉(P.commune)、扩展青霉(P.expunsum)、皮落青霉(P.crustosum)、灰棕黄青霉(P.griseofulvum)、离生青霉(P.solitum)和P.curantiogriseum等六种青霉[10]。目前在香梨采后病理学方面的研究较少,曲向华曾对库尔勒香梨采后果皮抗病性及主要致腐病原菌侵染过程进行了研究,通过对新疆库尔勒香梨上的病原真菌种群分布的研究发现,主要有交链孢属(Altemaria spp)、青霉属(Penicinium spp)、黑曲霉(Aspergillus nigerV.Tiegh)、根霉属(Rhizopus spp)、 粉 红 单 端 孢(Triehotheeium roseum (Bull)link)以及灰霉葡萄孢(Botrytis cinerea Pers)。其中,黑曲霉和根霉属分离率高,但是二者均与交链孢属伴生,根霉还与青霉伴生,是属于次级侵染菌,粉红单端孢形成粉红色略下陷菌落,主要是采后高温时发病,低温抑制发病;链格孢(A.alternata)和扩展青霉是新疆库尔勒香梨贮藏期主要的腐烂病原菌[11]。
香梨在贮藏过程中发病,一方面影响果实的外观、口感,降低商品价值;另一方面,给果农也带来了严重的经济损失。在生产实践中,近年来通过对库尔勒香梨主要产区的冷库群进行调查,发现香梨在贮藏期发病主要有梨果柄基腐烂病、香梨萼端腐烂病和黑腐病三种病害。
2.1 梨果柄基腐烂病
梨果柄基腐烂病的主要症状为从果柄基部开始腐烂发病,造成危害的类型主要是水烂型,开始是在果柄基部产生淡褐色、水渍状烂斑,很快使果实全腐。一般在入库6个月之后开始发病[12],发病的主要原因是梨果采收及采后摇动果柄造成内伤,而贮藏期间果柄失水干枯通常会加重病情。防治的方法主要有采收和采后尽量不摇动果柄,防止内伤;贮藏时湿度保持在90~95%,防止果柄干燥枯死;采后用体积分数50%的多菌灵1000倍液洗果,晾干后装箱也可减少此病的发生[13]。
2.2 香梨萼部病害
香梨萼部病害俗称“黑头病”,经过调查发现,库尔勒香梨“黑头病”主要是在气调库和冷库中贮藏6个月后才开始发病,而且发病期较长,发病较慢。库尔勒香梨萼部病害发病症状为:发病初期首先是果实萼部果皮出现黑褐色斑块,继而果实萼部果肉开始褐变硬化,病斑处果皮皱缩,由果实萼部向果心扩大,最终病部呈现黑褐色硬化凹陷状[14]。唐文娟等对香梨黑头病进行了病原菌分离、纯化和形态学的初步鉴定,其结果表明,侵染黑头病香梨的病原菌有七株病原菌,分属于枝孢属(Cladosporium,简称C)、青霉属(Penicillium,简称P)、链格孢属(Alternaria,简称AL)和曲霉属(Aspergillus,简称AS),同时通过致病性实验确定致病菌为真菌界(Fungi)半知菌亚门(Deuteromycotina)丝孢纲(Hyphomycetes)丝孢目(Hyphomycetales)暗色孢科(Dematiaceae)枝孢属(Cladosporium)。目前,香梨萼部病害主要出现在“公梨”上。初步分析,其原因可能是香梨“公梨”萼部突出,因而使致病菌易于侵入,且香梨冷库及气调贮藏环境的湿度都要求达到90~95%,高湿环境利于致病菌的大量繁殖及快速传播,从而造成大批香梨感染病害[15]。研究表明紫外线照射或水杨酸,壳聚糖处理对库尔勒香梨致病菌多株枝孢菌(Cladosporium herbarum Link)均有抑菌效果,其中以紫外线处理致病菌效果最好,其次是壳聚糖。因此利用紫外线、水杨酸、壳聚糖这三种处理防治库尔勒香梨黑头病可能达到较好的防治效果[14]。
贾晓辉等[16]对库尔勒香梨萼端发病的原因进行了研究,通过对健康果和萼端发病过的果实品质,矿质元素等进行了比较研究,其结果表明库尔勒香梨萼端黑斑病可能是一种由于果实品质下降及N/Ca、K/Ca失调及缺Ca引起的生理性病害。
2.3 香梨黑斑病
香梨果实在贮藏期间,由于链格孢引起的梨果实上的黑斑病是重要的贮藏病害,发病果实表面形成圆形或不规则型黑褐色病斑,病斑表面产生黑色霉层,中间凹陷,影响果实的商品价值。
香梨果实黑斑病为典型的潜伏侵染病害,一般在果实幼果期侵染,果实无明显发病症状,到果实釆后贮藏120d以后发病,果实腐烂,长斑,出现轮纹状水渍,表面生霉。通过形态学和分子生物学鉴定,香梨黑斑病的病原菌为链格孢属交链孢菌(Alternate(Fr.) Keissl)。链格孢在采前可通过两种途径侵染香梨果实:一是,在花期通过开放的花柱侵染进入心室;二是,在果实膨大期经果实表皮侵入,潜伏在皮下组织。黑斑病是潜伏性病菌,因此对于该病的防治比较困难。目前,对于新疆库尔勒香梨黑斑病的研究鲜见报道,用甲基托布津对库尔勒香梨黑斑病菌孢子萌发有抑制效果,这可能与梨黑斑病菌属弱寄生性有关,因此在采收香梨时应避免造成伤口,以减少其侵染率[17]。在贮藏期间,用的短波紫外线(UV-C)照射处理后香梨的对黑斑病也有一定的抑制作用[18]。
3 展望
香梨果实病害的发病规律和防治是香梨产业发展的一个重要环节,越来越受到各方面的重视。目前,对香梨的研究主要集中在采后贮藏保鲜技术等方面,而且香梨的冷藏和气调贮藏保鲜技术已经很成熟,但是库尔勒香梨在贮藏期间发展的病害造成了较大的损失,影响了果实的品质和经济效益,而目前对于新疆库尔勒香梨病害的研究还比较少,需要进一步进行深入研究,如从分子水平阐明香梨果皮锈斑发生过程和作用机制,可为香梨果皮锈斑的调控技术提供重要的理论依据;香梨萼部病害究竟是由于微生物引起的病理病害还是由于元素缺乏造成的生理病害,还有待进一步进行研究;以及采取各种方法、手段和途径系统地研究香梨果实的病理病害,找出致病菌及致病机理,从根本上对其进行防治,以完善库尔勒香梨贮藏技术,提高果实贮藏品质,从而达到真正提高香梨的附加值和经济效益,促使新疆香梨产业的健康可持续发展。
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