第五章园艺产品采后病害及其防治园艺产品采后在贮藏、流通期间发生的病害通称为采后病害(postharvest diseases)。
园艺产品的采后病害可分为两大类:生理失调(physiological disorder)病理病害(pathological decay)第一节果蔬贮藏中发生的生理失调(逆境伤害)果蔬采后的生理失调也称为采后生理病害,是由于环境条件不适或生长发育期间营养不良造成。
一切会引起生物体生理功能失常的环境条件都属于逆境(Stress)。
生理失调是果蔬对逆境产生的一种反应。
逆境伤害主要有低温伤害(冷害及冻害)、气体伤害Question 1降温贮藏是延长果蔬贮藏期的一种主要方法。
低温对果蔬有何有利影响?有什么不利影响?一、冷害(Chilling injury)概念:果蔬在其组织冰点以上的低温中贮藏时发生的代谢失调称为冷害。
Question 2是否各种果蔬在低温贮藏时都有可能发生冷害?•冷害发生的可能性与果蔬的品种、种类有关;•易发生冷害的产品称为冷敏感产品。
冷敏作物低温贮藏不当时,害处多于益处,不仅藏的优越性不能充分体现,产品还会迅速败坏,贮藏寿命缩短。
•冷害发生的温度依果蔬的不同而有较大差异,一般在0~15℃。
大部分果蔬短暂受冷后回到暖处仍可以恢复正常代谢,长久受冷后则组织和细胞受到损伤,不能恢复正常代谢。
二、冷害的症状及生理变化1、冷害常见的症状①表皮凹陷②退绿、果皮变黑③水渍状④烫伤状⑤腐烂,坏死⑥后熟果实如香蕉、芒果将不能成熟或成熟不正常⑦产生异味(如油梨、柑桔等)⑧果肉褪色(番茄)冷害后显微结构的变化: 线粒体肿胀解体内质网肿胀核糖体消失细胞核染色质聚集液泡破裂2、冷害发生后的生理生化变化◎呼吸速率及呼吸商改变冷害开始时,呼吸速率异常增加;随着冷害发展,呼吸速率下降;◎果蔬细胞膜受到伤害,透性增加,离子相对渗出率上升;◎由于细胞膜受伤害,使乙烯合成酶系统活性明显降低;◎三羧酸循环发生混乱,导致中间产物α-酮酸积累。
3、冷害机理有多种解释和假说,以膜相变理论为主导。
冷害的机理果蔬植物发生冷害后,细胞膜发生相变,由液晶态变成凝胶态,影响膜结合蛋白和酶,增加透性。
膜的相变引起膜结合酶活化能增加,加重代谢中的能负荷,造成细胞的能量短缺。
与此同时,与膜结合在一起的酶活性的改变会引起细胞新陈代谢的失调;有毒物质积累,使细胞中毒,最终导致细胞及组织的损伤与死亡。
Question 3•与冷害有关的因素有哪些?“三T理论”与冷害发生密切相关的三个方面:贮藏温度(temperature)持续时间(time)产品忍耐力(tolerance)4 、影响冷害的因素(1)产品的内在因素品种、成熟度、收获期等品种:从植物分类看,以胡瓜科、茄科、柑橘科的果蔬偏多;从地域环境看,热带、亚热带原产果蔬多具冷敏性。
作物冷敏感性差异与其脂肪酸的不饱和程度有关,脂肪酸的不饱和程度越高,对低温的忍耐性就越强,脂肪酸的不饱和程度越低,对冷越敏感。
成熟度:◆果蔬的成熟度也影响冷敏性,提高产品的成熟度可以降低其冷敏性。
◆将粉红色番茄置于0℃下6天,然后放在22℃中,果实仍然可以正常成熟而无冷害;◆绿熟番茄在0℃下贮藏12天则完全不能成熟并丧失风味。
(2)贮藏环境因素温度•冷害开始发生的温度称为临界温度;•临界以下的贮藏温度越低,冷害发生越快;•0℃附近或稍低于临界温度时,比在中间温度下发生得迟。
一般而言,温度低于临界温度越多,时间越长,冷害症状出现得越快,越严重。
但短时间贮放在冷害发生的温度下,然后放回到贮藏适温中,则不一定发生冷害。
气体适当提高CO 2和降低O 2含量,可在一定程度抑制冷害。
湿度高湿环境下,冷害症状减轻;低湿加速冷害症状出现。
5、冷害的控制(1)温度调节Æ适温贮藏Æ温度预处理Æ变温处理(间歇升温)Æ热处理关于温度预处理的机理:尚不十分清楚,有文献报道认为可能与多胺水平有关,Wang研究认为多胺通过保持膜的稳定性而降低冷害的发生。
分别对南瓜、柠檬进行贮前暖温处理,其精胺和亚精胺水平得到显著提高,推迟了冷害症状的出现。
采用外源多胺对南瓜进行处理,明显提高了其耐冷性。
(2)湿度调节实际上高湿并不能减轻低温对细胞的损伤,高湿并不是使冷害减轻的直接原因,而是环境的高湿度降低了产品的蒸腾作用,控制了水分的蒸发,从而减轻了冷害。
同样,涂了蜡的葡萄柚和黄瓜凹陷斑之所以降低也是因为抑制了水分的蒸发。
(3)气体调节气体组成的变化能改变某些果蔬对冷害温度的反应。
改变气体组成,可减轻葡萄柚、番木瓜、梅、桃、油梨、菠萝等的冷害程度;但对于黄瓜、石刁柏、灯笼椒等则会因为气体组成的改变而加重冷害程度。
(4)化学处理钙自由基清除剂和抗氧化剂 蔗糖脂肪酸内酯贮藏前气体处理其他钙减轻冷害的可能原因:①Ca2+能加固膜脂的磷酸和蛋白质、羧基之间的联结,提高膜结构的稳定性,维持细胞壁和细胞膜的结构功能。
z电镜观察已证实钙与细胞壁中的果胶酸形成果胶酸钙,保护了细胞的中胶层结构;而且钙离子在细胞中可作为磷脂的磷酸和蛋白质的羧基间的桥梁,使膜结构更为牢固;②采用钙处理可能提高超氧化物歧化酶(SOD)的活性,降低膜质中丙二醛的含量。
许多研究已证明SOD在低温下活性的降低是导致植物遭受冷害最主要的原因之一。
二、冻害(Freezing injury)定义:果蔬贮藏温度低于其冰点而产生的伤害。
症状:水浸状-透明水煮状-产生异味1、果蔬的冰点及结冰果蔬细胞的冰点低于0℃,一般在-1.5 ~0.7℃。
贮藏环境若长时间低于细胞冰点,果蔬组织的游离水就会结冰。
2、冻害产生过程细胞间隙中的水蒸气和水生成冰晶(第一冻结点)→冰晶长大→细胞脱水、胞壁受伤↓↓细胞内生成冰晶细胞质壁分离(第二冻结点)↓↓↓细胞死亡、出现冻害果蔬对冻结的耐性因种类和品种不同而不同,一般可分为三类:A、一次轻度冻结即产生冻害鳄梨、香蕉、桃子、李子、柠檬、茄子、西红柿、结球生菜B、一、二次轻度解冻、不产生冻害苹果、橙子、葡萄、洋梨、花椰菜、西兰花、洋葱、胡萝卜、萝卜C、多次轻度冻结、不产生严重冻害包菜、园萝卜3、冻害的预防根据不同产品掌握最适贮藏温度,避免产品长时间处于冰点温度以下;一旦受冻,适温缓慢解冻。
三、气体伤害(逆境气体伤害)果蔬在气调贮藏过程中由于贮藏环境的气体浓度控制不当,导致果蔬代谢异常而出现伤害。
1、低氧伤害O2浓度低于1~2%,产品产生无氧呼吸,造成代谢失调。
症状:局部塌陷、褐变、软化、异味。
2、高CO2伤害症状与低氧伤害相似3、气体伤害的预防•根据品种确定适宜的气调贮藏调节;•贮藏期间定时检测气体浓度,及时调节。
四、落叶果树的果实病害引起的生理伤害症状相当果实在收获时外表无异常,在低温贮藏过程中出现,有的易与冷害混淆。
原因原因较多,以栽培管理原因为主。
如缺钙、病虫害等。
防止办法收获前-加强栽培管理,改进栽培技术;收获后-高温预措、气调贮藏、变温贮藏等第二节果蔬贮运中的微生物病害微生物病害是引起采后果蔬在贮运过程中发生腐烂和品质下降的主要原因。
一、果蔬微生物病害的特点1、病原菌主要是真菌和细菌2、采后发病较多3、采后贮运环境对发病的控制程度大于采前二、微生物病害产生后对果蔬造成的后果$使采后果蔬迅速腐烂,造成严重的损失;$腐烂产品所产生的乙烯,导致同一贮藏库内的其他产品的成熟和衰老,缩短贮藏期限。
$腐烂的果蔬产品上的病原物又能侵害其他完好的果蔬产品,使更多的产品腐烂,造成恶性循环。
三、几种果蔬常见的病害及病原菌•柑橘、苹果绿霉病Penicillium sp.•梨、苹果、番茄黑腐病Alternaria •草莓、葡萄灰霉病Botrytis•黄瓜、冬瓜褐色腐败病Phytophthara •木瓜、芒果、炭疽病Colletotrichum 香蕉•白菜、番茄软腐病Erwinia(细菌)四、微生物引起病害的症状1 变色如菜花染病后常引起小花变褐色。
2 坏死产品的局部组织产生坏死斑。
如蔬菜被侵染上炭疽病后,叶上出现褐色病斑,病斑中部稍微显出灰褐色的轮纹,叶子容易脱落;果实上的病斑呈褐色。
3 腐烂组织解体水烂或干腐。
柑桔青绿霉腐烂病,大白菜软腐病,甘薯干腐病等。
蔬菜到侵染后接近根部的叶柄、叶片上出现半透明的水浸状病斑,随后慢慢扩大;蔬菜组织内部开始腐烂,并逐渐向外扩展。
五、病原微生物的侵染过程微生物引起的病害可分为入侵和相互传播两个过程,又称为侵染性病害。
采前采收过程采后1、采前侵染有些果蔬产品在田间已被病原微生物侵染,但由于此时果蔬抗病力较强,或者环境条件不利于微生物的活动,病菌受到抑制而处于不活动状态,潜伏在果蔬产品内,这种侵染称为潜伏性侵染。
待果实成熟和衰老时,抗病力下降,才表现症状。
例如:香蕉、番木瓜和芒果虽然在采前已可能被炭疽菌侵染,但往往在果实成熟度较高时,才表现症状。
2、采收过程机械伤3、采后侵染很多采后病害通过采收时的伤口在采后处理的各个环节入侵果蔬。
果蔬在挑选、包装和运输过程中,通过互相接触或人为地造成传播。
如用拿过腐烂果实的手去摸完好的果实,使病原微生物到处传播。
贮藏库、催熟室内生存的病原微生物。
六、采后病害的传播方式①借风、雨、虫传播霜霉病的发生流行主要靠风、雨、气流将病原菌在田间散布;番茄的酸腐病靠一种果蝇做媒介而传播。
②接触传播一些典型的贮藏期病害如青霉病、灰霉病、毛霉病等主要是靠带病果蔬与健康的果蔬相互接触传播。
③水媒传播果蔬在田间因灌溉或采收后用水冲洗,病菌借水而传播。
④种子带菌传播马铃薯环腐病、萝卜黑腐病主要是靠种薯和种子而传播。
七、微生物病害与贮运环境1、温度低温可有效降低病原菌的生长速度;对于易发生冷害的果蔬,不能单纯以低温来抑制病原菌。
2、湿度湿度越高,病原菌的侵入与繁殖就越容易;在相同温度下,湿度越高,腐烂果发生率越高。
3、气体组成通过改变气体组成,有可能抑制病原微生物。