摘" "要" "調查分析了陜西省延安市延長、洛川、宜川、富縣4個蘋果產業(yè)縣富士果實采收至入庫階段損失情況和品質差異,重點跟蹤調研了延長、洛川2個產地蘋果低溫冷藏階段采后損失情況和品質變化。結果表明:延安富士蘋果機械損傷是造成采后損失的最主要類型,占貯藏結束時總損失的50.85%;果實機械損失中最嚴重的是破皮傷,其次是磕碰傷,果實病害損失主要包括褐斑病、蠅糞病,1—3月為主要病害高發(fā)月份;相較于延長縣的蘋果果實,洛川縣的蘋果果實維持了更高的硬度、可溶性固形物和可滴定酸含量,保持了較低的固酸比,耐貯性更佳,適合210 d長期貯藏。
關鍵詞" "蘋果;采收;低溫冷藏;采后損失;調研
聯(lián)合國糧農組織(FAO)數(shù)據(jù)顯示,2022年全球蘋果生產總量9 583.6萬t,是世界最重要的水果產品之一,同年陜西蘋果產量1 302.71萬t(2023陜西省統(tǒng)計年鑒),占世界蘋果生產總量的13.59%、中國蘋果總產量的27.38%,蘋果產量穩(wěn)居全國第一。延安是陜西極為重要的蘋果優(yōu)生區(qū),光照充足,晝夜溫差大,所產蘋果糖分積累充足、果肉細脆香甜、耐貯運,被聯(lián)合國糧農組織認定為世界蘋果最佳優(yōu)生區(qū)。延安市下轄的洛川縣、富縣等13個縣(市、區(qū))均為全省蘋果生產基地縣,其中洛川縣、寶塔區(qū)實現(xiàn)了整縣區(qū)綠色認證,富縣整縣通過良好農業(yè)規(guī)范認證。延安市人民政府研究室調查報告顯示[1],2023年延安市蘋果種植品種以富士為主,種植面積占85.54%,冷藏(氣調)庫貯能166.8萬t,實現(xiàn)了蘋果長期貯藏和供應需求。
采后貯藏是連接果品生產與銷售的關鍵環(huán)節(jié),也是連接投入與收益的關鍵環(huán)節(jié)[2],采后貯藏質量是影響蘋果規(guī)?;a經濟收益的重要因素。前人研究表明,采后處理和貯藏不當引起的采后損失問題十分嚴重,即使在發(fā)達國家,由于采后處理不當導致的水果平均采后損失率也會達到25%以上[3-4]。分析采后損失原因,對降低采后損失、研發(fā)新型采后處理技術、制訂采后管理方案十分必要。富士蘋果栽培面積占陜西蘋果栽培面積的76.39%[5],是我國采后貯藏的主要蘋果品種。因此,本研究以延安市富士蘋果為研究對象,調查分析其采后損失和品質變化情況,并針對性提出減損建議,為降低蘋果采后損失、保持蘋果采后品質提供基礎數(shù)據(jù)支撐。
1" "調查方法與內容
1.1" "調查地點" "采收至入庫階段采后損失調研基于延安市4個富士蘋果產區(qū)縣[延長縣(36°34′46″N,110°00′44″E)、洛川縣(35°55′00″N,109°26′00″E)、宜川縣(35°42′39″N,109°41′36″E)和富縣(35°42′19″N,109°06′33″E)]采收的果實,分別運輸至西安市未央?yún)^(qū)陜西華圣現(xiàn)代農業(yè)集團有限公司(后簡稱華圣公司,34°24′53″N,108°58′57″E)。果實到達華圣公司后,立即統(tǒng)計采收至入庫階段的采后損失并進行品質分析。果實入庫貯藏后,于2023年12月至2024年7月持續(xù)跟蹤采后損失與品質變化情況。
1.2" "調查內容
1.2.1" "采收至入庫階段損失和內在品質調研" "采后機械傷和果面侵染性病害損失情況基于從各地原料果中隨機選取的600個果實統(tǒng)計;各產地水心病、霉心病發(fā)病率基于從各產地原料果另外隨機選取的80個果實,從果實中心縱向切分后統(tǒng)計;果實硬度和可溶性固形物含量基于從各產地原料果中分別重新隨機選取的16個果實統(tǒng)計。機械傷、果面侵染性病害、水心病和霉心病通過肉眼觀察,判斷標準依據(jù)《華圣公司果品質量標準》設定,具體如下:
果面呈片紅或條紅著色,著色面積超過80%,色調鮮艷,果面無機械損傷和侵染性病害發(fā)生的果實計為好果;果面存在超過0.1 cm2破皮損傷的果實計為破皮傷果,果面有磕碰而未破皮的果實計為磕碰傷果,破皮傷和磕碰傷均統(tǒng)計為機械損傷。果面存在超過0.1 cm2病斑的果實計為果面侵染性病害發(fā)生果實,機械損傷果數(shù)量、果面侵染性病害發(fā)生果數(shù)量與統(tǒng)計總果實數(shù)量比值分別計為機械損失率、果面侵染性病害損失率,二者之和計為總損失率。
果實硬度使用GS-15型水果質地分析儀(GUSS公司,南非)測定;可溶性固形物含量用PAL-1型數(shù)顯糖度計(ATAGO公司,日本)測定。品質分析試驗設置3個生物學重復。
此外,從宜川縣原料果中再隨機選取3個規(guī)格(75 mm、80 mm、85 mm)果實,每個規(guī)格各600個,統(tǒng)計不同規(guī)格蘋果采后機械傷和病害情況。
1.2.2" "低溫冷藏階段果實損失調查" "選取延長和洛川產地入庫時無機械損傷和果面侵染性病害的果實各240個放入冷庫長期低溫冷藏,貯藏溫度-2~-1 ℃,濕度90%~95%。在2023年12月至2024年7月貯藏期內,每間隔30 d對果品采后損失情況進行統(tǒng)計,包括機械損失和果表病害損失;判斷方式同1.2.1。需要指出,根據(jù)貯藏期間果表侵染性病害發(fā)病癥狀不同,基于《華圣公司果品質量標準》,將貯藏期間果表侵染性病害進行分類統(tǒng)計。每次調查后剔除病果。
1.2.3" "低溫冷藏階段果實內在品質分析" "從延長和洛川產地長期低溫貯藏的果實中各選取80個果實,跟蹤調查低溫冷藏階段果實品質變化。果實硬度和可溶性固形物測定同1.2.1部分。果實可滴定酸含量采用GMK-835F型蘋果酸度計(G-WON公司,韓國)測定,計算固酸比。延長和洛川蘋果每月失重率基于15個果實進行統(tǒng)計。品質分析試驗設置3個生物學重復。
2" "結果與分析
2.1" "采摘至入庫階段采后損失和果實品質分析
2.1.1" "不同運輸距離果實損失情況" "由表1可知,延長、宜川、富縣和洛川蘋果總損失率均超過7%,其中洛川蘋果總損失率最低(7.83%)。相比病害損失,機械損失為采摘至入庫階段的主要損失類型,最高11.83%;在190~360 km范圍內,運輸距離與總損失率、機械損失率呈正相關(相關系數(shù)R2=0.991,R2=0.846)。洛川蘋果果面侵染性病害損失率最小,僅為0.67%,其次是宜川蘋果,為2%,果面侵染性病害損失率與產地相關,與運輸距離無顯著相關性。
2.1.2" "不同規(guī)格果實損失情況" "表2數(shù)據(jù)表明,果個越大,果實機械損失越嚴重,80 mm果實機械損失最多,損失率高達11.34%,碰壓傷率隨果個增大逐漸上升,而破皮傷率與果個無明顯相關性。綜上,果個與運輸過程中的總損失率和機械損失率呈正相關(相關系數(shù)R2=0.894,R2=0.947)。侵染性病害方面,75 mm果實病害最嚴重,達到2.33%,其次是80 mm果實,70 mm果實病害最輕,病害損失率僅為1.67%。
2.1.3" "不同產地果心病害和果實品質情況" "不同產地果實果心病害率存在差異。如表3所示,水心病方面,富縣和洛川蘋果水心率較高,達到10%以上;而延長和宜川水心病較少,宜川蘋果水心病率僅為3.75%,延長未檢出水心病果。霉心病方面,宜川和富縣蘋果霉心病檢出率較高,達到6%以上;延長和洛川果實霉心病果檢出率較低,僅為2.5%。
此外,延長、宜川、富縣和洛川蘋果硬度均高于7.24 kg/cm2,其中洛川蘋果硬度最高,達到7.64 kg/cm2??扇苄怨绦挝锖糠矫?,延長、宜川、富縣和洛川蘋果間無顯著性差異,均高于12.79 %。
2.2" "低溫冷藏階段富士果實損失情況
2.2.1" "整體采后損失情況" "洛川和延長蘋果低溫冷藏階段損失情況如表4所示,整個貯藏期結束時,果實采后總損失率為12.29%,總損失率在1—2月增速最快,在4月、5月和7月?lián)p失率增長均超過1%。貯藏結束時機械損失為主要損失類型,損失率達到6.25%;其次是病害損失,損失率為6.04%。貯藏結束時機械損失中破皮傷率高于碰壓傷率,損失率分別為3.75%和2.5%,病害損失集中發(fā)生在1—2月,在4—7月增長緩慢。
貯藏期間富士蘋果病害有褐斑病、褐腐病、蠅糞病、青霉病和虎皮病,貯藏結束果實病害總損失率6.05%(表5)。但貯藏期不同類型病害發(fā)病情況不同,其中:褐斑病最嚴重,貯藏結束時發(fā)病率3.75%,1—7月均有發(fā)生,集中在1—2月發(fā)病;蠅糞病發(fā)病率1.46%,集中在1月、2月和4月發(fā)病;褐腐病、青霉病和虎皮病發(fā)病率均低于0.5%,褐腐病在3月有新增發(fā)病,青霉病在4月有新增發(fā)病,虎皮病在4月和7月有新增發(fā)病。
2.2.2" "不同產地采后損失情況" "不同產地果實低溫貯藏期間采收損失情況有差異。由表6和表7可知,貯藏期結束時,洛川蘋果總損失率為11.25%,較延長蘋果低2.08%。洛川蘋果機械損傷為主要損失原因,損失率達到6.25%,比病害損失率高1.25%;而延長蘋果采后病害損失率達到7.08%,較機械損失率高0.83%。此外,在洛川和延長蘋果中,破皮傷均為主要機械損傷類型,貯藏結束時損失率分別達到4.17%和3.33%。
不同產地果實病害損失情況不同,由表8和表9可知,洛川蘋果病害更輕微,貯藏結束時病害損失率為5%,而同期延長蘋果病害損失率為6.88%。洛川蘋果褐斑病、蠅糞病發(fā)病率更低,貯藏結束時分別為3.33%、0.83%,比延長蘋果分別低0.84%、1.25%。但洛川果實虎皮病發(fā)生率高于延長蘋果,貯藏結束時為0.42%,比延長蘋果高0.21%。此外,貯藏后期還有褐腐病和青霉病的發(fā)生, 3月在洛川蘋果中發(fā)現(xiàn)了褐腐病果,4月在延長蘋果中發(fā)現(xiàn)了青霉病果。
2.3" "低溫冷藏階段果實品質變化分析" "隨貯藏時間延長,洛川、延長兩地蘋果硬度逐漸下降,失重率逐漸升高。如圖1所示,210 d貯藏結束后,兩地果實硬度均大于7 kg/cm2;對比發(fā)現(xiàn),洛川蘋果硬度更高,貯藏結束時硬度維持在7.21 kg/cm2,顯著高于延長蘋果。同時,兩地果實在整個貯藏期失重率均低于1.9%。貯藏90 d之前,兩地果實失重率增長緩慢,差異不顯著,從貯藏第120 d開始,兩地果實失重率均明顯升高,但洛川蘋果失重率低于延長蘋果,在貯藏期結束(貯藏210 d)后,洛川蘋果失重率為1.49%。
貯藏期間兩地果實可溶性固形物含量先上升后下降,可滴定酸含量逐漸下降,固酸比逐漸升高(圖2)。
1)可溶性固形物方面,貯藏期間兩地果實均維持較高的可溶性固形物含量,貯藏結束時均在12.9%以上,洛川蘋果可溶性固形物含量整體高于延長蘋果,在貯藏第60 d、第90 d差異顯著,貯藏第90 d時,洛川蘋果可溶性固形物含量最高,達到14.47%,貯藏結束時維持在13.29%。
2)可滴定酸方面,兩地果實均維持較高的可滴定酸含量,貯藏結束時均在0.24以上,洛川蘋果貯藏期可滴定酸含量略高于延長蘋果,兩地果實可滴定酸含量均呈現(xiàn)逐漸下降趨勢,在第180 d分別維持在0.27%、0.25%。
3)固酸比方面,貯藏期間果實固酸比呈波動上升趨勢,在貯藏第150、180、210 d時,洛川蘋果固酸比低于延長蘋果,差異不顯著。貯藏結束時,洛川蘋果固酸比較延長蘋果低2.72,果實成熟進程更緩慢,果實耐貯性更佳。
3" "小結與討論
2023—2024貯藏季,延安富士蘋果采后損失包括機械損失和病害損失兩大類,其中機械損失是主要類型,且機械損失率與采后運輸距離、果實大小高度相關。低溫冷藏階段病害損失中褐斑病、蠅糞病最嚴重。
機械損失方面,目前許多水果蔬菜銷售鏈較長,機械損傷是導致新鮮園藝產品降級和采后損失的主要物理原因之一[6],引起一系列果蔬自我保護和修復的生物學反應,加速果蔬成熟和營養(yǎng)物質消耗,使果實被微生物侵染的概率增加[7]。本研究發(fā)現(xiàn),機械損失是采后損失的主要類型,占總損失的50.85%,其次是病害損失,占比49.15%,果實采后運輸、貯藏過程中存在包裝簡陋、防護措施不足、運輸振動損傷嚴重等問題,造成了較高的機械損失率,可能與運輸工具、運輸方式和包裝保護性能有關。采收至入庫階段,各產地果實機械損失在總損失中占比均超過65%,采后運輸距離越遠、果個越大,機械損失越嚴重;低溫冷藏階段,破皮傷損失多于碰壓傷損失,集中發(fā)生在貯藏初期。李春飛[8]在模擬運輸條件下箱裝果實損傷實驗中發(fā)現(xiàn),采用襯墊加隔檔的緩沖結構可以最大限度保護蘋果果實。Fadiji等[9]發(fā)現(xiàn),包裝設計會對蘋果挫傷的發(fā)生產生影響,比較兩種瓦楞紙板(MK4和MK6)包裝發(fā)現(xiàn),較高長高比的MK4包裝中,蘋果果實的損壞更小。采用合適的紙板箱包裝、就近運輸入庫、減小運輸車具(卡車和叉車)振動水平有助于降低采后機械損失。
病害損失方面,腐生性病原真菌可以利用果蔬營養(yǎng)物質生長繁殖,主要侵染采后果蔬產品,并通過傳播到達健康個體或傷口部位再次引起新的侵染[10]。黃敏等[11]研究發(fā)現(xiàn),機械損傷(用不銹鋼打孔器在香蕉中軸部位內外側戳傷)給病原微生物侵染香蕉提供了機會,引起更高的病害率。本研究發(fā)現(xiàn),采收至入庫階段,洛川縣蘋果損失率最低;低溫冷藏階段,病害集中發(fā)生在1—2月,以褐斑病、蠅糞病最嚴重,發(fā)病率最大達到3.75%和1.46%,褐腐病、青霉病在3—4月發(fā)病,虎皮病在貯藏末期(2024年7月)發(fā)病,1—3月為主要病害高發(fā)期,需要重點防治病害。果實病害的發(fā)生可能與機械損傷、庫房消毒殺菌、溫濕度管理等因素有關。研究表明,減小機械損傷有助于降低病害發(fā)生率[12]。入庫前對庫體、塑料筐、果托、保鮮袋等進行微生物檢測,適當增加消毒殺菌頻率,注意開庫通風,有助于保持貯藏環(huán)境清潔,抑制病原菌滋生,降低貯藏期果實病害發(fā)病率。貯藏初期應盡可能減少果實機械損傷,及時清除傷病果,防止病害擴散。貯藏階段控制庫內溫度變化小于1 ℃有助于降低蘋果虎皮病發(fā)生率。此外,在田間生產過程中,病原菌侵染7 d內噴施戊唑醇、氟硅唑等三唑類內吸型藥劑,對蘋果褐斑病有較好的治療效果,有助于減少蘋果褐斑病發(fā)生[13];果面噴施75%百菌清有助于抑制蘋果蠅糞病發(fā)生[14];外源2 mmol/L的水楊酸浸泡可有效降低蘋果青霉病發(fā)病率[12];毛殼菌24-9發(fā)酵液可明顯抑制蘋果褐腐病發(fā)生[15]。
品質變化方面,果實成熟過程中硬度、可滴定酸、可溶性固形物等內在品質變化,直接反映了果實的耐貯性,是評價果實質量、確定出庫時間的重要參考指標。本研究發(fā)現(xiàn),富縣和洛川蘋果水心率較高,宜川和富縣蘋果霉心率較高,可能與果實糖分積累和采前管理有關。低溫冷藏階段,與延長蘋果相比,洛川蘋果可以維持更高的硬度、可溶性固形物和可滴定酸含量,固酸比更低,在貯藏第120 d后洛川蘋果失重率顯著低于延長蘋果。因此,洛川蘋果耐貯性更佳,更適宜210 d長期貯藏。
4" "策略建議
1)建立原料果檢選機制,對原料果檢驗、篩選后入庫,檢測記錄機械損失和病害損失,清除壞果傷果,篩選符合貯藏條件的果實入庫貯藏,提高入庫果實商品率。
2)控制運輸振動損傷,選擇合適的運輸車具,加強運輸管理培訓,條件允許時減少運輸距離,就近入庫,從而降低運輸損耗。
3)采用合適的保護性包裝,細化設計不同規(guī)格果實的緩沖包裝,增加保護隔墊數(shù)量,調整貨品堆放方式和數(shù)量,防止擠壓碰傷。
4)強化庫房日常管理,每天監(jiān)測并記錄庫溫變化,每月對庫內果實進行1次臭氧消毒處理,抑制病原菌生長繁殖。
5)定期調查損失情況,每個貯藏庫每月抽檢不少于50個果實檢測內在品質,抽檢不少于100個果實統(tǒng)計病害率,從而確定安全出庫時間。
6)貯藏期間的侵染性病害基本源自采前田間,潛伏一段時間在采后貯藏期發(fā)病,所以采前要加強田間病害防控,減少采前初侵染。
7)采后環(huán)節(jié)需要加強庫內病害再侵染的防控,定期做好消毒殺菌處理。入庫前對庫體、塑料筐、果托、保鮮袋等進行微生物檢測,適當增加消毒殺菌頻率,這能有效抑制病原菌滋生,降低貯藏期果實發(fā)病率。
8)入庫后結合1μl/L的1-MCP熏蒸處理庫內果實,控制庫溫變化小于1 ℃,減小貯藏期溫度波動,將富士果心溫度控制在-0.8~0 ℃之間,可以有效抑制虎皮病發(fā)生。
參考文獻
[1] 延安市人民政府研究室. 延安蘋果產業(yè)高質量發(fā)展調查[EB/OL]. (2024-03-22)[2024-10-03]. http://yjs.yanan.gov.cn/ztzl/wrzxtczd/1771076794787688450.html.
[2] 陳瑤,秦嗣軍.‘寒富’蘋果貯藏期間損失情況調查[J].北方果樹,2016(5):14-16.
[3] Nunes C. A. Biological control of postharvest diseases of fruit[J].European Journal of Plant Pathology,2012,133(1):181-196.
[4] 羅云波,蔡同一.園藝產品貯藏加工學[M].北京:中國農業(yè)大學出版社,2001.
[5] 李婭楠,邢燕,王雷存.陜西蘋果品種栽培現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J].陜西農業(yè)科學, 2021, 67(4):78-81.
[6] OPARA U L, PATHARE P B. Bruise damage measurement and analysis of fresh horticultural produce—A review[J]. Postharvest Biology and Technology, 2014, 91: 9-24.
[7] 張樂樂,劉紫薇,任雨潔,等. 機械損傷對果蔬采后品質的影響及其控制方法[J]. 食品研究與開發(fā), 2024, 45(11): 195-201.
[8] 李春飛.模擬運輸條件下箱裝果品動力學特性及損傷的試驗研究[D]. 無錫: 江南大學, 2007.
[9] FADIJI T, COETZEE C, CHEN L, et al. Susceptibility of apples to bruising inside ventilated corrugated paperboard packages during simulated transport damage[J]. Postharvest Biology and Technology, 2016, 118: 111-119.
[10] 陳昆松,徐昌杰.園藝學進展[M].北京:中國農業(yè)出版社,2021.
[11] 黃敏, 唐杰,黃方,等.機械損傷對香蕉采后品質及抗氧化酶活性的影響[J].食品工業(yè),2022, 43(10): 151-155.
[12] 張亞楠,王云香,羅云波,等.蘋果青霉病發(fā)病規(guī)律與防治措施[J].食品科技,2015,40(10):246 -251.
[13] 李保華,董向麗,李桂舫,等. 蘋果褐斑病的發(fā)生與控制[C].//2008年全國蘋果科研與產業(yè)發(fā)展學術研討會論文集, 2008:337-339.
[14] 和鳴,王勇,和春良.蘋果煤污病、蠅糞病的發(fā)生與防治[J]. 植物保護, 1998,24(4): 50-51.
[15] 岳海梅,莊華,鞏文峰,等. 蘋果褐腐病拮抗毛殼菌的篩選及鑒定[J].果樹學報, 2017, 34 (8): 1 025-1 032.