柑橘贮藏期病害及其防控措施的研究进展

2020-06-03 02:15蒲成伟陈品文杨贵川吴小平
贵州农业科学 2020年4期
关键词:贮藏期霉病染病

蒲成伟, 陈品文, 杨贵川*, 周 立, 何 震, 吴小平

(1.四川省南充市农业科学院, 四川 南充 637000; 2.四川省南充市农业农村局, 四川 南充 637000)

柑橘是世界第一大类水果,种植面积和产量均居各类水果前列,在全球125个国家和地区均有种植。柑橘虽然产量巨大,但其贮藏问题一直困扰着柑橘产业的发展。据不完全统计,柑橘采后损失率在发达国家为10%~20%,在我国为20%~30%[1]。病害是造成柑橘损失的主要原因,柑橘贮藏期的病害主要分为侵染性病害和非侵染性病害,前者由多种病菌寄生引起,如青(绿)霉病、蒂腐病、黑腐病、炭疽病等[2];后者由贮藏环境不当引起,如生理性褐斑病、水肿病、枯水病、油斑病等[3]。非侵染性病害是由贮藏条件不当造成的,相对较好防治;侵染性病害主要因果实受到病原菌侵染,也是造成柑橘采后损失的主要原因[4],为当前防治的重点。柑橘贮藏期病害是阻碍柑橘产业进一步发展的重要原因,常会造成巨大经济损失,对于此类病害的研究迫在眉睫。鉴于此,笔者等对国内外柑橘贮藏期病害的发病机理、传播方式、染病症状及防治措施等进行归纳总结,并展望柑橘病害的研究重点与方向,以期对柑橘贮藏期病害有详细的认知,并对其在实际生产中的防控提供参考。

1柑橘贮藏期病害种类、发生与症状

1.1青霉病与绿霉病

青霉病与绿霉病是柑橘贮藏期最易发生的病害,也是危害性最大的病害,柑橘采后90%的腐烂由其引起[5],可使柑橘损失率达 30%~50%[6]。

1.1.1病原及传播方式青霉病的病原为意大利青霉菌(PenicilliumitalicumWehmer),绿霉病的病原为指状青霉菌(PenicilliumdigitatumSacc)。青霉菌与绿霉菌广泛存在于自然界中,极易腐生在各种有机物上,并产生大量分生孢子,其传播方式主要借气流或接触传播,由伤口侵入,从而引起腐烂,并感染其他健康果。

1.1.2染病症状青霉病、绿霉病的症状基本相同,也略有差异。相同:发病初期病部组织湿润柔软,呈水渍状,病部略微凹陷并产生皱缩的圆形病斑;2~3 d后,病部产生白色霉状物,随后在白色霉状物中产生青色或蓝绿色粉状物,病部外围伴有白色霉层带,呈水渍状环纹;随后病部不断扩大,并深入果肉内部,致全果腐烂。相异:青霉病的霉层颜色多为青灰色,绿霉病的霉层偏蓝绿色;青霉病的霉层边缘的白色霉带窄,仅1~2 mm,而绿霉病的白色霉带较宽,约8~18 mm[7];青霉病染病边缘明显且规则,绿霉病的染病边缘不明显、不规则[5];染青霉病的果实带有浓重的霉味,染绿霉病的果实带有芬香气味;染青霉病的果实对其他接触物的粘性较低,染绿霉病的果实粘度较大;绿霉病的染病速率高于青霉病,自发病起7 d左右可使全果腐烂,而青霉病需7~14 d。

1.2蒂腐病

柑橘蒂腐病俗称“穿心烂”,一般易在贮藏后期发病,可分为褐色蒂腐病和黑色蒂腐病。

1.2.1病原及传播方式褐色蒂腐病的病原为拟茎点霉属(PhomopsiscitriFawcett),黑色蒂腐病的病原为壳色单隔孢属(DiplodianatalensisEvans)[8]。病原菌主要以分生孢子器在病部越冬,翌年环境适宜时产生分生孢子,借雨水传播,由伤口侵入果实和枝干,但蒂腐病病菌的寄生性不强,需借助植株伤口或植株衰弱的情况下才能侵染。

1.2.2染病症状发病初期,果蒂及其他病变组织的果皮出现水渍状、浅褐色软腐的病斑,随后病斑迅速扩展,颜色由褐色变为暗紫色或黑褐色,病部组织极软,果皮易破裂,病菌通过表面组织很快进入果心,使果心变为淡灰褐色,果肉变红褐色,并伴有黏液流出;后期病原菌在病变部位长出褐色至黑色绒毛状菌丝体,此为病原菌的分生孢子器。褐色蒂腐病和黑色蒂腐病的症状差异[9]:褐色蒂腐病的病部与周围健康部有明显的的腐烂分界线,黑色蒂腐病的分界线不明显;褐色蒂腐病的病部颜色较暗呈褐色,黑色蒂腐病的病部呈暗紫色或黑色;褐色蒂腐病的病部果皮革质,通常没有黏液流出,黑色蒂腐病常伴有黑褐色黏液流出;褐色蒂腐病果心腐烂较果皮快,当果皮变色扩大到果面的1/3~1/2时,果心已全部腐烂,一般“穿心烂”也特指褐色蒂腐病,黑色蒂腐病的果皮腐烂速率较果心快,最终致使果实腐烂。

1.3黑腐病

黑腐病也称“黑心病”,也是柑橘贮藏期危害较为严重的一类病害,一般在采前被病菌侵染,采后开始发病[10-11]。

1.3.1病原及传播方式黑腐病的病原为柑桔链格孢(AlternariacitriElliset.Pierce)。病原菌主要以分生孢子的形式附着于病果或枝叶的病变部位,当条件适宜时便产生大量分生孢子,靠空气、雨水传播[12],贮藏中的果实一般通过接触果园里已受感染的病果被感染。柑桔黑腐病菌属寄生性较弱的真菌,一般都只能通过果皮伤口或果蒂口侵入。

1.3.2染病症状黑腐病的染病症状大致分为心腐型、黑腐型、蒂腐型和干疤型4种[13]。心腐型:病菌在花期侵染花器的柱头或在幼果期自果蒂部伤口侵入果心,在果实成熟后发病,病果外表无明显症状,但果心,尤其是中心柱呈墨绿色,长有大量深绿墨色绒毛状霉,心腐型是黑腐病的主要类型。黑腐型:病菌从伤口或脐部侵入,果皮先发病,外表症状明显,初呈褐色或黑褐色圆形病斑,扩大后稍凹陷,边缘不整齐,中部常呈黑色,病部果肉变为黑褐色腐烂,干燥时病部果皮柔韧,革质状,高温下,病部长出绒毛状霉,开始呈白色,后转变为墨绿色,果心空隙处长有大量墨绿色霉。蒂腐型:病菌从果蒂部伤口侵入,果蒂周围率先发病,症状明显,初期外表呈圆形的褐色软腐症斑,大小不一,直径1 cm左右,后期病部扩大并凹陷,逐渐变为黑褐色,与蒂腐病相似,但果肉内部症状与黑心型类似。干疤型:整个果实表面均有发生,失水较多的果实发病率更高,病部常为圆形深褐色,呈革质干腐状,病部极少有绒毛状霉,易与炭疽病干疤症状混淆。

1.4酸腐病

柑橘酸腐病又称白霉病、湿塌烂、杨梅烂,是近年来发展最迅速的柑橘贮藏病害之一。酸腐病易侵染成熟度较高或感染其他病害的果实,可重复侵染,是典型的易发生、难防治病害[14]。

1.4.1病原及传播方式酸腐病的病原是酸腐病菌(Geotrichumcitri-aurantii)。酸腐病菌广泛存在于土壤中[15-16],通过风、雨水、昆虫、甚至人等途径接触健康果实,通过机械伤口、病虫害伤口、果皮气孔等途径侵入果实,另外,病原菌还会分泌各种水解酶去破坏水果表面的完整性从而感染果实[17]。在温和、湿润、封闭的环境中,更利于该病的发生[18],该病菌会与其他病菌形成交叉感染。

1.4.2染病症状酸腐病染病初期病部果皮呈淡黄色、黄褐色圆形病斑,水渍状,之后迅速蔓延至全果。后期病果上长出稀薄的白霜状霉层,外皮很易脱离,触之即破,溃不成形,果实有酸臭味,并伴有黄色液体流出,流出的液体中也含有病原菌,很易感染其他健康果。多数情况下,病果还未长出白霉就迅速变为烂柿子状的粘湿团。酸腐病的独有特征是病果极易招引果蝇产卵,凡有幼蛆爬行的病果,即为感染酸腐病果实。

1.5炭疽病

炭疽病是柑橘最常见的病害,危害时间长、范围广,对柑橘整个生长周期均有危害[19]。

1.5.1病原及传播方式炭疽病的病原为刺盘孢属(炭疽菌属)(Colletotrichum)的2个种,即胶孢刺盘孢 (C.gloeosporioides)和尖孢刺盘孢(C.acutatum)。病菌以菌丝体与分生孢子在病部组织内越冬,次年条件适宜后产生分生孢子,通过风雨或昆虫传播,经伤口和气孔侵入寄生引起发病[20-21],枯死树梢、病果梗是病菌的主要侵染源。

1.5.2染病症状炭疽病有干疤型、泪痕型和软腐型3种症状[22]。干疤型多发生于干燥环境,在果腰部较多,圆形或近圆形,黄褐色或褐色,微下陷,呈革质状,发病组织不深入果皮下。泪痕型是在果皮表面有一条条如眼泪一样的,由许多红褐色小凸点组成的病斑。软腐型易发生于湿润环境,一般从果蒂部开始,初期为淡褐色,后期变为褐色而腐烂。

1.6褐斑病

柑橘褐斑病又称黑疤病,对果树整个生理期均有影响,发生于果实上,严重影响果实外观,其中又以甜橙发生最多,柑类次之,橘类最少[23]。

1.6.1病原及传播方式柑橘褐斑病分为生理性褐斑病与病原性褐斑病。病原性褐斑病的病原菌为链格孢菌(Alternariaalternata),分橘致病型(Tangerinepathotype)和粗柠檬致病型(Roughlemonpathotype)[23-24]。链格孢菌以无性状态参与病害循环,病菌主要在带病的成熟叶片上越冬,翌春气温回升后,带病叶片病斑上产生的分生孢子通过气流传播,降落在新梢、嫩叶和幼果上,条件适宜时萌发,产生毒素,降雨、气流等也是该孢子的扩散途径。

1.6.2染病症状生理性褐斑病的病斑有网状、片状、点状3种,病原性褐斑病的病斑有蒂缘褐斑、块状褐斑、木栓状3种。褐斑病一般在贮藏1个月左右开始病发,发病初期仅在果皮油胞层产生圆点状浅褐色革质斑点,之后颜色变深为青铜色、褐色至黑色,斑点扩大形成不规则斑块,与周围有明显分界线,严重时可深达白皮层甚至果肉,发病果易受霉菌感染引起腐烂,使果实产生异味。

1.7枯水病

枯水病是一种生理性病害,广泛发生于各类储藏期内的柑橘果实,严重影响柑橘的加工价值。

1.7.1发生原因柑橘枯水病的发生是一个复杂的生理过程,同时与遗传因素、自然条件、采前与采后的处理、贮藏条件等因素相关[25-26]。目前柑橘枯水病的发病机制暂不明确,但存在果皮早衰假说、果皮“二次生长”假说、果实过度呼吸消耗假说和果胶等物质代谢加强假说等观点[27]。

1.7.2染病症状柑橘枯水病发生在果实衰老基础上,与正常果实比较,柑橘果实表面无症状,但果实的重量明显减轻,汁胞内果汁减少,粗糙感明显。枯水后柑橘的汁胞有2种特征[28],其一为汁胞变硬、变大、变空、少汁、汁胞壁便后,称为粒化型枯水,其二为汁胞萎缩、崩裂、少汁,称为萎缩性枯水。

1.8水肿病

水肿病是一种生理性病害,易发生在贮藏于冷库中的柑橘。

1.8.1发生原因柑橘水肿病是由于贮藏温度过低,果实受冷害发生水肿。除此之外,贮藏时间、贮藏室通风情况、CO2浓度等都是水肿病发生的诱因之一,同时水肿病发病情况与品种有关,椪柑、红桔最易发病,蕉柑次之,甜橙发病较少[29-30]。

1.8.2染病症状水肿病发病初期,果皮无光泽,颜色变淡,指按稍觉绵软,但不易破裂,果肉稍有异味;发病中期,果皮颜色淡白,部分果皮出现不规则半透明水渍状,有些品种还出现不规则的浅褐斑,食之有煤油味;发病后期,整个果实半透明水渍状,表面饱胀,指按之柑类松浮、橙类绵软,均易剥皮,酒精味浓厚[29-30]。

1.9油斑病

柑橘油斑病也称虎斑病、熟印病、干疤病,在我国各柑橘产区均有发生,对柑橘外观影响较大,一般发生在接近成熟的果实或采后贮运期的果实[31]。

1.9.1发生原因油斑病产生的内在机制是柑橘外表皮中的油胞破裂,产生具有光毒性的橘油并伤害柑橘果皮[32-34],但具体的变化机制还有待进一步研究。柑橘油斑病产生的外在因素主要有:柑橘采摘前降雨量或灌溉导致的树体水分失衡;阳光直射、温度过高、温差大、干旱,雾水较重的天气采摘;果实采收储运中造成的机械损伤;柑橘防腐保鲜时使用2.4-D浓度过高,或果实生长后期使用过松脂合剂或石硫合剂等农药;贮藏库中不适宜的温度、湿度等;品种的差异[31,35]。

1.9.2染病症状发病初期病变部位油胞突出,油胞间的组织向下凹陷,病斑初期为浅绿色或浅黄色;发病后期油胞破裂,逐渐萎缩成黄色或褐色的革质干疤,干疤形状不一,病健交界处明显。油斑病只发生于柑橘的外表皮,对柑橘内在品质无影响,但油斑病的病变处易被其他病菌侵入,导致柑橘腐败[31]。

2防控措施

2.1非侵染性病害

非侵染性病害是由柑橘在贮藏过程中果实代谢紊乱引发的,可根据各品种的差异,设置适宜贮藏条件或药物处理等即能避免或延缓生理性病害的发生。温度、湿度、气体环境是柑橘贮藏过程中最重要的条件,能够直接影响生理性病害的产生,因此,在柑橘入库前,根据柑橘的品种差异预先设置仓库贮藏条件,各生理病害主要防控方法见表1。

表1 柑橘贮藏期主要生理性病害的防控方法

2.2侵染性病害

柑橘的侵染性病害是导致柑橘损失的主要原因,多数品种的柑橘果实在贮藏过程中90%以上的损失是由真菌导致。侵染性病害具有种类多、危害重、范围广等特点,是当前柑橘病害防治的重点与难点。目前主要的防治措施有物理、化学和生物防治方法。

2.2.1物理防治常用的物理手段有发汗、套膜、高温、低温、辐射、超声波、微波、气调等[36-42],其主要原理是通过物理手段杀死果实表面的病原菌,或通过改善外部环境降低细菌和真菌生长繁殖能力,同时降低果实内部生理活动,从而防腐。物理方法简单、无危害,但效果一般,需配合化学、生物方法共同使用。

2.2.2化学防治化学防治是当前的主流方法,对于侵染性病害有良好的治疗效果,目前使用较多的化学药剂有甲基托布津、咪鲜胺、苯醚甲环锉、代森锰锌、醚菌酯、嘧菌酯、百菌清、多抗霉素等[43-45],但药物残留与病原菌抗病性等问题也随着而来[43,45-46]。目前,除上述杀菌剂外,一些新型的具有杀菌效果的物质也被用于柑橘病害的防治,主要有3类:食品添加剂和GRAS,如氯化钙、碳酸钠、碳酸氢钠等[47-48],此类物质已逐渐被应用于实际生产;天然杀菌剂,如植物精油与其他提取物、壳聚糖及其类似物、茶多酚、抗菌肽等[49-51],此类物质防治效果显著,但成本较高,大面积推广还需一定时间;其他杀菌物质,如SO2、臭氧等,此类物质的效果也不错。具体防治方法见表2。

表2 柑橘贮藏期主要病原性病害的防治方法

2.2.3生物防治生物防治是目前研究较多的方向之一,也是最有希望代替化学药剂的方法,其原理是通过微生物之间的拮抗作用对病原菌产生抑制,从而达到防治病害的效果。目前,应用于果蔬采后的微生物主要有细菌、酵母和小型丝状真菌[52],其中,对酵母菌的研究最多。生物防治无任何环境污染、安全绿色健康、无残留等。实际应用中,我国利用微生物的次级代谢产物研发如井冈霉素、农抗120、庆丰霉素、公主岭霉素、多抗A号、春雷霉素、新植霉素等抗生素,及国外利用活体微生物研发的AspireTM、Biosave、10LP110、AQ-10 biofungicide、Blight Ban A 506、Rhio-plus、serenade等抗菌剂均已实现商业化[53-55],且在果蔬采后病害防治方面均有应用。除上述已研发出的产品外,一些新型微生物的抗菌效果也逐渐被挖掘出来[56-67]。防治柑橘贮藏期病害的拮抗微生物详见表3。

表3 防治柑橘贮藏期病害的拮抗微生物

3展望

柑橘在贮藏期的病害中侵染性病害相对较难防治,其中青霉病与绿霉病的危害最严重,酸腐病的发病率也逐年高升,其余病害也危害严重。各病害在发病中常常出现同时发病、相互传染、相互促进发病的情况,因此在防治过程中不仅要关注重点病害的发生,也要警惕并发病害的产生,在此情况下单一的防治方法已难以奏效,多种方法的联合使用才能达到更好的防治效果。

从简单易控、成本低廉的物理手段,到种类繁杂、效果显著的化学手段,再到绿色高效的生物手段,均能够在一定程度上降低柑橘在贮藏中由于病害带来的损失,但是一些弊端也逐渐凸显,例如药物残留、绿色安全、生产成本过高等。因此,对于柑橘贮藏病害的防治不能仅停留在注重研究贮藏方法,也要重视柑橘在整个生长周期病害的防治,如通过柑橘抗病品种的选育、果园合理栽培与科学化管理、病虫害的绿色防治、冬季清园等方法能够很大程度上降低病原菌的生长繁殖、减少病原与传染途径,在贮藏前控制病原菌进入仓库,同时,对使用器具、仓库等进行提前消毒,进而有效延长柑橘的安全贮藏时间。

对柑橘贮藏期病害的防治是一个亟待解决的问题,至今还没有很好的方法能有效防治,只能根据具体情况、具体病害做针对性的防治。提高柑橘的抗病性是解决此类问题最有效的途径,同时进行科学合理的采前、采中、采后管理也是有效减少病害的方法之一,生物防治措施以其安全、绿色等优势也将逐渐代替化学试剂。

在今后柑橘贮藏问题的研究中,不仅要解决病害的相关问题,而且要保证柑橘的口感、风味。熟悉柑橘采前及采后的生理生化变化规律,把握其规律的变化,才能实现柑橘贮藏技术的进步,对于柑橘产业的发展将具有十分积极的意义。

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