一种生理性病害——苹果苦痘病的发生与防治

苹果苦痘病(Bitter Pit)是在苹果成熟期、贮藏期因缺钙而引发的一种常见生理性病害,严重影响果实的品质和商品性,与果实木质部功能障碍、矿物质比率、水分胁迫和细胞膜稳定性有关。

苹果苦痘病发生规律及防治研究进展

钙是苹果生长发育过程中必需的矿质元素之一,缺钙会导致细胞代谢失调,引发苹果苦痘病等生理病害,严重影响果实品质。苹果主要通过根系在土壤中吸收钙,根系吸收的钙在蒸腾拉力的带动下运往地上部,而蒸腾作用弱,导致苹果果实易发生生理缺钙。果实中的钙含量与树种、砧木类型等树体因子和施肥、修剪等农技措施密切相关。综述了苹果苦痘病与钙之间的关系、苹果钙吸收转运、苹果缺钙机制和苹果苦痘病防治的研究进展,以期为提高果树钙吸收能力,增加果实钙含量预防苹果苦痘病,促进果实生长及改善采后贮藏品质,减轻果农负担,促进苹果产业健康可持续发展提供理论依据及指导方法。

‘秦脆’苹果苦痘病发生规律研究

以新品种‘秦脆’为试验试材,田间调研苦痘病发病情况与相关农艺性状,运用皮尔逊相关性分析、主成分分析、回归分析和通径分析的多元分析法,对‘秦脆’树高、主干径粗、营养枝强弱及数量、秋梢枝长短及数量、挂果量多少、果实大小等相关农艺性状和发病情况进行关联分析。结果表明:苦痘病始发于7月末8月初,不同果园、不同树龄苦痘病发病率相差较大;相关性分析表明,发病率与强营养枝(0.54)、长秋梢数(0.43)呈极显著正相关,与挂果量(-0.43)呈极显著负相关;多元回归方程表明,强营养枝、挂果量、长秋梢是决定苦痘病发病率的主要因子,它们决定了发病率的79.1%;通径分析表明,强营养枝数、长秋梢、果实大小是影响苦痘病发病率的直接因素,挂果量、树高、中营养枝、弱营养枝、短秋梢等性状通过影响强营养枝间接调控发病率。

秦脆苹果苦痘病综合防治技术

苦痘病是秦脆苹果生产中的常发、易发病害。基于在秦脆果园的苦痘病综合防治技术试点,总结出苦痘病综合防治技术措施,包括注重基肥、合理修剪、叶面补钙、平衡营养、科学选址等。

喷施5-氨基乙酰丙酸与调环酸钙对‘秦脆’苹果苦痘病的预防效果

【目的】‘秦脆’是‘蜜脆’的杂交后代,生产上经常观察到苦痘病发生,给生产带来影响,病害严重时会使果品的商品率下降,进而造成较大的经济损失,为此开展该试验探究预防苦痘病适宜的植物生长调节剂。【方法】对‘秦脆’苹果喷施不同浓度的5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)与250 mg/L调环酸钙进行试验,研究分析对秦脆苹果苦痘病的预防效果。【结果】试验结果发现5-ALA与调环酸钙配合喷施对秦脆苹果苦痘病发生有一定的预防控制效果。喷施4次100 mg/L的5-ALA与7月下旬喷施1次250 mg/L调环酸钙相结合处理后发病率为5.5%,与对照相比,发病率降低了56%。且喷施100 mg/L的5-ALA能够提高果树光合作用与蒸腾作用。【结论】综合分析表明,5-氨基乙酰丙酸与调环酸钙配合喷施对‘秦脆’苹果苦痘病有一定的预防效果,建议在生产上示范。

苹果苦痘病发生机制和影响因素的研究进展

苦痘病是苹果生产上经常发生的一种生理性病害,往往会造成重大的经济损失。文章介绍了苹果苦痘病的症状,阐述了苹果苦痘病的发病机制:苦痘病是由各种因素导致的树体生理性缺钙引起,各矿质营养元素失调易引起果实缺钙,从而产生苦痘病;苦痘病的发生还和果实中抗氧化酶活性有关,并已发现苹果苦痘病发生过程中的一些关键基因。总结了苹果苦痘病发生的影响因素,包括品种、砧木、套袋、肥水管理、栽培措施等。最后就苦痘病发生机制提出植物激素和苹果苦痘病的发生也密切相关,今后应加强从分子水平对苹果苦痘病的发生机制及砧木对接穗品种的影响机制进行深入系统的研究,认为选育抗苦痘病砧木新品种也是减少苦痘病发生的重要措施。

苹果苦痘病的发生与钙、镁离子及抗氧化酶活性的关系

苹果苦痘病果实钙离子含量明显低于正常果实 ,镁离子含量只有果肉外部显著高于正常果实。病果的超氧化物歧化酶 (SOD)、抗坏血酸过氧化物酶 (APX)、过氧化氢酶(CAT)和愈创木酚过氧化物酶 (POX)等活性明显低于正常果实。用CaCl2 溶液真空渗透处理苹果果实明显提高APX活性 ,降低正常果实酶活性 ,表明钙离子调节抗氧化物酶活性。苦痘病果实缺钙富镁导致酶活性下降 ,病果丙二醛 (MDA)含量和细胞膜透性明显高于正常果实 。

钙素营养与套袋苹果苦痘病的关系

为了探讨苹果套袋后苦痘病加重的原因,以富士苹果为试材,对果实发育过程中钙、氮含量的变化规律,果实幼果期和成熟期钙总量,套袋后果实微环境湿度变化及不同有机质果园苦痘病发生率进行了测定。结果表明,未套袋苹果果实在幼果期吸收钙量占成熟果实总钙量30%左右,后期占70%左右,套袋影响了果实对钙的吸收;套袋使袋内湿度增加,果实表面蒸腾作用降低,使果实对钙的吸收受到影响;同时套袋果氮含量一直高于未套袋果,N/Ca增大,促成了苦痘病的发生。增加果园有机质含量,可以改善根际钙离子供应,降低苦痘病的发生。

果实、叶片及土壤主要矿质元素与‘长富2’苹果苦痘病的发生研究

为探明主要矿质元素含量与苹果苦痘病发生的关系,研究了‘长富2'苹果果实、叶片及土壤N、P、K、Ca、Mg含量与苦痘病发生的相关性。结果表明:苦痘病的发生与果实N含量及N/Ca、P/Ca和K/Ca等值呈极显著正相关;与果实Ca、Mg含量及Ca/Mg值呈极显著负相关。苦痘病的发生与叶片N、P、K含量及N/Ca、P/Ca、K/Ca、Ca/Mg值呈极显著正相关;与Ca、Mg含量呈极显著负相关。苦痘病的发生与土壤碱解N、全P、速效P、速效K含量及碱解N/交换性Ca、碱解N/交换性Mg等呈极显著正相关;与土壤交换性Ca、交换性Mg含量及碱解N/速效P、碱解N/速效K等呈极显著负相关。表明苹果苦痘病的发生与果实、叶片以及土壤的Ca的含量有密切的相关性,Ca含量较低或N、P、K含量较高,以及较高的N/Ca、P/Ca、K/Ca比和较低的Ca/Mg比,会导致并加重苦痘病的发生。

套袋苹果果实中钙素分布及抗氧化酶活性与苦痘病关系的研究

[目的]研究套袋苹果果实中钙素分布及抗氧化酶活性与苦痘病的关系,为解决苹果栽培中钙的生理代谢障碍提供依据。[方法]以红富士苹果为试验材料,测定摘袋后和储藏期内果实不同部位Ca2+含量变化和抗氧化酶的活性。[结果]果实照光面Ca2+含量高于背光面,果实梗洼处Ca2+含量高于萼洼处;果实照光面SOD、POD、CAT、APX活性高于背光面,梗洼处SOD、POD、CAT、APX活性高于萼洼处;果实照光面MDA含量低于背光面,梗洼处MDA含量低于萼洼处。[结论]果实照光面苦痘病发病率低于背光面,果实梗洼处苦痘病发病率低于萼洼处。

秋锦苹果苦痘病与果实矿质元素含量和品质相关性的研究

以套袋秋锦苹果为试材,测定了苦痘病果与健果不同部位矿质含量及可溶性固形物的含量。结果表明:矿质元素含量果皮>果肉,苦痘病果实的Ca含量低于健果,果皮中尤为明显;苦痘病果N、P、K、B含量及N/Ca、K/Ca、B/Ca、P/Ca均高于健果,N/K、N/P和K/P差异不明显;果皮不着色面Ca含量均低于着色面,而N含量均高于着色面。苦痘病果可溶性固形物含量显著高于健果。果皮各矿质元素之间以及各矿质元素与SSC间存在较密切的相关性。

基于CT图像的苹果苦痘病与磕碰伤识别

对苦痘病进行持续、准确、量化的无损检测,以及育种专家对新品种苹果的抗苦痘病表型研究,都需要苦痘病准确识别技术的支持。针对磕碰伤对苦痘病识别产生干扰,降低了识别准确率问题,基于苹果CT图像,提出了一种苹果苦痘病和磕碰伤识别方法。首先,采用最大类间方差法、区域标记、中值滤波等方法,对337帧苹果CT图像进行图像分割和伤病区域定位;其次,对伤病区域进行特征提取,提取其形状特征、纹理特征和位置特征共18种特征信息;然后,利用多元逐步回归和类距离可分离性判据2种方法分别选取特征信息,将2种方法选出的相同特征作为本文的选用特征信息;最后,分别使用遗传算法优化的支持向量机和默认参数的支持向量机,对苹果苦痘病和磕碰伤进行识别。识别结果表明,经过遗传算法优化的支持向量机的总体识别准确率高于93%,默认参数的支持向量机算法的总体识别准确率高于84%。遗传算法优化后的支持向量机的识别准确率明显优于默认参数的支持向量机的识别准确率。

‘斗南’苹果苦痘病与果实Ca、Mg、K含量的关系

苦痘病是苹果栽培中一种常见的果实生理失调症,在‘斗南'苹果品种上呈高发态势。本试验以8个果园‘斗南'苹果为试材,采用原子吸收分光光度法分别测定正常和发病果的果皮、果肉中水溶性及总的Ca、Mg、K含量,以探索苦痘病与Ca、Mg、K含量的关系。结果表明:苦痘病果的果皮、果肉中水溶性及总的Ca含量均普遍低于正常果,果皮水溶性Ca含量差异显著;苦痘病果果皮、果肉中水溶性及总的Mg含量均普遍高于正常果,但差异均不显著;苦痘病果果皮、果肉中水溶性及总的K含量普遍高于正常果,且果皮总的K含量有显著差异。苦痘病果果皮、果肉中水溶性Ca/Mg、Ca/K均极显著低于正常果。主成分分析结果表明,果皮、果肉水溶性Ca含量,果皮总的K含量,果肉水溶性Mg、K含量与苦痘病发生密切相关。

苹果苦痘病与果实内矿质养分平衡状况的相关性分析

对大连瓦房店地区苹果苦痘病病害程度不同的红富士苹果果实进行了氮、磷、钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌、硼、钼含量的测定。结果表明:苦痘病的病害程度与苹果果实内的含氮量呈极显著正相关关系,即苦痘病越严重,果实内的含氮量越高;苦痘病的病害程度与苹果果实内的氮/钙比呈极显著正相关关系,即果实内氮含量越高,钙含量越低,苦痘病越严重;病害程度与苹果果实内的钙/(钾+镁)比呈极显著负相关关系;病害程度与果实内的铜含量呈极显著正相关关系;病害程度与果实内的磷、钾含量无显著的相关关系。试验得出:苹果果实内氮含量过高,是导致苦痘病发生的重要因素。

套袋苹果果实中钙素微分布与“苦痘病”的关系

为了从细胞学角度深入认识钙离子含量与套袋苹果果实"苦痘病"发生的关系。此试验以套袋红富士苹果为试材,研究了苹果摘袋后期,苹果果实不同部位细胞内的钙离子含量及相同部位不同的发病区域细胞内钙离子含量与套袋苹果果实"苦痘病"的关系。结果表明:苹果照光面的果肉细胞钙离子含量高于背光面,苹果梗洼处的果肉细胞钙离子含量高于萼洼处。照光面、背光面、梗洼处和萼洼处的发病部位果肉细胞的钙离子含量均明显低于不发病部位。由此可见:果实照光面的苦痘病发病率低于背光面,果实梗洼处的苦痘病发病率低于萼洼处。

苹果苦痘病对果实可溶性固形物含量的影响

为研究苹果苦痘病对果实可溶性固形物含量的影响,笔者以短枝富士苹果为试材,测定了健康果实与发病果实的可溶性固形物含量。结果显示,发病果实的可溶性固形物含量显著高于健康果实,而不同病级的果实间其可溶性固形物含量差异不明显,可能原因是,发病后果实干缩失水,从而导致其可溶性固形物含量提高,但发病严重程度对其含量变化影响不大。本试验结果可为研究苹果苦痘病对其他风味评价指标的影响奠定基础。

调环酸钙协同硝酸钙控制采后富士苹果苦痘病

为了控制苹果采后苦痘病的发生,本实验以富士苹果为试材,在水压条件下进行调环酸钙、硝酸钙及二者结合浸钙处理,研究了不同处理间苦痘病的发生率、总钙和不同形态钙含量、抗氧化酶活力等的差异,探讨调环酸钙协同硝酸钙控制苦痘病的可能机理。结果表明:单独调环酸钙处理不能减轻苹果苦痘病的发生,而硝酸钙、调环酸钙/硝酸钙协同处理后,富士苹果贮藏40 d,苦痘病发病率分别比对照低15.62%和50.00%。进一步研究表明协同处理可显著提高苹果外皮层中总钙、水溶性钙含量,在贮藏后期降低外皮层的磷酸钙、草酸钙非生理活性钙含量。此外,调环酸钙协同硝酸钙处理能够显著提高苹果外皮层中2,2’-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)阳离子自由基清除率、超氧化物歧化酶活力,抑制组织丙二醛含量的增加,避免果实受到钙胁迫造成的氧化应激损伤。

甘肃天水苹果苦痘病的发生因素与综合防治

2015—2016年连续2年对甘肃省天水市苹果苦痘病的发生情况做了系统调查研究,初步掌握了苹果苦痘病的发病原因及与之有关的影响因素,提出了农业防治与化学药剂防治相结合的综合防治方法,并试验筛选出了黄腐殖酸生态钙、淄醇钙等高效钙药剂。

矮化中间砧短枝富士苹果Ca、N含量对苦痘病发病特征的影响

为研究果实Ca、N含量对苹果苦痘病发病特征的影响,笔者以矮化中间砧短枝富士苹果(天红2号/SH/八龙海棠)为试材,测定了健康果实、发病果实以及病果不同部位的Ca、N含量。结果显示,发病果实的全Ca量显著低于健康果实,全N量和N/Ca值均高于健康果实;发病程度越严重,全Ca量降低的越多,全N量和N/Ca值增加的越多。与健康果实相比,病果病斑部位的全Ca降低量和N/Ca比值增加量均大于无病斑部位,而无病斑部位的全N增加量大于病斑部位。说明苦痘病对果实Ca、N含量影响较大,而且,对病果不同部位的影响也有差异。本试验结果可为下一步研究苹果苦痘病对果实P、K等其他矿质元素的影响奠定基础,并为苹果苦痘病的防治提供理论依据。

苹果苦痘病研究进展

综述了苹果苦痘病病果与正常果实的差异以及苦痘病的发病原因、预测方法和防治技术,分析了目前苦痘病研究中存在的问题,提出了今后的研究方向。