第五章 果蔬冷害与冻害讲解
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园艺作物的冷害分类:农业和农村来源:原创作者:Lisa J.Skog——安大略湖Guelph大学园艺研究所内容目录:1.引言2.冷害的潜在症状3.降低冷害至最小化的方法4.果蔬和栽培花卉感染冷害实例一.引言:尽管在一些生长于气候温和地区的作物在只有在低温贮藏的时候才会发生一些特定的生理条件失调现象,但冷害是一种主要发生在热带及亚热带农作物的常见灾害。
冷害有别于冻害,冻害是由于作物储存于冰点之下,结成的冰晶破坏了组织造成的。
作物发生冷害的临界温度因种类而有所不同,但是总体上讲,如果储藏温度低于10~13℃,冷害非常容易发生。
因此,对冷害敏感的作物通常因为不能用低温来防止腐败或细菌病毒生长而只能保质较短的时间。
冷害可能发生于田地中、运送中、分配阶段、零售期或者家中的冰箱。
短时间低温的累加可能会给特定作物带来影响。
研究认为发生冷害的主要原因是细胞膜的破坏。
薄膜的破坏会引起一系列的副反应,可能包括乙烯的生成,呼吸作用的增强,光合作用的降低,能量生成的干扰,如乙醇、乙醛等有毒化合物的积聚和多孔结构的改变。
因种类不同,每种作物易受损害的程度和修复薄膜的能力也有所差异,冷害的症状也有显著区别。
冷害是一个特定温度下由时间的积累而造成的问题。
如果作物在低于临界温度下只保存了很短的时间,其自身是可以修复损伤的。
但如果低温下暴露时间过长,损伤将是不可逆的,并且将直接导致肉眼可见的症状。
并且储藏温度低于其原温度越多,伤害发生得越快且越严重。
冷害的察觉和判断通常是十分困难的,因为当作物从低温中移开时看起来健全完好的,只有当它们被移至较高温度出后,症状才会显现。
被移至温度较高处后,有的症状会立即显现,有的则要数日后发作,并且有的症状在外表上是看不出来的。
生长季节的气候条件影响着作物对冷害的敏感度。
作物生长阶段的温度越低,其冷害越严重,并且生长在安大略湖地区的作物比生长在温暖气候条件下的同类作物更容易受冷害影响。
二.冷害的潜在症状●表面损伤-蚀损斑,凹陷,变色-多发生于果皮坚硬且较厚的作物,例如柑橘,黄瓜等(如图解1)图解1.0℃下保存4天的黄瓜产生了蚀损斑和枯萎皱缩现象●组织水渍状-多发生于果皮较薄的果蔬,例如辣椒、芦笋、葡萄(如图解2)图解2.由于保存于0℃的芦笋尖端及中茎部出现了水渍状和皱缩症状●水分损失/干燥/皱缩(如图解3)图解3.发生了冷害的辣椒出现了皱缩和蚀损斑,红色品种易受损害度相对较差●内部变色(如图解4、5)图解4.0℃低温导致“牛顿”苹果黑心图解5.2℃下贮存3周的油桃出现的果肉变红和果肉糠化●不能成熟、成熟不均、成熟缓慢(如图解6)图解6.开始储存在3℃,成熟后储存在室温的绿番茄出现成熟度不均●加速衰老/产生乙烯●缩短货架期●成分改变,导致如气味和质地等改变●生长、萌发能力的丧失●萎蔫(如图解7)图解7.猩猩木在0℃储存12小时后引起了萎蔫●加速腐烂溃败,引起代谢物渗漏,促进微生物,尤其是真菌类的生长(如图解8)图解8.哈密瓜在0℃储存4天后引起了破裂和之后的衰败三.降低冷害至最小化的方法尽管通过在临界温度之上贮存作物就很容易防止果蔬受到冷害,但多种作物堆放在一个贮存设备中通常难以达到控制冷害的目的。
果蔬贮藏期主要生理病害及防止措施果蔬在采收贮藏和运销期间,受不良环境因素的影响,导致其出现腐烂变质等病害现象,失去食用价值,影响其贮藏保鲜效果。
1 低温伤害低温可降低果蔬的呼吸作用,抑制果蔬的成熟和衰老,抑制微生物的活动,延长果蔬贮藏保鲜期。
但由于果蔬的种类和品种不同,对低温适应能力亦有所不同,如果温度过低,超过果蔬的适应能力,果蔬就会发生冷害和冻害两种低温伤害。
冷害是冰点以上的低温对果蔬引起细胞膜变性的生理病害。
果蔬遭受冷害后,常表现为果皮或果肉种子等发生褐色病变,表皮出现水浸状凹陷、烫伤状,不能正常后熟。
伴随冷害的发生,果蔬的呼吸作用,化学组成及其他代谢都发生异常变化,降低产品的抗病能力,导致病菌侵入,加重果蔬的腐烂损伤。
冻害是果蔬处于冰点以下,因组织冻结而引起的一种生理病害。
它对果蔬的伤害主要是原生质脱水和冰晶对细胞的机械损伤。
果蔬组织受到冻害后,引起果蔬胞组织内有机酸和某些矿质离子浓度增加,导致细胞原生质变性,出现汁液外流,失去新鲜状态,且果蔬受冻害造成的失水变性为不可逆的,在解冻后也不能恢复原状,从而失去商品和食用价值。
因此,在果蔬的贮藏保鲜过程中,对不同种类和品种的果蔬要保持适宜的低温,而且还要维持恒温,才能过到保鲜目的。
2 气体伤害2.1 低氧伤害氧气可加速果蔬的呼吸和衰老。
降低贮藏环境中的氧气含量,可抑制呼吸并推迟果蔬内部有机物质消耗,延长其保鲜寿命。
但氧气含量过低,又会发生缺氧,导致呼吸失常和无氧呼吸,产生的中间产物如乙醛、乙醇等有毒物质在细胞组织内逐渐积累造成中毒出现病变。
发生低氧伤害的果蔬,表皮组织塌陷、褐色、软化,产生酒味和异味,不能正常后熟。
不同果蔬要求氧气最低浓度不同,一般在1%~5%时,大部分果蔬发生低氧伤害,造成酒精中毒等病变。
2.2 二氧化碳伤害二氧化碳和氧气之间有拮抗作用,提高环境中二氧化碳浓度,呼吸作用也会受到抑制,可延长保鲜状态。
多数果蔬适宜的二氧化碳浓度为3%~5%,浓度过高,会使一些代谢受阻,引起代谢失调,造成伤害。
有氧呼吸和无氧呼吸的区别(见表)二、呼吸强度和呼吸系数1、呼吸强度是衡量果蔬呼吸作用水平的重要指标,是直接关系到贮藏能力大小的主要生理因素。
1公斤新鲜果蔬在1小时内放出CO2的毫克数或吸入O2的毫克数。
单位(mgCO2/公斤.小时)2、呼吸系数(呼吸商)(呼吸率)RQ指呼吸过程中放出的CO2和吸入O2的容积比。
RQ=V CO2/V O2三、影响呼吸的因素(一)果蔬自身的状况1、果蔬种类和品种浆果类>核果类>柑桔类>仁果类叶菜类>果菜类>根茎菜类热带、亚热带果实Q值比温带果实大,遗传特性:晚熟品种>早熟品种2、成熟度在整个发育过程中,幼龄时期呼吸强度最大,因为:处于生长最旺盛阶段,各种代谢过程都最活跃。
表层保护组织尚未发育或结构不完全,气体进入较多,Q大。
蜡质,角质发育完成后,Q下降。
3、不同部位不同部位Q值不同:果皮>果肉蒂端>果顶(例如柿子)果蒂、果梗>果实(例如茄子青椒)(二)外界因素1、贮藏温度酶的活性随温度的增加而增加,呼吸也加强。
温度升高,酶活性继续上升,达到高峰,呼吸也达到高峰。
当温度超过了限度,酶逐渐失活,而呼吸作用也随之下降,因此呼吸出现了“钟”型曲线。
2、气体成分(1)氧气(2)二氧化碳3、湿度(水分)四、呼吸跃变1、呼吸跃变:果实在定型之后的成熟过程中,呼吸强度突然上升达到成熟后趋于下降,呈一明显的峰型变化,这个峰叫呼吸高峰。
这种变化称为呼吸跃变。
2、呼吸跃变的特性:(1)经过跃变的果实,食用品质达到最佳。
(2)呼吸跃变是果实达到成熟的标志,更重要的是果实衰老的开始,经过跃变的果实,贮藏品质迅速下降。
(3)呼吸跃变的果实能够产生内源乙烯,对果实呼吸跃变最重要的是乙烯,具有催熟作用。
3、呼吸跃变分类:A:呼吸跃变型果实(高峰型果实)苹果、油梨、桃、李。
B:非跃变型果实(非高峰型果实)樱桃、黄瓜、葡萄、柠檬、菠萝。
五、呼吸与贮藏的关系(一)有利:降低氧气的浓度,进行自然密闭缺氧储藏;促进后熟;保持活力.(二)不利1、呼吸消耗营养物质。
果蔬产品贮运中常见病害及其防治果蔬贮运过程中常常会发生病变腐烂现象,造成储藏损失,病害发生的种类概括起来可分为2大类:一是由于贮运环境条件不适宜引起的生理病害如冷害、冻害、气体伤害和药害等;二是由于病原菌侵染引起的侵染性病害此外还有由于挤压、撞击等外部机械力及虫害造成的机械损伤。
其中尤以侵染性病害造成的损失最为严重,而生理病害和机械损伤更易加剧侵染性病害的发生和发展,因此均应尽量避免。
第一节果蔬产品贮运常见病害一、生理伤害(一)低温伤害低温通常对果蔬贮运是有利的,但不适宜的低温则会造成低温伤害。
低温伤害包括冻害和冷害。
冻结对任何水果蔬菜都有害,解冻后果蔬很快就会腐烂。
但在高寒地区利用零下低温储藏一些耐寒性蔬菜,如芹菜、香菜、大葱等,使之长期保持冻结状态,也是一种有效的保鲜手段,但要避免忽冻忽化。
冷害不同于冻害,是由0℃以上的不适低温而非冻结温度造成的生理障碍。
冷害的常见症状是果面上出现凹陷斑点、水渍状病斑、萎蔫、果皮、果肉或种子变褐,不能正常后熟,果蔬风味变劣,出现异味甚至臭味,加速腐烂。
不同果蔬冷害症状有所区别。
冷害症状通常是果蔬处于低温下出现的,但有时在低温下症状并不明显,移到常温后呼吸反常,很快腐烂。
冷害临界温度以下的温度可分为高、中、低3档,储藏在高档温度下的果蔬,生理伤害轻,所以症状也轻;低档温度下生理伤害最重,但症状因温度很低而表现慢甚至受到抑制,所以看起来也较轻,但转入常温后则会发生爆发性的变化;中档温度介于2种情况之间,所以在储藏中就显得较其他2个温度档次严重,如黄瓜在4-5℃的低温下储藏腐烂,最快、最重,在7-9℃的黄瓜基本无冷害症状,而1-2℃的黄瓜表面,看起来很正常,但移至室温则几个小时就出现腐烂症状,货架期非常短。
一般原产于热带、亚热带地区的水果,蔬菜及地下根茎类蔬菜对低温比较敏感,如香蕉、芒果、青椒、绿熟西红柿、黄瓜、茄子、西瓜、冬、瓜、豆角、姜、甘薯等,储藏适温一般都在7℃甚至更高,而叶菜类则对0℃以上的低温不敏感。
一、名词说明:暗藏侵染:病原侵入寄主不即刻发病,而是暗藏至某一时期后才表现病症的现象。
孢囊孢子:是接合菌的无性孢子,以原生质割裂方式产生再孢子囊内,不具鞭毛有细胞壁。
拮抗菌:有的细菌是通过产生一种抗菌素来抑制病菌的生长。
呼吸跃变:指某些肉质果实从生长停止到开始进入衰老之间的时期,其呼吸速度的突然升高。
冷害和冻害:冷害是指0°C以上的不适低温损害。
冻害是指冰点温度以下的低温损害。
食物的辐射保藏:确实是利用电离辐射与物质彼此作用的物理效应,化学效应和生物效应,对食物原料进行加工处置的进程。
低氧损害:当贮藏环境中氧浓度低于2%时,园艺产品正常的呼吸作用就受到阻碍,致使产品无氧呼吸,产生和积存大量的挥发性代谢产物(如:乙醇,乙醛,甲醛等),迫害组织细胞,产生异味,使风味品质恶化。
果蔬的衰老:衰老是果实采后的生理转变进程,也是贮藏期间常见的一种生理失调症,如苹果采收太迟,或贮藏期太长要显现内部崩溃。
诱导抗病性:利用物理化学及生物方式预先处置植物,从而改变植物对病害反映,使原先感病部位产生局部或系统的抗性。
病程相关蛋白:病毒、细菌和真菌侵染能诱导寄主产生一类特殊的蛋白质。
鲜切食物:是对新鲜食物进行分级、清洗、整理、去皮(去核)切分、浸泡、包装等处置,是产品维持生鲜状态的制品。
(网)冷链:是指易腐食物从产地收购或捕捞以后,在产品加工、贮藏、运输、分销和零售、直到消费者手中,其各个环节始终处于产品所必需的低温环境下,以保证食物质量平安,减少损耗,避免污染的特殊供给链系统。
(网)热处置:果蔬贮藏前的热处置是指利在贮藏前将果蔬置于热水、热空气、热蒸汽等热的环境中,处必然的时刻,以延长果实的保鲜期。
黄瓜冷害和冻害防治技术
一、严寒和冻害的缘由
1.低温柔低温持续时光。
降温幅度越低,低温持续时光越长,黄瓜的冷害和冻害越严峻。
相反,越轻。
2.受伤后的骤然降温柔天气情况。
假如气温逐渐下降,严寒和冻害会比较轻微。
假如低温后又是晴天,会加重寒冻害;相反,在低温后的阴天,气温逐渐回升,有利于受害黄瓜正常生理活力的恢复,而低温冻害较轻。
二、防寒防冻措施
1.采纳嫁接苗。
据调查,同一温室内未嫁接植株的萎蔫率在10%以上,而嫁接植株惟独1%左右。
2.适当浇水施肥。
立春前,大棚黄瓜易受寒流侵袭,需少施氮肥,同时控制浇水,以免造成生长过快。
人们发觉过度生长的植物受到严寒和冰冻的严峻伤害。
3.吸烟防寒。
寒流来的时候,有些吸管每2小时抽一次,能够削减受寒冻害。
但是不要抽太多。
否则,植物会被熏死。
4.避开低温后过度升温。
黄瓜受持续低温损害后,晴天时,不要马上掀茅草,要逐渐掀茅草,避开温度急剧升高。
三。
严寒和冰冻伤害的补救措施
1.强化肥水管理,防止叶片早衰。
茎枯后应强化肥水管理,延伸主蔓原叶的光合功能期。
晴天,白天室温28左右。
夜间气温不低于12
时,每周在膜下浇一次水,结合浇水每两周施一次碳酸氢铵,每次每亩20公斤。
2.修剪。
恢复正常生长后,植株养分水平比较充沛,产生大量的侧枝和回头瓜。
而侧枝上的瓜商品化程度差,植株主蔓有一定长度。
因此,应按照生长状况留1-3片叶(瓜)用于全部侧枝去核,以形成一个月以上的产量高峰。