文摘
虽然表面烫伤(SS)的特征在苹果,只有少数的见解关于农艺和管理变化的影响可能发生的生理障碍在梨上。在这项研究中,我们旨在提高我们理解不同收获期前的因素对学生发展的影响使用多元统计方法。梨(Pyrus普通的l .)简历“减弱Fetel”选在连续两个赛季(2018 - 2019和2019 - 2020年)从23三个增长领域的商业果园(摩德纳,费拉拉,拉文纳省)选票地区的意大利。生物气候指标如天气和土壤、施肥和灌溉等农艺管理果园特性,比如根茎和培训系统,党卫军发病率进行了定期在收获和采后在所有生产商。两种不同的存储场景(常规大气和使用1-MCP)也被评估。我们在这两个赛季的数据显示农场之间的高异质性党卫军症状后冷藏常规大气中或1-MCP治疗。然而,在2018年,所有的生产商显示党卫军存储赛季结束,但在2019年,他们中的一些人没有展览SS长达5个月。事实上,有些收获前的因素发生了极大的改变之间的两个赛季如产量和气候条件。事实上,一些因素似乎影响SS在生长季节。它可以增加一些事件,如生理和农艺因素:高收益率,盛开的日期晚,暴雨,灌溉管理不当(低浇水频率和高卷)、氮(包括产生有机物),土壤质地(粘土的存在),果园的年龄,树冠体积与培训体系和根茎。其他人可以降低SS如气候和管理因素:晚收获日期、雨、赤霉素、钙、肥料、缺乏antihail网或利用光选择性网,和站点相关(可能更好的土壤对亚得里亚海海岸)。最初的收获前的变化是一个重要因素,调节植物的生理压力和,随后,党卫军在冷藏后减弱Fetel梨。 Multivariate techniques could represent useful tools to identify reliable multiyear preharvest variables for SS control in pear fruit different batches.
1。介绍
需要调查果实采后管理质量和长期存储所强调的是,许多意大利农民增加了他们的秋季产品(例如,苹果,梨和猕猴桃),出了名的要求更高的管理在采后阶段,以避免相关经济损失(1]。表面烫伤(SS)是产品损失的主要原因之一,在冬天梨“减弱Fetel”等各种内部存储冷室(2,3]。皮肤的症状一般出现褐变,由于表面的坏死组织的表皮4]。病因学的研究是复杂的,但可以确定的两个主要因素:寒冷损伤和氧化应激(5- - - - - -7]。多年来,注意力也集中在波动α金合欢烯化合物及其氧化过程,被认为是主要负责这个障碍8- - - - - -10]。如今,VOC的快速、无损分析阵列由PTR-ToF-MS确定6-methyl-5-hepten-2-one(姆欧)随着纳粹党卫军的发展显著相关(11]。为了防止这种疾病,直到几年前,可以治疗与乙氧喹(水分、12]。欧盟禁止其使用了相当大的关注。与1-MCP如今,化学治疗,防止学生提供结果没有完全接受:主要问题是非常缓慢poststorage成熟和缺乏一致性对SS (13]。“减弱Fetel”梨受到低氧和乙烯抑制剂的影响,甚至会导致软烫伤或抑制其成熟后正常的保质期,分别为(14]。疾病缓解的其他方法包括控制大气(CA)存储、动态CA受叶绿素荧光,油包装,温度调节(4]。然而,很少有人知道关于作物保护剂用于采收后的措施15),如间歇变暖早在冷藏期间,可以作为有效的传统化学物质(16]。此外,生理发展和随后的成熟的果子“减弱Fetel”会发生戏剧性的变化取决于前几年基于收益率(17)和农艺、气候或果园管理因素(18- - - - - -20.]。因此很明显,很难实施巩固这个品种的采后管理指南。园艺研究者常常必须测量复杂的特征和发展与治疗或相关变量的关系。党卫军症状只是生理障碍的最终表达式,这是多因子的(20.]。不可能确定一个变量,所以我们被迫测试许多相关变量。如果研究者使用单变量统计量化差异或关系,然后单独分析所需的数量等于单个变量测量的数量。多变量分析减少少量的大型数据集组件,可以取得独立,线性轴。变量可能分享一些潜在的生物关系密切相关。这些协会通常用于生成假设或对理解复杂的行为特征(21]。存在许多例子在多变量分析的文献已经成功地应用在植物科学开发新颖的假设,简化大型数据集,或理解的反应复杂特征(22,23]。因此,本研究旨在调查学生发生“减弱Fetel”梨,代表一个模型对采后贮藏障碍,更好地理解收获前的因素导致一个强大的易感性一些生产商的批次在存储和保质期。高级统计工具是用来描述和确定最佳实践的控制下的农民或可预测的变化的天气或土壤,可以帮助管理、商店,出售“减弱Fetel”梨存储潜力取决于他们的健康状况。
2。材料和方法
2.1。植物材料和实验设计
二十三个果园的减弱Fetel梨位于选票地区(意大利)在连续两个赛季(2018 - 2019和2019 - 2020年),特点是一个变量,发病率在过去,poststorage党卫军。对于每个人,我们开始详细描述不同的作物管理参数,如氮和微量元素应用,灌溉制度,应用植物生长调节剂、土壤质地和有机质含量,土壤覆盖管理、根茎、培训体系,存在/没有冰雹网。生产力的果园,气温和降雨事件,开花和收获日期也被考虑。改善特性,对收获前的因素进行了调查与每个生产者考虑他们的日记和经验对他们的果园。在收获,适当数量的产品被放置在一个常规大气(−0.5°C和> 90%的相对湿度(RH)): 18盒为每个农场在第一年和第二年12盒。之后,六盒为每个生产商每年接受1-MCP (Smart-FreshTMAgroFresh Inc .,冷藏间、美国PA)和存储在一个不同的房间在同一个公司。后3、4、5个月的存储、日历后的房间被打开时,通常由公司应用。
2.2。表面烫伤评估“减弱Fetel”梨
后3、4、5个月的冷库+ 7天在室温(20°C)和控制湿度(60% RH),党卫军的存在和程度评估在30水果农场。我们定义四个类根据梨的皮肤症状的严重程度:类0没有果皮褐变,一班从0%到25%的学生,从25%到50%的党卫军二班,3班在保质期后50%的学生。一个党卫军指数计算如下24]:
2.3。数据处理和统计分析
所有收集到的数据进行多元分析,突出的因素,considered-appears更党卫军的发病相关,多元统计分析,包括规范分析(CA)和典范对应分析(CCA),使用统计软件进行了R (25通过添加包”candisc”26和“素食主义者”27]。CA应用于描述党卫军通过时代的演变和年1-MCP治疗的效果。后来,CCA被用来估计党卫军的频率之间的交互类和定量和定性变量。在第一种情况下,蓝色的向量表示增加的因素在一定方向箭头意味着在第二个分析因素的存在(值为1;例如,梨果园antihail网)。相反,我们有缺失或另一边一个相反的因素(值0;例如,培训体系等水果墙比轴)。最后,我们考虑的总变异性解释为两个组件(CCA1和CCA2)以及每个变量如何影响第一个和第二个组件。每个时代因素和SS数据(3、4和5个月)和一年(2018年和2019年)在cca结合精心设计的整体图片。在后一种算法,1-MCP治疗,因为它没有考虑连续两个赛季之间非常不同的行为。
3所示。结果与讨论
3.1。表面烫伤发展“减弱Fetel”梨
尽管“减弱Fetel”梨认证保护地理标志(显卡)应保证一致的质量水平,增长不可避免的变化来自环境和生产系统,影响主要收获前的因素(28]。同样,我们的数据在2018 - 2019和2019 - 2020赛季后显示农场之间的高异质性冷藏有关SS(图发展1)。在一般情况下,我们观察到,伤害学生的提高与期间存储5个月(从1.1和1.2到3.1和3.2)在一个寒冷的房间里所有的生产者(图在两个季节1)。然而,2018年5月后几乎所有的党卫军的批次有症状,但在2019年,其中一些还没有重要的党卫军(表5个月后症状1)。关于1-MCP治疗(4.1和4.2),我们注意到,它有助于防止学生在2019 - 2020赛季,但它不是有效的在2018 - 2019赛季(图1)。此外,一些生产商(例如,451年第一季和第二季的222年或242年)失去了他们的成熟能力经过5个月的冷藏或1-MCP治疗(数据未显示)。一些研究报道,“减弱Fetel”梨4个月后存储在一个正常的气氛变得敏感,SS,可以失去成熟能力和剩余的公司,变得干燥,无法达到一个黄油和多汁的口感,令人满意的消费(29日,30.]。然而,一些农场显示与不同的学生比其他人更症状(表索引1),可能是因为不同的位置和当前的收获前的异质性因素。例如,Moggia et al。(2015)31日跨站点]报道高变异在苹果内部褐变的发生,在某些地区达到48%。作为证据,多变量分析允许果园的分类根据其地理坐标和生理问题的发生率31日]。
3.2。环境和农艺因素影响表面烫伤在“减弱Fetel”梨
两个季节之间的一些收获前的因素发生了极大的改变如产量和气象条件(表1),据报道,影响学生症状(32- - - - - -36]。观察高可变性的果皮褐变不同年份之间和生产者之间具有不同的地理和气候变量(表1)。然而,六年来,相同类型的障碍可以出现在同一果园(31日),因此,它可以预测。
作物负载管理尤为重要,因为它可以影响植物的生理状态和对存储障碍(34]。在这两个季节,高收益增加党卫军,可能由于源库比例之间的不平衡和减少元素浓度。在第一CCA,高产投影到第一轴的方向是0.61类2和3班(图2),而在第二多变量分析生产不到30吨每公顷导致轴1 0(图0.57类的3)。作物负载,在收获与气候变暖有关条件,可以影响的碳水化合物和钙平衡水果和树叶,随后,采后次生代谢影响,可能对SS (37,38]。事实上,高营养活力会导致蒸腾失衡和更少的元素分配给发展中水果(39]。另一方面,其他研究人员报道,“过时Crassane”梨从效率低的树木也被证明是更容易褐变障碍(40]。
考虑这两个赛季,我们发现晚收获日期、盛开(DAFB)表示为天后,可以防止发生SS(贡献组件1是0.43党卫军;图2)。就是明证,收获“减弱Fetel”梨在2019年,当我们有一个低党卫军发生在水果、推迟14天(表1)。与这项工作相比,党卫军“减弱Fetel”梨生长在阿根廷在同一果园和在同一季节影响18%和33%的水果收获1月23日和2月6日,分别为(41]。另一方面,许多其他报纸报道,党卫军是更严重的问题上水果比后来逮捕苹果和梨(42,43]。因此,我们假设生长条件调制水果生化的影响将有助于丰收的一天在党卫军发生,这可能证明对比调查结果从不同的作者用更少的果园和季节44]。事实上,似乎late-harvested”减弱Fetel“梨有生化资料,如糖率和抗氧化化合物,使他们能够应对压力的储存条件。因此,增加对学生的不成熟的水果可能归因于低抗氧化剂(45]。
开花日期是第一重要的信息大致预测商业收获时间不同。无论如何,3 - 4周变化盛开的日期同样的品种在相同的环境中已经报道,展示生物气候学在每年受到温度的影响46,47]。在图2,我们观察到一个盛开,表示从今年年初的日子,可以增加学生的发生在存储(贡献组件1是0.78对SS)。事实上,在2019年,我们注册比2018年较早开花的10天。另一方面,生产者之间的丰收的一天只是3天推迟第二年(2018年是2019年的03/09和06/09)。越早开花的时间,时间越长一般水果生长季节(48]。所以,2018年,我们有一个短的季节(146 DAFB) 2019 (160 DAFB),当我们评估几党卫军症状(表1),可能冷保护剂化合物的股票,如二次代谢物和糖醇具有渗透调节的特性可以增加水果。基于30 - 40年的数据,全球变暖正在影响果实品质;一般来说,盛开的早些时候,增加的温度(尤其是接近成熟)导致更多的存储空间障碍(47,49]。的确,DAFB不能总是水果成熟度的一个精确的指标,恶化的事实更广泛的布鲁姆窗口可以让水果成熟更异构和导致错误预测最优收获日期,以避免SS (48]。缺乏水果采后成熟均匀性影响的操作导致的必要性,水果更均匀的方式定制特定的存储程序根据成熟度在收获,避免存储问题[50]。
关于收获前的因素,许多研究在收获果实品质突出天气条件在水果发展的重要性(51]。事实上,土壤湿度和降水,高于120毫米,特别是在细胞扩张,鼓励营养生长和影响果实成熟,解释39%的坚定变化(33,52]。同样的,学生在我们的工作受到大雨的影响在夏季(投影组件2是0.19到3班;图3),导致洪水和水果之间的不平衡发展和营养生长。然而,高土壤水分条件的结果高灌溉或强烈的降雨。不考虑水果质量,贡献过的降雨和灌溉对SS组件1是0.64和0.14,分别。解释,低降水条件下可能与缺钙有关,因此,损失的细胞膨(53),由于减少了离子的运输和细胞(54]。此外,有可能引起的蛋白质特别是低温,与宽容的冷伤害,可能有长期的影响(55]。这是假定收获前的温度低于10°度前2 - 3周收获增加油酸等不饱和脂肪酸的含量(C18: 1)和亚麻油酸(C18: 2)酸应对这种压力44,56]。相反,它还报道,低气温条件下可存储性在收成减少稀释吸收的钙浓度水果(36]。然而,降水事件是低光强度和低气温密切相关,因此,可以影响小果实的早期下降30至60 DAFB [52),因此,收益。尤其是在第二季(2019)雨季和较低的学生,一般而言,收益率低于平均水平(表1)。
低密度和更大的树,较低的温度和光线穿透树冠内(55),增加学生发生在存储梨果实。在图2二班,贡献组件1和2的树冠体积是0.10和0.25,分别。事实上,许多水果特征如肤色、肉坚定,滴定酸度、可溶性固体,和水果大小受到光线的影响(32,57,58),因此,定义水果的成熟分布在整个树冠会影响存储过程。
光穿透树冠和的能力,因此,影响小气候的水果,受几个因素的影响包括树间距、树冠结构(59),根茎,果园管理实践,如修剪和变薄60],存在antihail网(61年]。关于培训体系和根茎,稍有关联图3被发现在我们的审判,弱的小苗和纺锤状树,用小的树冠上,显示降低SS,特别是“减弱Fetel”树嫁接在海棠导致组件1和2的0.08和0.19对SS。另一方面,变量的投影组件2由广阔的树结构对二班是0.23。研究培训体系的影响和根茎poststorage“d 'Anjou”梨果实品质发现,培训系统活力的影响和水果营养成分可能会导致poststorage担忧(62年]。实际上,水果特性可以极大地改变区域内树冠,果园特征容易党卫军在我们的研究中(图3)。在选票地区,梨的收获是一般进行一个选择,和水果混合在一起在同一个垃圾箱。因此,高质量变异存在于一个本,从而影响采后果实质量和可存储性,往往导致重装的问题(32),因此水果损失。
至于antihail网的存在和色彩,在图3,我们发现标准的阴影效果antihail网长期储存后可以增强学生的发生。antihail网组件的贡献2对1级0.12和彩色的投影或没有网对SS组件1 0.46。结果表明,果园与更多的暴露于阳光产生更好的颜色(63年)和增加花青素水果(64年),提供更好的抗SS发展(56]。此外,一项研究关于within-tree因素的多变量分析桃强调,低光拦截下经历了网可能会对味道产生不利影响,可能导致在收获果实品质的变化(65年]。关于水果的阴影效果,经常报道,阴影的苹果更容易储存障碍,例如SS (66年]。优越的党卫军保护引起一侧的水果可能与叶黄素、花青素水平升高和减少易受光抑制,相对于暗面(67年- - - - - -69年]。然而,文化习俗如antihail或抗虫网用于梨几个种植果园的选票。另一方面,阴影与高岭土对治疗晒伤影响果实品质的“派克汉姆的胜利”梨增加鲜重和叶绿素含量70年),作为更年期开始放缓的证据。
与环境因素一起,种植果园,网站发挥重要作用在党卫军“减弱Fetel”梨,影响营养曲棍球和土壤属性,分别。在图3组件2是0.46和0.49,他们的贡献对类3类0,分别。事实上,不仅天气和土壤特性会影响它,而且农业实践。因此,在我们的研究中,年轻的果园似乎比年龄大的女性更党卫军症状(图3)。小树,可能light-cropping树木的特点,被认为是更容易存储障碍在收获之前或期间保护(71年,72年]。另一方面,据报道,作物负荷高,尤其是在年轻的果园,可以极大地影响未来的生产率和水果质量(72年]。此外,在年轻的苹果树,氮是用来刺激经济增长和过度的这些元素的含量可以减少水果水果质量更大,更环保、更柔和、更容易下降,更受到存储问题[73年]。此外,在我们的研究中,梨亚得里亚海海岸附近的果园(拉文纳和费拉拉省)SS发生率低于生产商从内陆地区(摩德纳和博洛尼亚省)。琼脂et al。(1999) (74年)观察到的差异成熟成熟行为和反应抑制剂可能发生在同一品种的果实生长在不同的环境。他们发现,”Bartlett“梨的生长地点与冷却器收获前的温度和/或从后收获在日益成熟的位置有不同的能力。相比之下,奇et al。(2013)75年]发现水果质量的可变性的“会议”梨105天的冷藏后用1-MCP效应来解释,其次是保质期持续时间、收获日期、和(在较小程度上的果园里的位置。
果园位置可能采取行动的水果对SS的可用性有机物质传播的果园和质地土壤。在第一种情况下,为了防止学生,和在第二种情况下,粘土的存在明显促进它。在图3预测的有机质和土壤质地第一个组件是0.27和0.21。土壤因素决定部分水果生理特别是水果的能力来调节初始生理成熟度在收获76年),从而导致不同的成熟行为水果生长在不同的环境(77年]。事实上,我们观察到丰富的土壤中粘土可以诱导学生,可能增加有机质含量和土壤水分(数字2和3)。这部分在矛盾与过的影响,降雨和灌溉SS(图2)。另一方面,水压力可能比土壤质地的更关键因素的结合高温和低土壤水分加重学生的发展36]。
尽管如此,土壤质地影响根提取的能力,从土壤溶液,营养物质如氮、可提供的受精或天然的有机物质,影响一方面营养生长,另一方面土壤肥力。研究水平的提高氮肥的关系和存储疾病的发病率报道变量的结果取决于总氮状态果园和其他土壤养分的可用性71年]。在图2,氮肥促进SS(对第一个轴是0.09)。我们不仅考虑氮化肥也从有机物,如家禽粪便传播的果园,这似乎有相同的影响重要性较低的党卫军(图2)。氮肥促进营养生长与顺向更高的曲棍球和叶绿素含量在果实78年),但它可以减少肉坚定和TSS含量(79年]。因此,我们假设高氮土壤施肥会增加水果大小但减少存储质量和作物价值。此外,低N可用性影响果实品质:有机“减弱Fetel”梨有更多的总多酚和抗坏血酸由己糖刺激高于常规种植的。同时,糖概要文件不同,更高比例的单糖和双糖(80年]。然而,树木是土壤中所需营养的果园楼代表了很大一部分果园农业生态系统,如果管理得当,它可以降低肥料成本(81年]。在我们的经验中,缓慢释放里面的天然氮湿润土壤的有机质似乎防止党卫军的发生在“减弱Fetel”梨(0.09主成分的贡献;图2)。在土壤总有机质对SS(图不一样的影响2)。梨需求50 - 60公斤公顷−1保持良好的果实品质和产量。因此,外汇储备的作用和N吸收在秋天树叶或覆盖作物的重要发现,导致一个更有效的和可持续的N管理每个区域和果园以优化营养吸收和减少浸出81年,82年]。
任何肥料项目不能成功没有一个高效的灌溉项目。在大多数梨地区缺水的数量和质量(81年]。水资源被确认为主要因素控制树木生长在当前全球气候变化情况(83年]。在图2,水的量中提供“减弱Fetel”果园在2018年和2019年被认为是重要组件的(0.14 1)。正如我们之前所讨论的,浇水了相同的降水(图。对学生的影响2),但水的形态(数据应用程序有一个额外的效果2和3)。两个之间的时间间隔(天浇水)被认为是,我们观察到在同一时间(即大卷。,longer time interval) induced higher SS (0.39 of importance in component 1). Along the same line, microirrigation helped to prevent SS after storage (0.25 of importance in component 1). In apples, water stress lowered the rate of firmness loss, indicating an alteration in the physiological mechanism of fruit ripening [84年]。然而,延长干燥时间增加了存储障碍的风险,其次是强降雨或灌溉85年),如暴雨和高灌溉量(数字2和3)。此外,增加灌溉频率可能会减轻高温对观叶植物生长的影响(86年]。在更高的温度下,二磷酸核酮糖羧化酶的补氧反应(二磷酸核酮糖羧化加氧酶)增加超过了羟酸因为有限公司2下降速度随着温度比O2(39,87年]。因此,光呼吸变得比例更重要(87年),生成碳水化合物之间的不平衡率。关于赤字的应用灌溉季节期间,早期强调“Nijisseiki”亚洲梨更高浓度的糖如蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇与低温保护剂活动比相应的水果。早期强调,倾向于有更高的果肉现货衰变虽然减少late-stress治疗(34,88年]。
钙是蒸腾流运输(89年]。“Niitaka”梨、水压力减少钙的浓度在肉水果生长的早期阶段。此外,它增加了过氧化物酶活性,可能是由于有限的钙质吸收90年]。我们可以注意到在图3生产商,喷钙在“减弱Fetel”梨梨果实生长期有较少的SS和贡献的第一个组件是0.16。这一观点赞同德雷克et al。(1979)37和Bramlage et al . (1985)38)负相关水果钙水平和学生发展和发现党卫军当皮更普遍是< 700毫克钙−1(91年]。在“减弱Fetel”梨,53%的未经处理的水果和只有4.6%的人接受CaCl 4.5%2是影响软烫伤后210天的存储(92年]。顺便说一下,Gerasopoulos和理查德森(1997)(93年]表明,果实钙离子浓度增加成熟的冷却要求感应能力。
Parthenocarpic水果较低钙浓度(94年),一般来说,水果喷洒赤霉素有较低的种子数量,降低钙的浓度,和储存障碍的发生率增加95年- - - - - -97年]。然而,正如我们可以注意到在图3看来,使用赤霉素,传粉者,而是在盛开的可以防止学生;最终,通过推迟果实采收成熟度和延长生长季节引起parthenocarpic行为(对第二轴是0.60)。不过,我们可以注意到在图2,激勃素等激素的数量不会影响党卫军存储后,及其投影组件2是0.14。在“Forelle”梨、赤霉素生产水果大细胞直径(140.3µ米)和导致绵软比例低,因此,较高的水果质量(98年]。然而,存储问题的发生率在较大的我们称之为水果是解释认为细胞相邻细胞之间的接触面积减少容易使细胞细胞间剥离在成熟(99年),导致组织分解(One hundred.]。
4所示。结论
意大利的梨产业目前威胁到许多问题,其中存储相关的问题和水果质量问题。这作品显示了极端的变化在生产者和季节的外观和表面烫伤的严重性(SS)的生理障碍“减弱Fetel”梨与正常大气或1-MCP冷藏。天气模式、土壤特征、开花日期和地点,种植者的控制之外,产生影响,而且收益率,灌溉制度和卷,施肥、生长调节剂,根茎,和培训系统,种植者有处理,会影响学生在梨存储。我们的方法,运用多元统计技术,凸显了几个关键收获前的因素可以分组考虑他们的生物关系。一般来说,学生似乎是由几个植物生理强调收益管理不当所造成,而不考虑树资源和气候条件,生殖和营养生长之间的不平衡和曲棍球效果,短的季节,因此,一些低温保护剂化合物,最后,一个土壤缺乏引起的不供水和有机质生育的有效治理。在未来,这种统计工具的广泛应用将会推荐来描述复杂的特征,影响水果储存、预测和改善的目标。主要的结论,然而,是梨批次不同果园应分类他们的潜能开发党卫军保质期后应用存储技术或放置在冰冷的屋子里,他们成为人人平等的位置。这项技术可用但尚未测试这一目标。我们希望能够继续发展有效的预测方法来实现这一成就。
数据可用性
使用的数据来支持本研究的结果都包含在本文中。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
作者欣然承认以下合作社的支持,金融和的形式访问他们的设施:Apoconerpo, Apofruit, Granfrutta Zani, CRPV Orogel壁画。提供了额外的支持选票地区的农村发展项目,项目编号:5111526 - s4post.frut。