石灰在山藥貯藏防病中的應(yīng)用研究

姚甜甜，王 偉，舒 銳，李曉龍，岳林旭，劉少軍*

（1. 山東省輕工農(nóng)副原料研究所，山東 高密 261500；2. 山東省高密市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，山東 高密 261500）

【研究意義】山藥營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值較高，是農(nóng)民增收創(chuàng)匯的重要蔬菜之一[1-5]。山藥生長(zhǎng)期長(zhǎng)，多數(shù)地區(qū)一年只種植一茬，難以保證市場(chǎng)平衡穩(wěn)定的供應(yīng)[6]。山藥收獲季節(jié)比較集中，價(jià)格受供求關(guān)系影響較大，在山藥收獲旺季，價(jià)格偏低，直接影響了山藥生產(chǎn)者的經(jīng)濟(jì)效益[7]。為確保山藥常年供應(yīng)及提高農(nóng)民經(jīng)濟(jì)效益，必須采用適宜的方法對(duì)山藥進(jìn)行貯藏。山藥皮薄質(zhì)脆，極易受傷，在山藥收獲、運(yùn)輸、貯藏和銷售的每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要輕拿輕放，一旦破皮或折斷則極易被腐爛菌感染，造成大量損失[8-10]。若山藥貯藏不當(dāng)，損失率一般為10%～20%，嚴(yán)重的高達(dá)50%[11]。引起山藥腐爛的主要病害有真菌群（鏈格孢屬、葡萄孢屬、鐮刀菌屬和青霉屬）所致的干腐病、青霉病和黑斑病所致的軟腐病[12-14]。目前，生產(chǎn)上常采取物理措施與化學(xué)藥劑相結(jié)合的方法來(lái)防控山藥腐爛，殺菌劑能有效的減少山藥貯藏期間的腐爛情況，但隨著化學(xué)藥劑的不斷使用，腐爛病菌會(huì)逐漸產(chǎn)生抗藥性，而且會(huì)帶來(lái)因農(nóng)藥殘留造成的食品安全與環(huán)境污染問(wèn)題。因此，探索安全的山藥貯藏方法，對(duì)山藥產(chǎn)業(yè)的綠色、健康和可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】山藥貯藏過(guò)程中常采取一些物理措施來(lái)減少山藥腐爛的發(fā)生，如采收時(shí)盡量減少機(jī)械損傷；貯藏前進(jìn)行挑選分級(jí)，剔除畸形、有病蟲害和損傷的山藥；控制貯藏期間的溫度和濕度等。屠瓊芳[15]研究了不同貯藏方式下山藥生理指標(biāo)及品質(zhì)的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)4 ℃貯藏條件下，鐵棍山藥的貯藏品質(zhì)最佳，腐爛率和失重率均明顯減少。薛婧[16]研究了山藥的貯藏技術(shù)，發(fā)現(xiàn)山藥貯藏期間，使用PVC袋包裝山藥，且保持敞口，在相對(duì)濕度80%～85%，溫度4 ℃時(shí)的貯藏效果最好，且貯藏150 d時(shí)，山藥的腐爛率為2.1%。然而，單純依靠物理方法來(lái)減少山藥貯藏期間的腐爛損失效果是有限的，通常采取與化學(xué)藥劑相結(jié)合的方法，常用的殺菌劑有咪鮮胺、多菌靈、代森錳鋅、百菌清等。謝冬娣等[17]通過(guò)咪鮮胺添加助劑對(duì)淮山冷藏效果的影響試驗(yàn)表明，咪鮮胺稀釋350倍和400倍時(shí)，淮山藥的腐爛指數(shù)相對(duì)較低，對(duì)淮山藥的貯藏保鮮效果較佳?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)與擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)環(huán)境安全和食品安全的要求也日益提高。生產(chǎn)中有時(shí)在山藥傷口上蘸石灰粉來(lái)進(jìn)行貯藏[18]。在此基礎(chǔ)上，本文研究了石灰與黏土的9個(gè)不同配比對(duì)青霉菌的抑制活性和冷庫(kù)貯藏效果，以篩選出防效較好的石灰泥配比。推薦用于山藥貯藏，以減少化學(xué)農(nóng)藥使用量，促進(jìn)山藥安全生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

大和長(zhǎng)芋山藥：分別于2018年11月3日和2019年11月1日采集自山東省輕工農(nóng)副原料研究所實(shí)驗(yàn)基地，山藥大小均勻，無(wú)損傷，無(wú)病蟲害；深層黏土：采集自山東省輕工農(nóng)副原料研究所實(shí)驗(yàn)基地1 m以下的深層黏土；石灰：市售；聚乙烯（PE）塑料袋：市售。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1培養(yǎng)箱中不同比例石灰泥處理山藥腐爛情況的調(diào)查比較試驗(yàn)材料的處理：以大和長(zhǎng)芋山藥為試驗(yàn)材料，選取健康、無(wú)損傷、無(wú)病蟲害的山藥運(yùn)到實(shí)驗(yàn)室，清洗干凈后充分晾干，截去山藥栽子，將剩下的山藥塊莖切成20 cm左右的塊段，每個(gè)山藥段兩端各有一個(gè)切口。病原菌產(chǎn)核青霉（Penicillium sclerotigenum）由腐敗山藥中分離并鑒定[19]。把培養(yǎng)的病原物用無(wú)菌水稀釋制成菌懸液，將山藥段兩端切口浸泡在配制好的菌懸液中，取出后放置4 h，使山藥切口處晾干。

石灰泥的配制：稱取500 g的市售生石灰，加入270 mL水制成熟石灰，將熟石灰和黏土按照一定比例混合后加入適量的水，充分?jǐn)嚢杈鶆?，成為粘稠的糊狀。試?yàn)設(shè)置10個(gè)處理（表1），每個(gè)處理使用山藥段10塊，重復(fù)3次。

表1 不同配比石灰泥的試驗(yàn)設(shè)計(jì)

山藥段兩端的切口接種晾干后，均勻的蘸上處理和對(duì)照配置的糊狀物，以糊狀物完全封住山藥切口為標(biāo)準(zhǔn)。將處理好的山藥段分裝在聚乙烯塑料盒中封蓋保存，保持塑料盒內(nèi)潮濕。2018年11月20日將塑料盒放入25 ℃培養(yǎng)箱中，于12月4日觀察山藥的腐爛情況，計(jì)算腐爛率、腐爛指數(shù)和防治效果。觀察山藥腐爛情況時(shí)，先觀察山藥切口處石灰泥表面的生霉情況，將山藥切口處的石灰泥清洗干凈，觀察統(tǒng)計(jì)山藥切口表面變黑的面積，縱切后觀察山藥內(nèi)部是否腐爛，計(jì)算腐爛率、腐爛指數(shù)。

腐爛指數(shù)統(tǒng)計(jì)法：

貯藏結(jié)束時(shí)，根據(jù)山藥表面的腐爛程度分為0～4級(jí)：0級(jí)，表面沒(méi)有腐爛的現(xiàn)象；1級(jí)，表面腐爛的面積在0～1/10；2級(jí)，表面腐爛的面積在1/10～1/4；3級(jí)，表面腐爛的面積在1/4～1/2；4級(jí)，表面腐爛的面積在1/2～1。

1.2.2冷庫(kù)中不同比例石灰泥處理山藥腐爛情況的調(diào)查比較大和長(zhǎng)芋山藥的挑選處理方法及石灰泥的配置方法同1.2.1。以清水與泥的混合物作為對(duì)照，一共設(shè)置10個(gè)處理和對(duì)照，每個(gè)處理和對(duì)照使用山藥塊莖20塊，每個(gè)山藥塊莖有一個(gè)切口，重復(fù)3次。將山藥塊莖的切口均勻蘸上處理和對(duì)照配置的糊狀物，以糊狀物完全封住山藥切口為標(biāo)準(zhǔn)。準(zhǔn)備好聚乙烯塑料筐，在筐內(nèi)套上聚乙烯塑料袋，鋪滿筐的底部和四周，并在筐的敞口處留一部分用來(lái)封口，將處理好的山藥塊莖擺放到聚乙烯塑料筐中，裝滿20根山藥后，將聚乙烯塑料袋的敞口處交叉折疊。將冷庫(kù)預(yù)先調(diào)到4 ℃，上下浮動(dòng)1 ℃，相對(duì)濕度80%～85%，靜置穩(wěn)定。2018年11月20日將紙箱放入冷庫(kù)。于2019年2月20日觀察山藥的腐爛情況，計(jì)算腐爛率、腐爛指數(shù)和防治效果。觀察時(shí)，先觀察山藥切口處石灰泥表面的生霉情況，再將山藥切口處的石灰泥清洗干凈，觀察統(tǒng)計(jì)山藥切口表面的變化，縱切后觀察山藥內(nèi)部是否腐爛。腐爛率、腐爛指數(shù)的計(jì)算方法同1.2.1。

1.2.3在冷庫(kù)中石灰泥處理山藥的中試試驗(yàn)將采收后的大和長(zhǎng)芋山藥運(yùn)到試驗(yàn)區(qū)域，剔除有病蟲害侵染和因運(yùn)輸、采收時(shí)不慎造成機(jī)械損傷的山藥，對(duì)山藥進(jìn)行挑選并分級(jí)。將挑選出來(lái)的山藥截去山藥栽子，余下的山藥塊莖作為試驗(yàn)材料。將生石灰加入適量的水制成熟石灰，將準(zhǔn)備好的熟石灰和深層黏土按照2﹕5的比例混合，加入適量水后不斷攪拌成粘稠的糊狀，即為石灰泥。將每根山藥的切口均勻的蘸上配置好的石灰泥，使石灰泥完全封住山藥切口。使用聚乙烯塑料筐進(jìn)行貯藏，在筐內(nèi)套上聚乙烯塑料袋，使塑料袋鋪滿筐的底部和四周，并在敞口處留出一部分用來(lái)封口。將處理好的山藥一層層的擺到塑料筐內(nèi)，最上面一層山藥擺放的高度要略低于筐的高度。在裝筐的整個(gè)過(guò)程中注意輕拿輕放，避免碰傷山藥。待山藥擺放完畢，將塑料袋的敞口處交叉折疊，蓋住山藥。每個(gè)塑料筐能裝30 kg左右山藥，將裝好山藥的塑料筐一層層擺放到冷庫(kù)中，疊放3層。本試驗(yàn)一共貯藏了1 000 kg山藥，共30個(gè)塑料筐。將冷庫(kù)預(yù)先調(diào)到4 ℃，上下浮動(dòng)1 ℃，相對(duì)濕度80%～85%，靜置穩(wěn)定。2019年12月26日將處理好的30筐山藥放入冷庫(kù)，于2020年3月26日出庫(kù)，觀察統(tǒng)計(jì)山藥的腐爛情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 培養(yǎng)箱中不同比例石灰泥處理山藥腐爛情況的比較分析

根據(jù)試驗(yàn)調(diào)查不同比例的石灰泥處理山藥切口的生霉腐爛情況，利用DPS軟件對(duì)各處理14 d時(shí)山藥切口的腐爛率和腐爛指數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見(jiàn)圖1和圖2。

圖1 不同比例石灰泥處理14 d時(shí)山藥切口的腐爛率

圖2 不同比例石灰泥處理山藥切口14 d時(shí)腐爛指數(shù)

由圖1可知，處理1～4的腐爛率和對(duì)照相比沒(méi)有差異，均為100%，即山藥切口全部腐爛。處理5～9的腐爛率與對(duì)照相比有顯著差異（P<0.05）。處理5～8隨著熟石灰與黏土比例的升高山藥的腐爛率逐漸降低，處理9（熟石灰﹕黏土=1﹕2）比處理8（熟石灰﹕黏土=2﹕5）的腐爛率高。處理8的山藥切口的腐爛率最低，為16.67%，即熟石灰﹕黏土=2﹕5的比例處理山藥的效果最好。

由圖2可知，處理1～2的腐爛指數(shù)和對(duì)照相比沒(méi)有顯著差異（P<0.05），處理1與對(duì)照的腐爛指數(shù)相同，均為100%，即山藥切口表面生霉的面積均達(dá)到了50%以上。處理3～9的腐爛指數(shù)與對(duì)照相比有顯著差異（P<0.05）。處理1～8隨著熟石灰與黏土比例的升高山藥的腐爛指數(shù)逐漸降低，處理9（熟石灰﹕黏土=1﹕2）比處理8（熟石灰﹕黏土=2﹕5）的腐爛指數(shù)高。處理8的腐爛指數(shù)最低，為15.00%，即熟石灰﹕黏土=2﹕5的比例處理山藥的效果最好。

14 d時(shí)觀察不同處理的山藥切口處的石灰泥表面均有霉層。對(duì)照和處理1～2的山藥切口表面的生霉現(xiàn)象最嚴(yán)重。處理3～4的山藥切口表面的霉層比處理1～2的少一些，處理5～9的山藥切口表面只有少量的霉層，通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，處理8的山藥切口的表面霉層最少。用清水將山藥切口覆蓋的石灰泥清洗干凈，發(fā)現(xiàn)處理1～8隨著石灰與黏土比例的升高山藥切口表面變黑的面積逐漸減小，其中處理8的山藥切口表面發(fā)紅，只有很少的部分發(fā)黑。

2.2 冷庫(kù)中不同比例石灰泥處理山藥腐爛情況的比較分析

根據(jù)試驗(yàn)調(diào)查冷庫(kù)中貯藏3個(gè)月時(shí)不同比例的石灰泥處理山藥切口的生霉腐爛情況，利用DPS軟件對(duì)各處理山藥切口3個(gè)月時(shí)的腐爛率和腐爛指數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見(jiàn)圖3和圖4。

圖3 不同比例石灰泥處理山藥切口3 m時(shí)的腐爛率

圖4 不同比例石灰泥處理山藥切口3 m時(shí)的腐爛指數(shù)

從圖3可以看出，處理1和處理2的腐爛率相同，且與對(duì)照之間沒(méi)有顯著差異（P<0.05）；處理3和處理4的腐爛率相同，處理3～9與對(duì)照之間有顯著差異（P<0.05）。使用7～9的比例的石灰泥處理山藥切口后貯藏3 m的腐爛率為0，即山藥切口處沒(méi)有生霉腐爛的現(xiàn)象。

從圖4可以看出，處理1和處理2的腐爛指數(shù)相同，處理1、2和3的腐爛指數(shù)和對(duì)照之間沒(méi)有顯著差異（P<0.05）；處理4～9和對(duì)照之間有顯著差異（P<0.05）。處理3～6隨著熟石灰與黏土比例的升高山藥的腐爛指數(shù)逐漸降低，處理7～9的山藥腐爛指數(shù)為0，即山藥切口處沒(méi)有生霉腐爛的現(xiàn)象。

3個(gè)月時(shí)觀察對(duì)照和處理1～4的山藥切口處的石灰泥表面都有白色的真菌，處理5～6的表面有少量的白色真菌，處理7～9的表面沒(méi)有白色真菌。用清水將石灰泥清洗干凈后，發(fā)現(xiàn)對(duì)照和處理1～2的山藥切口表面有較少面積的變紅；處理3的山藥切口表面有大面積的變紅，處理4的山藥切口表面幾乎全部變紅；處理5～9的山藥切口表面全部變紅。

根據(jù)培養(yǎng)箱中和冷庫(kù)中不同比例的石灰（市售）泥處理山藥切口的腐爛情況發(fā)現(xiàn)，處理8，即熟石灰﹕黏土=2﹕5的比例處理山藥的效果最好，在培養(yǎng)箱中調(diào)查統(tǒng)計(jì)的腐爛率和腐爛指數(shù)最低，在冷庫(kù)中的腐爛率和腐爛指數(shù)都為0，因此后續(xù)的山藥貯藏中試試驗(yàn)確定使用處理8來(lái)處理山藥進(jìn)行冷庫(kù)貯藏。

2.3 石灰泥處理山藥的冷庫(kù)中試試驗(yàn)

通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，山藥切口處的石灰泥已經(jīng)變的很堅(jiān)硬，完全包裹住切口。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)30筐山藥的切口處沒(méi)有生霉腐爛的情況，這種處理方法可以解決山藥貯藏期間腐爛霉變的問(wèn)題。由于人們?cè)谫?gòu)買山藥時(shí)喜歡挑選切口處呈白色且新鮮的山藥，因此在供應(yīng)超市或市場(chǎng)前需要將貯藏的山藥切口處再切掉一部分，使得每根山藥的切口平整且新鮮。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，使用此方法貯藏山藥能有效抑制山藥貯藏期間的霉變腐爛，但涂抹石灰泥的山藥切口處需要切掉2～3 cm的厚度，才會(huì)出現(xiàn)白色的新鮮切口，可能是由于石灰對(duì)山藥有一定的損傷作用。

3 討論與結(jié)論

冷庫(kù)中貯藏的山藥切口處雖然有霉菌，但是擴(kuò)展速率較慢，說(shuō)明低溫在一定程度上抑制了霉菌的生長(zhǎng)，這與蘇建紅[21]研究的洋蔥貯藏期青霉病病原菌的試驗(yàn)結(jié)果一致，4種青霉菌在5～40 ℃內(nèi)均可生長(zhǎng)，在5 ℃和40 ℃下生長(zhǎng)比較緩慢。

目前，生產(chǎn)上普遍使用咪鮮胺處理山藥傷口，使用400倍左右的咪鮮胺處理山藥后放入冷庫(kù)中，能有效解決貯藏期霉變腐爛的問(wèn)題，山藥出庫(kù)供應(yīng)市場(chǎng)時(shí)，將山藥切口處切掉0.5～1 cm左右的厚度便會(huì)出現(xiàn)白色的新鮮切口。咪鮮胺是國(guó)家允許在食品加工領(lǐng)域使用的保鮮劑，我國(guó)農(nóng)藥最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了咪鮮胺在黃瓜、大蒜、辣椒中的最高殘留限量[22]，但尚未制定山藥中咪鮮胺殘留量的限量要求。

生產(chǎn)中，通常采用消石灰封住山藥傷口的方法來(lái)貯藏種莖或進(jìn)行短期貯藏[23]。本研究篩選出貯藏效果好的石灰泥配比，即熟石灰和深層黏土按照2﹕5比例處理山藥切口來(lái)進(jìn)行冷庫(kù)貯藏中試試驗(yàn)，結(jié)果表明，貯藏的山藥沒(méi)有生霉腐爛的情況，但是山藥切口處需要切掉2～3 cm的厚度才會(huì)出現(xiàn)白色的新鮮切口。因此，后續(xù)試驗(yàn)還需要繼續(xù)探索安全高效的山藥貯藏方法。