用硅酸钠或硅酸钾防治果蔬采后病害的方法以及果蔬采后病害防治液

摘要

本发明公开了一种果蔬采后病害的防治方法，包括将采摘后的果蔬用含有硅酸钠或硅酸钾的防治液浸泡或喷施的过程。本发明同时公开了果蔬采后病害防治液，其包含作为活性成分的硅酸钠或硅酸钾溶液或/和其它辅剂，其中，所述硅酸钠或硅酸钾水溶液浓度为0.1％～2％，其对果蔬采后病害如青霉病、绵霉病、褐腐病、黑腐病、灰霉病等具有明显防治效果；硅酸钠或硅酸钾还可以和活菌浓度在1×106CFU/ml～1×109CFU/ml的拮抗菌Cryptococcus laurentii生物防治辅剂配合使用，防治效果更为明显，基本可以抑制果蔬采后病害的发生。

说明书

技术领域

本发明涉及农作物采后病害的防治，具体涉及果蔬采后病害的防治方法以及防治液。

背景技术

果蔬采后由于腐烂而造成的损失非常巨大。目前，控制果蔬采后腐烂的一般方法是使用化学农药，然而，长期使用化学农药会导致病原菌产生抗药性而降低化学药剂的防病效果，同时，频繁和高浓度地使用化学药剂会造成农药在果蔬中的残留量增加而威胁人类的健康，并造成环境的污染。随着人们对身体健康及环境条件的日益关注，研究者不得不寻求更加安全有效的防止果蔬采后病害的新技术。具有关报道，一些小分子物质，例如钙离子，碳酸氢钠具有明显的抑制果实采后主要病害的作用，这些小分子物质对人体不产生危害或伤害很小，具有很好的应用前景。

硅酸钠是日常生活中应用广泛的一种小分子无机化合物，别名水玻璃，泡化碱，分子式为Na₂SiO₃。其用途非常广泛，在轻化工业中是生产洗衣粉、肥皂不可缺少的填料，硅酸钠自身也是一种高效洗涤剂，还可用于民用自来水的软化剂、助沉剂；在农业方面用于制造硅素肥料；在石油工业中用于制造催化、裂化用的硅铝催化剂；在化学工业中用于制造硅胶、沸石分子筛、白炭黑和各种硅酸盐类；在纺织工业中用于助染、漂白和浆纱；在机械工业中用于铸造、精密铸造、砂轮制造及金属防腐剂；在建筑工业中用于制造快干水泥、耐酸水泥、防水油、土壤固化剂、耐火材料及瓦楞板等；在矿山方面用于选矿、防水和堵漏。除此之外，硅酸钠还具有一些其他用途，例如，高模数硅酸钠是纸板、纸箱的粘结剂，木材在硅酸钠中浸过后具有防火特性等。目前尚未有文献报道硅酸钠可以在果蔬采后用于病害的防治。硅酸钠是由石英砂(SiO₂)、纯碱(Na₂O)经过高温制成，研究表明，低浓度硅酸钠溶液对人体不产生危害，可以安全使用。

发明内容

本发明的目的在于提供硅酸钠或硅酸钾在果蔬采后病害防治中的新用途，具体涉及用硅酸钠或硅酸钾防治果蔬采后病害的方法以及果蔬采后的病害防治液。

本发明首先提供果蔬采后病害的防治方法，包括将采摘后的果蔬用含有硅酸钠或硅酸钾的防治液浸泡或喷施的过程。

上述果蔬采后病害的防治方法中，含有硅酸钠或硅酸钾的防治液为硅酸钠或硅酸钾水溶液，其浓度范围为0.1～2％。

上述果蔬采后病害的防治方法中，果蔬在硅酸钠或硅酸钾水溶液中浸泡时间为3～5分钟。

本发明同时提供果蔬采后病害防治液，其包含作为活性成分的硅酸钠或硅酸钾溶液或/和其它辅剂。

上述果蔬采后病害防治液中，所述防治液为0.1％～2％的硅酸钠或硅酸钾水溶液。

上述果蔬采后病害防治液中，所述防治液为0.1％～2％的硅酸钠或硅酸钾水溶液以及另外配制的活菌浓度在1×10⁶CFU/ml～1×10⁹CFU/ml的拮抗菌Cryptococcuslaurentii生物防治辅剂。

采用上述技术方案，是将硅酸钠或硅酸钾应用于果蔬的采后保鲜和病害防治，效果显著，使用方便，既可以通过浸泡，也可以通过喷施的方法使用。另外，硅酸钠或硅酸钾可与生物防治辅剂配合使用以达到更好的防治效果。使用硅酸钠或硅酸钾来防治果蔬采后病害，可以减少化学农药的用量和在果蔬产品上的残毒，对保护人体健康和防止环境污染都极为重要。同时，也有利于我国优质果蔬产品的出口创汇，经济效益和社会效益十分为显著。

附图说明

图1为室温下硅酸钠处理对甜樱桃果实采后青霉病和褐腐病的防治效果图；

图2为低温(0℃)下硅酸钠处理对桃果实采后青霉病和褐腐病的防治效果图；

图3为室温下硅酸钠及拮抗菌处理对甜樱桃果实采后青霉病和褐腐病的防治效果图；

图4为低温(0℃)下硅酸钠及拮抗菌处理对桃果实采后青霉病和褐腐病的防治效果图；

图5为低温(0℃)下硅酸钾处理对桃果实采后青霉病和褐腐病的防治效果图。

具体实施方式

本发明主要提出了硅酸钠或硅酸钾在果蔬采后病害防治中的新用途，并具体运用在防治果蔬采后病害的方法和果蔬采后病害防治液中。

依据本发明，在果蔬采后病害的防治方法中，主要包括将果蔬浸泡在含硅酸钠或硅酸钾防治液或向果蔬喷施含硅酸钠或硅酸钾防治液的过程。含硅酸钠或硅酸钾防治液，既可以是硅酸钠或硅酸钾水溶液，也可以是硅酸钠或硅酸钾水溶液和其它辅剂配合使用的液体，其它辅剂包括有拮抗菌生物防治剂、低剂量杀菌剂等等。在这里，硅酸钠或硅酸钾是防治病害的活性成分，其直接抑制病害生成或杀灭孳生的病菌，其防治效果可通过实验一、实验二和实验五得以验证：

实验一：硅酸钠处理对甜樱桃果实青霉病和褐腐病的防治效果。

1.1实验材料

果实：以红灯甜樱桃果实(Prunus avivum L.cv.Hongdeng)为试验材料。果实来源于山东。果实采收后立即在0℃条件下预冷，并用冷藏车运往中国科学院植物研究所。

病原菌：青霉病菌(Penicillium expansum)和褐腐病菌(Molinilia fructicola)。使用浓度都为1×10⁴(spores/ml)。

1.2处理方法

甜樱桃果实刺伤后分别接种以下处理液：A、0.1％的硅酸钠；B、0.5％的硅酸钠；C、1％的硅酸钠；D、H₂O。各种处理液的接种量均为25μl。4h后，接种20μl浓度为1×10⁴个/ml的青霉和褐腐病菌。果实处理后贮藏于室温下。3天后观察其发病率及病斑直径。

1.3实验结果：

0.1％～1％的硅酸钠对甜樱桃果实采后青霉病(Penicillium expansum)和褐腐(Molinilia fructicola)都有显著的抑制效果，参见图1，随着硅酸钠使用浓度的提高，其防治效果也提高。

实验二.硅酸钠处理对桃果实青霉病和褐腐病的防治效果。

2.1实验材料

果实：本研究以桃果实(Amygdalus persica L)为试验材料。果实来源于北京林果所。果实采收后立即运往中国科学院植物研究所。

病原菌：青霉病菌(Penicillium expansum)和褐腐病菌(Molinilia fructicola)。使用浓度都为1×10⁴(spores/ml)。

2.2处理方法

桃果实刺伤后分别接种以下处理液：A、0.1％的硅酸钠；B、0.5％的硅酸钠；C、1％的硅酸钠；D、H₂O。各种处理液的接种量均为30μl。4h后，接种20μl浓度为1×10⁴个/ml的青霉和褐腐病菌。果实处理后贮藏于低温(0℃)下。30天后观察其发病率及病斑直径。

2.3实验结果：

低温(0℃)下0.1％～1％硅酸钠对桃果实采后青霉病(Penicillium expansum)和褐腐(Molinilia fructicola)都有显著的抑制效果，参见图2，随着硅酸钠使用浓度的提高，其防治效果也提高。

上述实验证实了硅酸钠对果蔬病害的防治效果。以下通过具体实施例说明本发明方法和防治液的具体组成。

实施例一：2％硅酸钠水溶液用于防治果蔬病害

称取100克硅酸钠，配制成2％的水溶液待用。取2千克冬枣果实，其中一半在2％硅酸钠水溶液中浸泡3～5分钟，取出后自然晾干，摆放在纸盒中，另一半不作任何处理，摆放在同一纸盒中并贮藏于低温(0℃)下，保持95％的相对湿度；60天后观察其发病率，记录结果见表1：

表1  硅酸钠处理对冬枣果实采后主要病害的防治效果(0℃)。

处理青霉病软腐病黑腐病总发病率对照22.2％8.3％30％60.5％硅酸钠(2％)7.2％2.2％4.4％13.8％

通过表中数据可以看出，经过60天存放后，经硅酸钠处理的样品总发病率在14％左右，而未经处理的样品总发病率达到60％，说明本例的处理方法和处理液对防治水果病害有较明显效果。

本例经处理的样品，在食用前用清水清洗，正常搓洗并浸泡1分钟后，残留在水果外皮上的硅酸钠可被去除，不影响食用。

实施例二：1％硅酸钠水溶液用于防治果蔬病害

称取100克硅酸钠，配制成1％的水溶液待用。各取10只新采黄瓜，其中10只用1％硅酸钠水溶液喷洒，另10只不作任何处理。所有黄瓜自然晾干后，分别用薄膜包裹，摆放在同一纸盒中并贮藏于室温下；从第10天开始，每隔10天观察一次发病率，记录结果见表2。

表2：1％硅酸钠水溶液处理对黄瓜采后主要病害的防治效果(室温)。

处理炭疽病灰霉病绵霉病总发病率                    第10天观察对照6.8％2.2％5.0％14.0％硅酸钠(1％)0.0％0.0％0.0％0.0％                    第20天观察对照12.4％7.5％23.0％42.9％硅酸钠(1％)3.2％1.0％2.8％7.0％                   第30天观察对照20.8％13.2％62％96.0％硅酸钠(1％)7.6％3.5％6.4％17.5％

通过表2数据可以看出，经本例方法和处理液处理的样品，经过10天存放，没有发生病害，而同样条件下未经处理的样品已经达到14％的发病率；而经过30天后，未经处理的样品几乎全部感染病害，而经硅酸钠处理的样品总发病率只有17.5％，说明本例的处理方法和处理液对防治蔬菜病害同样有较明显效果。

本例经处理的样品，在食用前用清水清洗，正常搓洗并浸泡1分钟后，残留在蔬菜表面上的硅酸钠可被大部分去除，微量未去除干净的硅酸钠对人体无害。

本发明使用硅酸钠水溶液可以较明显地防治果蔬采后病害的发生。为彻底抑制病害发生，本发明将硅酸钠水溶液与生物辅剂配合使用，可以达到更好的防治效果。

实验三：硅酸钠与生物辅剂共同处理对甜樱桃果实青霉病和褐腐病的防治效果。

3.1实验材料

果实：本研究以红灯甜樱桃果实(Prunus avivum L.cv.Hongdeng)为试验材料。果实来源于山东。果实采收后立即在0℃条件下预冷，并用冷藏车运往中国科学院植物研究所。

病原菌：青霉病菌(Penicillium expansum)和褐腐病菌(Molinilia fructicola)。使用浓度都为1×10⁴(spores/ml)。

3.2处理方法

甜樱桃果实刺伤后分别接种以下处理液：A、拮抗菌Cryptococcus laurentii(保藏编号CGMCC-1029，浓度为1×10⁶CFU/ml)；B、H₂O。各种处理液的接种量均为25μl。4h后接种20μl浓度为1×10⁴个/ml的青霉或褐腐病菌；果实接种病原菌24h后在同一伤口处再接种25μl浓度为1％的硅酸钠，以接种无菌水的果实作为对照。果实处理后贮藏于室温下。3天后观察其发病率及病斑直径。

3.3实验结果：

硅酸钠或拈抗菌单独使用对甜樱桃果实采后青霉病(Penicillium expansum)和褐腐病(Molinilia fructicola)都有显著的抑制效果(图3)，两者配合使用效果更佳，能够完全抑制青霉病和褐腐病。

实验四：硅酸钠和生物辅剂共同处理对冬枣果实青霉病和黑腐病的防治效果。

4.1实验材料

果实：本研究以冬枣果实(Zizyphus jujuba cv Dongzao)为试验材料。果实来源于山东。果实采收后立即在0℃条件下预冷，并用冷藏车运往中国科学院植物研究所。

病原菌：青霉病菌(Penicillium expansum)和黑腐病菌(Alternaria alternata)。使用浓度都为1×10⁵(spores/ml)。

4.2处理方法

冬枣果实刺伤后分别接种以下处理液：A、拮抗菌Cryptococcus laurentii(保藏编号CGMCC-1029，浓度为1×10⁶CFU/ml)；B、H₂O。各种处理液的接种量均为30μl。4h后接种20μl浓度为1×10⁵个/ml的青霉或褐腐病菌；果实接种病原菌24h后在同一伤口处再接种30μl浓度2％的硅酸钠，以接种无菌水的果实作为对照。果实处理后贮藏于室温下。4天后观察其发病率及病斑直径。

4.3实验结果：

硅酸钠或拮抗菌单独使用对冬枣果实采后青霉病(Penicillium expansum)和黑腐病(Alternaria alternata)都有显著的抑制效果(图4)，两者配合使用效果更佳，能够完全抑制青霉病和黑腐病。

实施例三：0.5％硅酸钠水溶液与1×10⁶CFU/ml拮抗菌生物辅剂防治果蔬病害

称取100克硅酸钠，配制成0.5％的水溶液待用；另外制备浓度为1×10⁶CFU/mld的拮抗菌Crytococcus laurentii(保藏编号CGMCC-1029)悬浮液作为生物辅剂；取2千克冬枣果实，其中一半在硅酸钠水溶液中浸泡3分钟，取出后自然晾干，再在拮抗菌生物辅剂中浸泡2分钟，然后摆放在纸盒中；另一半不作任何处理，摆放在同一纸盒中并贮藏于低温(0℃)下，保持95％的相对湿度；60天后观察其发病率，记录结果见表3：

表3 硅酸钠和拮抗菌处理对冬枣果实采后主要病害的防治效果(0℃)。

    处理  青霉病  软腐病  黑腐病  总发病率    对照  22.5％  8.2％  31％  61.7％硅酸钠加拮抗菌    0.2％    0.5％    0.4％    1.1％

通过表3数据可以看出，经过60天存放后，经处理的样品几乎不发病，而未经处理的样品总发病率达到60％以上，说明本例的处理方法和处理液可以明显抑制水果病害的发生。

实施例四：1％硅酸钠水溶液与1×10⁶CFU/ml拮抗菌生物辅剂防治果蔬病害

称取100克硅酸钠，配制成1％的水溶液待用；另外制备浓度为1×10⁹CFU/mld的拮抗菌Crytococcus laurentii悬浮液作为生物辅剂；各取10只新采黄瓜，其中10只用1％硅酸钠水溶液喷洒后自然晾干，再喷洒拮抗菌生物辅剂；另10棵不作任何处理。所有黄瓜自然晾干后，分别用薄膜包裹，摆放在同一纸盒中并贮藏于室温下；从第10天开始，每隔10天观察一次发病率，记录结果见表4。

表4：硅酸钠水溶液和拮抗菌处理对黄瓜采后主要病害的防治效果(室温)。

处理炭疽病灰霉病绵霉病总发病率                       第10天观察对照6.7％2.1％5.1％13.9％硅酸钠和拮抗菌0.0％0.0％0.0％0.0％                       第20天观察对照12.5％7.6％22.1％42.2％硅酸钠和拮抗菌0.0％0.0％0.1％0.1％                       第30天观察对照21.1％13.1％61.3％95.5％硅酸钠和拮抗菌0.2％0.5％0.8％1.5％

通过表4数据可以看出，经本例方法和处理液处理的样品，经过10天存放，没有发生病害，而同样条件下未经处理的样超过10％的发病率；而经过30天后，未经处理的样品几乎全部感染病害，而经硅酸钠及拮抗菌处理的样品总发病率只有1.5％，说明本例的处理方法和处理液对防治蔬菜病害有非常显著的效果。

上述实验和实施例验证了含硅酸钠的防治液对果蔬采后病害有防治作用。对于与其性能类似的硅酸钾，同样具有对果蔬采后病害有防治效果。

实验五.硅酸钾处理对桃果实青霉病和褐腐病的防治效果。

5.1实验材料

果实：本研究以桃果实(Amygdalus persica L)为试验材料。果实来源于北京林果所。果实采收后立即运往中国科学院植物研究所。

病原菌：青霉病菌(Penicillium expansum)和褐腐病菌(Molinilia fructicola)。使用浓度都为1×10⁴(spores/ml)。

5.2处理方法

桃果实刺伤后接种以下处理液：A、0.1％的硅酸钾；B、0.5％的硅酸钾；C、1％的硅酸钾；D、H₂O。各种处理液的接种量均为30μl。4h后，接种20μl浓度为1×10⁴个/ml的青霉和褐腐病菌。果实处理后贮藏于低温(0℃)下。30天后观察其发病率及病斑直径。

5.3实验结果：

低温(0℃)下硅酸钾对桃果实采后青霉病(Penicillium expansum)和褐腐病(Molinilia fructicola)都有显著的抑制效果(图5)，随着硅酸钾使用浓度的提高，其防治效果也提高。

上述实验证实了硅酸钾也同样对果蔬病害的防治效果。

本发明中，实验和实施例中用到硅酸钠的地方，均可以用硅酸钾代替，在此不再一一赘述。