WPŁYW 1-METYLOCYKLOPROPENU (1-MCP) NA MIĘKNIĘCIE I JAKOŚĆ POZBIORCZĄ ŚLIWEK ODMIANY ‘STANLEY’ TRAKTOWANYCH I NIE TRAKTOWANYCH PRZED ZBIOREM ETEFONEM

(1)

Rocz. AR Pozn. CCCLXXXIII, Ogrodn. 41: 363-369

HENRYK PLICH

¹

, MARIUSZ LEWANDOWSKI

²

WPŁYW 1-METYLOCYKLOPROPENU (1-MCP) NA MIĘKNIĘCIE I JAKOŚĆ POZBIORCZĄ ŚLIWEK

ODMIANY ‘STANLEY’ TRAKTOWANYCH

I NIE TRAKTOWANYCH PRZED ZBIOREM ETEFONEM

Z

¹

Zakładu Fizjologii i Biochemii i z

²

Zakładu Hodowli Roślin Instytutu Sadownictwa i Kwiaciarstwa w Skierniewicach

ABSTRACT.The effect of 1-methylcyclopropene (1-MCP), an ethylene action inhibitor, on softening and storage performance of plum fruit cv. Stanley treated and untreated before harvest with ethephon was determined. Ethephon treatment slightly accelerated plum fruit ripening whereas the application of 1-MCP immediately after picking counteracted considerably softening of plums both treated and untreated on the tree with ethephon during their shelf life period after different time of storage in cold room. Plums sprayed with ethephon contained more soluble solids but they did not differ in susceptibility to internal breakdown. 1-MCP treatment did not affect the internal breakdown development at all, however, it improved plum firmness significantly.

Key words: plum fruit, postharvest ripening, ethephon, ethylene, 1-MCP

Wstęp

Etylen przyspiesza dojrzewanie wielu gatunków owoców, w tym także śliwek. Naj-

lepszym sposobem przeciwdziałania szybkiemu dojrzewaniu owoców, poza wyborem

optymalnego terminu zbioru i utrzymaniem odpowiednio niskiej temperatury w chłodni

(Crisosto i in. 1983, Plich 1998 a, b) jest albo zmniejszenie tempa biosyntezy etylenu

przez owoce (Garner i in. 2001), albo blokowanie aktywności receptorów etylenowych

(Sisler i Serek 1997), których ilość w dojrzewających owocach stopniowo wzrasta. Ten

drugi sposób okazał się skuteczniejszą metodą kontroli tempa dojrzewania wielu gatun-

ków owoców klimakterycznych (Blankenship i Dole 2003), w tym również owoców

śliw (Abdi i in. 1998, Dong i in. 2002, Valero i in. 2003, Mennitti i in. 2004, Plich

2006). Dotychczas zidentyfikowano kilka antagonistów etylenu, ale tylko jeden z nich,

1-MCP, został zarejestrowany do praktycznego stosowania na jabłkach w Stanach

Zjednoczonych i kilku innych krajach (w Polsce jeszcze nie). Z amerykańskich badań

(2)

wynika, że jest to związek nietoksyczny, bez zapachu i mniej lotny niż inne cyklopro- peny i może być stosowany na jabłka jako środek w pełni bezpieczny i wysoce efek- tywny.

Śliwki (Prunus domestica L.) są owocami mniej trwałymi niż jabłka i jak dotąd brak skutecznej metody utrzymania ich dobrej jakości po zbiorze przez okres dłuższy niż 2-3 tygodnie. Badania w tym kierunku dotyczące śliwek są jak najbardziej pożądane.

Celem badań było określenie wpływu 1-MCP na mięknięcie i przechowywanie śli- wek odmiany ‘Stanley’ różniących się stopniem dojrzałości w dniu zbioru. Dla zróżni- cowania stopnia dojrzałości śliwek zastosowano etefon, którym opryskano drzewa na tydzień i dwa tygodnie przed przewidywanym zbiorem.

Materiał i metody

Obiektem doświadczalnym były śliwki ‘Stanley’ – odmiany standardowej w na- szych sadach śliwowych. Owoce na drzewach zostały opryskane dwukrotnie: na tydzień przed zbiorem i w drugim terminie, w przeddzień zbioru (ryc. 1). Trzecia grupa drzew

Ryc. 1. Wpływ etefonu na mięknięcie śliwek ‘Stanley’ na drzewie i po zbiorze w temperaturze pokojowej

Fig. 1. Effect of Ethephon on firmness of ‘Stanley’ plums before and after harvest

w ogóle nie opryskiwanych stanowiła kontrolę. Doświadczenie wykonano w intensyw- nym sadzie produkcyjnym na 12-letnich, silnie ciętych drzewach w 4 powtórzeniach po 2 drzewa na poletku. Po zbiorze część śliwek z drzew opryskiwanych i nie opryskiwa- nych etefonem umieszczano w szczelnych workach polietylenowych, w których wytwa- rzano gazowy inhibitor 1-metylocyklopropen (1-MCP) przez wstrzyknięcie wody do ściśle odważonej porcji preparatu Ethylblock, tak aby uzyskać stężenie 1 ppm tego gazowego inhibitora w worku. Po 20 h traktowania śliwek 1-MCP owoce po wyjęciu z worków umieszczano w komorze chłodniczej w temperaturze optymalnej dla prze-

0 10 20 30 40 50

29.08 02.09 05.09 08.09 12.09

Data pomiaru – Date of measurements N

Kontrola – Control) Ethephon 20 Ethephon 100 Zbiór – Harvest)

5.09

po zbiorze after harvest 1 oprysk etefonem

spray

2 oprysk spray

(3)

chowywania śliwek, która wynosi –0,5°C (Crisosto i in. 1995, Plich 1998). Następnie, co dwa tygodnie, oceniano jędrność owoców, intensywność wytwarzania przez nie etylenu, podatność na rozpad wewnętrzny oraz zawartość ekstraktu. Etylen oznaczano metodą chromatografii gazowej. W tym celu 3 próby owoców (po 10 sztuk każda) za- mykano na 8-10 h w szklanych słojach i po tym okresie mierzono zawartość etylenu w próbkach (1 ml) gazów pobieranych ze słojów, a następnie obliczano intensywność produkcji etylenu. Po zmierzeniu etylenu te same owoce służyły do pomiaru jędrności śliwek za pomocą aparatu Instron (średnica trzpienia 4 mm). Stopień rozwoju rozpadu wewnętrznego miąższu śliwek oceniano na 3 próbach owoców (po 60 sztuk każda) według umownej skali 0-3 na przekrojach poprzecznych śliwek, co 2 tygodnie w ciągu całego okresu przechowalniczego. W tabeli przedstawiono jedynie procent owoców przydatnych do konsumpcji, to jest całkowicie zdrowych lub z niewielkim zbrunatnieniem miąższu (mniej niż 1/4 powierzchni przekroju owocu). Uzyskane wyniki poddano ocenie statystycznej metodą analizy wariancji i istotność różnic określono testem Duncana.

Wyniki i dyskusja

Wpływ etefonu na mięknięcie śliwek na drzewie i po zbiorze w okresie dojrzewania w temperaturze pokojowej po różnym okresie ich przechowywania w chłodni

Opryskiwanie drzew etefonem spowodowało szybsze dojrzewanie owoców na drzewach, a także po zbiorze, co przedstawia rycina 1. W zasadzie samo zerwanie owo- ców z drzew powoduje przyspieszenie tempa ich mięknięcia. W przypadku śliwek opry- skiwanych etefonem mięknięcie było znacznie szybsze niż tych nie opryskiwanych.

Owoce z drzew traktowanych etefonem po przeniesieniu ich po różnym okresie prze- chowywania w chłodni (–0,5°C) do temperatury pokojowej (w okresie tzw. „symulo- wanego obrotu”) traciły jędrność szybciej niż te z drzew kontrolnych (tab. 1, 2). 1-MCP (inhibitor działania etylenu) zaaplikowany owocom w dniu zbioru zarówno w pierw- szym, jak i w drugim terminie wyraźnie przeciwdziałał utracie jędrności przez śliwki uprzednio traktowane etefonem (źródło egzogennego etylenu), a także polepszał jędr- ność śliwek nie traktowanych w ogóle tym preparatem, a więc przeciwdziałał przy- najmniej częściowo efektowi endogennego etylenu. Podobny hamujący wpływ 1-MCP na mięknięcie śliwek był obserwowany na innych odmianach (Skog i in. 2001, Menniti i in. 2004).

Wpływ 1-MCP na produkcję etylenu przez śliwki traktowane i nie traktowane etefonem przed zbiorem

W tabelach 3 i 4 podano intensywność produkcji etylenu przez śliwki (nl·g

^-1

·h

^-1

)

w dniu zbioru, a następnie w dniu wyjęcia z chłodni po 2, 4 i 6 tygodniach przechowy-

wania oraz 1 i 3 dniach tzw. „symulowanego obrotu” (temperatura pokojowa). Po 3

dniach „symulowanego obrotu” różnice w ilości produkowanego etylenu między kom-

binacjami, jakkolwiek na pierwszy rzut oka zauważalne, okazały się nieistotne. Powo-

dem była istniejąca zmienność między powtórzeniami (owocami). 1-MCP zastosowany

w dniu zbioru spowodował znaczące obniżenie intensywności produkcji etylenu w okresie

(4)

Tabela 1 Jędrność (N) śliwek ‘Stanley’ traktowanych na drzewie etefonem (29.08) na tydzień przed

pierwszym zbiorem oraz 1-MCP w dniu zbioru po 2, 4 i 6 tygodniach przechowywania w temperaturze –0,5°C

Firmness changes of ‘Stanley’ plum treated with ethephon one week before 1st harvest and 1-MCP just at harvest after 2, 4 and 6 weeks of cold storage and 3 days of shelf life

Okres przechowywania w chłodni (tygodnie) Storage period (weeks)

Kombinacje Treatments

Dzień zbioru Day of harvest (5.09)

2 + 3 dni (days)

22°C 4 + 3 dni (days)

22°C 6 + 3 dni (days) 22°C Kontrolne – Control 36,6 a 19,0 b*** 21,8 a 24,2 a

1-MCP 1** – 22,8 a 23,0 a 26,1 a

Etefon 20* 30,7 b 15,3 c 14,4 c 21,5 b

Etefon 20+ 1-MCP 1 – 19,1 b 18,5 b 27,0 a

Etefon 100* 28,4 b 18,1 b 17,2 b 17,4 c

Etefon100+1-MCP 1 – 22,3 a 22,5 a 22,5 b

*Drzewa opryskano w sadzie etefonem 29.08 na tydzień przed zbiorem (5.09).

**4 godziny po zbiorze śliwki zamknięto w workach polietylenowych i traktowano 1-MCP przez 20 h, a następnie po przewietrzeniu umieszczono w temperaturze –0,5°C i przechowywano przez 2, 4 i 6 tygodni.

***Średnie oznaczone różnymi literami różnią się istotnie oddzielnie dla każdej kolumny przy P = 0,05.

*Spraying with ethephon on August 29, one week before harvest (September 05).

**4 h after picking fruits closed in polythene bags and treated 1-MCP for 20 h and then after 4 h airing were stored at –0.5°C for 2, 4, and 6 weeks.

***Means having different letters are significantly different at P = 0.05.

„symulowanego obrotu” przez owoce pochodzące z drzew opryskiwanych etefonem zarówno 2 tygodnie, jak i tydzień przed zbiorem, niezależnie od stężenia tego inhibitora działania etylenu.

Wpływ etefonu na zawartość ekstraktu w śliwkach w dniu zbioru oraz etefonu i 1-MCP na rozwój rozpadu wewnętrznego w czasie przechowywania w chłodni Opryskiwanie drzew etefonem zwiększyło zawartość ekstraktu w śliwkach, jakkol- wiek nie miało większego wpływu na występowanie rozpadu wewnętrznego (tab. 5).

Ważniejszym czynnikiem wydaje się być termin zbioru. Przy późniejszym zbiorze pro-

cent owoców porażonych tą chorobą był większy. Generalnie, lepszą jakością charakte-

ryzowały się śliwki traktowane 1-MCP, były jędrniejsze.

(5)

Tabela 2 Jędrność (N) śliwek ‘Stanley’ traktowanych na drzewie etefonem (05.09) na tydzień przed

drugim zbiorem oraz 1-MCP w dniu zbioru po 2, 4 i 6 tygodniach przechowywania w temperaturze –0,5ºC

Firmness changes of ‘Stanley’ plum treated with ethephon one week before 2nd harvest and 1-MCP just at harvest after 2, 4 and 6 weeks of cold storage and 3 days of shelf life

Kombinacje Treatments

Dzień zbioru Day of harvest (12.09)

2 + 3 dni (days)

22°C 4 + 3 dni (days)

22°C 6 + 3 dni (days) 22°C Kontrolne – Control 35,9 a 18,8 ab*** 21,6 ab 19,3 b

1-MCP 1** – 20,1 a 24,4 a 24,7 a

Etefon 20* 32,0 b 13,2 d 20,3 bc 18,1 bc

Etefon 20+ 1-MCP 1 – 16,6 bc 21,1 b 23,7 a

Etefon 100* 30,0 b 13,6 c 17,1 c 15,6 c

Etefon100+1-MCP 1 – 17,5 ab 19,1 bc 22,4 ab

*Drzewa opryskano w sadzie etefonem 05.09 na tydzień przed zbiorem.

**4 godziny po zbiorze śliwki zamknięto w workach polietylenowych i traktowano 1-MCP przez 20 h, a następnie po przewietrzeniu umieszczono w temperaturze –0,5°C i przechowywano przez 2, 4 i 6 tygodni.

***Średnie oznaczone różnymi literami różnią się istotnie oddzielnie dla każdej kolumny przy P = 0,05.

* Spraying with ethephon on September 05, one week before harvest.

**4 h after picking fruits closed in polythene bags and treated 1-MCP for 20 h and then after 4 h airing were stored at –0.5°C for 2, 4, and 6 weeks.

***Means having different letters are significantly different at P = 0.05.

Tabela 3 Produkcja etylenu (nl·g^-1·h^-1) przez śliwki ‘Stanley’ traktowane na drzewie (28.08) etefonem

(1 oprysk) i 1-MCP w dniu zbioru po 7 dniach od oprysku po 2, 4 i 6 tygodniach przechowywania w temperaturze –0,5°C

Ethylene production by Stanley plums treated on trees with ethephon on August 28 and 1-MCP at harvest after 2, 4 and 6 weeks of storage at –0.5°C and 1and 3 days shelf life

Zbiór Harvest

(05.09) 2 4 6

dni 22°C – days 22°C Kombinacje

Treatments

1 3 1 3 1 3 1 3

Kontrolne – Control 2,5 20,5 2,3 22,7 2,1 9,0 5,1 10,8

1-MCP 1 – – 4,9 40,6 3,6 11,0 1,3 3,2

Etefon 20 3,5 20,6 1,2 48,7 5,2 30,8 7,3 10,9

Etefon 20+ 1-MCP 1 – – 5,5 25,7 3,8 15,9 8,3 18,0

Etefon 100+ 17,4 70,0 1,6 48,9 4,9 25,8 4,9 15,6

Etefon100+1-MCP 1 – – 2,8 45,2 5,1 14,6 8,3 17,0

(6)

Tabela 4 Produkcja etylenu (nl·g^-1·h^-1) przez śliwki ‘Stanley’ traktowane na drzewie (05.09) etefonem

(2 oprysk) i 1-MCP w dniu zbioru (po 7 dniach od oprysku) po 2, 4 i 6 tygodniach przechowywania w temperaturze –0,5°C

Ethylene production by Stanley plums treated on trees with ethephon on September 05 and 1-MCP at harvest after 2, 4 and 6 weeks of storage at –0.5°C and 1and 3 days shelf life

Zbiór Harvest

(12.09) 2 4 6

dni 22°C – days 22°C Kombinacje

Treatments

1 3 1 3 1 3 1 3

Kontrolne – Control 2,4 12,1 1,7 25,8 3,9 40,9 4,6 21,9

1-MCP 1 – – 2,1 12,8 5,8 34,9 2,4 12,7

Etefon 20 4,8 24,1 3,1 36,0 6,4 50,0 7,3 27,9

Etefon 20+ 1-MCP 1 – – 2,8 23,9 4,0 33,8 6,6 25,1

Etefon 100 3,7 33,7 2,9 22,0 2,0 21,1 1,3 15,4

Etefon100+1-MCP 1 – – 6,2 35,6 3,2 11,4 7,8 19,0

Tabela 5 Występowanie rozpadu wewnętrznego (procent zdrowych owoców*) w śliwkach ‘Stanley’

traktowanych na drzewie etefonem w 2 terminach: 2 tygodnie (29.08) i tydzień (5.09) przed zbiorem oraz 1-MCP w dniu zbioru po 2, 4 i 6 tygodniach przechowywania

w temperaturze –0,5°C

Occurrence of internal breakdown in ‘Stanley’ plums treated (%) two or one week before harvest with ethephon and 1-MCP at harvest after 2, 4 and 6 weeks of storage at –0.5°C

and 3 days shelf life

2 + 3 dni (days) 22ºC

4 + 3 dni (days) 22ºC

6 + 3 dni (days) 22°C Kombinacje

Treatments

Zawartość ekstraktu (%) w dniu zbioru Soluble solids content (%) at

harvest zbiór I harvest

I

zbiór II harvest

II

zbiór I harvest

I

zbiór II harvest

II

zbiór I harvest

I

zbiór II harvest

II

Kontrolne – Control 17,8 99* 99 94 95 93 74

1-MCP 1 – 100 100 95 91 91 90

Etefon 20 20,1 100 86 95 85 88 75

Etefon 20+ 1-MCP 1 – 100 - 98 88 89 74

Etefon 100+ 19,2 99 80 95 77 86 63

Etefon100+1-MCP 1 – 99 90 95 77 88 68

(7)

Literatura

Abdi N., McGlasson W.B., Holford P., Williams M., Mizrahi Y. (1998): Responses of climac- teric and supressed-climacteric plums to treatment with propylene and 1-methylcyclopropene.

Postharvest. Biol. Technol. 14: 29-39.

Blankenship S.M., Dole J.M. (2003): 1-Methylcyclopropene: a review. Postharvest Biol. Tech- nol. 28: 1-25.

Crisosto C.H. (1983): Postharvest factors affecting fruit quality and postharvest deterioration.

Perish. Handl. Newsl. 75: 2-5.

Crisosto C.H., Johnson S., Day K.R. (1995): Stone fruit internal breakdown. 126th Ann. Rep.

St. Horticult. Soc. MSU: 25-29.

Dong L., Lurie S., Zhou H.W. (2002): Effect of 1-methylcyclopropene on ripening of ‘Canino’

apricots and ‘Royal Zee’ plums. Postharvest Biol. Technol. 24:135-145.

Garner D., Crisosto C.H., Otieza E. (2001): Control atmosphere storage and aminoethoxy- vinylglycine postharvest dip delay post cold storage softening of ‘Snow King’ peach. Hort.

Technol. 11: 598-601.

Menniti A.M., Gregori R., Donati I. (2004): 1-Methylcyclopropene retards postharvest soften- ing of plums. Postharvest Biol. Technol. 31:269-275.

Plich H. (1998 a): The effect of storage condition and date of picking on storability and quality of some plum (Prunus domestica L.) fruit cultivars. Acta Hort. 485: 301-307.

Plich H. (1998 b): Postharvest market life potential of some plum (Prunus fruit cultivars domes- tica L.) grown in Poland. Acta Hort. 478: 119-125.

Plich H. (2000): Rozpad wewnętrzny główną przyczyną niskiej trwałości owoców śliw przecho- wywanych w chłodni. Zesz. Nauk. Inst. Sadow. Kwiac. Skiern. 8: 371-382.

Plich H. (2006): Ethylene production and storage potential in ‘Cacanska Najbolja’ plums. J. Fruit Ornam. Plant Res. 14, Suppl. 2: 229-236.

Sisler E.C., Serek M. (1997): Inhibitors in plants of ethylene responses at the receptor level:

recent developments. Physiol. Plant. 100: 577-582.

Skog L.J., Schafer B.H., Smith P.G. (2001): 1-Methylcyclopropene preserves the firmness of plums during postharvest storage and ripening. Acta Hort. 533: 171-172.

Valero D., Martinez-Romero D., Valverde J.M., Guillen F., Serrano M. (2003): Quality im- provement and extension of shelf life by 1-methylcyclopropene in plum as affected by ripening stage at harvest. Inno. Food Sci. Emerg.Technol. 4:339-348.

ETHYLENE PRODUCTION, RIPENING AND STORAGE PERFORMANCE IN PLUMS (PRUNUS DOMESTICA L.) CV. STANLEY TREATED WITH ETHEPHON BEFORE HARVEST AND WITH 1-MCP AFTER HARVEST

S u m m a r y

Spraying plum trees cultivar ‘Stanley’ with ethephon one week before picking slightly accelerated plum fruit softening on the tree and it had a considerable effect on their postharvest softening during storage at –0.5°C. 1-MCP treatment of fruits just after picking inhibited slightly softening of untreated (control) plums during shelf life period after 2, 4 and 6 weeks of cold storage but it had a considerable effect on the postharvest firmness maintenance in plums treated with ethephon in preharvest time. However, 1-MCP treatment did not have any influence on internal breakdown development in those plums.