Efficacy of CaCl2 against some important postharvest fungi on orange, chilli and Cavendish banana fruits

Abstract

Fruit rot caused by Aspergillus niger or Colletotrichum musae is an important post-harvest disease on orange, chilli and Cavendish banana fruits. The use of synthetic fungicides has been a traditional strategy for the management of the fruit rot disease, but these chemicals adversely affect human health and environment. Therefore, the objective of this study was to evaluate the effects of CaCl2 on in vitro hyphal growth and in vivo lesion inhibition. First, aqueous solutions of CaCl2 at three concentrations of 20, 40 and 60 mM were assessed for their inhibitory effect against hyphal growth in vitro. Next, mature fruits were immersed into a solution of 20 mM CaCl2 for 20 - 30 s, then inoculated by a pathogen suspension at the density of 106 conidia mL-1 and observed for 12 days. The results showed that 20 mM CaCl2 was the most effective concentration in antifungal assay to Aspergillus isolated from orange rot. The treatment of CaCl2 continued to gain efficacy on limiting lesions’ development on orange fruits until 12 days after inoculation (DAI). On chilli, CaCl2 at concentrations of 20 and 40 mM inhibited well on the growth of Aspergillus hyphae isolated from chilli rot. However, calcium treatment was not effective on chilli fruits. On Cavendish banana, solutions of CaCl2 at concentrations of 20, 40 and 60 mM highly limited fungal growth of Colletotrichum in vitro conditions. The application of CaCl2 solution could inhibit anthracnose lesion length of Cavendish banana variety, but its efficacy did not prolong until 6 DAI. In general, the good results were obtained from the 20 mM CaCl2 in almost all the studied assays. Management of rot diseases on fruits by employing 20 mM CaCl2 could be suitable to replace the current hazardous agro-chemicals.
 Thối trái do nấm Aspergillus niger hay nấm Colletotrichum musae là bệnh sau thu hoạch thường gặp trên cam, ớt và chuối già. Thuốc trừ nấm tổng hợp là biện pháp truyền thống quản lý bệnh thối trái nhưng lại ảnh hưởng bất lợi đến sức khỏe con người và môi trường. Vì vậy, mục tiêu của nghiên cứu là đáng giá ảnh hưởng của CaCl2 đối với sự sinh trưởng in vitro của nấm và sự ức chế vết bệnh ở điều kiện in vivo. Đầu tiên, dung dịch CaCl2 ở các nồng độ 20, 40 và 60 mM được sử dụng để đánh giá khả năng ức chế sự sinh trưởng in vitro của nấm bệnh. Tiếp theo, trái trưởng thành được nhúng vào dung dịch CaCl2 20 mM trong 20 - 30 s, rồi lây nhiễm với huyền phù mầm bệnh ở mật số 106 bào tử mL-1 và quan sát đến 12 ngày. Kết quả cho thấy CaCl2 20 mM có hiệu quả ức chế tốt đối với nấm Aspergillus phân lập từ bệnh thối trái cam. CaCl2 tiếp tục thể hiện hiệu quả ức chế bệnh trên trái cam đến 12 ngày sau lây bệnh. Trên ớt, CaCl2 20 và 40 mM cho hiệu quả ức chế sự phát triển nấm Aspergillus phân lập từ bệnh thối trái ớt. Tuy nhiên, xử lý CaCl2 không mang lại hiệu quả mong đợi trên trái ớt. Trên chuối già, dung dịch CaCl2 ở các nồng độ 20, 40 và 60 mM ức chế tốt sợi nấm Colletotrichum trong điều kiện in vitro. Dung dịch canxi có thể ức chế vết bệnh thán thư trên chuối già, nhưng hiệu quả không kéo dài đến 6 ngày sau lây bệnh. Nhìn chung, các kết quả tốt đều đạt được khi xử lý bằng CaCl2 20 mM ở hầu hết các thí nghiệm. Việc kiểm soát bệnh thối trái bằng CaCl2 20 mM có thể thay thế cho hóa chất nông nghiệp độc hại hiện nay.

Effects of Postharvest Chemical Preservatives on Shelf Life of Tomato (Lycopersicon esculentum cv. Srijana)

“…Chloride in calcium helps to maintain the rigidity and turgidity of the cell wall and ultimately delay ripening (Chaplin and Scott, 1980), which could be the reason for the longest disease infestation days. CaCl2 acts as an inhibitor for the growth of various fungi, which could be the reason for the longest disease infestation days for calcium-treated fruits (Le et al, 2018). An experiment conducted by Mazumder et al (2021) showed that CaCl2 helps in reducing ripening days as well as controlling different fungal diseases.…”

“…Lack of proper information about post-harvest treatment, packaging materials, storage, and transportation of tomatoes causes significant loss in post-harvest life as well as quality. Many physiological changes AgroEnvironmental Sustainability sagens.org/journal/agens [134] such as an increase in respiration, transpiration, reducing sugar content, conversion of organic acids to sugars, decrease in pectin content, etc., are observed in tomatoes after harvesting, resulting in short shelf life (Le et al, 2018). Similarly, the production of ethylene in tomatoes continues even after harvesting, which induces further ripening and the tomato starts to deteriorate (Sammi and Masud, 2009).…”