黃小艷,方中明,黃瑋婷*
(1.貴州大學(xué) 林學(xué)院,貴州 貴陽 550025; 2.貴州大學(xué) 農(nóng)學(xué)院,貴州 貴陽 550025)
月季(Rosahybrida)為薔薇科(Rosaceae)薔薇屬(Rosa)木本花卉,因其花容秀美、千姿百態(tài)而深受人們的喜愛,是中國十大傳統(tǒng)名花之一,享有“花中皇后”的美譽(yù)。作為世界四大鮮切花之首,切花月季被廣泛應(yīng)用于各種大型活動(dòng)或社交禮儀場合,并在國際切花市場上占據(jù)著重要地位。但月季切花保鮮時(shí)間較短,大規(guī)模商用情況下花卉壽命僅有7 d左右[1],限制了切花月季的觀賞時(shí)間和銷售地域范圍。隨著人們生活水平的提高,切花月季的市場需求量逐年遞增,切花月季保鮮技術(shù)的研究也日益受到關(guān)注。
采用保鮮劑調(diào)控切花采后的代謝和衰老過程能有效地延長切花的保鮮期[1]。目前,鮮花保鮮市場一直被國外壟斷,花店和消費(fèi)者端最常用的鮮切花保鮮劑為荷蘭寶康可利鮮公司推出的專業(yè)鮮切花保鮮產(chǎn)品Chrysal可利鮮專業(yè)3號。劉柳姣等[2]用可利鮮浸泡花泥處理包括月季在內(nèi)的5種鮮切花,發(fā)現(xiàn)可利鮮保鮮產(chǎn)品可延緩月季花徑增大,保持切花花瓣顏色及較高膨脹度,較對照延長切花壽命3.2 d。對菊花保鮮的研究結(jié)果顯示,可利鮮保鮮產(chǎn)品可使菊花采后運(yùn)輸?shù)钠坎鍓勖娱L0.8 d,但效果不如 NaOCl[3]。由此可見,可利鮮保鮮產(chǎn)品對多種切花具有一定的保鮮效果,但存在提升空間,加之其成分尚不清楚,且需要隔3~5 d重配更換以保證其效果,因此,探索一種顯著延長瓶插壽命,且不需重配更換、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的保鮮劑顯得十分有必要。
切花保鮮劑的主要化學(xué)成分包括碳水化合物、殺菌劑、無機(jī)鹽、有機(jī)酸、植物生長調(diào)節(jié)劑及乙烯抑制劑等[4]。其中,保鮮劑成分中通常使用蔗糖(SUC)或葡萄糖等碳水化合物作為補(bǔ)充切花代謝的能源物質(zhì),通過調(diào)節(jié)蒸騰作用和細(xì)胞滲透壓來促進(jìn)水分平衡,增加切花的吸水量和維持切花花瓣顏色的光澤度,提高觀賞品質(zhì),延長切花瓶插壽命[5-6]。蔗糖在保鮮劑中應(yīng)用最廣泛,常被添加至月季切花的瓶插液中以提升觀賞品質(zhì)[7],濃度在1%~5%較為適宜[8]。最常用的殺菌劑是8-羥基喹啉(8-HQ),其對真菌和細(xì)菌的抑制效果顯著,還能減少花莖維管束組織生理堵塞,促進(jìn)鮮切花吸水,從而有效延長鮮切花壽命[9],其最適宜切花保鮮的濃度為200 mg/L[9-10]。無機(jī)鹽如 N、P、K、Ca、Co、Zn、Mn等,具有抗衰老的作用,不僅能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞體內(nèi)滲透壓,維持細(xì)胞的功能和形態(tài)[7]。其中,對Ca2+開展的切花保鮮研究較多[11-13],Ca2+常以Ca(NO3)2和CaCl2的形式呈現(xiàn)。Ca2+有利于保持花枝的水分平衡,延緩花瓣收縮萎蔫,延長花朵盛開持續(xù)期,從而延長瓶插壽命,提高切花觀賞價(jià)值[14]。孫敏等[15]研究表明4 g/L CaCl2溶液延長月季切花瓶插壽命最長,比對照組延長了9 d。保鮮劑中的有機(jī)酸如檸檬酸(CA)可降低水溶液 pH 值,促進(jìn)花莖水分吸收和平衡,減少花莖的堵塞。李巧玲等[16]在研究時(shí)發(fā)現(xiàn),以3%蔗糖+250 mg/L 8-HQ為基礎(chǔ)液,添加200~400 mg/L檸檬酸,均能達(dá)到較好的保鮮效果。在多種生長調(diào)節(jié)劑中,細(xì)胞分裂素6-芐氨基腺嘌呤(6-BA)在切花保鮮中使用最廣泛。6-BA溶液主要通過拮抗脫落酸,提高切花的呼吸速率,使乙烯高峰期的出現(xiàn)得到推遲,從而延長切花的瓶插壽命。步洪鳳等[17]研究發(fā)現(xiàn),添加不同濃度的6-BA處理液均對月季切花保鮮有一定效果,切花壽命平均延長3 d左右。不同月季品種所需6-BA的最佳濃度不同,如韓亞超等[18]得出在6-BA濃度為40 mg/L時(shí),切花月季‘紅衣教主’保鮮效果最好。邱靚等[19]則認(rèn)為在基礎(chǔ)營養(yǎng)液中添加80 mg/L濃度的6-BA,切花月季‘卡羅拉’保鮮效果最佳。
迄今為止,關(guān)于切花月季保鮮的研究報(bào)道大多集中于單一因素研究,如植物生長調(diào)節(jié)劑或無機(jī)鹽離子,而對于植物生長調(diào)節(jié)劑與無機(jī)鹽離子協(xié)同作用的研究鮮見報(bào)道。本文通過研究植物生長調(diào)節(jié)劑和無機(jī)鹽離子協(xié)同作用對月季切花保鮮的影響,旨在探索出延長切花月季保鮮期的新途徑,為月季切花保鮮提供參考依據(jù)。
切花月季從貴陽貴鋼花卉市場選購,品種為‘卡羅拉’Rosahybridacv.Corolla,B級品,產(chǎn)地云南昆明。本試驗(yàn)選用花枝長度、粗度、花朵開放程度、新鮮程度和成熟度基本一致的健壯切花,無病蟲害和其他機(jī)械損傷。
試驗(yàn)于2021年12月進(jìn)行,將切花月季去除花套后在自來水中復(fù)水處理1 d,使其充分吸水。每支花統(tǒng)一去除花朵最外層殘瓣,去除大部分復(fù)葉,僅保留最頂部一片復(fù)葉,保留復(fù)葉葉面積大致相等。將花枝置于水中,用枝剪45°斜剪成35 cm待用。剪切后將其插入盛有250 mL不同保鮮劑的錐形瓶中,每瓶隨機(jī)插3支月季切花,每種保鮮劑處理重復(fù)10次。為避免水分蒸發(fā),用保鮮膜將瓶口封實(shí),試驗(yàn)過程中均不更換保鮮劑。將插有切花月季的錐形瓶一起置于室內(nèi)通風(fēng)良好、無陽光直射處,環(huán)境溫度8~12℃,相對濕度50%~60%。
前期開展了單獨(dú)探討6-BA和CaCl2保鮮效果的預(yù)試驗(yàn)。以2% SUC+200 mg/L 8-HQ+200 mg/L CA為基礎(chǔ)液,以蒸餾水、可利鮮3號、基礎(chǔ)液作對照,研究不同濃度的6-BA(20 mg/L、40 mg/L、60 mg/L、80 mg/L、100 mg/L)和CaCl2(2 g/L、4 g/L、6 g/L、8 g/L、10 g/L)單獨(dú)處理對月季切花保鮮的影響,每個(gè)處理設(shè)置10個(gè)重復(fù)。預(yù)試驗(yàn)結(jié)果表明,6-BA的最優(yōu)濃度為60 mg/L,月季保鮮時(shí)間較蒸餾水延長了4 d;CaCl2的最優(yōu)濃度為6 g/L,保鮮時(shí)間較蒸餾水延長了5 d。從預(yù)試驗(yàn)結(jié)果中各篩選出3個(gè)效果較好的濃度,即6-BA(40 mg/L、60 mg/L、80 mg/L)和CaCl2(4 g/L、6 g/L、8 g/L)進(jìn)行組合,共設(shè)9種不同保鮮劑處理,用蒸餾水、可利鮮3號作為對照進(jìn)一步比較保鮮效果。可利鮮3號成品保鮮產(chǎn)品按使用說明配制成10 g/L濃度。
表1 切花月季處理的保鮮劑配方Tab.1 Preservative formula of rose cut flowers
切花月季瓶插過程的形態(tài)變化觀察:觀察并拍照記錄切花外觀上的花瓣、花莖變化及瓶插液狀態(tài),直至切花月季失去觀賞價(jià)值。
1.3.1切花月季瓶插壽命
參考趙靜等[20]和閆海霞等[21]的方法測定切花月季瓶插壽命。自瓶插之日起,切花失去觀賞價(jià)值(外部形態(tài)、花瓣干枯、花色變暗、莖稈干枯、彎頭等)即為瓶插壽命的結(jié)束。判斷失去觀賞價(jià)值的標(biāo)準(zhǔn):整個(gè)花瓣數(shù)目中有20%的花瓣邊緣出現(xiàn)焦枯,有20%花瓣松動(dòng),花朵失水嚴(yán)重萎蔫,或花朵彎莖的角度大于90°,存在其中之一則視為單支切花瓶插壽命結(jié)束的標(biāo)志。每天統(tǒng)計(jì)失去觀賞價(jià)值的切花,保鮮劑中超過一半數(shù)量的月季切花失去觀賞價(jià)值,即為從瓶插開始到瓶插壽命結(jié)束的時(shí)間。
1.3.2切花月季花徑變化值
采用十字交叉測量法[20]測定切花月季花朵直徑。用MNT-150游標(biāo)卡尺測量花朵最大直徑,再十字交叉測量花朵花徑,重復(fù)測3次,取其平均值。從切花月季插入保鮮劑當(dāng)天起,隔天測量花徑值,每次測量值與第1天之差為月季花徑變化。Do為起始直徑,Dt為最后1 d測定的花朵直徑,月季切花花徑變化值(cm)=Dt-D0。
1.3.3切花月季鮮重變化值
采用稱量法[6,22]測定切花月季花枝鮮重變化值。隔天使用電子天平稱取溶液+瓶重量+花枝和溶液+瓶重量,花枝鮮重=(溶液m+瓶重m+花枝m)-(溶液m+瓶重m),從切花月季插入保鮮劑當(dāng)天起,隔天測量花枝鮮重值,記第1天測定的花枝鮮重為m0,第t天測定的花枝鮮重變化值(g)=mt-m0。
1.3.4切花月季水分平衡值
采用稱量法[22]測定切花月季水分平衡值。從切花月季插入保鮮劑開始,隔天稱取花枝+溶液+瓶重量,花枝的失水量為連續(xù)兩次稱量之差;稱取溶液+瓶重量,花枝的吸水量等于兩次連續(xù)稱量之差。水分平衡值(g)=吸水量-失水量。
切花瓶插指標(biāo)均設(shè)3個(gè)重復(fù),試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 Excel 2016 版統(tǒng)計(jì)軟件處理,并使用該軟件制作圖表。
如圖1,瓶插開始時(shí)切花均處于含苞狀態(tài),隨著時(shí)間的延長,花朵逐步開放,切花花徑值也不斷增加,之后隨著切花失水萎蔫,花瓣出現(xiàn)松動(dòng)凋零花朵直徑逐漸變小。處理10(可利鮮3號)、處理11(蒸餾水)花徑增大較快,花瓣質(zhì)地較軟,花徑增大到最大值后花瓣邊緣出現(xiàn)反卷焦枯,后出現(xiàn)彎莖現(xiàn)象,隨后花瓣失水質(zhì)地變軟開始凋落。處理1~9的花朵緩慢盛開,花莖堅(jiān)挺,花瓣質(zhì)地較硬,在花瓣凋落的過程中均出現(xiàn)由玫紅色變成藍(lán)紅色的現(xiàn)象,即花瓣藍(lán)變現(xiàn)象,處理9表現(xiàn)最為明顯。處理10(可利鮮3號)的花瓣在后期出現(xiàn)輕微藍(lán)變現(xiàn)象,而處理11(蒸餾水)并未觀察到花瓣藍(lán)變現(xiàn)象。處理11(蒸餾水)的瓶插液在第4天時(shí)開始出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,其它處理的瓶插液基本從第9天后才陸續(xù)出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。由此說明,除對照處理11(蒸餾水)以外,其它處理的瓶插液均有抑制細(xì)菌滋生、防止切花花莖基部腐爛的作用。處理1、2、3、4的切花最外層個(gè)別花瓣自第5天時(shí)出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象,隨后花瓣失水焦枯;處理8、9在13 d出現(xiàn)外輪花瓣凋落現(xiàn)象;處理5、6、7保持較好的觀花品質(zhì),第15天花朵依然盛開并未見花瓣凋落,顏色鮮艷,且瓶插液相對于其他處理組更加清澈。
圖1 不同保鮮劑處理對切花月季花朵形態(tài)變化的影響Fig.1 Effects of different preservation solution treatments on the morphological changes of rose cut flowers
由圖2可知,整體而言,添加濃度梯度在4~8 g/L的CaCl2和濃度梯度在60~80 mg/L的6-BA組合使用較處理11(蒸餾水)和處理10(可利鮮3號)均有明顯的保鮮效果,壽命均可延長3~8 d。而處理10(可利鮮3號)較處理11(蒸餾水)只延長了1 d,由此可見,本次試驗(yàn)中,處理10(可利鮮3號)對切花月季的保鮮效果不明顯。保鮮劑處理6、處理7中月季切花的瓶插壽命均為15 d,比處理11(蒸餾水)瓶插壽命延長了8 d,比處理10(可利鮮3號)延長了7 d,且保鮮壽命較其它保鮮處理液中最長,說明處理6、處理7延長切花月季瓶插壽命的效果最佳。其中處理5也有不錯(cuò)的保鮮效果,比處理11(蒸餾水)和處理10(可利鮮3號)分別延長了7 d和6 d。
圖2 不同保鮮液處理對切花月季瓶插壽命的影響Fig.2 Effects of different preservation solution treatments on vase life of rose cut flowers
瓶插期間,切花月季花徑指標(biāo)變化值的總體趨勢大致相同,隨著瓶插時(shí)間的延長,花朵逐漸開放,切花花徑不斷增大?;◤街颠_(dá)最大值后,由于細(xì)菌不斷地繁殖,堵塞導(dǎo)管使花枝吸水受阻,花枝內(nèi)糖類、蛋白質(zhì)等能源物質(zhì)的不斷消耗,造成花朵萎蔫、花瓣松動(dòng)出現(xiàn)凋落現(xiàn)象,使切花花徑變化值降低。由圖3可知,各處理切花月季在瓶插期間的花朵直徑均呈先增大,達(dá)到各自最大值后又下降的趨勢,但最終均比起始直徑大。且不同保鮮劑處理中的月季花徑的最大值和最小值均存在差異,比較各保鮮劑處理月季花徑增加的最大值,處理7的切花月季花徑最大值最高,比起始直徑增加了3.4 cm,其從瓶插開始一直持續(xù)增大到13 d到最大值,然后緩慢下降,花徑持續(xù)時(shí)間也最長。除處理7以外,其他保鮮劑處理的花徑均沒有處理10(可利鮮3號)和處理11(蒸餾水)溶液處理的花徑大,說明處理10和11在對增大月季花徑具有一定優(yōu)勢。但處理10(可利鮮3號)和處理11(蒸餾水)的花徑分別在7 d和5 d達(dá)到花徑最大之后急速下降,說明這兩組處理的切花月季最佳觀賞時(shí)間較短。從前期花徑變化量來看,處理11(蒸餾水)在第7天前的花徑變化值最大,說明保鮮劑在前期維持切花花朵原始形態(tài)上具有一定作用。
圖3 不同保鮮液處理對切花月季花徑變化的影響Fig.3 Effects of different preservation solution treatments on flower diameter changes of rose cut flowers
鮮切花從植株體上剪切下來后,失去了提供營養(yǎng)物質(zhì)的來源,但仍存在生命活動(dòng),并不斷消耗體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì),使花枝鮮重下降,隨著花枝鮮重的降低,切花保鮮效果不斷走向衰老。在瓶插過程中,切花月季鮮重值反映切花體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的積累。由圖4可知,切花月季鮮重呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,前期上升主要是因?yàn)槠坎逶录驹谕ㄟ^保鮮劑不斷積累營養(yǎng)物質(zhì)所造成的,后期隨著導(dǎo)管的堵塞和切花體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的消耗導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)的積累不斷降低[23]。從切花月季鮮重下降到起始鮮重的歷時(shí)時(shí)間來看,對照處理11(蒸餾水)歷時(shí)7 d,保水效果最差,其次是處理10(可利鮮3號),歷時(shí)8 d;處理6、處理7、處理5的保水效果較好,比蒸餾水推遲了8 d。其中,處理5在營養(yǎng)物質(zhì)的積累上比其它處理高,且切花鮮重下降慢,由此說明處理5在保持切花鮮重上較其它處理液具有一定優(yōu)勢。處理10(可利鮮3號)、處理11(蒸餾水)的鮮重變化值最先到達(dá)負(fù)值,說明處理組和可利鮮3號在提高切花月季水分吸收,增加切花鮮重,保持切花較長觀賞品質(zhì)方面存在一定的效果。
圖4 不同保鮮液處理對切花月季鮮重變化的影響Fig.4 Effects of different preservation solution treatments on fresh weight of rose cut flowers
瓶插期間,水分平衡值反應(yīng)切花水分脅迫的程度[24]。失水是引起切花不斷衰老的主要原因,鮮切花失水后花瓣出現(xiàn)焦枯、花朵彎頭、皺縮嚴(yán)重影響切花的觀賞價(jià)值。切花的水分平衡是指切花在瓶插液中吸水、用水和失水三者之間的和諧動(dòng)態(tài)關(guān)系。當(dāng)切花的水分平衡為正值時(shí),說明花枝的吸水量>失水量,此時(shí)花枝品質(zhì)較佳。由圖5可知,各處理切花月季的水分平衡值總體上均呈現(xiàn)下降趨勢,前期各處理花枝水分平衡值下降較快,后期切花水分平衡值變化速度逐漸變緩。處理10(可利鮮3號)和處理1的切花水分平衡值在瓶插后第3天降為負(fù)值,說明其保水能力最差,切花的衰老也較快;處理11(蒸餾水)水分平衡值在第4天降為負(fù)值,處理2在第5天降為負(fù)值,處理6、處理7、處理8水分平衡值均在第8天后降為負(fù)值,表明處理6、處理7、處理8在維持切花月季水分平衡上具有優(yōu)勢,保水能力最好。
圖5 不同保鮮液處理對切花月季水分平衡值的影響Fig.5 Effects of different preservation solution treatments on water balance value of rose cut flowers
月季切花在瓶插期間,外觀形態(tài)、瓶插壽命、花徑大小、花枝鮮重、水分平衡值等均與保鮮劑成分和濃度有密切關(guān)系,適宜的保鮮劑能改善切花生理指標(biāo),延緩切花的衰老,對切花壽命有很好的延長作用,從而提高切花的觀賞價(jià)值。本試驗(yàn)以2% SUC+200 mg/L 8-HQ+200 mg/L CA為基礎(chǔ)液,添加不同濃度的CaCl2和6-BA配比使用下均有一定的保鮮效果。6-BA能夠促進(jìn)鮮切花花青素的合成,保持花色鮮艷,同時(shí)可以抑制乙烯的產(chǎn)生,同時(shí)可以提高SOD酶,CAT酶的活性,提高切花品質(zhì)的同時(shí)延緩衰老[17]。CaCl2處理能促使切花保持水分平衡, 增加切花鮮重,提高可溶性糖和蛋白質(zhì)的含量,同時(shí)阻止MDA含量的累積以及細(xì)胞膜透性的增大[25]。
切花瓶插壽命是評價(jià)切花品質(zhì)的首要指標(biāo)[20]。試驗(yàn)結(jié)果表明,處理6和處理7的切花瓶插壽命均為15 d,分別比對照蒸餾水和可利鮮3號延長了8 d和7 d。處理6在維持水分平衡方面具有一定優(yōu)勢,而處理7則在外觀形態(tài)和切花花徑的增大方面優(yōu)勢明顯。綜合考慮以上因素,得出處理7為本試驗(yàn)的最佳保鮮劑配方。處理7中6-BA的濃度(80 mg/L)與邱靚等[19]得出的最佳濃度結(jié)果一致,CaCl2濃度(4 g/L)與孫敏等[15]得出的最佳濃度結(jié)果一致。預(yù)試驗(yàn)中6-BA和CaCl2單一因素處理切花月季,其瓶插壽命較蒸餾水分別延長了4 d和5 d,而6-BA和CaCl2協(xié)同作用下處理7的瓶插壽命較蒸餾水延長了8 d,不僅顯著優(yōu)于預(yù)試驗(yàn)單一因素處理,還優(yōu)于步洪鳳等[17]、張嬌等[25]前人的保鮮效果。
花瓣藍(lán)變是紅、紫等色切花瓶插期間的一個(gè)普遍現(xiàn)象,使切花月季花瓣變?yōu)樗{(lán)紅色,從而影響切花的觀賞品質(zhì)。通過觀察切花月季外觀形態(tài)發(fā)現(xiàn),處理組花瓣在后期均出現(xiàn)藍(lán)變現(xiàn)象,高濃度6-BA(80 mg/L)和CaCl2(8 g/L)處理9的藍(lán)變程度最高,而處理11(蒸餾水)未出現(xiàn)藍(lán)變現(xiàn)象。孫敏等[15]觀察到單獨(dú)添加8 g/L CaCl2的處理出現(xiàn)藍(lán)變現(xiàn)象的時(shí)間比對照晚2天,本試驗(yàn)與之相比額外添加了80 mg/L 6-BA,結(jié)果與之相反。推測可能是處理組切花在后期不斷分解體內(nèi)蛋白質(zhì),游離氨和堿性氨基酸的含量上升導(dǎo)致組織內(nèi)pH值上升,引起色素或色素復(fù)合物顏色的改變,從而使花瓣變色即藍(lán)變現(xiàn)象。而蒸餾水對照因花瓣凋亡過快,蛋白質(zhì)分解較少,對組織內(nèi)pH值影響較小,所以未出現(xiàn)藍(lán)變現(xiàn)象。本試驗(yàn)處理組蛋白質(zhì)分解較快的推測與李清清等[23]認(rèn)為保鮮劑可以抑制蛋白質(zhì)降解的結(jié)論不一致,對于藍(lán)變這一現(xiàn)象的內(nèi)在原因需要進(jìn)行更加深入的探究。
綜合外觀形態(tài)變化、切花花徑變化值、鮮重變化和水分平衡值作為鮮切花瓶插壽命結(jié)束的指標(biāo)來看,在保鮮劑中加入6-BA和CaCl2協(xié)同作用對切花月季保鮮具有積極影響,2% SUC+200 mg/L 8-HQ+200 mg/L CA+80 mg/L 6-BA+4 g/L CaCl2為最佳保鮮處理配方,其保鮮時(shí)間較蒸餾水和可利鮮3號分別延長了8 d、7 d,顯著延長了月季鮮切花的瓶插壽命,具有替代鮮切花保鮮產(chǎn)品可利鮮的應(yīng)用潛力。