成雪峰朱書君趙文慧張鳳云

(1. 菏澤學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物工程學(xué)院，山東菏澤 274000；2. 菏澤學(xué)院牡丹研究院，山東菏澤 274000)

牡丹(PaeoniaSect. Moutan)花大、色艷、型美、香濃，符合世界人民的審美需求，已成為深受國內(nèi)外鮮切花市場歡迎的高檔花材，具有巨大的市場潛力[1-2]。 菏澤作為世界上最大的牡丹生產(chǎn)區(qū)，僅牡丹芍藥鮮切花可采摘量就在3 000 萬支/年以上[3]。 但市場上牡丹切花產(chǎn)品短期季節(jié)性供應(yīng)問題突出，切花離開母體后仍進(jìn)行著一系列旺盛的生理活動，比在母體上衰敗更快[4]，導(dǎo)致牡丹切花觀賞期極短，性價(jià)比較低[5]。 研究證實(shí)，鮮切花脫離母體后，由微生物繁殖引起的輸導(dǎo)組織物理性堵塞和花枝代謝產(chǎn)物、生理狀態(tài)改變引起的生理性堵塞所造成的花枝吸水受阻是影響鮮切花瓶插壽命和觀賞價(jià)值的主要因素[6-7]。

硫酸鋁作為一種無毒無污染且價(jià)格低廉的殺菌劑，不但可以殺滅多種細(xì)菌防止花枝維管束堵塞，還因其有較強(qiáng)的緩沖性能而起到穩(wěn)定瓶插液pH 值的作用。 大量研究表明，硫酸鋁有效濃度在50～200 mg/L 之間會對菊花[8]、非洲菊[9-10]、月季[11-12]和其它[13-16]大量切花的瓶插產(chǎn)生積極效果。 當(dāng)前，已有關(guān)于硫酸鋁可以延長牡丹瓶插期和提高切花品質(zhì)的報(bào)道[17]，但大部分是在特定濃度下進(jìn)行，且研究結(jié)果并不一致[18]，而關(guān)于不同濃度硫酸鋁對切花牡丹觀賞價(jià)值的研究還比較薄弱。 為此，本試驗(yàn)以晚花品種“海黃”和“花王”為材料，研究分析不同保鮮液對其瓶插期花枝鮮重、水分吸收、可溶性糖含量、細(xì)胞膜透性、花的形態(tài)特征及觀賞性狀的影響，以期為開發(fā)牡丹切花簡便高效瓶插液、延長牡丹瓶插期、提升牡丹瓶插品質(zhì)提供理論和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與處理

試驗(yàn)于2021年4—5月在菏澤學(xué)院山東省牡丹遺傳育種及應(yīng)用技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。 試驗(yàn)以菏澤浩森花木有限公司基地的四年生“海黃”(Paeonia suffruticosa‘High Noon’)和“花王”牡丹(Paeonia suffruticosa‘Huawang’)為材料(表1)，所有材料已于前一年秋天(2020年11月17日)平茬至地面并封土。 各品種均選取長勢一致且處于綻口期的花枝，于清晨7 時(shí)采收后置于事先放有冰袋的泡沫箱中并立即帶回實(shí)驗(yàn)室。 將花枝置于蒸餾水中，重新斜切，花莖長度保持在40 cm，保留3 片復(fù)葉。 單枝瓶插，每個(gè)品種插36瓶，隨機(jī)分為3 組。

表1 試驗(yàn)材料基本情況

試驗(yàn)設(shè)保鮮液A 和保鮮液B 兩個(gè)處理，以蒸餾水為對照(CK)，見表2。 將準(zhǔn)備好的牡丹切花分別置入裝有200 mL 上述瓶插液的花瓶中，基部浸泡2～3 cm，塑料薄膜封口，每天更換瓶插液。每個(gè)處理選取其中6 枝用于每天測定花枝鮮重和水分平衡值，其余用于測定瓶插過程中的花枝生理指標(biāo)。 試驗(yàn)過程中，培養(yǎng)室溫度控制在20 ～22 ℃，相對濕度為50%～60%，室內(nèi)光照強(qiáng)度控制在80 μmol/(m2·s)，晝夜光照周期為12 h/12 h[19]。

表2 試驗(yàn)處理

1.2 測定指標(biāo)及方法

牡丹瓶插特征變化:從瓶插之日起，每天定時(shí)測定花朵直徑大小、花朵開放程度和衰老進(jìn)程，確定最佳觀賞期(從半開期到50%花枝進(jìn)入始衰期的天數(shù))[20]。 花朵瓶插壽命按照郭聞文等[21]的方法判斷。

牡丹瓶插期吸水規(guī)律:在處理好牡丹花莖長度之后，每天在同一時(shí)間稱量并分別記錄瓶+瓶插液+花枝的重量、瓶+瓶插液的重量和花枝鮮重。 按照王依等[20]的方法，統(tǒng)計(jì)花枝吸水量、失水量和水分平衡值。 其中，鮮枝重變化率(%)＝(瓶插期花枝鮮重-初始花枝鮮重)/初始花枝鮮重×100；花徑變化率(%)＝(瓶插期花徑-初始花徑)/初始花徑×100；花枝水分平衡值＝吸水量-失水量，其中，吸水量＝(花瓶重+當(dāng)天溶液重)-(花瓶重+后一天溶液重)，失水量＝(花瓶重+當(dāng)天溶液重+當(dāng)天花枝重)-(花瓶重+后一天溶液重+后一天花枝重)。

其它指標(biāo)測定:從瓶插第1 天至觀賞期結(jié)束，每天采倒數(shù)第1 片復(fù)葉的頂端小葉，用蒽酮比色法測定葉片和花瓣中可溶性糖含量[22]，用電導(dǎo)率法測定葉片和花瓣細(xì)胞膜相對透性[23]。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

使用Microsoft Excel 2016 和SPSS Statistics 20 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及作圖，并用t測驗(yàn)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(P＜0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理瓶插期牡丹花枝鮮重和水分狀況

牡丹瓶插后，前期花枝迅速吸水，花枝鮮重快速升高，而后由于吸水減緩和失水速率明顯增大，花枝鮮重逐步下降，且保鮮液處理明顯提高花枝鮮重，不同處理間差異明顯(圖1)。 “海黃”瓶插后，對照(蒸餾水)鮮枝重變化率在24 h 時(shí)達(dá)到峰值，之后不斷下降；保鮮液A 和保鮮液B 處理鮮枝重變化率則在72 h 時(shí)達(dá)到峰值(圖1A)。 “花王”瓶插后，對照花枝鮮重不斷下降，鮮枝重變化率一直小于0，保鮮液A 和保鮮液B 處理的表現(xiàn)與“海黃”相似，分別于96 h 和120 h 時(shí)達(dá)到峰值(圖1B)。 說明保鮮液A 和保鮮液B 均通過促進(jìn)花枝吸水而保持較高的花枝鮮重，且延遲花枝鮮重達(dá)到峰值的時(shí)間。 保鮮液B 處理瓶插前期刺激花枝迅速吸水，后期快速下降，導(dǎo)致其雖在整個(gè)瓶插過程中保持最大的花枝鮮重，但花枝吸水變化趨勢較其它處理劇烈，這也可能是保鮮液B 處理觀賞期反而較對照低的原因之一。

圖1 甁插期牡丹鮮枝重變化率(A:海黃；B:花王，下同。)

牡丹瓶插之后，花枝迅速吸水導(dǎo)致水分平衡值先迅速升高，隨著瓶插時(shí)間延長，蒸騰耗水量逐漸大于吸水量，水分平衡值不斷下降(圖2)。 “海黃”瓶插后，對照水分平衡值不斷下降，49.5 h 時(shí)即達(dá)到0 值，而保鮮液A 和保鮮液B 處理均在瓶插48 h 達(dá)到峰值，恢復(fù)至0 值的時(shí)間分別為92.3 h 和87.5 h(圖2A)。 “花王”瓶插后，對照、保鮮液A 和保鮮液B 處理花枝水分平衡值分別在瓶插48、144 h 和96 h 達(dá)到峰值，恢復(fù)至0 值的時(shí)間分別為52.4、171.9 h 和127.5 h(圖2B)。 與對照相比，保鮮液A 和保鮮液B 處理花枝水分平衡值恢復(fù)至0 值的時(shí)間延長228.1%和143.3%(P＜0.05)。說明保鮮液不僅能夠促進(jìn)切花牡丹水分吸收，還能協(xié)調(diào)花枝水分利用而延緩衰老，且保鮮液A 效果優(yōu)于保鮮液B。

圖2 甁插期牡丹花枝水分平衡值

2.2 不同處理瓶插期牡丹可溶性糖含量的變化

可溶性糖作為植物代謝活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，其含量高低與切花的品質(zhì)特性之間存在著直接聯(lián)系[24-25]。 保鮮液提高切花組織中可溶性糖含量，為切花吸水?dāng)U張和生命活動的延續(xù)提供物質(zhì)和能量保障。 牡丹瓶插后，兩個(gè)品種葉片和花瓣可溶性糖含量呈現(xiàn)先升高后降低趨勢，保鮮液處理顯著提高整個(gè)瓶插期切花組織中可溶性糖含量，保鮮液A 效果更明顯(圖3、圖4)。

圖3 甁插期牡丹葉片可溶性糖含量的變化

圖4 甁插期牡丹花瓣可溶性糖含量的變化

“海黃”瓶插后，保鮮液A 和保鮮液B 處理整個(gè)甁插期的葉片平均可溶性糖含量較對照分別提高7.02%和4.75%，且其可溶性糖含量達(dá)到峰值的時(shí)間由對照的72 h 均延遲至96 h，其峰值分別提高9.65%和6.10%(圖3A)。 “花王”瓶插后，保鮮液A 和保鮮液B 處理整個(gè)甁插期的葉片平均可溶性糖含量較對照分別提高12.77%和5.09%，可溶性糖含量達(dá)到峰值的時(shí)間由對照的24 h 分別推遲到72 h 和48 h，且較對照峰值分別提高22.68%和5.71%(圖3B)。

花瓣可溶性糖含量較葉片明顯提高，但保鮮液對不同品種牡丹花瓣可溶性糖含量的影響與葉片一致，且處理間差異更明顯(圖4)。 切花瓶插后，兩個(gè)牡丹品種各自對照的花瓣可溶性糖含量峰值均出現(xiàn)在24 h，而保鮮液A 和保鮮液B 處理峰值分別出現(xiàn)在72 h 和48 h。 保鮮液A 和保鮮液B 處理下，“海黃”整個(gè)瓶插期的花瓣平均可溶性糖含量較對照分別提高21.07%和6.22%，峰值較對照分別提高26.60%和8.90%；“花王”整個(gè)瓶插期的花瓣平均可溶性糖含量較對照分別提高19.75%和8.18%，峰值分別提高28.24%和15.20%。

以上可以看出，離體對牡丹花瓣可溶性糖含量的影響較葉片大，保鮮液對花瓣可溶性糖含量變化的影響較葉片更具有積極意義。

2.3 不同處理瓶插期牡丹細(xì)胞膜相對透性的變化

不良環(huán)境對細(xì)胞的影響往往先作用于細(xì)胞膜，改變其透性，細(xì)胞膜透性大小可以反映細(xì)胞質(zhì)膜受傷害程度[26]。 隨瓶插時(shí)間延長，牡丹葉片細(xì)胞膜相對透性呈現(xiàn)不斷增大趨勢，保鮮液處理明顯降低葉片細(xì)胞膜相對透性(圖5)。 “海黃”瓶插結(jié)束時(shí)，保鮮液A、保鮮液B 處理和對照的葉片細(xì)胞膜相對透性較初插時(shí)分別提高86.75%、76.32%和98.95%(P＜0.05)，整個(gè)甁插期保鮮液A 和保鮮液B 處理的葉片細(xì)胞膜相對透性分別較對照平均降低14.21%和13.54%(P＜0.05)；“花王”瓶插結(jié)束時(shí)，保鮮液A、保鮮液B 處理和對照的葉片細(xì)胞膜相對透性較初插時(shí)分別增加73.12%、61.30%和137.35%(P＜0.05)，整個(gè)甁插期保鮮液A和保鮮液B 處理的葉片細(xì)胞膜相對透性分別較對照平均降低19.73%和16.49%(P＜0.05)。

圖5 甁插期牡丹葉片細(xì)胞膜相對透性的變化

牡丹花瓣細(xì)胞膜相對透性明顯大于葉片，但變化趨勢與葉片相似(圖6)。 “海黃”瓶插結(jié)束時(shí)，保鮮液A、保鮮液B 處理和對照的花瓣細(xì)胞膜相對透性較初插時(shí)分別提高37.29%、43.34%和48.55%(P＜0.05)，整個(gè)甁插期保鮮液A 和保鮮液B 處理的花瓣細(xì)胞膜相對透性分別較對照平均降低9.02%和8.90%(P＜0.05)；“花王”瓶插結(jié)束時(shí)，保鮮液A、保鮮液B 處理和對照的花瓣細(xì)胞膜相對透性較初插時(shí)分別增加47.96%、53.47%和104.02%(P＜0.05)，整個(gè)甁插期保鮮液A 和保鮮液B 處理的花瓣細(xì)胞膜相對透性分別較對照平均降低23.72%和17.32%(P＜0.05)。

圖6 甁插期牡丹花瓣細(xì)胞膜透性的變化

因此，保鮮液可以在一定程度上降低瓶插牡丹葉片和花瓣的細(xì)胞膜透性，增強(qiáng)其抗逆性，最終表現(xiàn)在牡丹觀賞品質(zhì)的提升上。

2.4 不同處理甁插期牡丹形態(tài)特征和觀賞性狀

不同保鮮液對瓶插牡丹壽命和開花進(jìn)程的影響依品種而不同(表3)。 “海黃”瓶插后，不同處理均于22 h 左右進(jìn)入盛開期，其中對照、保鮮液A 處理瓶插壽命相近，均在144 h 左右花瓣開始失水掉落，保鮮液B 處理瓶插壽命則只有120 h左右。 “花王”瓶插壽命較長，但前期開放速度較慢，保鮮液處理明顯縮短其進(jìn)入盛開期的時(shí)間且延長瓶插壽命:與對照相比，保鮮液A 處理進(jìn)入盛開期的時(shí)間提前24.4 h，瓶插壽命和最佳觀賞期分別延長23.8 h 和48.2 h；保鮮液B 處理雖不能較對照延長瓶插壽命，但由于明顯縮短進(jìn)入盛開期的時(shí)間，最終其最佳觀賞期延長25.3 h。

表3 不同處理瓶插期牡丹觀賞性狀

由圖7 可以看出，保鮮液在增大最大花徑的同時(shí)推遲花徑達(dá)到最大值的時(shí)間。 保鮮液A 和保鮮液B 處理下，“海黃”最大花徑較對照分別增加3.0 cm 和2.0 cm，“花王”最大花徑分別增加9.3 cm 和8.3 cm。 整個(gè)瓶插過程中，保鮮液對“花王”瓶插期最大花徑的影響更明顯，保鮮液A 的作用更明顯。瓶插后，兩個(gè)品種花徑早期迅速上升，盛開后變化率較小，達(dá)到峰值之后又平緩下降。 “海黃”瓶插后，對照和保鮮液B 處理均于72 h 達(dá)到最大花徑，保鮮液A 處理于96 h 達(dá)到最大花徑；“花王”對照和保鮮液處理則分別在72 h 和120 h 達(dá)到最大花徑。 可以看出，保鮮液在促進(jìn)花朵持續(xù)開放、提高瓶插品質(zhì)方面效果明顯，保鮮液A 效果更好。

圖7 甁插期牡丹花徑變化率

3 討論與結(jié)論

3.1 保鮮液對瓶插牡丹水分狀況的影響

瓶插保鮮是切花生產(chǎn)的終端環(huán)節(jié)，瓶插液在切花采后保鮮過程中占有極為重要的地位[27-28]。切花采后水分狀況是影響其瓶插壽命和觀賞價(jià)值的一項(xiàng)重要指標(biāo)[29]。 水分平衡值則是表征切花瓶插之后吸水和失水過程的平衡關(guān)系，切花只有在吸水大于失水時(shí)才能保持較好的新鮮程度，表現(xiàn)出良好的觀賞價(jià)值[4]。 史國安等[4]研究表明，保鮮液可以維持牡丹切花體內(nèi)的水分平衡，延長切花的瓶插壽命，提高瓶插品質(zhì)。 本研究也發(fā)現(xiàn)，牡丹甁插后，保鮮液改變了吸水規(guī)律，不但有利于促進(jìn)花枝吸水、增加花枝鮮重，還推遲花枝鮮重峰值、水分平衡值峰值和0 值出現(xiàn)的時(shí)間，能通過協(xié)調(diào)花枝吸水和蒸騰耗水來更好地維持花枝水分平衡，而這也是保鮮液能夠延長牡丹瓶插壽命的主要原因之一[27]。 同時(shí)，本試驗(yàn)結(jié)果也表明，兩個(gè)品種牡丹在整個(gè)瓶插過程中，保鮮液B 處理花枝鮮重均明顯提高，但其在牡丹瓶插壽命、最大花徑和最佳觀賞期等方面的表現(xiàn)較保鮮液A 差。 產(chǎn)生這一結(jié)果的原因可能是保鮮液促進(jìn)花枝吸水的同時(shí)也改變其蒸騰和呼吸耗水狀況，保鮮液B 在協(xié)調(diào)花枝水分利用方面的效果不如保鮮液A。

3.2 保鮮液對瓶插牡丹葉片和花瓣可溶性糖含量的影響

可溶性糖是植物主要的呼吸代謝底物，充足的糖分供應(yīng)對切花瓶插有積極的作用[30]。 本研究表明，瓶插牡丹花瓣可溶性糖含量明顯高于葉片，兩種保鮮液處理對于保持牡丹瓶插期葉片和花瓣中較高水平的可溶性糖含量具有積極作用，同時(shí)還可以延遲組織中可溶性糖含量達(dá)到峰值的時(shí)間。 原因可能是較高濃度的Al2(SO4)3引起葉片氣孔、蒸騰作用等方面較大程度的改變，保鮮液B 在保持切花組織中可溶性糖含量的效果不如保鮮液A。 但保鮮液A 處理前期花瓣可溶性糖含量迅速升高，后期迅速下降，這也可能是“花王”在瓶插后期忽然落瓣的重要原因。

3.3 保鮮液對瓶插牡丹葉片和花瓣細(xì)胞膜相對透性的影響

細(xì)胞膜是植物細(xì)胞對外界不良環(huán)境最敏感的部位。 當(dāng)衰老發(fā)生時(shí)，細(xì)胞膜透性增加、穩(wěn)定性遭到破壞。 細(xì)胞滲出液的電導(dǎo)率是衡量細(xì)胞膜穩(wěn)定性和逆境受損程度的重要指標(biāo)[31]。 大量研究表明，在不良環(huán)境下，植物膜脂過氧化程度不斷加劇，葉片相對電導(dǎo)率呈逐漸上升趨勢[32-34]。 本研究也發(fā)現(xiàn)，離體對花枝造成的傷害不可逆，且隨著離體時(shí)間的延長組織受損程度加深，切花牡丹葉片和花瓣相對電導(dǎo)率總體呈上升趨勢。 保鮮液通過在一定程度上減緩離體對花枝的傷害而明顯延緩這一趨勢的發(fā)生，這也是保鮮液延長切花牡丹觀賞期、協(xié)調(diào)開花進(jìn)程的重要原因。 這與章志紅等[35]關(guān)于保鮮液對“百園紅霞”觀賞品質(zhì)和生理指標(biāo)影響的研究結(jié)果相似。

3.4 保鮮液對瓶插牡丹觀賞性狀的影響

適宜的瓶插液對延長切花壽命、提高觀賞價(jià)值具有重要作用。 “花王”牡丹開放進(jìn)程慢、瓶插時(shí)間長，適合長距離運(yùn)輸和貯藏。 與對照相比，保鮮液顯著增大其最大花徑，且推遲最大花徑出現(xiàn)的時(shí)間，延長瓶插壽命和最佳觀賞期，這一研究結(jié)果與王凱軒等[19]和年林可等[28]在“洛陽紅”上的研究結(jié)果一致；保鮮液還縮短“花王”進(jìn)入盛開期的時(shí)間，明顯改善其開放能力，有利于促進(jìn)切花向著商品化方向發(fā)展。 “海黃”具有較長的最佳觀賞期，說明“海黃”更適宜作為鮮切牡丹品種進(jìn)行當(dāng)季銷售。 保鮮液對其瓶插壽命和最佳觀賞期的影響不大，甚至保鮮液B 還縮短其瓶插壽命和最佳觀賞期。 這與羅浩[18]關(guān)于不同保鮮液對牡丹切花觀賞性狀的影響隨牡丹品種不同而存在差異性的研究結(jié)果相一致，這為牡丹切花產(chǎn)業(yè)化發(fā)展增加了難度。

綜上所述，保鮮液可以通過促進(jìn)瓶插期牡丹吸水來改善組織的水分狀況、增加組織的可溶性糖含量，繼而降低離體對花枝的傷害，延長切花瓶插期，顯著提升觀賞效果。 瓶插期牡丹葉片在可溶性糖和細(xì)胞膜相對透性方面的表現(xiàn)優(yōu)于花瓣，因此，為進(jìn)一步提升觀賞品質(zhì)，在牡丹瓶插液開發(fā)方面應(yīng)注意在瓶插液中加入一些促進(jìn)相應(yīng)營養(yǎng)向花瓣中轉(zhuǎn)移的物質(zhì)。