月季切花的衰老机理及保鲜剂研究进展

2020-12-22 23:23刘健君王世敏
现代园艺 2020年18期
关键词:切花保鲜剂柠檬酸

刘健君,王世敏

(昭通学院农学与生命科学学院,云南 昭通 657000)

随着社会经济的发展,人们生活水平提高,鲜切花在人们日常生活中消费量逐渐增加。据统计,我国鲜切花交易量已占全世界花卉交易的一半以上[1]。

月季(Rosa hybrida)为蔷薇科蔷薇属常绿、半常绿低矮灌木,因其花色艳丽丰富、花型独特优雅、品种繁多,成为最受世界各国人民喜爱的花卉之一[2]。月季切花因其代表“爱情”的美好寓意,消费市场的热情一路走高,因此,生产、消费及进出口贸易始终在世界花卉业中占据着举足轻重的地位[1]。

月季切花作为我国出口创汇花卉,有较大的发展前景,但我国鲜切花产业起步晚,保鲜技术相对落后,造成切花品质损耗大,难以提高价格成为高端消费产品,不利于进入国际市场[3]。

1 月季切花衰老机理和内部的生理变化

鲜切花离开母体后,就意味着开始走向衰老,引起切花衰老的主要因素包括环境因子和内部的水分代谢、呼吸代谢、细胞内含物降解、酶活性的及内源激素变化等诸多方面。而环境因子(如温度、湿度、气体成分等),总是通过内在的生理生化变化来影响衰老过程[4]。

1.1 水分代谢

为了保持切花的观赏价值,水分代谢平衡是十分重要的因素。月季切花水分亏缺会使细胞丧失紧张度,导致出现弯颈现象,降低商品价值[5]。在正常情况下,月季切花从瓶插至盛开期间,花瓣鲜重增加极为显著,花枝吸水大于失水,使其保持较高的膨压,可以充分伸展,正常开放。若水分供应不足,花朵就无法正常开放而出现“僵蕾”“僵花”等现象。花朵盛开后,失水明显大于吸水时,花朵出现萎蔫[6]。

1.2 大分子物质降解

月季切花的衰老进程中伴随着蛋白质、氨基酸和糖类等大分子物质的降解,蛋白质降解生成了游离氨基酸,游离氨基酸和碱性氨基酸的产生增加了组织的pH值,使色素及其复合物质发生改变,出现花瓣蓝变[7]。由于花瓣中的淀粉可分解为还原性糖,所以,瓶插前2d 还原性糖先增加后逐渐稳定;瓶插初期,花朵进一步开放,而后进入衰老期。因此,碳水化合物的含量均呈现先短暂上升后下降的趋势[8]。

1.3 呼吸代谢

切花的呼吸代谢是衡量其衰老程度的另一个重要指标[9]。研究发现,采收的切花月季呼吸速率下降后,会出现一个短暂的呼吸跃变,随后再一次下降[8]。瓶插期的呼吸作用会出现2 个峰值,推迟第2 个峰值的到来,则能延缓鲜切花衰老[9]。增加呼吸基质有利于提高呼吸速率。因此,通常在保鲜剂中添加糖原物质。

1.4 细胞膜变化

切花在衰老过程中细胞膜的透性增加,而类脂化合物中磷脂成分减少。膜的流动性减弱,这些生理变化可能与组织中Ca2+的分布有关;当Ca2+在细胞膜外部时,可结合到膜上的磷脂头部,起稳定生物膜的作用,减少乙烯释放,从而延缓衰老;若Ca2+通过膜上载体或通道进入膜内部,就会与CaM 结合形成Ca2+/CaM。使PLA 活化,导致膜上磷脂分解,形成长链不饱和脂肪酸,最终产生MDA Eth 等有毒化合物,导致膜渗漏,从而加速组织和器官的衰老[3]。

1.5 乙烯的作用

研究发现,月季切花衰老过程中出现的叶片黄化、花瓣衰老等现象,都是由高浓度的乙烯导致。月季切花的乙烯释放大致可分为3 个阶段,首先乙烯量稳定在较低水平,随后迅速上升达到最大值,最后阶段为乙烯释放逐渐减少[10]。

2 月季切花保鲜剂的研究现状

目前,对月季切花的保鲜集于研究保鲜剂。保鲜剂主要生理功能是改善水分平衡、杀菌、抑制微生物的生长,降低乙烯的生成,保鲜剂的配方主要由水、糖、杀菌剂、有机酸、植物生长调节剂和无机盐6 类物质构成[11]。水是一切生命活动的基础,对于维持细胞膨压、水分平衡和物质代谢至关重要[1]。多数保鲜剂中以蔗糖为切花提供呼吸基质,维持其正常能量来源。同时,糖作为一种类似激素信号分子,可以调控植物的生长发育直至衰老的诸多过程[8]。保鲜剂中通常添加有机酸调节溶液酸碱度,抑制微生物生长,减少花枝物理堵塞。柠檬酸是应用最为广泛的有机酸,近年来水杨酸、苯甲酸、抗坏血酸代替柠檬酸也逐渐成为研究的一个方向[12]。

杀菌剂对保鲜剂中的微生物有杀伤作用,能够防止微生物堵塞导管,有利于切花吸水。目前,应用最广泛的杀菌剂是8-羟基喹啉(8-HQ)和盐(柠檬酸盐和硫酸盐),对大多数细菌和真菌都具有较强的杀伤作用和破坏作用。赵静等[11]研究的结果得到处理5 g/LS+100 mg/L8-HQ+2g/LCaCl2、18g/LS+100mg/L8-HQ+280mg/L CA+1200mg/L K2SO4+80mg/L Vc 以及20 g/LS+200mg/L 8-HQ+100mg/LCA+40mg/L6-BA+0.8 g/LVc,是试验中保鲜效果最理想的3 组。

目前,在切花保鲜剂的配制中,应用较多的植物生长调节剂有赤霉素、细胞分裂素、激动素等。在月季切花的保鲜上普遍认为,脱落酸与月季切花的衰老有关,脱落酸含量高则切花衰老快[13]。李会云等[14]研究表明,较高浓度的脱落酸能较好地保持花青素含量,有效防止花朵蓝变等情况,但不能延长插花寿命。浓度为1.0mg/L 和2.0mg/L 时,有利于维持花青素含量稳定,有效保持花品质。邵玉娇等[15]研究认为,配方2%S+250 mg/L8-HQ+200mg/LCA+25mg/LAgNO3+15mg/LEDTA 对月季的保鲜效果较好,能很好地延长花期,其瓶插寿命比对照组长12d。无机盐可抑制溶液中微生物的活动,增加溶液渗透压和切花花瓣细胞的膨压,有利于保持切花的水分平衡,延缓衰老[12]。王利等[3]研究得到,1.0%Ca2++50mg/L SA+50 mg/L BKC+2%蔗糖配方处理的月季切花瓶插寿命较“可利鲜”处理寿命长,MDA 积累含量后期较低,细胞膜稳固性较强,抗氧化酶活性较高,可作为一种保鲜剂配方进行推广和应用。

3 月季切花保鲜剂的研究发展趋势

随着人们生活水平的提高,对鲜切花的需求不断增加,合适的保鲜剂可以有效延长鲜花的保鲜时间。但目前月季切花保鲜剂成分中,通常都含有Ag+、Hg2+等重金属离子,有一定的毒性,易对环境造成严重污染,也难以普及到家庭保鲜中[16]。据此,近年来,月季切花保鲜研究逐渐向环保型保鲜剂研究发展。如杨凤云等[17]使用蔗糖、青霉素、柠檬酸、Al2(SO4)3和6-BA配制无银保鲜剂,结果表明,2%蔗糖+170mg/L 青霉素+150mg/L 柠檬酸+50mg/L Al2(SO4)3+5 mg/L 6-BA 配制的保鲜剂对月季切花保鲜效果最好。徐玲丽等[18]用75%酒精作预处理后,研究蔗糖、食盐、白醋、Vc 和阿司匹林等对月季、非洲菊、香石竹3 种鲜切花的保鲜效果,结果表明,配方为1L 水+25g 蔗糖+10mL 酒精+10g 食盐的保鲜剂能够较明显延长月季、非洲菊、香石竹3 种鲜切花的寿命,保鲜效果较好。

综上所述,随着国民生态环保意识逐步增强,月季切花的保鲜剂研究将会朝着绿色无毒、有效便利的家庭保鲜方向发展。

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