熊兴伟 杨浩 张文娥
摘 要:为了解决大丽花切花保鲜中因缺乏能源物质而衰老凋谢的问题,以大丽花切花品种“小粉色”为试验材料,以50 mg/L硝酸银+200 mg/L 8-HQC为基本瓶插液组分,研究了不同蔗糖浓度对大丽花瓶插寿命及部分生理特性的影响。结果表明:50 g/L的蔗糖对大丽花的切花保鲜效果最佳。瓶插寿命为16 d,比对照延长了9.7 d,提升了观赏品质,同时减缓了切花鲜重变化率和水分平衡值的下降幅度,减少MDA积累;提高了可溶性糖、叶片可溶性蛋白含量;SOD、CAT、POD活性也得到改善;增强了细胞膜的稳定性。
关键词:大丽花;蔗糖浓度;切花保鲜;瓶插寿命
Abstract:The cut flower cultivar ‘Little Pink of Dahlia was taken as experimental materials, and 50 mg/L silver nitrate + 200 mg/L 8-HQC was used as basic vase insertion solution to solve the problem of dahlia short vase life due to lack of energy substances in the preservation of cut dahlia flowers. The effects of different sucrose concentration on the life and some physiological characteristics of dahlia vases were studied. The results showed that sucrose concentration at 50 g/L had the best effect on the fresh-keeping of cut dahlia flowers. The vase life was 16 days, which was 9.7 days longer than that of control. It improves the ornamental quality, and slows down the decrease of fresh weight change rate and water balance value, and reduces the accumulation of MDA. The content of soluble sugar and leaf soluble protein was increased. SOD, CAT and POD activities were also improved. The stability of cell membrane was enhanced.
Keywords:Dahlia pinnata;Sucrose concentration;Cut flowers preservation;Vase life
大丽花(Dahlia pinnata Cav.)为菊科大丽花属多年生球根花卉,其花色亮丽,花型丰富,花朵硕大,品种多样,观赏价值极高。适宜于庭院栽植、园林绿化,是切花的优良花材,也是世界上栽培最广的观赏植物之一[1]。目前,大丽花在我国现存品种600多种,其开花衰老机理及保鲜方面的研究目前报道较少[2]。
大丽花叶子较多较大,花瓣柔软,对水分比较敏感。切花离体后,水分平衡被打乱,易脱水萎蔫,茎干易弯曲;同时养分源被切断,体内活性氧含量明显升高,导致瓶插寿命极大降低。花朵开放需要消耗大量能量,而糖作为主要的能量物质,在很大程度上決定了切花开放品质的优劣。研究表明,在瓶插液中适当添加糖类物质可以有效改善切花的瓶插质量[3]。糖类物质的主要作用是补充切花的呼吸基质,维持切花离体后的生理生化过程,蔗糖浓度含量太低,无法正常供应切花;含量太高可能影响渗透压调节,导致花茎收缩枯萎,导管堵塞,切花更易失水,从而降低切花的瓶插寿命及观赏价值[4]。本试验以大丽花切花为材料,研究不同浓度蔗糖对大丽花瓶插寿命和生理特性的影响,探讨蔗糖浓度影响大丽花的瓶插寿命的生理原因,以期搭配较优的瓶插保鲜液,延长大丽花切花瓶插寿命,提高开花质量及其经济价值,为大丽花的切花保鲜提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
供试材料为大丽花“小粉色”品种,所选花材生长均匀一致,无病虫害,花枝新鲜购自贵阳市南明区大西门连城花卉。
1.2 试验设计
试验设6个处理(表1),每个处理3次重复,每个重复3枝切花,每枝切花留枝长度为30 cm,每瓶含配制保鲜液300 mL。先进行预试验确定对照瓶插寿命,之后将花枝插入按表1保鲜液配方配制好保鲜液的广口瓶中,用保鲜膜密封瓶口,防止水分蒸发,每天观察其瓶插状况并记录,待CK失去观赏价值后测定各处理生理代谢指标。瓶插期间室温为16.7~25.2℃,相对湿度为49%~91%。
1.3 测定指标及方法
1.3.1 外观形态指标
采用称量法[5]测定花枝鲜重变化率;参照熊光元等[6]的方法测定水分平衡值;以50%的花瓣出现失水萎蔫或切花弯茎大于等于90°或以外层花瓣严重失水萎蔫或花头折断视为瓶插寿命结束来考察切花离体后的瓶插寿命[7];参照万寿菊的测定方法[8]评价大丽花的外观形态,具体分级标准如表2所示。
1.3.2 生理指标测定
分别从各个处理上均衡称取0.5 g花瓣和叶片样品,置于冰浴后的研钵中,分次加入3 mL预冷的PBS,于冰浴中研磨成匀浆后,定容到8 mL,然后在10000 r/min下离心15 min,上清液为提取的酶液,用于后续生理指标的测定。丙二醛(MDA)、可溶性糖、可溶性蛋白、相对电导率、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)均参照王学奎[9]的方法测定。参照陈托兄[10]方法测定过氧化氢酶(CAT)。
1.4 数据处理
本试验数据均采用EXCEL2013版统计软件处理,采用Duncan法进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 不同蔗糖浓度对大丽花瓶插寿命及外观品质的影响
2.1.1 不同蔗糖浓度对大丽花瓶插寿命的影响
由表3所示,蔗糖浓度直接影响大丽花切花的瓶插寿命,添加蔗糖后,大丽花切花瓶插寿命明显延长。通过F检验及多重比较发现,处理2、4、5之间差异不显著,CK和处理1的瓶插寿命也无显著差异。而处理3的瓶插寿命约是CK的2.5倍,显著高于其余处理。因此,处理3的瓶插寿命最长。
2.1.2 不同蔗糖浓度对大丽花形态指标的影响
由表4可知,与CK相比,瓶插液明显提高了大丽花的外观品质,可使其外观形态更为美观,延缓衰老,其中处理3外观得分值最高为11分,处理1得分仅为3分,略高于CK(2分)。由图1也可看出,CK)处理1中,大丽花瓶插7 d后花瓣颜色变淡,但添加一定浓度蔗糖的瓶插液对花瓣颜色的保持有明显的效果,其立体感也明显增强。由此可见,处理3对大丽花具有较好的保鲜效果。
2.1.3 不同蔗糖浓度对大丽花切花鲜重的影响
由图2可知,处理3的鲜重一直递增,其他5个处理均表现为先递增后下降的趋势。其中,CK和处理1的鲜重变化率分别在第2天和第3天达到峰值而后下降;处理2、4、5鲜重变化率均在第5天达到最高峰而后下降,且降幅小于CK和处理1的。到瓶插第7天后,处理3的鲜重变化率已明显高于其他几个处理。
2.1.4 不同蔗糖浓度对大丽花切花水分平衡值的影响
由图3可知,6个处理的大丽花切花水分平衡值均呈现先增高后降低的变化趋势,水分平衡值在瓶插初期大于零,表明吸水量大于失水量。随瓶插时间的延长,水分平衡值开始降低直至为负数,即吸水量小于失水量,此时切花呈现一定程度的萎蔫现象。其中,CK处理水分平衡值于瓶插第1天表现上升后开始下降,第3天出现负值,至瓶插第5天后降幅开始变缓。而处理3的切花水分平衡值相对其余处理降幅变化较小,失水率较低。可见蔗糖处理能明显减轻切花体内的失水,且以处理3效果最优。
2.2 不同蔗糖浓度对切花衰老生理的影响
由表5可知,瓶插在蒸馏水(CK)中的切花相对电导率均显著高于其他5个处理,而不同蔗糖处理的相对电导率差异较小,处理3的叶片相对电导率显著低于CK。说明瓶插保鲜液可有效降低叶片和花瓣的细胞膜损伤,同时对花瓣的影响低于对叶片的影响,即叶片衰老较花瓣要快。各处理条件下花瓣与叶片的MDA含量变化趋势基本一致,与CK和处理1相比,保鲜液中添加蔗糖能明显降低大丽花切花叶片和花瓣中的MDA含量,且蔗糖浓度在25~100 g/L之间对大丽花叶片和花瓣中的MDA含量无明显影响。
2.3 不同蔗糖浓度对大丽花非酶抗氧化物质及抗氧化保护酶活性影响
2.3.1 不同蔗糖浓度对大丽花可溶性糖、可溶性蛋白含量的影响
由表5可知,在花瓣中,随着蔗糖浓度的增加,可溶性糖含量逐渐增加,处理5中,可溶性糖含量达到CK的7.1倍。而可溶性蛋白各处理间无显著差异,蛋白含量水平相当。在叶片中,处理1、处理2与CK间可溶性糖含量无显著差异,在处理2和3之间增加4.2倍,之后缓慢上升。可溶性蛋白含量添加蔗糖后增高,且在不同浓度间无显著差异。由此可见,瓶插液中的外源糖可被切花迅速吸收和转运,增加了切花的含糖量,为切花提供了能源,同时提供了渗透调节能力,延缓了切花的衰老。
2.3.2 不同蔗糖浓度对大丽花SOD活性的影响
由表5可知,花瓣中SOD活性随着瓶插液中蔗糖浓度的增加呈先递增后遞减的趋势,其高峰值出现在处理3。而CK和处理5的SOD活性最低,且两处理间无明显差异。在叶片中,处理2的SOD活性最高, 其次为处理3,处理5酶活最低,仅为4.29 U·g-1 FW。整体上花瓣中的SOD活性高于叶片中的。
3 结论与讨论
切花需要能量维持生命活动,没有能量供应,呼吸及各种代谢活动便会停止,切花便会死亡。大量研究证实糖可以延长切花开花时间,提高开花质量,因此是保鲜液的重要成分[11],且多数使用浓度为1%~5%。郭奇梅[12]在对切花重瓣百合的研究中表明,3%蔗糖溶液对重瓣百合瓶插寿命的延长有较大促进作用。唐也[13]在对芍药采后处理的研究中指出,浓度为2%的蔗糖瓶插液可利于延长切花的盛花期,提高切花的外观品质。本试验中,瓶插寿命随蔗糖浓度升高先增后减,5%的蔗糖溶液相较CK瓶插寿命延长了2.5倍,外观品质显著提升。
植物体内的酶促与非酶促活性氧清除系统可减轻自由基对植物的伤害[14]。SOD、POD等可以提高抗氧化能力,具有保护细胞膜的作用。CAT是过氧化氢分解的催化剂,可降低过氧化氢对切花的毒害。本试验结果表明,50 g/L的蔗糖大大增加了切花鲜重,提高了水分平衡值;有效减缓了可溶性糖及蛋白质的降解。2.5%~10%蔗糖处理总体上均不同程度地减小大丽花花瓣和叶片相对电导率,降低了MDA积累,提高了体内CAT、SOD、POD抗氧化保护酶活性,该结论与前人研究相似。花瓣的SOD活性高于叶片,这可能是由于花瓣和叶片各自抵御和减少自由基对细胞的伤害的程度有关。
水中常常滋生真菌、细菌与酵母等多种微生物,尤其在含糖的溶液中繁殖更快,它们可以产生毒素、也可以败坏糖溶液,还可以侵入茎组织对导管堵塞,影响切花吸水。本试验瓶插基本液中使用到的硝酸银溶液是一种常用的银盐杀菌剂,但硝酸银具有毒性,且价格昂贵,对人体及环境均有危害。白建波[15]等人认为,硫酸镁对人体和环境无污染和危害,价格低廉,可以使用硫酸镁代替非洲菊的保鲜杀菌剂。在本试验中,并未深入验证用于大丽花是否可行,但考虑到其组分的推广可能性,今后可以作为研究方向。在本实验中,2.5%~10%蔗糖处理对各项生理指标中均有明显的影响,从切花衰老的生理变化看,尤其以5%蔗糖效果显著,但在生产上若兼顾成本,也可考虑选择2.5%蔗糖处理。
綜合瓶插寿命、外观形态指标及衰老生理指标来看,在保鲜液中加入适当蔗糖对大丽花保鲜有积极的影响,以5%蔗糖保鲜效果最优,即最佳保鲜组合为50 g/L蔗糖+50 mg/L硝酸银+200 mg/L 8-羟基喹啉柠檬酸盐。
参 考 文 献:
[1] 李坚.苏州地区大丽花引种评价与应用研究[D].苏州:苏州大学,2017.
[2] 陈林.园林花卉[M].重庆:重庆大学出版社,2015:8.
[3] 杨景雅.绣球切花采后保鲜技术的研究[D].昆明:云南大学,2018.
[4] 邸葆,张钢,陈段芬.蔗糖浓度对非洲菊切花保鲜效果及生理特性的影响[J].北方园艺,2011(4):172-175.
[5] 张开会,魏跃远,刘丽.环保型保鲜剂对小苍兰切花的保鲜效应研究[J].安徽农业科学,2011,39(33):20557-20559.
[6] 熊光元,刘家凯.不同蔗糖浓度对菊花切花保鲜的影响[J].中国园文摘,2010,26(5):11-14.
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