陈祖军,李锦敏,李 宏,吴 迪,贾晓昱,张 鹏,沈少辉,顾强键,李江阔,*
(1.云南建投物流有限公司,云南 昆明 650501;2.江南大学机械工程学院,江苏 无锡 214122;3.云南农业大学,云南 昆明 650201;4.浙江大学农业与生物技术学院,浙江 杭州 310058;5.天津市农业科学院农产品保鲜与加工技术研究所,国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津),农业农村部农产品贮藏保鲜重点实验室,天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室,天津 300384;6.云南农鑫农业开发有限公司,云南 昆明 650213;7.云南丰岛花卉有限公司,云南 昆明 650499)
月季系蔷薇科蔷薇属,又名长春花、月月红、月胜春等,原产于中国,具有2 000多年的栽培历史,是世界花卉市场上最重要的切花之一[1-4]。蔷薇科植物是众所周知的观赏植物,被称为花卉之王[5-6]。随着科技的进步和人们生活水平的日益提高,人们对鲜切花的需求也在逐年增长[7]。随着花卉市场的不断扩大,鲜切花已逐渐成为花卉产业化市场的主要产品之一[8]。但目前我国鲜切花在贮藏流通过程中的损失率要远高于发达国家,鲜切花在贮运过程中保鲜技术的缺失是最重要的限制因素[9]。
影响月季采后保鲜的因素有很多,首先是月季的品种特性,其次是月季的生理状态[10]。其中失水胁迫是影响月季采后生理状态的关键因素之一[11-13]。切花在采收后即会受到失水胁迫的影响,一方面是失去水分的来源,另一方面是叶片的蒸腾作用会消耗大量的水分[14-15]。在实际生产中,为便于包装和运输,常采用干藏贮运,但长时间的干藏运输中,水分胁迫会导致切花萎蔫,降低切花品质,加快切花衰老[16-18]。熊运海等[19]研究发现,在干藏前采用6-苄基氨基嘌呤(6-BA)预处理,能保持切花较高的超氧化物歧化酶(SOD)活性,降低丙二醛(MDA)含量,延缓衰老,延长切花瓶插寿命。Evans等[20]研究发现,空气进入导管是阻碍月季瓶插初期补水的主要原因。高勇[21]研究发现,在离开母体后,月季切花极易发生萎蔫现象。即使在采后将切花插入水中,也会由于环境和生理因素发生导管堵塞的现象。刘柳姣等[22]研究发现,将干藏的切花在水中剪切掉5 cm 以上的花枝后,可以有效地剪掉发生失水且有空气进入的部分,确保茎秆的输导系统畅通,使花朵恢复正常膨压、花苞正常开放。虽然水分胁迫对月季切花保鲜的研究已有报道,但在采后用蘸水处理对月季切花保鲜的研究尚未见报道。本试验以‘卡罗拉’月季切花为研究对象,研究蘸水处理对月季切花冷藏期间品质及生理变化的影响,以及在不同贮藏期下瓶插期间感官指标品质的分析,最终确定蘸水处理对‘卡罗拉’月季切花的保鲜效果,以期为‘卡罗拉’月季切花贮藏保鲜提供技术参考和理论依据。
1.1.1 材料与试剂
供试材料为云南产‘卡罗拉’月季切花。于常温下取花色纯正、花朵未开的鲜花,采摘后分为两组。L1 处理组:花头朝上竖直插入桶内,蘸水深度为10~15 cm,蘸水保活10~15 min;L2 处理组:不进行蘸水处理。将两组月季切花于产地4 ℃冷库预冷24 h,再通过顺丰常温空运至国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津),于4 ℃冷库贮藏。
三氯乙酸、2-硫代巴比妥酸:天津市大茂化学试剂厂。
1.1.2 仪器与设备
ML503/02 型电子天平,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;Sigma3-30 K型高速离心机,德国Sigma离心机有限公司;Check PiontⅡ便携式残氧仪,丹麦Dansensor 公司;Synergy H1 全功能微孔板检测仪,美国伯腾仪器有限公司。
1.2.1 试验方法
将两组处理的鲜切花分别于贮藏0、5、10、15 d时各取出10 枝,剪去花枝,保留花头,用于贮藏指标的测定。在贮藏0、15 d时分别取出10枝鲜切花用于瓶插试验,去除基部叶片,每支切花保留最上面两片复叶,在蒸馏水中以45°倾斜修剪花茎至45 cm左右。将修剪过的花枝插入装有150 mL蒸馏水的玻璃瓶中(深度约7.5 cm)。自瓶插之日起,每2 d 进行观察和测量。
1.2.2 测定项目与方法
1.2.2.1 呼吸强度
随机选取6朵花,称量后分成质量接近的3组装入550 mL圆柱形密闭保鲜盒。于20 ℃下静置2 h,用残氧仪测定CO2含量。按以下公式计算呼吸强度:
式中:V为容器的体积,L;K 为换算系数19.64;W为3次平行测定后的平均CO2含量,%;m为鲜切花质量,kg;t为测定时间,h。
1.2.2.2 丙二醛含量
采用硫代巴比妥酸法[23]测定。
1.2.2.3 花朵直径
使用游标卡尺测量各处理花朵最大直径。
1.2.2.4 腐烂指数
按花朵腐烂面积大小划分为4 级(参见表1),腐烂指数计算公式如下:
表1 花朵腐烂分级标准Table 1 Grading standards for flower decay
1.2.2.5 萎蔫指数
根据花朵萎蔫程度分为6 个等级(参见表2),萎蔫指数计算公式为:
1.2.2.6 失重率
参考李永红等[24]的方法,采用称量法测定,从切花瓶插开始,每2 d在固定的时间用电子天平测定月季花枝的质量,至瓶插寿命终止。
1.2.3 数据处理
采用Excel 2021 软件进行数据处理,并制作图表,运用DPS 软件的Duncan 新复极差法进行差异显著性分析,P<0.05表示差异显著。
2.1.1 蘸水处理对月季切花呼吸强度的影响
呼吸强度可以反映植物新陈代谢的能力,通过抑制鲜切花新陈代谢的速率,可有效延缓营养物质和感官品质的下降,延长贮藏时间[25]。由图1 可知,两处理组的鲜切花呼吸强度均呈现贮藏前期快速下降,之后缓慢下降的趋势。L1 处理组月季切花的呼吸强度始终低于L2 处理组,说明蘸水处理能够降低鲜切花代谢速率,延缓月季切花的衰老。
图1 蘸水处理对月季切花呼吸强度的影响Fig.1 Effects of water-dipping treatment on respiration intensity of cut roses
2.1.2 蘸水处理对月季切花MDA含量的影响
随着细胞衰老程度的增加,细胞的膜透性也在不断上升。鲜切花的细胞膜透性与切花细胞膜的受损程度呈正相关[26]。MDA 是月季切花膜脂过氧化最重要的产物之一,MDA 含量越高说明月季切花细胞衰老的程度越严重,因此可以通过测定MDA 含量来确定月季切花的衰老程度[27]。由图2可以看出,L1和L2处理组月季切花的MDA 含量变化趋势基本一致,随着贮藏时间的延长,MDA含量整体呈先上升后下降的趋势。L2处理组的月季切花在冷藏后期(10~15 d)MDA含量高于L1处理组,说明L2处理组的月季切花的衰老程度更严重,L1 处理组在延缓月季切花衰老方面的效果优于L2处理组。
图2 蘸水处理对月季切花MDA含量的影响Fig.2 Effects of water-dipping treatment on MDA contents of cut roses
2.2.1 蘸水处理对月季切花瓶插期间外观品质的影响根据前期预试验结果显示,月季切花在干藏条件下超过15 d,复水不能恢复鲜活状态。因此通过对比0 d和15 d的瓶插效果(图3)可以看出,冷藏0 d的鲜切花在瓶插8 d时,L1处理组仍具有较好的花朵形态,而L2 处理组大部分月季切花已经出现了花瓣凋谢、弯颈等现象。在冷藏15 d后,L1处理组的月季切花能够保持至少4 d的瓶插寿命,L2处理组在瓶插4 d时,出现部分花瓣萎蔫、弯颈的现象。冷藏0 d 的鲜切花瓶插效果整体明显比冷藏15 d 的好,说明切花水分胁迫的时间越久,其观赏价值越差。冷藏相同时间的两组处理比较,L1 处理组的瓶插寿命均较L2处理组长,说明蘸水处理能够延缓切花的衰老,延长切花的瓶插寿命。
图3 冷藏0 d和冷藏15 d的月季切花瓶插试验感官照片Fig.3 Sensory photographs of cut roses bottling test after 0 d and 15 d of refrigeration
2.2.2 蘸水处理对月季切花腐烂指数和萎蔫指数的影响
腐烂指数和萎蔫指数是评价月季切花贮藏品质及瓶插期开花质量的重要参数。根据图4 和图5 显示,各组月季切花的腐烂指数和萎蔫指数均呈上升趋势。冷藏0 d 后瓶插8 d 时,L1 处理组月季切花的腐烂指数为16.66%,显著低于L2处理组的27.77%(P<0.05)。冷藏15 d 的鲜切花瓶插期间,L2 处理组的腐烂指数和萎蔫指数始终高于L1 处理组。冷藏15 d后,L2 处理组瓶插0 d 的月季切花腐烂指数达51.11%,萎蔫指数达68%,均显著高于L1处理组(P<0.05),说明蘸水处理不仅能够提高月季切花瓶插期间观赏价值,还能减缓在冷藏过程中花朵的萎蔫和腐烂,延长贮藏时间。
图4 蘸水处理对月季切花瓶插期间腐烂指数的影响Fig.4 Effects of water-dipping treatment on decay indices of cut roses during bottling test
图5 蘸水处理对月季切花瓶插期间萎蔫指数的影响Fig.5 Effects of water-dipping treatment on withering indices of cut roses during bottling test
2.2.3 蘸水处理对月季切花花朵直径的影响
花朵直径的增加是由于花瓣中糖分的积累,导致水势下降,从而使细胞吸水,因此最大花径也是评估花卉品质的一个重要标准[28]。由图6可知,瓶插期间花朵直径呈现先增大后减小的趋势。冷藏0 d 的鲜切花瓶插8 d时,L2处理组的部分花朵出现严重萎蔫现象,导致花朵直径明显下降。冷藏15 d 的鲜切花瓶插期间L1 处理组最大花径为6.90 cm,大于L2处理组的6.09 cm。说明蘸水处理后的月季切花在冷藏期间营养物质的消耗速率更低,有利于延长瓶插时间。
图6 蘸水处理对月季切花瓶插期间花朵直径的影响Fig.6 Effects of water-dipping treatment on the flower diameters of cut roses during bottling test
2.2.4 蘸水处理对月季切花失重率的影响
水分代谢是切花衰老的主要原因之一。导管堵塞会导致切花吸水量减少,植株水分供给下降,花瓣失水萎蔫[29]。高勇[21]研究发现,切花瓶插寿命的长短不取决于吸水量绝对值的大小,而取决于吸水与失水之间的平衡关系。说明当失水量大于吸水量时,月季花开始衰老萎蔫。由图7可以看出,各组鲜切花失重率均呈不断上升的趋势。冷藏0 d 的鲜切花瓶插8 d 时L1 处理组失重率显著低于L2 处理组(P<0.05),而冷藏15 d 的鲜切花瓶插期间,L1 处理组和L2处理组的失重率相差不大。说明在贮藏时间较短的情况下,蘸水处理能够较好地保证鲜切花瓶插后的再水合。
图7 蘸水处理对月季切花失重率的影响Fig.7 Effects of water-dipping treatment on the weight loss rates of cut roses during bottling test
在贮藏和运输过程中,月季切花失水胁迫是影响其贮藏品质的主要因素之一。赵喜亭等[30]研究发现,‘Samantha’月季切花在失水胁迫下会诱导丝氨酸蛋白酶活性增加,加快衰老的进程,增加花枝弯曲程度。单伟宁等[31]也发现,在受到超过一定限度的失水胁迫时,月季切花无法正常开放,会出现萎蔫、弯头等现象,‘Samantha’月季切花的高失水胁迫耐性与超氧化物歧化酶(SOD)的活性相关。刘柳姣等[22]研究发现,‘影星’月季切花在失水胁迫后,茎秆会失水且有空气进入,剪切掉5 cm或以上花枝基部后,能保证花枝正常吸水。与前人研究类似,本研究中‘卡罗拉’月季切花由于失水胁迫导致花朵观赏价值降低。当水分胁迫超过一定程度时,出现花朵直径严重下降、弯头、腐烂指数及萎蔫指数上升等现象。与采后未采用蘸水处理的月季切花相比,蘸水处理能降低贮藏期间月季切花的MDA 含量和呼吸强度,延缓切花在瓶插期间的腐烂指数、萎蔫指数及失重率的上升,且最大花径显著高于未蘸水处理的切花,有效延缓月季切花在瓶插期间观赏价值的下降。通过现有的结果可以推测蘸水预处理可以缓解月季切花在干藏条件下的失水胁迫,延缓切花的衰老。本研究可为进一步延长月季切花的瓶插寿命,制定合理的保鲜技术提供科学依据。