新瓊寡糖對多頭切花月季“愛麗絲”保鮮效果的影響

萬艷玲,溫 超,龔林鋒,曾翰庭,王成鵬*

(1.山東省農業(yè)科學院休閑農業(yè)研究所/農業(yè)農村部華東都市農業(yè)重點實驗室,山東濟南 250100;2.山東農業(yè)工程學院農業(yè)科技學院,山東濟南 250100;3.自然資源部第三海洋研究所,福建廈門 361005;4.廈門大學生命科學學院,福建廈門 361102)

月季(Rosahybrida)為薔薇科薔薇屬植物,為我國傳統(tǒng)十大名花之一,世界四大切花之一,觀賞價值高,市場需求量大[1]。近年來,我國花卉出口金額逐年上升,據(jù)海關統(tǒng)計,2018年我國花卉出口總額3.12億美元,2019年同比增長14.74%,達3.58億美元,出口花卉種類以鮮切花、盆景等為主[2]。以鮮切花產地云南為例,2019 年玫瑰占比 50%,占全國玫瑰產量比例高達70%[2]。多頭玫瑰作為新型切花,因“一枝多花”深受人們喜愛,其供貨量和市場占有量均處于上升態(tài)勢,而“愛麗絲”是其中的典型代表,2021年“愛麗絲”供貨量位居多頭玫瑰供貨量前10位[3]。在切花月季實際生產和消費市場之間經(jīng)常面臨長距離運輸,當新鮮花枝從母體上剪切下來后,因無保鮮措施或保鮮技術不當容易造成切花瓶插壽命變短、花瓣變色、彎頭等現(xiàn)象,降低了切花觀賞品質[4]。因此通過保鮮劑提升現(xiàn)代月季鮮切花的觀賞價值,成為生產者和研究者長期以來關注的重點之一。

海藻寡糖是由海藻多糖降解得到的聚合度在2～10的直鏈或支鏈化合物,因保留獨特活性基團,具有分子量小、水溶性好等特點[5]。海藻寡糖主要包括瓊膠寡糖、褐藻寡糖、卡拉膠寡糖和巖藻寡糖等[6]。瓊膠寡糖由瓊二糖為重復單位連接而成,包括以Δ-半乳糖為還原端的新瓊寡糖(Neoagaro-oligosaccharides,NAOS)和以內醚半乳糖為還原端的瓊寡糖(Agaro-oligosaccharide,AOS)[7]。研究表明,海藻寡糖具有抗氧化、調節(jié)植物生長、提高植物抗逆性、減少植物病蟲害等多種生物活性[8]。

目前,有關新瓊寡糖(NAOS)應用于月季切花保鮮的研究較少,月季品種的特異性也導致保鮮劑處理方式的差異。筆者以新瓊寡糖為處理液,對多頭切花月季“愛麗絲”進行瓶插保鮮處理,通過測定瓶插期間的花徑、鮮重、水分平衡和瓶插壽命等指標,研究新瓊寡糖對多頭切花月季“愛麗絲”保鮮效應的影響,以期為月季鮮切花及其他花卉鮮切花保鮮上的應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料試驗材料為多頭切花月季“愛麗絲”,購自昆明方德波爾格玫瑰花卉有限公司,要求花朵新鮮程度和花朵顏色一致,花枝形態(tài)相近,開放度一致,無病蟲害和機械損傷。新瓊寡糖(Neoagaro-oligosaccharides,NAOS)由自然資源部第三海洋研究所制備提供,成分為新瓊四糖和新瓊六糖。蔗糖為國藥集團化學試劑有限公司生產。試驗于2021年12月— 2022年1月在山東省農業(yè)科學院花卉育種與栽培實驗室進行。

1.2 試驗方法將月季花枝插在蒸餾水桶里吸水1 h后,每個花枝主莖長度修剪為 50 cm,莖基部剪成斜口,剪去下部葉片,僅保留上部3片復葉和5個花頭。將處理好的花枝插入盛有500 mL瓶插液的花瓶中,每瓶瓶插3枝,用保鮮膜覆蓋于花瓶瓶口,以防止瓶中水分蒸發(fā)。共設置4個處理:CK,500 mL蒸餾水;T1,500 mL蒸餾水+ 10 g/L蔗糖;T2,500 mL蒸餾水+100 mg/L新瓊寡糖;T3,500 mL蒸餾水+10 g/L蔗糖+100 mg/L新瓊寡糖。每個處理重復3次。將花瓶擺放整齊,置于16～20 ℃的實驗室內。定期觀察及測定月季切花的外觀和相關指標。

1.3 測定項目與方法2021年12月—2022 年 1月,對瓶插期間的多頭切花月季各個性狀進行觀察并記錄。性狀記錄標準[1]:①花徑(cm)。 每間隔48 h測量各處理花朵直徑,采用花朵直徑的最大值,瓶插壽命結束時不再測定花的直徑。②花徑變化率(%)。花徑變化率=(當日測定切花花徑-瓶插首日切花花徑)/瓶插首日切花花徑×100%。③鮮重變化率(%)。采用稱量法,從鮮切花瓶插之日起,每天測定月季花枝的重量,直至瓶插終止。鮮重變化率=當日測定鮮重/瓶插首日鮮重×100%。④水分平衡值(g)。使用分析天平測量:A=瓶+保鮮液+花枝質量;B=瓶+保鮮液質量?；ㄖξ繛?次測量B 的質量差值,花枝失水量為2次測量A 的質量差值。花枝水分平衡值=花枝吸水量-花枝失水量。⑤瓶插壽命(d)。每天觀察鮮切花的形態(tài)變化,當發(fā)生花瓣變色、垂頭等現(xiàn)象時,即表示瓶插壽命結束。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計利用Excel 2010、IBM SPSS Statistics 26和GraphPad Prism 8軟件進行數(shù)據(jù)處理、顯著性檢驗和分析、制圖。

2 結果與分析

2.1 不同保鮮劑處理對切花月季花徑和花徑變化率的影響由圖1可知,不同處理在瓶插期間其花徑的表現(xiàn)趨于一致,均是先增大后減小,但花徑大小有所差異,達到最大值的時間也不同。從第3天開始,T2處理切花花徑明顯大于其他處理(圖1A)。T2處理后的切花月季花徑在第11天達到最大值3.96 cm,比CK增加了18.21%,花徑變化率也達到最大值132.75%(圖1B)。T3處理花徑最大值與CK處理相似。由此可見,T2處理明顯增大了切花月季花徑,延長了開放到最大花徑的時間。

圖1 不同保鮮劑處理對切花月季花徑(A)和花徑變化率(B)的影響

2.2 不同保鮮劑處理對切花月季鮮重變化率的影響由圖2可知,各處理的鮮重變化率均呈先上升后下降的趨勢,且均于第5天時鮮重變化率達到最大值,即達到呼吸高峰。鮮重變化率上升最快的是T1處理,最慢的是T3處理,而T2處理的上升速率介于兩者之間。達到呼吸高峰后,鮮重變化率逐漸下降。CK、T1和T2處理鮮重變化率大于100% 的時間均是9 d,而T3處理是7 d。達到呼吸高峰時,T1處理的鮮重變化率最大,為111.11%,比CK上升了0.42%,比T2處理上升了2.78%;T2處理的鮮重變化率為108.10%,比CK下降了2.29%;T3處理的鮮重變化率最小,為102.55%,比CK下降了7.31%。

圖2 不同保鮮劑處理對切花月季鮮重變化率的影響

2.3 不同保鮮劑處理對切花月季水分平衡的影響當吸水量大于失水量時,水分平衡值大于0,當吸水量小于失水量時,水分平衡值小于0。由圖3可知,各處理的水分平衡值呈下降趨勢,但T1和T3處理降到一定值后又出現(xiàn)上升。在第5天時,T3處理的水分平衡值為0,之后均為負值,T2和T1處理的水分平衡值仍大于0。在第7天時,所有處理的水分平衡值均為負值。瓶插后期,T2處理出現(xiàn)最小水分平衡值的時間為11 d,比CK、T1和T3處理均晚2 d。由此可知,T2處理在維持切花月季水分吸收方面較好,能改善切花月季體內的水分狀況。

圖3 不同保鮮劑處理對切花月季水分平衡的影響

2.4 不同保鮮劑處理對切花月季瓶插壽命的影響由圖4可知,T1處理的瓶插壽命高于CK但低于T2處理,其瓶插天數(shù)為13.61 d,比CK增加了6.06%,比T2處理降低了5.02%;T2處理的瓶插壽命最長,其瓶插天數(shù)為14.33 d,比CK增加了11.67%;T3處理的瓶插天數(shù)為13.06 d,比T2處理降低了8.89%。結合瓶插結束時花枝外觀(圖5),3個處理的花朵外觀較CK挺拔,CK的花枝垂頭數(shù)量多,且有花瓣變色、干枯的現(xiàn)象;T2處理的切花月季最為挺拔,僅有稍微花瓣變色和花朵蓬松的現(xiàn)象;T1和T3處理均出現(xiàn)切花垂頭和花瓣變色,但不如T2處理挺拔。由此可知,T2處理有利于延長切花月季的瓶插壽命,保持切花月季的花枝挺拔姿態(tài)。

注:不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)。

圖5 不同保鮮劑處理對切花月季外觀的影響(比例尺=3 cm)

3 討論

海洋功能寡糖是海洋多糖通過物理、化學或酶解方法處理后得到的降解產物,其溶解性和生物利用率得到很大提高,可廣泛應用于食品、農業(yè)、環(huán)境等領域[9]。研究表明,瓊膠寡糖能夠促進幼苗生長[10]、提高植物抗性[11]、延長果實保鮮期[12]等,但在花卉采后保鮮方面的研究較少。前人關于切花月季的保鮮研究多以單頭切花品種為主,由于切花月季具有品種特異性,該研究選用多頭月季品種“愛麗絲”,發(fā)現(xiàn)100 mg/L新瓊寡糖處理能夠增大花徑,延長瓶插壽命,較好地維持水分平衡值,提高了月季切花的保鮮效果。

鮮切花花枝鮮重和鮮切花的保鮮期有密切關系,一般情況下,花枝增重越大,越會延長鮮切花保鮮期。切花從母體上被切割分離后,其本身的水分平衡被徹底打破。切花月季的正常生理代謝取決于吸水值與失水值的平衡,吸水值的減少一般是由于切花莖部的失水,導致空氣進入導管形成氣栓阻礙水分運動;而細菌、真菌等的大量繁殖也會造成木質部阻塞,導致莖中導管運輸水分能力下降,切花逐漸凋萎。江斌[13]發(fā)現(xiàn)海藻寡糖結合1-MCP處理,可明顯延長瓶插壽命,增大花徑變化,延緩鮮重變化、水分平衡值和可溶性蛋白質含量的下降速度。馬少敏等[14]使用5%海藻寡糖使切花月季的鮮重僅下降了28.3%,延緩失水,觀賞日期比蒸餾水延長了1倍,有利于保鮮。景紅娟等[15]發(fā)現(xiàn)殼寡糖能夠延長月季切花瓶插壽命6.4 d,提高了抗氧化酶和過氧化氫酶的活性。Satoh等[16]使用1%木葡聚糖寡糖混合物促進了康乃馨的開花,增大了花徑。該研究中,使用100 mg/L新瓊寡糖能較好地維持切花月季的水分狀況,使得吸水和失水較為平緩穩(wěn)定,測得各項指標皆利于多頭切花月季的保鮮,延長了瓶插壽命。

糖類是最早用于切花保鮮的物質之一,作為切花的主要營養(yǎng)源和能量來源很大程度上決定了切花的瓶插質量[17],其中,蔗糖作為鮮切花保鮮液的基礎成分,可單獨使用[17-18],或搭配其他成分如激素(IBA[1])、STS[4,19]、AgNO3[20]、8-HQ[21]、納米銀[22]、檸檬酸[23]等組成綜合保鮮劑,可以有效延長鮮切花瓶插壽命,延遲花瓣衰老,提高保鮮效應。該研究中,將新瓊寡糖和蔗糖復合(T3處理)使用后,發(fā)現(xiàn)其綜合保鮮效果處于新瓊寡糖(T2處理)和蔗糖(T1處理)之間,花徑以及花徑變化率有疊加效應,分別比蔗糖處理高9.57%和3.24%;延緩切花失水并沒有優(yōu)于新瓊寡糖(T2處理),水分平衡值的變化幅度較大。所以,新瓊寡糖與其他保鮮劑(如蔗糖)的綜合使用是下一步切花月季保鮮應用的研究重點之一。