超聲波加保鮮劑復合處理對6種荷花切花瓶插的保鮮效果

劉瑩，倪夢輝，蘇少文，賀丹,2，劉紅利，劉藝平

(1.河南農業大學林學院，河南 鄭州 450002；2.河南科技學院，河南 新鄉 453003)

荷花(Nelumbonucifera)又名蓮花、芙蓉、芙蕖等，屬睡蓮科蓮屬多年生宿根挺水花卉[1].中國荷花切花的應用始于南北朝，作為佛前、宮廷供花及休閑插花，唐朝時期瓶插荷花就已在民間普及，不斷發展至今[2].但荷花切花的瓶插壽命很短，通常是2～3 d[3-4].古時人們常用的保鮮方法有發絲纏基、填泥封口或沸水燙基等[5].然而荷花瓶插壽命很短是眾所周知的保鮮難題，荷花花朵大，花期短，花瓣易脫落，并且具水生植物發達的通氣組織，采后極易失水萎蔫，保鮮難度大，嚴重制約了荷花鮮切花的產業化生產及應用[6]，導致其無法如切花月季和百合等流通市場.鮮切花保鮮的目的是延長切花壽命，延緩衰老萎蔫過程.切花的衰老進程最終是通過內在的生理生化指標的變化表現出來的[7-8].因此植物的水分代謝和呼吸作用，細胞膜透性的變化，糖類、蛋白質等的分解及活性氧的代謝等等，是切花保鮮的主要研究指標[9].國內外對月季[10]、牡丹[11]等切花在衰老過程中的水分平衡、膜透性的變化、酶活性、呼吸強度、乙烯、糖代謝等進行了大量的研究，但對荷花切花的研究卻鮮有報導[8].荷花切花瓶插期間不開放是荷花保鮮研究的一大難題，同時切花荷花的水分平衡負值出現早且負值增加迅速，伴隨著切花花瓣萎蔫和脫落現象.瓶插過程中水分平衡失調會影響切花活性氧代謝，造成花枝不能正常開放、僵花和僵蕾現象，縮短切花瓶插壽命，因此保持吸水及失水平衡，是荷花切花保鮮的關鍵[12-14].超聲波處理可延長月季、菊花、香石竹[15-17]及蠟梅[17]等切花的瓶插壽命，改善藍睡蓮濕藏后的水分狀況[18].本研究以6種不同品種荷花為試材，通過超聲波和保鮮劑復合預處理，研究其對不同品種荷花切花的保鮮效果，為荷花鮮切花保鮮技術的推廣應用提供理論依據.

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試荷花品種粉霞、紅綢、金秋、驚艷18、綠翠牡丹蓮和紫光閣均來自河南省駐馬店荷花培植研究會(鄭州基地)，采于2019年7月17日.選擇將要開放的花蕾，截取莖長約40 cm，采收后置于濕潤環境中冷藏保存，3 h后運到實驗室進行統一預處理.花莖置于去離子水中清洗并切至25 cm，供瓶插試驗使用.每個品種的一半材料用于生長指標測定，另一半的材料用于生理指標測定，每重復5枝.

1.2 方法

1.2.1 處理方法 在保鮮劑[(5%蔗糖+ 6-BA 5 mg/L+ 8-HQC(8 -羥基喹啉檸檬酸鹽)200 mg/L)]中浸基，并用超聲波(40 kHz，100W)處理20 min為處理組，以去離子水中浸基20 min為對照組.用此方法分別處理6個品種，然后用250 mL三角瓶進行瓶插，每個處理10枝切花，加入去離子水250 mL后用保鮮膜封口.將瓶插荷花放到人工氣候室，室溫約30 ℃，光照12 h/d.

1.2.2 指標測定方法 瓶插期間對切花進行拍照,觀測記錄開放和衰老特征,50%以上花枝花朵萎蔫或花瓣脫落作為瓶插結束期,計算瓶插壽命.從瓶插之日起，每天定時用電子天平測定荷花切花花枝的失水量和吸水量，計算水分平衡值，每處理5個重復，共測定5 d.

花枝失水量(g)=(當天瓶質量+當天溶液質量+當天花枝質量)-(后一天瓶質量+后一天溶液質量+后一天花枝質量)

花枝吸水量(g)=(當天瓶質量+當天溶液質量)-(后一天瓶質量+后一天溶液質量)

水分平衡值(g)=吸水量-失水量

花瓣的生理指標測定：采用考馬斯亮藍G-250法測定可溶性蛋白含量；蒽酮比色法測定可溶性糖含量；硫代巴比妥酸法測定MDA含量；NBT最大光還原法測定SOD活性[19].于瓶插第1天開始測定，每天測定1次，重復3次，共測定4 d.

1.3 數據處理和統計分析

采用Microsoft Office Excel 2007和SPSS 17.0軟件對試驗數據進行統計分析.

2 結果和分析

2.1 瓶插過程中不同品種荷花切花的開放情況

瓶插期間，不同品種荷花切花的花瓣開放情況有不同的表現(表1)，試驗選用的荷花品種中粉霞和紅綢在瓶插過程中花瓣未開放，金秋、驚艷18、綠翠牡丹蓮和紫光閣瓶插過程中的開花數量不同.綠翠牡丹蓮和紫光閣相對其他品種開花率較低且開放時間早，后期不再開花.金秋和驚艷18開花率較高，驚艷18于瓶插第2天開始開放，進入盛開期，持續開放2～3 d.

表1 不同品種荷花切花開花情況

2.2 瓶插過程中不同品種荷花切花的衰老情況

荷花切花瓶插壽命普遍較短，不同品種間在衰老特征、衰老程度以及瓶插壽命上差異明顯(表2).所選6個荷花品種中，驚艷18瓶插壽命最長，在瓶插4 d開始萎蔫，綠翠牡丹蓮瓶插壽命最短，極易落瓣.粉色荷花品種粉霞和驚艷18衰老特征均為僵蕾和萎蔫，黃色荷花品種金秋和綠色荷花品種綠翠牡丹蓮衰老特征均為褐化，而粉色品種荷花與紫色荷花品種紫光閣和紅色荷花品種紅綢均未出現褐化的衰老特征.對照組金秋于瓶插2.5 d開始褐化，花瓣開放的同時從內瓣開始發生褐化，處理組金秋于瓶插3.5 d開始發生褐化.紅綢和紫光閣衰老特征均為萎蔫變藍.

2.3 超聲波處理對荷花切花花枝失水量、吸水量和水分平衡值的影響

由圖1可見，荷花切花在瓶插過程中的失水量呈現先上升后下降的趨勢，瓶插3 d達最高值.與對照組相比，處理組瓶插期間荷花品種粉霞、紅綢、綠翠牡丹蓮和紫光閣失水量上升幅度較小，說明復合處理可以抑制水分流失.荷花品種金秋的失水量始終高于其他的荷花品種，同時處理組的失水量明顯高于對照組.荷花品種驚艷18處理組的失水量明顯高于對照組，說明復合處理促進了荷花品種金秋和驚艷18水分流失.瓶插期間的吸水量呈現先降低后上升然后下降的趨勢(圖1).金秋的吸水量始終高于其他品種，瓶插1 d達到最大值.與對照組相比，處理組中荷花品種金秋和驚艷18吸水量呈現先上升后下降的趨勢，瓶插3 d達到最大值，表明復合處理促進其水分吸收，而對其他的荷花品種促進效果不顯著.瓶插期間，荷花切花花枝的水分平衡值幾乎均處于小于0的狀態.與對照組相比，處理組瓶插1 d的水分平衡值顯著提高，且下降趨勢有一定減緩.與其他品種相比金秋和驚艷18的水分平衡值負值出現的較晚，處理后金秋的水分平衡值負值顯著延遲，說明金秋和驚艷18能較好地維持花枝的持水能力.

表2 不同品種荷花切花花色、瓶插壽命及衰老特征

圖1 超聲波對荷花切花失水量、吸水量和水分平衡值的影響Figure 1 Effects of UW+PS on water lose,water uptake and water balance values of lotus cut flowers

2.4 超聲波處理對荷花切花可溶性蛋白質、可溶性糖和MDA的含量的影響

可溶性蛋白質的含量在瓶插期間呈現先上升后下降的趨勢，瓶插2 d達到最大值，隨后開始下降，表明荷花花蕾正處于發育階段，蛋白質仍以合成為主，進入開花階段后，蛋白質含量開始下降(表3).結果顯示，處理組的可溶性蛋白質的含量都高于對照組，但差異不明顯.可溶性糖含量先上升后下降，3 d顯著下降，處理組可溶性糖含量提高，營養物質的損失較少，瓶插壽命較長(表4).MDA的含量在瓶插期間呈現不斷上升的趨勢，處理組的MDA含量低于對照組，且荷花品種金秋和驚艷18 MDA含量的降低趨勢最顯著(表5).說明超聲波處理能減緩切花花瓣中的MDA積累,延緩衰老，對金秋和驚艷18兩個品種的效果較好.

表3 超聲波對荷花切花可溶性蛋白質含量的影響

表4 超聲波對荷花切花可溶性糖含量的影響

表5 超聲波對荷花切花丙二醛含量的影響

2.5 超聲波處理對荷花切花抗氧化酶SOD活性的影響

由表6可知，隨著瓶插時間的增加，SOD的活性呈現先增加后下降的趨勢，在瓶插2～3 d達到峰值.金秋和驚艷18的SOD活性顯著高于其他品種，驚艷18在瓶插3 d活性達到峰值，其峰值出現最晚.與對照組相比，處理組SOD活性在一定程度上有所提升，說明超聲波處理能夠提高SOD的活性.金秋和驚艷18兩個品種相比于其他品種SOD活性提高更顯著，說明這兩個品種具更強抗氧化防衛機制.

表6 超聲波對荷花切花SOD活性的影響

3 討論

大部分荷花切花品種瓶插期間不開放，施用外源乙烯及乙烯受體抑制劑(1-MCP)都不能促進開花[20].本研究中，金秋、驚艷18、綠翠牡丹蓮和紫光閣4個品種切花荷花在瓶插期間開放，粉霞和紅綢瓶插期間未開放，與鄭麗[8]研究中供試的荷花品種大部分瓶插期間不開放一致.瓶插壽命是衡量一個切花品種好壞的重要指標[21]，而荷花切花的瓶插壽命較短，UW+ PS處理可延長金秋、驚艷18和紫光閣的瓶插壽命.本研究結果顯示：驚艷18瓶插期間開放率最高，且瓶插壽命最長，UW+ PS處理延長金秋瓶插壽命約1.2 d，延緩了花瓣的褐化.賀文婷等[18]對藍睡蓮的研究發現，UW+ PS處理延長了其切花瓶插的壽命；周彩蓮[13]對荷花切花的瓶插壽命和觀賞品質的研究發現，UW+ PS處理延長了花朵的瓶插壽命，且一定程度上延緩了花瓣的褐化.這些結果與本研究中處理組的瓶插壽命高于對照組的結果一致.說明超聲波加保鮮劑復合處理能夠延長荷花切花的瓶插壽命，延緩衰老.

切花在瓶插期間的吸水量和失水量的關系可用水分平衡值衡量，在水分平衡值大于0時，切花能保持其新鮮程度[22].鮮切花與母體分離后最主要的問題是水分流失，因此減緩水分流失是延長切花瓶插壽命的關鍵[23].荷花切花瓶插期間的負水分平衡特點表示，水分平衡失調是荷花切花瓶插壽命短的主要原因[13].賀文婷等[18]對藍睡蓮切花的研究結果發現，超聲波處理可改善切花的水分狀況，降低失水量，促進吸水[18]，與本研究結果一致.盛玉輝等[24]對藍鳥睡蓮的研究結果顯示，切花瓶插期間的水分平衡值2 d開始接近0或小于0，與本研究結果一致.年林可等[25]對牡丹切花的研究結果顯示，在瓶插期間水分平衡值先上升后下降，且5 d開始小于0，與本研究結果不同.說明荷花切花的失水情況為主要問題，且水分平衡失調早于其他鮮切花.

蛋白質含量的變化與切花采收時的發育程度有一定關系[10]，各種切花從盛開到衰老期間其可溶性蛋白質含量均有所下降[26].荷花為蕾期采收花卉，瓶插初期蛋白質的合成處于主導地位，花朵開放，蛋白質分解，含量開始下降.可溶性蛋白質含量的減少是植物花朵衰敗的重要指標之一[27].本研究中，通過UW+ PS處理，可溶性蛋白質含量的下降有一定程度減緩，對金秋的下降趨勢影響最大.紅綢、綠翠牡丹蓮和紫光閣的下降程度早于驚艷18，且處理組中減緩可溶性蛋白質含量下降的效果不明顯.可溶性糖是重要的營養物質，切花離體后主要靠消耗儲存的總糖以維持生長[28]，UW+ PS處理可以提高可溶性糖含量，與睡蓮[24]瓶插期間可溶性糖持續下降的結果不同.說明切花荷花瓶插1～2 d通過體內營養物質轉化為糖來儲存能量，第3天開始快速消耗.MDA含量可反映膜質的過氧化程度[29]，當細胞內自由基的產生和清除失衡時，會造成自由基積累，導致質膜發生過氧化，引起MDA含量增加，膜質組分發生改變，造成膜結構受損[30].MDA是膜脂過氧化的產物,其含量的多少直接反映出膜脂過氧化損傷程度[31].李巧玲等[32]研究發現香石竹和菊花切花瓶插后第9天以及唐菖蒲瓶插后第4天MDA開始上升，晚于本研究中荷花切花瓶插期間的MDA含量在第2天顯著上升[32]，與任鵬舉等[33]對切花百合研究結果相似，說明荷花和百合切花細胞膜損害出現更早.金秋和驚艷18瓶插期間的MDA含量的上升明顯低于其他品種，說明金秋和驚艷18切花花瓣中的MDA積累較為緩慢，超聲波加保鮮劑復合處理能減緩其在金秋花瓣中的積累.

切花瓶插過程中，多種酶活性也隨之發生變化[34].SOD、POD和CAT是植物抗氧化系統的重要酶，其功能主要是對自由基的清除、避免細胞膜的損傷，協同作用可以將過氧化物轉為無毒或低毒的物質，維持活性氧代謝平衡[35-37].本研究結果顯示：處理組中荷花瓶插期間抗氧化酶SOD的活性高于對照組，峰值出現時間延遲，且在荷花品種金秋和驚艷18中表現最為明顯，說明超聲波加保鮮劑復合處理能夠通過表現出較強的抗氧化防衛機制，保護膜結構的完整性繼而延遲切花的衰老.

4 結論

荷花品種金秋和驚艷18的瓶插壽命，瓶插期間的開放情況，水分平衡值以及生理指標明顯優于其他荷花品種.超聲波加保鮮劑處理能夠延長切花荷花壽命及開花情況，且對品種金秋和驚艷18影響明顯，說明超聲波加保鮮預處理對荷花切花瓶插過程中花瓣失水衰老具有一定延緩作用.