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.山東省農業科學院休閑農業研究所/農業農村部華東都市農業重點實驗室,山東濟南 250100;2.山東農業工程學院農業科技學院,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,據海關統計,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、彎頭等現象,降低了切花觀賞品質[4]。因此通過保鮮劑提升現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。

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。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。花枝吸水量為2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變化,當發生花瓣變色、垂頭等現象時,即表示瓶插壽命結束。

1.4 數據統計利用Excel 2010、IBM SPSS Statistics 26和GraphPad Prism 8軟件進行數據處理、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,其瓶插天數為14.33 d,比CK增加了11.67%;T3處理的瓶插天數為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的花枝垂頭數量多,且有花瓣變色、干枯的現象;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象;T1和T3處理均出現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。

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、環境等領域[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”,發現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]發現海藻寡糖結合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]發現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,發現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。