向麗鈞,魏冰瑤,晏麗

(吉首大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院,湖南 張家界,427000)

月季(Rosa chinensis Jacq.),屬于薔薇科薔薇屬植物,是世界四大鮮切花之一,被譽(yù)為“花中皇后”,其觀賞價(jià)值高,市場(chǎng)需求量大。據(jù)切花出口總數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)月季切花出口數(shù)量并不是很大,而影響切花出口主要限制因素之一是瓶插壽命短[1],因而尋找高效的保鮮劑是促進(jìn)我國(guó)月季產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。此外,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,生態(tài)問(wèn)題日益突出,環(huán)保逐漸成為社會(huì)熱點(diǎn)話題之一,而傳統(tǒng)的月季切花保鮮劑常常含有Ag+、8-HQS等對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的物質(zhì)[2],因此探究對(duì)環(huán)境無(wú)污染的保鮮劑能夠促進(jìn)月季保鮮領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。尋找和發(fā)現(xiàn)高效、無(wú)污染的環(huán)保型保鮮是近些年切花保鮮領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)[3–6],在月季保鮮中,研究者多從保鮮劑的成分[7]這一角度去探究環(huán)保型保鮮劑對(duì)切花保鮮效果的影響,如Kazemi、Abdossi、KaLateh Jari等探究了含有單一保鮮成分的保鮮劑對(duì)于月季保鮮的影響[8–9]。于震宇、賈燕等人發(fā)現(xiàn)混有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、無(wú)機(jī)鹽的保鮮劑對(duì)月季保鮮效果較好[10–11]。此外也有一些學(xué)者開(kāi)展了綜合性實(shí)驗(yàn),如邱東萍經(jīng)試驗(yàn)探究得出蔗糖濃度2%,瓶插深度為5 cm時(shí)月季瓶插壽命可達(dá)8 d左右[12]。

月季切花環(huán)保型保鮮劑研究領(lǐng)域中,各學(xué)者雖進(jìn)行了大量研究,但研究角度類(lèi)似,保鮮效果一般,而以微污染、操作便捷、含有五種保鮮成分的化學(xué)藥品為保鮮劑,從月季切花預(yù)處理溫度、保鮮劑濃度、花枝長(zhǎng)度這3個(gè)角度去綜合研究環(huán)保型保鮮劑對(duì)月季切花保鮮效果的資料尚未見(jiàn)報(bào)道。經(jīng)文獻(xiàn)調(diào)研,該實(shí)驗(yàn)選擇以切花鮮重、花莖大小、保鮮壽命為評(píng)價(jià)指標(biāo),以溶液濃度、花枝長(zhǎng)度、預(yù)處理溫度為考察因素,進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),優(yōu)化評(píng)價(jià)自制保鮮劑對(duì)月季切花瓶插保鮮的影響情況,篩出最優(yōu)月季保鮮配方,試驗(yàn)結(jié)果可為延長(zhǎng)月季切花瓶插壽命和增強(qiáng)其觀賞價(jià)值提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

以花朵大小及生長(zhǎng)程度基本一致、無(wú)病蟲(chóng)害且未完全開(kāi)放的紅色“卡羅拉”月季(RoseCaroLa)為研究材料,此品種色彩鮮艷,觀賞性高,抗病性強(qiáng)、市場(chǎng)應(yīng)用范圍廣,為人們最喜愛(ài)的月季品種之一?；ú挠僧?dāng)?shù)鼗ǖ晏峁?/p>

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 最優(yōu)保鮮劑試劑實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)于2018年6月至8月在吉首大學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,保持室內(nèi)溫度16℃左右,濕度65%左右。先將花材于蒸餾水中斜剪,取花枝長(zhǎng)35 cm,留兩片小葉,插入250 mL的錐形管中,每瓶?jī)芍?進(jìn)行5次平行試驗(yàn),用塑料薄膜緊封住瓶口,防止水分蒸發(fā)。共設(shè)置8個(gè)實(shí)驗(yàn)組,1個(gè)對(duì)照組,每個(gè)試劑濃度均為200 mg/L。具體情況見(jiàn)表1。

1.2.2 最優(yōu)花枝長(zhǎng)度實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在得出最優(yōu)組合的基礎(chǔ)上繼續(xù)探究最優(yōu)試劑的最優(yōu)花枝長(zhǎng)度,除了增加對(duì)花枝長(zhǎng)度的外其余部分與第一個(gè)實(shí)驗(yàn)相同。此實(shí)驗(yàn)分別設(shè)置3個(gè)實(shí)驗(yàn)組,花枝長(zhǎng)度分別是30、35、40 cm。室溫為15℃左右,相對(duì)濕度為65%左右。每組瓶插兩枝花,進(jìn)行5次平行試驗(yàn)。

1.2.3 最優(yōu)濃度實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在得出最優(yōu)試劑的基礎(chǔ)上繼續(xù)探究其最優(yōu)濃度,基本操作除保鮮液的濃度外,與第一個(gè)實(shí)驗(yàn)相同。此實(shí)驗(yàn)共設(shè)置5個(gè)實(shí)驗(yàn)組,各保鮮液濃度分別為100、150、200、250、300 mg/L。室溫為15℃左右,相對(duì)濕度為65%左右。每組瓶插兩枝花,進(jìn)行5次平行試驗(yàn)。

1.2.4 最優(yōu)預(yù)處理溫度實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

表1 不同切花月季保鮮劑配方

在得出最優(yōu)試劑的基礎(chǔ)上繼續(xù)探究最優(yōu)試劑的最優(yōu)預(yù)處理溫度,除了增加預(yù)處理溫度外,其余部分與第一個(gè)實(shí)驗(yàn)相同。預(yù)處理具體做法:將買(mǎi)回來(lái)的花材分別置于3、4、5℃的環(huán)境中兩小時(shí)。室溫為15℃左右,相對(duì)濕度為65%左右。每組瓶插2枝花,進(jìn)行5次平行試驗(yàn)。

1.2.5 綜合保鮮配方實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在得出環(huán)保型保鮮劑最優(yōu)組合、最優(yōu)組合的最優(yōu)濃度、最優(yōu)組合的最優(yōu)預(yù)處理溫度、最優(yōu)組合的最優(yōu)花枝長(zhǎng)度的前提下開(kāi)展三因素三水平正交實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表2,室溫為18～20℃,相對(duì)濕度為50%～60%。每個(gè)處理3組重復(fù),每組瓶插兩枝,進(jìn)行5次平行試驗(yàn)。

表2 正交試驗(yàn)因素與水平表

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 測(cè)定指標(biāo)

自瓶插當(dāng)日起,每天13:00左右,用電子秤稱(chēng)切花鮮重,用游標(biāo)卡尺(200 mm×0.02 mm)測(cè)定切花最大花莖與最小花莖,取平均值,所得值為當(dāng)天花莖大小[13],直至瓶插壽命結(jié)束。以切花萎蔫,花瓣皺縮干枯,花色變暗,花頭與花徑角度大于90°判斷月季瓶插壽命結(jié)束。

1.3.2 綜合指標(biāo)分析

為了比較花的形、態(tài)、勢(shì),將定性與定量分析結(jié)合,試驗(yàn)采用指標(biāo)評(píng)定法,得出綜合指標(biāo)分析=花枝最大值出現(xiàn)的時(shí)間×0.3+鮮重最大值出現(xiàn)的時(shí)間×0.3+切花壽命×0.4,式中所有時(shí)間均為從瓶插開(kāi)始到出現(xiàn)該特征的時(shí)間,后面的系數(shù)為該項(xiàng)占總分的權(quán)重?cái)?shù),由其在切花觀賞價(jià)值中的重要性而定,權(quán)重之和等于1[14]。

1.3.3 統(tǒng)計(jì)分析

用ExceL、正交設(shè)計(jì)助手軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 最優(yōu)保鮮試劑篩選

由表3可知,處理組1–8綜合得分均高于對(duì)照組CK,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)組中所選用的保鮮劑綜合效果要優(yōu)于對(duì)照組。8個(gè)實(shí)驗(yàn)組處理中,處理組1分?jǐn)?shù)最高,即蔗糖+Al2(SO4)3+CaCl2+赤霉素+檸檬酸對(duì)切花的綜合保鮮效果最好。

表3 最優(yōu)保鮮劑配方綜合分析表

2.2 最優(yōu)花枝長(zhǎng)度篩選

花枝的長(zhǎng)度,影響了導(dǎo)管和篩管將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)降交ㄇo的速度及損失率,從而影響了切花的衰老及保鮮效果。由表4可知,綜合評(píng)分可知花枝長(zhǎng)度為30 cm和35 cm時(shí)都能夠保鮮切花18,兩者最后的綜合評(píng)分很相近,經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)花枝長(zhǎng)度為35 cm的切花色彩更鮮艷,存活狀態(tài)更優(yōu),判定35 cm為最優(yōu)花莖長(zhǎng)度。

表4 最優(yōu)花枝長(zhǎng)度綜合分析表

2.3 最優(yōu)保鮮濃度篩選

由表5可知,保鮮劑濃度為100 mg/L得分明顯高于150、200、250、300 mg/L,且這4組得分較為接近,說(shuō)明當(dāng)保鮮劑濃度為100 mg/L時(shí),能夠明顯地延長(zhǎng)切花壽命,增強(qiáng)其觀賞效果。

表5 最優(yōu)濃度綜合分析表

2.4 最優(yōu)預(yù)處理溫度篩選

在一定溫度范圍內(nèi),低溫能夠降低呼吸強(qiáng)度,減少蒸發(fā)作用,延緩細(xì)胞衰老。由表6可知,將切花置于4℃中處理時(shí),得分最高,保鮮壽命最長(zhǎng),綜合保鮮效果最好。

表6 最優(yōu)預(yù)處理溫度綜合分析表

2.5 最優(yōu)綜合保鮮配方篩選

2.5.1 綜合指標(biāo)分析

由表7可知,得分最高者為處理組5,即當(dāng)蔗糖+Al2(SO4)3+CaCl2+赤霉素+檸檬酸組合中切花花枝長(zhǎng)度為35 cm,各保鮮劑濃度為100 mg/L,預(yù)處理溫度為5℃時(shí),保鮮效果明顯比其他組別好,同時(shí)從對(duì)照組CK、處理組2、3、7、8的綜合得分接近可知,這幾組對(duì)于切花的保鮮效果相近。此外從對(duì)照組CK的得分在整個(gè)保鮮劑組合中并不是最高的可看出,單因素最優(yōu)組合在一起的保鮮效果不一定是最好的, 即“1+1”有時(shí)候會(huì)小于“2”。

表7 最優(yōu)保鮮配方組合綜合分析表

2.5.2 正交分析

由表8中各因素的極差可知,各因素影響能力排序?yàn)锽>C>A,其中A2B2C3結(jié)果最好,對(duì)應(yīng)為處理組5,評(píng)分也為9次實(shí)驗(yàn)中最高,說(shuō)明切花花枝長(zhǎng)度為35 cm,各保鮮劑濃度為100 mg/L,預(yù)處理溫度為5℃時(shí),為本次試驗(yàn)中的最優(yōu)方案與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合。此外,方差分析結(jié)果表9表明,因素B、C對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有顯著影響(F比>F臨界值),因素A對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響不顯著(F比

表8 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及直觀分析結(jié)果

續(xù)表8

表9 方差分析結(jié)果

2.5.3 保鮮劑配方組合對(duì)月季切花花徑的影響

由圖1可知,各處理組切花花莖大小均先以較快速度增長(zhǎng)到峰值,呈現(xiàn)出月季最佳的觀賞狀態(tài),接著以較緩和的速度下降,使切花能夠較長(zhǎng)時(shí)間保持花色鮮艷、姿態(tài)優(yōu)美,從而增加其觀賞期,延長(zhǎng)了保鮮壽命。

處理組2與對(duì)照組CK在花枝長(zhǎng)度上形成對(duì)照,經(jīng)分析發(fā)現(xiàn):兩個(gè)處理組的花莖增長(zhǎng)趨勢(shì)大致相同,且瓶插壽命僅一天之差,推測(cè)花枝長(zhǎng)度對(duì)月季花莖大小變化影響不大;處理組4與對(duì)照組CK在溶液濃度上形成對(duì)照,經(jīng)分析發(fā)現(xiàn):兩組在花莖變化趨勢(shì)及瓶插壽命上基本相同,但前者的花莖峰值明顯大于后者,據(jù)此推測(cè)溶液濃度對(duì)于花莖的峰值的大小有一定影響;處理組5與對(duì)照組CK在預(yù)處理溫度上形成對(duì)照,經(jīng)分析發(fā)現(xiàn):處理組5在到達(dá)花莖峰值后一直呈現(xiàn)緩慢下降趨勢(shì),而對(duì)照組CK在達(dá)到花莖峰值后呈現(xiàn)兩天花莖相似接著又較大幅度下降的循環(huán)趨勢(shì),直至切花衰老,推測(cè)預(yù)處理溫度對(duì)于切花花莖增大具有一定的影響。

2.5.4 保鮮劑配方組合對(duì)鮮重變化的影響

由圖2可知,各組鮮重先以較快速度增長(zhǎng)到峰值,接著以較緩和的階梯式的速度下降,其中處理組1、2、3、5、8均在第6 d達(dá)到鮮重峰值,處理組4、6、9、10均在第5 d達(dá)到鮮重峰值,由此可知,不同處理的組別對(duì)處理組1等5組的鮮重峰值的效果是一樣的,對(duì)處理組4等4組的花莖峰值也是一樣的。此外,處理組7在第8 d達(dá)到鮮重最大值,即蔗糖+Al2(SO4)3+CaCl2+赤霉素+檸檬酸組合中各試劑濃度為100 mg/L,切花花枝長(zhǎng)度為30 cm,預(yù)處理溫度為4℃時(shí),能夠較好的推遲切花鮮重峰值,保證鮮花能夠較常時(shí)間花色鮮艷、花枝挺立、觀賞效果最佳狀態(tài)。

將對(duì)照組CK與處理組5相比,處理組5將切花鮮重峰值推遲2 d出現(xiàn),且到達(dá)鮮重峰值后,其減小速率小于對(duì)照組CK,據(jù)此推斷預(yù)處理溫度延緩了鮮重減小;與處理組2相比,二者差別不大;與處理組4相比,發(fā)現(xiàn)處理組4的切花鮮重下降的速率明顯慢于對(duì)照組5,推測(cè)溶液濃度延緩了鮮重減少的過(guò)程。

圖1 保鮮劑配方組合對(duì)月季切花花徑的影響

此外經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn),有些組合如5、7等會(huì)出現(xiàn)鮮重達(dá)到最低值時(shí)又開(kāi)始上升,這一反?，F(xiàn)象出現(xiàn),猜測(cè)隨著試驗(yàn)天數(shù)的增加,花瓣逐漸霉變,附著在花朵上的細(xì)菌逐漸增多,從而導(dǎo)致鮮重再次增加。

圖2 保鮮劑配方組合對(duì)月季切花鮮重的影響

3 討論

切花月季脫離母體后,營(yíng)養(yǎng)源被切斷,為延緩其衰老必須供給其存活所必需的有機(jī)養(yǎng)料、無(wú)機(jī)鹽、水分等物質(zhì),張溢,袁雅珍等人經(jīng)探究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞分裂素、赤霉素等試劑處理月季均能很好的延長(zhǎng)其壽命,增強(qiáng)觀賞效果[15–17],在最優(yōu)保鮮劑組合實(shí)驗(yàn)探究中,實(shí)驗(yàn)組分?jǐn)?shù)均高于對(duì)照組,即實(shí)驗(yàn)組各試劑保鮮對(duì)于月季切花保鮮效果明顯,均能促進(jìn)細(xì)胞吸水,此點(diǎn)與前人研究一致。

保鮮試劑的濃度在一定范圍內(nèi)可維持細(xì)胞正常的滲透平衡,一旦超過(guò)或者低于某濃度就會(huì)導(dǎo)致滲透失衡,影響觀賞效果。本實(shí)驗(yàn)中各試劑濃度為200 mg/L,處于試劑最優(yōu)濃度區(qū)間內(nèi)[16];在一定范圍內(nèi),低溫可以降低呼吸代謝的強(qiáng)度,減緩切花瓶插期間鮮重質(zhì)量的下降,明顯延長(zhǎng)其瓶插壽命[18],從表中每個(gè)處理組的綜合評(píng)分均高于最優(yōu)保鮮試劑即表2中的對(duì)照組可知:預(yù)處理溫度對(duì)于月季切花的衰老具有延緩作用;花莖長(zhǎng)度直接影響了切花將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)交^的距離,對(duì)于作為最主要的觀賞部位切花花頭營(yíng)養(yǎng)的供給具有重要影響,從最優(yōu)花枝長(zhǎng)度篩選實(shí)驗(yàn)中當(dāng)花枝長(zhǎng)度為30 cm時(shí),保鮮效果最優(yōu)可推出此點(diǎn)。

據(jù)最優(yōu)綜合保鮮配方篩選實(shí)驗(yàn)中正交分析可知,預(yù)處理溫度及溶液濃度對(duì)月季切花的保鮮作用強(qiáng)于花枝長(zhǎng)度。在保鮮劑配方組合對(duì)月季花徑和鮮重的分析中可知,預(yù)處理溫度及溶液濃度對(duì)于延緩切花花莖和鮮重的速率,提高其峰值具有一定影響。

單因素實(shí)驗(yàn)表明: 切花花枝長(zhǎng)度為35 cm,各保鮮劑濃度為100 mg/L,預(yù)處理溫度為5℃。在正交實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)最優(yōu)綜合保鮮配方并非所有單因素最優(yōu)的組合體,即單因素的最優(yōu)效果組合并不一定能夠達(dá)到最優(yōu)效果,猜測(cè)實(shí)驗(yàn)中所選用的試劑之間在溫度或者花枝長(zhǎng)度的作用下發(fā)生了變化,具體原因有待進(jìn)一步研究。

從環(huán)保的理念出發(fā),研究出無(wú)毒、高效的保鮮液為月季保鮮研究重點(diǎn)[19],相較樊慧敏,趙敏等進(jìn)行的環(huán)保型保鮮劑對(duì)月季切花的保鮮效應(yīng)研究而言[5],本實(shí)驗(yàn)以單因素實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),進(jìn)行了正交分析實(shí)驗(yàn),整個(gè)流程較為全面地探究了提高月季保鮮效果的綜合因素,此外評(píng)價(jià)指標(biāo)的應(yīng)用,定性和定量分析相結(jié)合,增加了分析過(guò)程的科學(xué)性、全面性。

4 結(jié)論

經(jīng)對(duì)月季切花進(jìn)行綜合性保鮮實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),影響月季保鮮效果的主次因素為:溶液濃度>預(yù)處理溫度>花枝長(zhǎng)度。最優(yōu)保鮮劑配方組合:蔗糖+Al2(SO4)3+CaCl2+赤霉素+檸檬酸,切花花枝長(zhǎng)度為35 cm,各保鮮劑濃度為100 mg/L,預(yù)處理溫度為5℃。此條件下月季鮮重和花莖以較為緩慢的速率降低,且能較長(zhǎng)時(shí)間保持花朵鮮艷有光澤,花枝堅(jiān)挺,花瓣膨脹度良好的狀態(tài),切花瓶插壽命達(dá)到19 d。