陳祖軍,李錦敏,李 宏,吳 迪,賈曉昱,張 鵬,沈少輝,顧強(qiáng)鍵,李江闊,*
(1.云南建投物流有限公司,云南 昆明 650501;2.江南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,江蘇 無錫 214122;3.云南農(nóng)業(yè)大學(xué),云南 昆明 650201;4.浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院,浙江 杭州 310058;5.天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工技術(shù)研究所,國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心(天津),農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300384;6.云南農(nóng)鑫農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司,云南 昆明 650213;7.云南豐島花卉有限公司,云南 昆明 650499)
月季系薔薇科薔薇屬,又名長春花、月月紅、月勝春等,原產(chǎn)于中國,具有2 000多年的栽培歷史,是世界花卉市場上最重要的切花之一[1-4]。薔薇科植物是眾所周知的觀賞植物,被稱為花卉之王[5-6]。隨著科技的進(jìn)步和人們生活水平的日益提高,人們對鮮切花的需求也在逐年增長[7]。隨著花卉市場的不斷擴(kuò)大,鮮切花已逐漸成為花卉產(chǎn)業(yè)化市場的主要產(chǎn)品之一[8]。但目前我國鮮切花在貯藏流通過程中的損失率要遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國家,鮮切花在貯運(yùn)過程中保鮮技術(shù)的缺失是最重要的限制因素[9]。
影響月季采后保鮮的因素有很多,首先是月季的品種特性,其次是月季的生理狀態(tài)[10]。其中失水脅迫是影響月季采后生理狀態(tài)的關(guān)鍵因素之一[11-13]。切花在采收后即會(huì)受到失水脅迫的影響,一方面是失去水分的來源,另一方面是葉片的蒸騰作用會(huì)消耗大量的水分[14-15]。在實(shí)際生產(chǎn)中,為便于包裝和運(yùn)輸,常采用干藏貯運(yùn),但長時(shí)間的干藏運(yùn)輸中,水分脅迫會(huì)導(dǎo)致切花萎蔫,降低切花品質(zhì),加快切花衰老[16-18]。熊運(yùn)海等[19]研究發(fā)現(xiàn),在干藏前采用6-芐基氨基嘌呤(6-BA)預(yù)處理,能保持切花較高的超氧化物歧化酶(SOD)活性,降低丙二醛(MDA)含量,延緩衰老,延長切花瓶插壽命。Evans等[20]研究發(fā)現(xiàn),空氣進(jìn)入導(dǎo)管是阻礙月季瓶插初期補(bǔ)水的主要原因。高勇[21]研究發(fā)現(xiàn),在離開母體后,月季切花極易發(fā)生萎蔫現(xiàn)象。即使在采后將切花插入水中,也會(huì)由于環(huán)境和生理因素發(fā)生導(dǎo)管堵塞的現(xiàn)象。劉柳姣等[22]研究發(fā)現(xiàn),將干藏的切花在水中剪切掉5 cm 以上的花枝后,可以有效地剪掉發(fā)生失水且有空氣進(jìn)入的部分,確保莖稈的輸導(dǎo)系統(tǒng)暢通,使花朵恢復(fù)正常膨壓、花苞正常開放。雖然水分脅迫對月季切花保鮮的研究已有報(bào)道,但在采后用蘸水處理對月季切花保鮮的研究尚未見報(bào)道。本試驗(yàn)以‘卡羅拉’月季切花為研究對象,研究蘸水處理對月季切花冷藏期間品質(zhì)及生理變化的影響,以及在不同貯藏期下瓶插期間感官指標(biāo)品質(zhì)的分析,最終確定蘸水處理對‘卡羅拉’月季切花的保鮮效果,以期為‘卡羅拉’月季切花貯藏保鮮提供技術(shù)參考和理論依據(jù)。
1.1.1 材料與試劑
供試材料為云南產(chǎn)‘卡羅拉’月季切花。于常溫下取花色純正、花朵未開的鮮花,采摘后分為兩組。L1 處理組:花頭朝上豎直插入桶內(nèi),蘸水深度為10~15 cm,蘸水?;?0~15 min;L2 處理組:不進(jìn)行蘸水處理。將兩組月季切花于產(chǎn)地4 ℃冷庫預(yù)冷24 h,再通過順豐常溫空運(yùn)至國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心(天津),于4 ℃冷庫貯藏。
三氯乙酸、2-硫代巴比妥酸:天津市大茂化學(xué)試劑廠。
1.1.2 儀器與設(shè)備
ML503/02 型電子天平,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;Sigma3-30 K型高速離心機(jī),德國Sigma離心機(jī)有限公司;Check PiontⅡ便攜式殘氧儀,丹麥Dansensor 公司;Synergy H1 全功能微孔板檢測儀,美國伯騰儀器有限公司。
1.2.1 試驗(yàn)方法
將兩組處理的鮮切花分別于貯藏0、5、10、15 d時(shí)各取出10 枝,剪去花枝,保留花頭,用于貯藏指標(biāo)的測定。在貯藏0、15 d時(shí)分別取出10枝鮮切花用于瓶插試驗(yàn),去除基部葉片,每支切花保留最上面兩片復(fù)葉,在蒸餾水中以45°傾斜修剪花莖至45 cm左右。將修剪過的花枝插入裝有150 mL蒸餾水的玻璃瓶中(深度約7.5 cm)。自瓶插之日起,每2 d 進(jìn)行觀察和測量。
1.2.2 測定項(xiàng)目與方法
1.2.2.1 呼吸強(qiáng)度
隨機(jī)選取6朵花,稱量后分成質(zhì)量接近的3組裝入550 mL圓柱形密閉保鮮盒。于20 ℃下靜置2 h,用殘氧儀測定CO2含量。按以下公式計(jì)算呼吸強(qiáng)度:
式中:V為容器的體積,L;K 為換算系數(shù)19.64;W為3次平行測定后的平均CO2含量,%;m為鮮切花質(zhì)量,kg;t為測定時(shí)間,h。
1.2.2.2 丙二醛含量
采用硫代巴比妥酸法[23]測定。
1.2.2.3 花朵直徑
使用游標(biāo)卡尺測量各處理花朵最大直徑。
1.2.2.4 腐爛指數(shù)
按花朵腐爛面積大小劃分為4 級(jí)(參見表1),腐爛指數(shù)計(jì)算公式如下:
表1 花朵腐爛分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Grading standards for flower decay
1.2.2.5 萎蔫指數(shù)
根據(jù)花朵萎蔫程度分為6 個(gè)等級(jí)(參見表2),萎蔫指數(shù)計(jì)算公式為:
1.2.2.6 失重率
參考李永紅等[24]的方法,采用稱量法測定,從切花瓶插開始,每2 d在固定的時(shí)間用電子天平測定月季花枝的質(zhì)量,至瓶插壽命終止。
1.2.3 數(shù)據(jù)處理
采用Excel 2021 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,并制作圖表,運(yùn)用DPS 軟件的Duncan 新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性分析,P<0.05表示差異顯著。
2.1.1 蘸水處理對月季切花呼吸強(qiáng)度的影響
呼吸強(qiáng)度可以反映植物新陳代謝的能力,通過抑制鮮切花新陳代謝的速率,可有效延緩營養(yǎng)物質(zhì)和感官品質(zhì)的下降,延長貯藏時(shí)間[25]。由圖1 可知,兩處理組的鮮切花呼吸強(qiáng)度均呈現(xiàn)貯藏前期快速下降,之后緩慢下降的趨勢。L1 處理組月季切花的呼吸強(qiáng)度始終低于L2 處理組,說明蘸水處理能夠降低鮮切花代謝速率,延緩月季切花的衰老。
圖1 蘸水處理對月季切花呼吸強(qiáng)度的影響Fig.1 Effects of water-dipping treatment on respiration intensity of cut roses
2.1.2 蘸水處理對月季切花MDA含量的影響
隨著細(xì)胞衰老程度的增加,細(xì)胞的膜透性也在不斷上升。鮮切花的細(xì)胞膜透性與切花細(xì)胞膜的受損程度呈正相關(guān)[26]。MDA 是月季切花膜脂過氧化最重要的產(chǎn)物之一,MDA 含量越高說明月季切花細(xì)胞衰老的程度越嚴(yán)重,因此可以通過測定MDA 含量來確定月季切花的衰老程度[27]。由圖2可以看出,L1和L2處理組月季切花的MDA 含量變化趨勢基本一致,隨著貯藏時(shí)間的延長,MDA含量整體呈先上升后下降的趨勢。L2處理組的月季切花在冷藏后期(10~15 d)MDA含量高于L1處理組,說明L2處理組的月季切花的衰老程度更嚴(yán)重,L1 處理組在延緩月季切花衰老方面的效果優(yōu)于L2處理組。
圖2 蘸水處理對月季切花MDA含量的影響Fig.2 Effects of water-dipping treatment on MDA contents of cut roses
2.2.1 蘸水處理對月季切花瓶插期間外觀品質(zhì)的影響根據(jù)前期預(yù)試驗(yàn)結(jié)果顯示,月季切花在干藏條件下超過15 d,復(fù)水不能恢復(fù)鮮活狀態(tài)。因此通過對比0 d和15 d的瓶插效果(圖3)可以看出,冷藏0 d的鮮切花在瓶插8 d時(shí),L1處理組仍具有較好的花朵形態(tài),而L2 處理組大部分月季切花已經(jīng)出現(xiàn)了花瓣凋謝、彎頸等現(xiàn)象。在冷藏15 d后,L1處理組的月季切花能夠保持至少4 d的瓶插壽命,L2處理組在瓶插4 d時(shí),出現(xiàn)部分花瓣萎蔫、彎頸的現(xiàn)象。冷藏0 d 的鮮切花瓶插效果整體明顯比冷藏15 d 的好,說明切花水分脅迫的時(shí)間越久,其觀賞價(jià)值越差。冷藏相同時(shí)間的兩組處理比較,L1 處理組的瓶插壽命均較L2處理組長,說明蘸水處理能夠延緩切花的衰老,延長切花的瓶插壽命。
圖3 冷藏0 d和冷藏15 d的月季切花瓶插試驗(yàn)感官照片F(xiàn)ig.3 Sensory photographs of cut roses bottling test after 0 d and 15 d of refrigeration
2.2.2 蘸水處理對月季切花腐爛指數(shù)和萎蔫指數(shù)的影響
腐爛指數(shù)和萎蔫指數(shù)是評(píng)價(jià)月季切花貯藏品質(zhì)及瓶插期開花質(zhì)量的重要參數(shù)。根據(jù)圖4 和圖5 顯示,各組月季切花的腐爛指數(shù)和萎蔫指數(shù)均呈上升趨勢。冷藏0 d 后瓶插8 d 時(shí),L1 處理組月季切花的腐爛指數(shù)為16.66%,顯著低于L2處理組的27.77%(P<0.05)。冷藏15 d 的鮮切花瓶插期間,L2 處理組的腐爛指數(shù)和萎蔫指數(shù)始終高于L1 處理組。冷藏15 d后,L2 處理組瓶插0 d 的月季切花腐爛指數(shù)達(dá)51.11%,萎蔫指數(shù)達(dá)68%,均顯著高于L1處理組(P<0.05),說明蘸水處理不僅能夠提高月季切花瓶插期間觀賞價(jià)值,還能減緩在冷藏過程中花朵的萎蔫和腐爛,延長貯藏時(shí)間。
圖4 蘸水處理對月季切花瓶插期間腐爛指數(shù)的影響Fig.4 Effects of water-dipping treatment on decay indices of cut roses during bottling test
圖5 蘸水處理對月季切花瓶插期間萎蔫指數(shù)的影響Fig.5 Effects of water-dipping treatment on withering indices of cut roses during bottling test
2.2.3 蘸水處理對月季切花花朵直徑的影響
花朵直徑的增加是由于花瓣中糖分的積累,導(dǎo)致水勢下降,從而使細(xì)胞吸水,因此最大花徑也是評(píng)估花卉品質(zhì)的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)[28]。由圖6可知,瓶插期間花朵直徑呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢。冷藏0 d 的鮮切花瓶插8 d時(shí),L2處理組的部分花朵出現(xiàn)嚴(yán)重萎蔫現(xiàn)象,導(dǎo)致花朵直徑明顯下降。冷藏15 d 的鮮切花瓶插期間L1 處理組最大花徑為6.90 cm,大于L2處理組的6.09 cm。說明蘸水處理后的月季切花在冷藏期間營養(yǎng)物質(zhì)的消耗速率更低,有利于延長瓶插時(shí)間。
圖6 蘸水處理對月季切花瓶插期間花朵直徑的影響Fig.6 Effects of water-dipping treatment on the flower diameters of cut roses during bottling test
2.2.4 蘸水處理對月季切花失重率的影響
水分代謝是切花衰老的主要原因之一。導(dǎo)管堵塞會(huì)導(dǎo)致切花吸水量減少,植株水分供給下降,花瓣失水萎蔫[29]。高勇[21]研究發(fā)現(xiàn),切花瓶插壽命的長短不取決于吸水量絕對值的大小,而取決于吸水與失水之間的平衡關(guān)系。說明當(dāng)失水量大于吸水量時(shí),月季花開始衰老萎蔫。由圖7可以看出,各組鮮切花失重率均呈不斷上升的趨勢。冷藏0 d 的鮮切花瓶插8 d 時(shí)L1 處理組失重率顯著低于L2 處理組(P<0.05),而冷藏15 d 的鮮切花瓶插期間,L1 處理組和L2處理組的失重率相差不大。說明在貯藏時(shí)間較短的情況下,蘸水處理能夠較好地保證鮮切花瓶插后的再水合。
圖7 蘸水處理對月季切花失重率的影響Fig.7 Effects of water-dipping treatment on the weight loss rates of cut roses during bottling test
在貯藏和運(yùn)輸過程中,月季切花失水脅迫是影響其貯藏品質(zhì)的主要因素之一。趙喜亭等[30]研究發(fā)現(xiàn),‘Samantha’月季切花在失水脅迫下會(huì)誘導(dǎo)絲氨酸蛋白酶活性增加,加快衰老的進(jìn)程,增加花枝彎曲程度。單偉寧等[31]也發(fā)現(xiàn),在受到超過一定限度的失水脅迫時(shí),月季切花無法正常開放,會(huì)出現(xiàn)萎蔫、彎頭等現(xiàn)象,‘Samantha’月季切花的高失水脅迫耐性與超氧化物歧化酶(SOD)的活性相關(guān)。劉柳姣等[22]研究發(fā)現(xiàn),‘影星’月季切花在失水脅迫后,莖稈會(huì)失水且有空氣進(jìn)入,剪切掉5 cm或以上花枝基部后,能保證花枝正常吸水。與前人研究類似,本研究中‘卡羅拉’月季切花由于失水脅迫導(dǎo)致花朵觀賞價(jià)值降低。當(dāng)水分脅迫超過一定程度時(shí),出現(xiàn)花朵直徑嚴(yán)重下降、彎頭、腐爛指數(shù)及萎蔫指數(shù)上升等現(xiàn)象。與采后未采用蘸水處理的月季切花相比,蘸水處理能降低貯藏期間月季切花的MDA 含量和呼吸強(qiáng)度,延緩切花在瓶插期間的腐爛指數(shù)、萎蔫指數(shù)及失重率的上升,且最大花徑顯著高于未蘸水處理的切花,有效延緩月季切花在瓶插期間觀賞價(jià)值的下降。通過現(xiàn)有的結(jié)果可以推測蘸水預(yù)處理可以緩解月季切花在干藏條件下的失水脅迫,延緩切花的衰老。本研究可為進(jìn)一步延長月季切花的瓶插壽命,制定合理的保鮮技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。