不同食用玫瑰生长特性、花品质及生理变化特征①

2020-09-25 14:33董万鹏吴楠吴洪娥金晶周洪英
热带农业科学 2020年8期
关键词:大马士革抗性可溶性

董万鹏吴楠 吴洪娥 金晶 周洪英

(贵州省植物园贵州贵阳550001)

食用玫瑰泛指用于食用、医疗保健的蔷薇科(Rosaceae)蔷薇属(Rosa L.)玫瑰(Rosa ru‐gasa)、月 季(Rosa chinensis)、蔷薇(Rosa sp.)及其杂交种的植物,原产于我国北方,栽培较早的有苦水玫瑰、平阴玫瑰[1]。目前,国内外均有种植,主要以食用、药用、日化用途为主[2]。‘大马士革’玫瑰精油是香水等化妆品天然的原料[3]。‘丰花’、‘紫枝’玫瑰用途广泛,不仅可以提取精油,还可以加工鲜花制成复合果酱[4],用于生产面食糕点。‘墨红’鲜花亦可食用,制作出的玫瑰酸奶甜香美味[5],总之食用玫瑰合理加工利用后市场潜力很大。随着贵州省农业产业结构调整和产值提升进程的加快,大量的需求促使玫瑰品种引入,具有良好生态环境的贵州山区为种植高品质的玫瑰花创造了条件。食用玫瑰作为地区特色产业,科学培育优质品种可以较好地助力脱贫攻艰,引入玫瑰品种缺乏地区适应性、经济效益评价,一定程度上制约了玫瑰产业的快速发展。试验地从引进各玫瑰品种开始观测生长期、花期性状、花产量、花品质、田间病虫害情况,并结合物候期在不同时期观测生理指标变化。从前人研究进展来看,各地引进食用玫瑰还没有花期生理变化情况及易感病害、虫害规律等研究报道,本研究总结了玫瑰田间易感病害及易感虫害类型,得出地区适应性好、花品质佳、经济效益高的品种类型,并为玫瑰的抗性生理及病虫害研究提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验地概况

试验地在贵州黔南州惠水县玫瑰繁育基地(E 106°40’,N 26°11’,H 990 m),属于低纬度高海拔山地亚热带季风气候,年平均气温15℃,最热月7月平均气温23.9℃,最冷月1月平均气温5.9℃,年降雨量1 178.2 mm,年日照时数1 165.6 h,无霜期

280 d。

1.1.2 试材

试材为2017年从山东、云南等地引进的4种国内主栽玫瑰品种,‘紫枝’(Rosa rugosa),‘墨红’(Rosa chinensis),‘大马 士 革’(Rosa damascene),‘丰花’(Rosa rugosa),均为一年生实生苗。‘紫枝’、‘丰花’、‘大马士革’栽培密度333株/667m2、‘墨红’为1 100株/667m2。

1.2 方法

1.2.1 采样

试验时间起止于2017年3月至2019年10月。玫瑰实生苗定植于惠水玫瑰种苗基地,并进行常规抚育与管理。取6株对枝条、株高、冠幅、物候期、花量、抗虫性、抗病性等生长性状、花期性状及产量进行详细调查记录,并取平均值。2018~2019年花期前后(4、5月)、落叶期前(11月)随机选择长势一致的3株植株,对大小一致、健康无病虫害的枝条、叶片生理指标进行测定。选择盛花期的5朵开放状态良好的花朵,去除花萼、花托,剪碎花瓣后混匀于自封袋中,放入冰盒以防花瓣萎蔫枯萎。以上试验材料带回试验室后,迅速置于超低温冰箱备用。

1.2.2项目测定

生理指标测定参照植物生理学实验指导[6]和果蔬采后生理生化实验指导[7],测定全开单朵重;花水分含量采用烘干法测定,可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝法测定,可溶性固形物采用折光仪测定,VC含量采用滴定法测定[8]。类黄酮含量采用比色法测定[9],超氧化物歧化酶(SOD)采用氮蓝四唑比色法测定,过氧化物酶(POD)采用愈创木酚法测定,过氧化氢酶(CAT)采用紫外吸收法测定,可溶性糖采用蒽酮比色法测定,脯氨酸(Pro)含量采用茚三酮法测定,MDA含量采用硫代巴比妥酸法测定,PAL、PPO直接采用南京建成试剂盒按说明测定。

1.2.3 数据分析

采用Excel、SPSS等软件对数据进行统计分析结果用(均值±标准差)表示,方差分析采用Duncan法[10]。

2 结果与分析

2.1 引种玫瑰生长情况

2.1.1 株高、株型

‘紫枝’、‘丰花’生长迅速。三年生‘紫枝’平均株高为145 cm,最高可达160 cm以上,‘丰花’平均株高为142 cm;其次是‘滇红’,株高96 cm。‘墨红’系蔷薇属月季多年生常绿矮灌木,生长缓慢,株高56 cm,株型是直立半开张型。‘紫枝’和‘丰花’的株型是直立开张状,‘大马士革’和‘滇红’的株型是半直立开张型。‘丰花’较‘紫枝’株型紧凑,枝条节间短。

2.1.2 冠幅

‘紫枝’、‘丰花’的冠幅较大,3年生植株冠幅为(163±33)cm,‘丰花’冠幅为(189±26)cm,‘大马士革’冠幅为(145±21)cm,‘墨红’和‘滇红’的冠幅较小分别为(47±13)、(82±19)cm。

2.1.3 物候期、花期

由表1观测数据可知,‘紫枝’玫瑰、‘丰花’玫瑰盛花期分别在5月初和4月下旬,‘紫枝’花期可持续到9~10月份,后续花量明显减少,‘丰花’花量可达800~1 300朵/株,较原产地山东平阴物候期提前1个月左右。‘大马士革’盛花期在5月上旬左右,花量不大。‘墨红’花期最长,从4月下旬可持续到11月份,可续持多次开花且花量稳定,花及花蕾30~40朵/株。

2.2 玫瑰花品质与产量

表1玫瑰花品种的花期性状及产量表现

2.2.1 花香、花色

‘丰花’和‘紫枝’玫瑰的花香较为相似,花香浓烈带有辛香,与另外2种玫瑰花的花香差别较大。‘大马士革’的花香较为典雅,香气饱满调和。‘墨红’的花香属于香甜型的,带有果香味。‘丰花’、‘紫枝’玫瑰花色紫红,‘紫枝’稍深一些,‘大马士革’为粉红色或浅粉色花,‘墨红’的花色最深为暗红色。

2.2.2 花品质与产量

‘墨红’花朵的水分含量最高80.61 g/100g,其可溶性蛋白2.83%,可溶性固形物3.64%;‘紫枝’‘丰花’的水分含量相似分别77.42、76.35 g/hg,其可溶性蛋白较高分别为3.05%、2.91%,可溶性固形物分别为3.42%、3.36%;‘大马士革’的水分含量为71.89 g/hg,其可溶性蛋白2.54%,可溶性固形物含量最高4.78%。各品种玫瑰花以合理密度种植,标准化管理抚育,3年苗产量以‘丰花’品种最大590 kg/667m2,其次为‘墨红’480 kg/667m2,‘紫枝’420 kg/667m2,单产最少为‘大马士革’80 kg/667m2。其中‘丰花’花呈千叶型重瓣(平均54枚),质产较好。

2.2.3 花朵抗氧化指标

VC即抗坏血酸,具有很强的还原性,含量多少直接可显示其抗氧化能力。‘墨红’花朵的抗坏血酸含量最高(89.32 mg/hg),其次为‘紫枝’(81.56 mg/hg)、‘丰花’(80.93 mg/hg),‘大马士革’的最低(66.72 mg/hg)。

玫瑰花品种之间类黄酮的含量存在一定差异,含量越高往往说明其具有较强的抗氧化能力。检测出4个品种中‘大马士革’玫瑰(68.49 mg/hg)的类黄酮含量较高,类黄酮含量最高的为‘墨红’(79.32 mg/hg),具体详见表2。

表2玫瑰花品种的品质分析

2.3 玫瑰枝叶抗性生理

各品种的Pro、SOD活力见表3。在落叶期前,11月份变化较为明显,如SOD活力会显著增强,经过自然降温后,‘墨红’品种SOD活力最高,增幅(57.5%)也较大,‘丰花’、‘大马士革’、‘紫枝’品种SOD活力较低,增幅分别为18.8%、11.4%、7.0%。各品种玫瑰SOD活力在花期时要比花期前高一些,花期时品种间比较以‘墨红’品种SOD活力(426.72 U/g)最 高,其 次 是‘大 马 士 革’(391.48 U/g)。Pro含量变化趋势与SOD基本相似,进行Pearson相关分析可知,两者间存在(p=0.01,r=0.929)极显著相关,说明该指标间关联度较高共同表达了抗性生理变化情况。

表3不同时期玫瑰品种SOD活力、Pro含量

各品种玫瑰可溶性蛋白含量见表4。花期前含量较低,花期较高,而在落叶期前略有下降,花期时品种间以‘紫枝’、‘丰花’品种可溶性蛋白含量较高,分别为13.61、14.58 mg/g,‘墨红’的可溶性蛋白含量在各时期变化幅度相对较小,可能与其花期长,一直不断开花有关。

各品种玫瑰可溶性糖含量见表4。花期前含量较低,花期时品种间以‘墨红’品种可溶性糖较高(7.71%),落叶期前(6.87%)略微下降。幅度不大。‘紫枝’、‘丰花’、‘大马士革’品种可溶性糖在花期均显著增加,幅度较大,落叶期达最高,分别为10.16%、15.11%、5.25%,其中‘紫枝’、‘丰花’品种变化幅度较大。对以上指标进行Pearson相关分析可知,可溶性蛋白和可溶性糖两者间存在(p=0.05,r=0.627)显著相关,说明该指标间存在一定关联度,在抗性生理方面存在一定协同效应。

表4不同时期玫瑰品种可溶性蛋白、可溶性糖含量

‘紫枝’玫瑰不同部位抗性生理指标比较结果见表5。由表5可知叶片含水量最高,一年生枝其次,多年生老枝含水量最低;保护酶系POD、CAT活力为多年生老枝>一年生枝>叶片;MDA含量则为一年生枝>叶片>多年生老枝;抗虫指标PAL叶片>一年生枝>多年生老枝,PPO多年生老枝>叶片>一年生枝。

表5不同部位‘紫枝’玫瑰抗性生理指标

2.4 玫瑰病虫害发生情况

黔南玫瑰病害有白粉病、黑斑病和锈叶病。白粉病5月中旬初发,新叶的叶尖部位首现,黑斑病7月初发,表现在老叶,多为圆形或不规则病斑,‘紫枝’常伴随锈叶病出现,经疏枝修剪可控。综合来看,‘丰花’抗性最好,‘紫枝’、‘大马士革’次之,其中‘墨红’抗性最差,病害频发,叶和幼嫩花苞受害。各品种均有出现虫害,鳞翅目幼虫虫害表现为叶片缺刻;蚜虫虫害主要在3~5月,花蕾、幼叶、嫩梢处受害,表现为幼叶皱缩变形,花蕾枯萎败育等。蓟马频现在各品种花朵中,虫害表现为花朵萎缩变形或有色斑。

3 讨论

3.1 玫瑰花产量与品质比较

食用玫瑰的生长特性、产量、花品质在不同品种间存在明显差异。‘丰花’亩产最高且枝条节间短,便于管理采花。‘大马士革’产量低,可能与气温、海拔有关[11],另外,试验数据还表明,功能叶可溶性糖含量与单株花产量线性相关,有待进一步探究。目前,已鉴定出玫瑰花香气挥发性成分153种,其中‘大马士革’有108种、‘丰花’79种、‘墨红’83种,这些化学物质的主要香型有花香、甜香、辛香、蜡香、木香、草香、柑橘香、青香、脂肪香等[12]。VC有强还原性,其含量与抗氧化能力相关[13]。类黄酮含量高往往说明,抗氧化能力强[14],‘墨红’VC、类黄酮含量最高,其次为‘大马士革’。抗氧化能力还受其他物质的影响,如类胡萝卜素、多酚含量等[15],它们共同参与了自由基清除。生产高品质花茶宜选用‘墨红’,大批量生产蜜饯、纯露宜选用‘丰花’,要求鲜食全年有花宜选用‘紫枝’和‘墨红’套种。

3.2 玫瑰病虫害及防控

黔南地区各品种中‘丰花’病害抗性最好,这可能与其叶片多褶皱有茸毛有关。有研究表明,一些存在茸毛或有蜡质层的叶片由于这种形态屏障,使得病菌孢子不易接触侵染[16],而‘墨红’的叶片光滑无茸毛,白粉病与黑斑病频发,若持续降雨将致使环境湿度变大,有利于真菌孢子生长,加之雨后会产生大量分生孢子,借助风雨,两种病均会迅速传播蔓延,此时,如不采取药物控制,病害将会蔓延至整个植株,出现发病高峰。必要时可在花期前使用广谱抗菌药防治病害,提倡使用无公害的微生物抑菌剂进行预防。有研究表明,嫁接可影响玫瑰的抗性生理从而改善其抗性特征[17]。各品种食用玫瑰均出现虫害情况,表现无典型性,提倡使用害虫天敌代替传统杀虫剂进行生物防治,如螳螂、异色瓢虫、捕食螨等。

3.3 玫瑰物候期生理变化特征

自然降温过程中玫瑰的抗性生理指标会随温度降低而变化[18],一般在入冬前11月份变化较为明显,如Pro、SOD活力会显著增强。研究表明,玫瑰根系SOD、POD亦会随着温度下降而急剧升[19]。SOD活力在花期时要比花期前高一些,Pro变化趋势与SOD基本相似。可溶性蛋白含量在花期前含量较低,在花期较高,而在落叶期前略有下降,‘墨红’的可溶性蛋白含量在各时期变化幅度相对较小,可能与其花期长,一直不断开花有关。自然降温期间各品种表现不一,12月底‘大马士革’、‘墨红’品种叶片脱落少,‘紫枝’、‘丰花’则会变黄落叶。

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