新琼寡糖对多头切花月季“爱丽丝”保鲜效果的影响

万艳玲,温 超,龚林锋,曾翰庭,王成鹏*

(1.山东省农业科学院休闲农业研究所/农业农村部华东都市农业重点实验室,山东济南 250100;2.山东农业工程学院农业科技学院,山东济南 250100;3.自然资源部第三海洋研究所,福建厦门 361005;4.厦门大学生命科学学院,福建厦门 361102)

月季(Rosahybrida)为蔷薇科蔷薇属植物,为我国传统十大名花之一,世界四大切花之一,观赏价值高,市场需求量大[1]。近年来,我国花卉出口金额逐年上升,据海关统计,2018年我国花卉出口总额3.12亿美元,2019年同比增长14.74%,达3.58亿美元,出口花卉种类以鲜切花、盆景等为主[2]。以鲜切花产地云南为例,2019 年玫瑰占比 50%,占全国玫瑰产量比例高达70%[2]。多头玫瑰作为新型切花,因“一枝多花”深受人们喜爱,其供货量和市场占有量均处于上升态势,而“爱丽丝”是其中的典型代表,2021年“爱丽丝”供货量位居多头玫瑰供货量前10位[3]。在切花月季实际生产和消费市场之间经常面临长距离运输,当新鲜花枝从母体上剪切下来后,因无保鲜措施或保鲜技术不当容易造成切花瓶插寿命变短、花瓣变色、弯头等现象,降低了切花观赏品质[4]。因此通过保鲜剂提升现代月季鲜切花的观赏价值,成为生产者和研究者长期以来关注的重点之一。

海藻寡糖是由海藻多糖降解得到的聚合度在2～10的直链或支链化合物,因保留独特活性基团,具有分子量小、水溶性好等特点[5]。海藻寡糖主要包括琼胶寡糖、褐藻寡糖、卡拉胶寡糖和岩藻寡糖等[6]。琼胶寡糖由琼二糖为重复单位连接而成,包括以Δ-半乳糖为还原端的新琼寡糖(Neoagaro-oligosaccharides,NAOS)和以内醚半乳糖为还原端的琼寡糖(Agaro-oligosaccharide,AOS)[7]。研究表明,海藻寡糖具有抗氧化、调节植物生长、提高植物抗逆性、减少植物病虫害等多种生物活性[8]。

目前,有关新琼寡糖(NAOS)应用于月季切花保鲜的研究较少,月季品种的特异性也导致保鲜剂处理方式的差异。笔者以新琼寡糖为处理液,对多头切花月季“爱丽丝”进行瓶插保鲜处理,通过测定瓶插期间的花径、鲜重、水分平衡和瓶插寿命等指标,研究新琼寡糖对多头切花月季“爱丽丝”保鲜效应的影响,以期为月季鲜切花及其他花卉鲜切花保鲜上的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料试验材料为多头切花月季“爱丽丝”,购自昆明方德波尔格玫瑰花卉有限公司,要求花朵新鲜程度和花朵颜色一致,花枝形态相近,开放度一致,无病虫害和机械损伤。新琼寡糖(Neoagaro-oligosaccharides,NAOS)由自然资源部第三海洋研究所制备提供,成分为新琼四糖和新琼六糖。蔗糖为国药集团化学试剂有限公司生产。试验于2021年12月— 2022年1月在山东省农业科学院花卉育种与栽培实验室进行。

1.2 试验方法将月季花枝插在蒸馏水桶里吸水1 h后,每个花枝主茎长度修剪为 50 cm,茎基部剪成斜口,剪去下部叶片,仅保留上部3片复叶和5个花头。将处理好的花枝插入盛有500 mL瓶插液的花瓶中,每瓶瓶插3枝,用保鲜膜覆盖于花瓶瓶口,以防止瓶中水分蒸发。共设置4个处理:CK,500 mL蒸馏水;T1,500 mL蒸馏水+ 10 g/L蔗糖;T2,500 mL蒸馏水+100 mg/L新琼寡糖;T3,500 mL蒸馏水+10 g/L蔗糖+100 mg/L新琼寡糖。每个处理重复3次。将花瓶摆放整齐,置于16～20 ℃的实验室内。定期观察及测定月季切花的外观和相关指标。

1.3 测定项目与方法2021年12月—2022 年 1月,对瓶插期间的多头切花月季各个性状进行观察并记录。性状记录标准[1]:①花径(cm)。 每间隔48 h测量各处理花朵直径,采用花朵直径的最大值,瓶插寿命结束时不再测定花的直径。②花径变化率(%)。花径变化率=(当日测定切花花径-瓶插首日切花花径)/瓶插首日切花花径×100%。③鲜重变化率(%)。采用称量法,从鲜切花瓶插之日起,每天测定月季花枝的重量,直至瓶插终止。鲜重变化率=当日测定鲜重/瓶插首日鲜重×100%。④水分平衡值(g)。使用分析天平测量:A=瓶+保鲜液+花枝质量;B=瓶+保鲜液质量。花枝吸水量为2次测量B 的质量差值,花枝失水量为2次测量A 的质量差值。花枝水分平衡值=花枝吸水量-花枝失水量。⑤瓶插寿命(d)。每天观察鲜切花的形态变化,当发生花瓣变色、垂头等现象时,即表示瓶插寿命结束。

1.4 数据统计利用Excel 2010、IBM SPSS Statistics 26和GraphPad Prism 8软件进行数据处理、显著性检验和分析、制图。

2 结果与分析

2.1 不同保鲜剂处理对切花月季花径和花径变化率的影响由图1可知,不同处理在瓶插期间其花径的表现趋于一致,均是先增大后减小,但花径大小有所差异,达到最大值的时间也不同。从第3天开始,T2处理切花花径明显大于其他处理(图1A)。T2处理后的切花月季花径在第11天达到最大值3.96 cm,比CK增加了18.21%,花径变化率也达到最大值132.75%(图1B)。T3处理花径最大值与CK处理相似。由此可见,T2处理明显增大了切花月季花径,延长了开放到最大花径的时间。

图1 不同保鲜剂处理对切花月季花径(A)和花径变化率(B)的影响

2.2 不同保鲜剂处理对切花月季鲜重变化率的影响由图2可知,各处理的鲜重变化率均呈先上升后下降的趋势,且均于第5天时鲜重变化率达到最大值,即达到呼吸高峰。鲜重变化率上升最快的是T1处理,最慢的是T3处理,而T2处理的上升速率介于两者之间。达到呼吸高峰后,鲜重变化率逐渐下降。CK、T1和T2处理鲜重变化率大于100% 的时间均是9 d,而T3处理是7 d。达到呼吸高峰时,T1处理的鲜重变化率最大,为111.11%,比CK上升了0.42%,比T2处理上升了2.78%;T2处理的鲜重变化率为108.10%,比CK下降了2.29%;T3处理的鲜重变化率最小,为102.55%,比CK下降了7.31%。

图2 不同保鲜剂处理对切花月季鲜重变化率的影响

2.3 不同保鲜剂处理对切花月季水分平衡的影响当吸水量大于失水量时,水分平衡值大于0,当吸水量小于失水量时,水分平衡值小于0。由图3可知,各处理的水分平衡值呈下降趋势,但T1和T3处理降到一定值后又出现上升。在第5天时,T3处理的水分平衡值为0,之后均为负值,T2和T1处理的水分平衡值仍大于0。在第7天时,所有处理的水分平衡值均为负值。瓶插后期,T2处理出现最小水分平衡值的时间为11 d,比CK、T1和T3处理均晚2 d。由此可知,T2处理在维持切花月季水分吸收方面较好,能改善切花月季体内的水分状况。

图3 不同保鲜剂处理对切花月季水分平衡的影响

2.4 不同保鲜剂处理对切花月季瓶插寿命的影响由图4可知,T1处理的瓶插寿命高于CK但低于T2处理,其瓶插天数为13.61 d,比CK增加了6.06%,比T2处理降低了5.02%;T2处理的瓶插寿命最长,其瓶插天数为14.33 d,比CK增加了11.67%;T3处理的瓶插天数为13.06 d,比T2处理降低了8.89%。结合瓶插结束时花枝外观(图5),3个处理的花朵外观较CK挺拔,CK的花枝垂头数量多,且有花瓣变色、干枯的现象;T2处理的切花月季最为挺拔,仅有稍微花瓣变色和花朵蓬松的现象;T1和T3处理均出现切花垂头和花瓣变色,但不如T2处理挺拔。由此可知,T2处理有利于延长切花月季的瓶插寿命,保持切花月季的花枝挺拔姿态。

注:不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。

图5 不同保鲜剂处理对切花月季外观的影响(比例尺=3 cm)

3 讨论

海洋功能寡糖是海洋多糖通过物理、化学或酶解方法处理后得到的降解产物,其溶解性和生物利用率得到很大提高,可广泛应用于食品、农业、环境等领域[9]。研究表明,琼胶寡糖能够促进幼苗生长[10]、提高植物抗性[11]、延长果实保鲜期[12]等,但在花卉采后保鲜方面的研究较少。前人关于切花月季的保鲜研究多以单头切花品种为主,由于切花月季具有品种特异性,该研究选用多头月季品种“爱丽丝”,发现100 mg/L新琼寡糖处理能够增大花径,延长瓶插寿命,较好地维持水分平衡值,提高了月季切花的保鲜效果。

鲜切花花枝鲜重和鲜切花的保鲜期有密切关系,一般情况下,花枝增重越大,越会延长鲜切花保鲜期。切花从母体上被切割分离后,其本身的水分平衡被彻底打破。切花月季的正常生理代谢取决于吸水值与失水值的平衡,吸水值的减少一般是由于切花茎部的失水,导致空气进入导管形成气栓阻碍水分运动;而细菌、真菌等的大量繁殖也会造成木质部阻塞,导致茎中导管运输水分能力下降,切花逐渐凋萎。江斌[13]发现海藻寡糖结合1-MCP处理,可明显延长瓶插寿命,增大花径变化,延缓鲜重变化、水分平衡值和可溶性蛋白质含量的下降速度。马少敏等[14]使用5%海藻寡糖使切花月季的鲜重仅下降了28.3%,延缓失水,观赏日期比蒸馏水延长了1倍,有利于保鲜。景红娟等[15]发现壳寡糖能够延长月季切花瓶插寿命6.4 d,提高了抗氧化酶和过氧化氢酶的活性。Satoh等[16]使用1%木葡聚糖寡糖混合物促进了康乃馨的开花,增大了花径。该研究中,使用100 mg/L新琼寡糖能较好地维持切花月季的水分状况,使得吸水和失水较为平缓稳定,测得各项指标皆利于多头切花月季的保鲜,延长了瓶插寿命。

糖类是最早用于切花保鲜的物质之一,作为切花的主要营养源和能量来源很大程度上决定了切花的瓶插质量[17],其中,蔗糖作为鲜切花保鲜液的基础成分,可单独使用[17-18],或搭配其他成分如激素(IBA[1])、STS[4,19]、AgNO3[20]、8-HQ[21]、纳米银[22]、柠檬酸[23]等组成综合保鲜剂,可以有效延长鲜切花瓶插寿命,延迟花瓣衰老,提高保鲜效应。该研究中,将新琼寡糖和蔗糖复合(T3处理)使用后,发现其综合保鲜效果处于新琼寡糖(T2处理)和蔗糖(T1处理)之间,花径以及花径变化率有叠加效应,分别比蔗糖处理高9.57%和3.24%;延缓切花失水并没有优于新琼寡糖(T2处理),水分平衡值的变化幅度较大。所以,新琼寡糖与其他保鲜剂(如蔗糖)的综合使用是下一步切花月季保鲜应用的研究重点之一。