磷酸钠对康乃馨切花保鲜效果的影响
2015-07-31马丽
马丽
摘要:以康乃馨(Dianthus caryophyllus L.)为材料,初步研究了不同磷酸钠浓度对康乃馨切花的观赏寿命、花径、鲜重等外观形态指标及水分平衡、花青素含量、过氧化氢酶(CAT)活性等生理指标的影响。结果表明,含有0.2 g/L的磷酸钠保鲜液可有效延长康乃馨切花寿命,促进切花鲜重的增加与花径的增大,有利于保持水分平衡,抑制花青素的降解,保持CAT酶活性。
关键词:康乃馨(Dianthus caryophyllus L.);鲜切花;磷酸钠;瓶插寿命
中图分类号:S682.1+9;S609+.3 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)11-2698-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.11.037
The Influences of Sodium Phosphate Tribasic on the Preservation
Effect of Cut Carnations Flower
MA Li
(Department of Life Science, Shangqiu Normal University, Shangqiu 476000, Henan, China)
Abstract: Take cut-flowers of carnation (Dianthus caryophyllus L.) as plant materials, this text has researched the influence of different preservative solution contain different consistence sodium phosphate tribasic on the appearance indexes including vase life, maximum diameter, fresh weight together, value of moisture balance, anthocyanin content and catalase (CAT) enzyme activity. The results showed that the preservative solution which mixed with 0.2 g/L sodium phosphate tribasic could lengthen the vase life, increase the fresh weight and the maximum diameter effectively. Meanwhile, it was benefit to maintain the moisture balance, inhibite the degradation of the anthocyanin, and increase the CAT enzyme activity.
Key words: carnation(Dianthus caryophyllus L.); fresh-cut flower; sodium phosphate tribasic; vase life
康乃馨(Dianthus caryophyllus L.)又名香石竹,原产于南欧,为石竹科(Caryophllaceae)石竹属(Dianthus)植物,其花朵绚丽高雅,为“世界四大切花”之一,是当今市场上最畅销的切花品种,但康乃馨瓶插寿命比较短,影响其观赏价值。近年来,国内外对康乃馨切花保鲜途径及影响因素做了不少研究[1-4]。在切花保鲜剂中加入糖类,主要目的是提供呼吸基质,维持正常的呼吸作用,而单独使用蔗糖会抑制切花鲜重的增加,加速水分平衡值降低,缩短瓶插寿命,而柠檬酸具有杀菌能力,可以增加切花鲜重,还可通过瓶插液的透明度、有无异味测定其保鲜液的抗菌效果[5]。钙对切花衰老具有促进和抑制两方面的作用,保鲜剂中加入硝酸钙可以延缓康乃馨茎的弯曲[6]。目前,康乃馨保鲜剂一般用蔗糖、8-羟基喹啉、硝酸银、柠檬酸等组分处理切花,延长其瓶插寿命。但是对于钠离子等无机盐离子结合氯化钙的方法对康乃馨鲜切花保鲜的研究相对较少。本试验主要通过观察和测定不同浓度磷酸钠处理康乃馨鲜切花瓶插期间的外观形态、生理指标,综合分析磷酸钠对康乃馨鲜切花的保鲜效果,以期为进一步延长康乃馨切花瓶插寿命,提高保鲜质量,制定合理的保鲜技术提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
康乃馨选用商丘市市售品种,选择半平展状态、开放程度一致的健株。保留3片叶,叶片无残缺,留茎20 cm,以45°角剪花枝,每枝花上保留4片叶片。
1.2 试验处理
试验共设3个处理,见表1。将康乃馨切花分别插入盛有不同保鲜剂的250 mL三角瓶中,插入深度为切口以上5 cm,置于无直射光照射的通风透光的室内,每瓶5枝,每个处理3次重复。试验期间室温保持在10~20 ℃,相对湿度保持在60%~80%。每3 d更换1次保鲜液。
1.3 测定指标及方法
1.3.1 瓶插寿命 以康乃馨外层花瓣失水萎蔫、发生褐变、花枝弯茎达到90°失去观赏价值作为鲜切花离体后瓶插寿命结束的标志[7],记录瓶插开始到结束的时间。
1.3.2 花径 每天上午同一时间用游标卡尺测定花径,采用十字测量法,测每枝花的最大花径,取其平均值。
1.3.3 花鲜重和水分平衡 每天上午同一时间称取溶液和瓶的总质量,连续两次的差值即为吸水量;称取溶液与瓶以及花枝的质量,连续两次的差值即为失水量。花鲜重=(溶液质量+瓶质量+花枝质量)-(溶液质量+瓶质量)。水分平衡值=吸水量-失水量。根据每瓶花枝量计算单枝花的花重和水分平衡值。
1.3.4 花青素含量和过氧化氢酶(CAT)活性的测定 自瓶插第1天开始,每3 d测定一次,具体参照张志良[8]的测定方法。
1.4 数据分析
采用软件SPASS 16.0和Excel 2003进行数据统计分析和绘制图表。
2 结果与分析
2.1 磷酸钠对康乃馨鲜切花瓶插寿命的影响
由图1可知,各处理平均瓶插寿命在18.7~20.7 d,含有磷酸钠的B、C处理的瓶插寿命均长于不含磷酸钠的A处理,其中C处理瓶插寿命最长,为20.7 d,且与A处理差异显著。说明磷酸钠有利于延长康乃馨切花的瓶插寿命。磷酸钠浓度为0.2 g/L时,瓶插寿命比不含磷酸钠保鲜液处理延长2.0 d,比磷酸钠浓度为0.1 g/L的处理延长1.6 d。说明磷酸钠能够明显影响瓶插寿命。
2.2 磷酸钠对康乃馨鲜切花花径的影响
从图2可以看出,各处理均表现为随着瓶插时间的增加,花径呈先增加再减小的趋势,总体来看,C处理的花径增加最快,自瓶插第4天起,C处理花径均高于A、B处理。其中A处理在10 d时花径达到最大值6.65 cm,与初始花径相比增大了1.45 cm;B处理的花径在16 d时花径达到最大值7.02 cm,与初始花径相比增大了1.68 cm;C处理也在10 d时达到最大值,为7.40 cm,比初始花径增大了2.40 cm。可见磷酸钠在增大花径方面效果较好,且浓度为0.2 g/L的处理效果最好。
2.3 磷酸钠对康乃馨鲜切花鲜重的影响
鲜重是影响切花瓶插寿命的重要指标,一定程度上说明了植物组织中含水量的高低,水分是植物体内一切代谢过程进行的载体,可作为反应物参与某些代谢活动,还可维持细胞的紧张度。从图3可以看出,各处理切花鲜重均表现为先升高然后降低的趋势,其中A处理切花鲜重在保鲜液处理2 d时达到最大值,B、C处理在保鲜液处理3 d时达到最大值。3个处理最初鲜重基本一致,但C处理的切花鲜重在保鲜期间明显高于A、B处理,保鲜后期切花鲜重表现为C>B>A。瓶插22 d后,A、B、C各处理鲜重分别比处理前降低32.3%、27.7%和18.8%,表明C处理保鲜效果优于另外2个处理。
2.4 磷酸钠对康乃馨鲜切花水分平衡的影响
切花细胞只有在维持一定渗透压的情况下即体内水分大致平衡,才能维持其正常的生理代谢活动。从图4可以看出,各个处理的水分平衡值随着瓶插时间的增加呈现降低趋势。瓶插前期,B、C处理水分平衡值明显高于A处理,第14天起,各处理水分平衡值基本一致。A处理在瓶插第9天时降为负值,而B和C处理在瓶插第10天时降为负值。水分平衡值为负值表明吸水量小于失水量,切花开始发生萎蔫。结果显示,磷酸钠处理的保鲜液可以改善康乃馨切花体内的水分平衡情况,从而延缓康乃馨切花因失水而导致的萎蔫过程,提高了切花的观赏品质和保鲜寿命。
2.5 磷酸钠对康乃馨鲜切花花青素含量的影响
花青素是植物体内广泛分布的花色素之一。切花随着时间的增加,花色逐渐变淡或者消失,这主要是由花青素变化引起的[9]。花青素含量越高,切花越鲜艳,观赏价值就越高[10]。从图5可以看出,各处理花青素含量均呈现出先下降后上升又下降的趋势,在瓶插第10天时,B、C处理花青素含量均达到最大值。瓶插第1天,各处理花青素含量差异不显著;从瓶插第4天开始,不同处理间花青素含量差异变大,B、C处理在瓶插第4天开始花青素含量均高于A处理,且差异均达到显著水平。表明磷酸钠处理在一定程度上抑制了花青素的降解,在瓶插过程中,花青素下降幅度减小,从而有利于维持切花较长的瓶插寿命,保证了切花的观赏品质。
2.6 磷酸钠对康乃馨鲜切花CAT活性的影响
过氧化氢酶广泛存在于植物组织中,可促使H2O2分解而使细胞免于遭受H2O2损害,是生物防御体系的关键酶之一,其活性与植物的代谢强度有一定关系,可以根据其酶活性水平判断植物是否受到氧化损伤[11]。由图6可知,各处理的CAT活性在瓶插过程中的变化趋势与花青素含量表现一致,也表现为自瓶插初期先降低后逐渐升高,到第10天达到最大值,之后又逐渐降低。与A处理相比,含磷酸钠的B、C处理可以提高切花中CAT活性,从而提高了切花清除自由基的能力,延缓切花衰老。但从差异显著水平来看,仅在处理第4天和第13天时, C处理的CAT活性显著高于A处理外,其他时间各处理间差异均没有达到显著水平。
3 小结与讨论
康乃馨切花在瓶插期间经历了从半平展状态到盛开再到失水萎蔫的过程,色泽由鲜艳逐渐变暗,质地由坚挺到弯曲,茎叶由深绿到枯萎。瓶插期间的康乃馨逐渐失水萎蔫、衰老,原因是瓶插期间水分的胁迫、能源的缺乏、乙烯的生成及真菌、细菌的滋生等,这主要由呼吸作用和细胞养分水解两个代谢过程来决定。外供糖源将参与延长瓶插寿命的基础过程,起着保持细胞中线粒体结构和功能的作用,通过调节蒸腾作用和细胞渗透压促进水分平衡,增加水分吸收,而蔗糖是保鲜液中使用最广泛的碳水化合物之一[12-14]。且当蔗糖浓度为100 g/L时,保鲜效果较好[15]。而磷酸钠在保鲜上的作用是直接或间接参与代谢过程,并且可以维持原生质膜的稳定性和花瓣细胞的渗透压,维持水分平衡。所以本试验以100 g/L的蔗糖作为外供糖源并以明矾、水杨酸等作为基础成分,研究不同浓度磷酸钠对康乃馨的保鲜效果。
鲜切花的水分平衡对维持切花外观有重要作用。陈丹生等[16]认为,一定浓度的CaCl2、ZnCl2、NaCl均有保持切花水分平衡的作用,进而有利于减少溶质外渗,维持相对稳定的膜结构,提高切花瓶插期的观赏品质。因此本试验在瓶插过程中加入CaCl2,目的是为了保持康乃馨切花的含水量。另外试验证明,0.1 g/L和0.2 g/L的磷酸钠有利于维持切花的水分平衡,其中浓度为0.2 g/L时效果较好,且0.2 g/L的磷酸钠处理在瓶插过程中,花径、鲜重均明显高于无磷酸钠的处理,进而瓶插寿命也最长。
在瓶插初期,康乃馨鲜切花的吸水量和失水量均表现为下降趋势,这是由于切花采摘后没有及时进行保鲜处理,而后瓶插时切花必须吸收大量水分并加强呼吸代谢消耗来作为补充。前人在研究过程中也遇到过同样的问题[17]。磷酸钠可以适当增加切花的吸水量,减少失水量,之后趋于稳定。随着时间推移,水分平衡值出现降低的趋势,而对照组出现较多负值,说明磷酸钠具有一定的维持水分平衡的功能,从而延缓花瓣因失水而导致的萎蔫过程[18]。
活性氧会造成膜脂过氧化,使膜的渗透性降低,从而引起切花衰老,CAT在清除活性氧中起着重要作用,可消除植物体内活性氧的伤害,CAT活性越强,说明其清除活性氧的能力越强。经过磷酸钠处理的保鲜液有提高CAT活性的作用,从而可以延长康乃馨鲜切花的瓶插寿命。康乃馨切花在瓶插期间,CAT活性在处理4 d后呈现先上升后下降的趋势,这与前人研究结果相似[19]。
综上可知,磷酸钠具有延长康乃馨鲜切花瓶插寿命、促进鲜切花花径增大、保持鲜切花花重、维持水分平衡的作用,并且在一定程度上可以抑制花青素降解及提高切花中CAT活性,延缓切花衰老,以保证切花的观赏品质,且以0.2 g/L的磷酸钠处理效果较好。
参考文献:
[1] 马 丽.明矾和硝酸铵对康乃馨切花保鲜效果的影响[J].北方园艺,2013(22):135-137.
[2] 李小玲,华智锐,杨文文.预处理结合低温贮藏对康乃馨切花保鲜效果研究[J].河南农业科学,2012,41(7):131-133.
[3] 周 燕,谢振财,樊 磊.硫代硫酸银对康乃馨鲜切花保鲜效果的影响[J].北方园艺,2013(24):140-142.
[4] RAGHOTHAMA K G,LAWTON K A,COLDSBROUGH P B,et a1.Characterization of an ethylene-regulated flower senescence related gene from carnation[J]. Plant Molecular Biology,1991, 17(1):61-71.
[5] 甄志先,张景兰,李彦慧,等.几种保鲜药剂组合对香石竹保鲜效果的影响[J].河北林果研究,2007,22(3):321-323.
[6] 彭永宏,宋丽莉,李 玲.鲜切花衰老生理与保鲜技术研究进展[J].华南师范大学学报(自然科学版),2002(2):120-126.
[7] 刘碧容,王 艳,周 荣.几种简易保鲜液对玫瑰鲜切花瓶插效果的影响[J].佛山科学技术学院学报(自然科学版),2012, 30(3):35-38.
[8] 张志良.植物生理学实验指导[M].北京:高等教育出版社, 1990.
[9] 吕明霞,茅林春,赵德胜.保鲜剂对香石竹切花保鲜的生理效应[J].植物生理学通讯,1993,29(1):37-38.
[10] 孟繁静.植物花发育的分子生物学[M].北京:中国农业出版社, 2000.296-298.
[11] 刘灵芝,钟广蓉,熊 莲,等.过氧化氢酶的研究与应用新进展[J].化学与生物工程,2009,26(3):15-18.
[12] 李文祥,赵 燕.几种药剂处理对玫瑰切花瓶插寿命的研究[J].云南农业大学学报,2001,16(3):206-208.
[13] 米银法,王进涛,刘 伟,等.外源6-BA对“国华白越山”菊花切花保鲜效果的影响[J].北方园艺,2011(6):171-174.
[14] 马 丽.几种试剂组合对菊花切花保鲜效果的影响[J].北方园艺,2013(4):135-138.
[15] 邸 葆,张 钢,陈段芬.蔗糖浓度对非洲菊切花保鲜效果及生理特性的影响[J].北方园艺,2011(4):172-175.
[16] 陈丹生,丁有雄,唐为萍,等.几种保鲜剂对月季切花的保鲜作用[J].安徽农业科学,2007,35(16):4798-4800.
[17] 刘玉冬,杨静慧,刘艳军,等.延长百合鲜切花瓶插寿命保鲜液的筛选[J].天津农学院学报,2003,10(4):39-42.
[18] 丁玉华,刘鑫铭,张国海.不同保鲜剂对香石竹切花保鲜的影响[J].现代园艺,2011(14):3-4,11.
[19] 马海燕,李 永,郑春雷,等.4种植物生长调节剂对切花菊保鲜效果和生理作用的影响[J].河南农业大学学报,2012,46(3):278-283.