Zn2+对百合鲜切花保鲜效应的研究

2018-05-15昝亚玲尉淑珍

现代园艺 2018年9期

王磊，昝亚玲，尉淑珍

（1运城学院理科实验中心，山西运城 044000；2运城学院生命科学系）

百合(Lilium browmii)属百合科（Liliaceae）百合属（Lilium），是多年生草本植物，是世界著名切花之一。其花朵鲜艳，优雅，是一种高质量的高档花卉，被视为“百年好合，百事如意”的象征，广泛应用于各种庆典活动，节日及人们的日常生活，均受到消费者的青睐，目前已成为切花市场主要品种[1]。据农业部在2012年花卉统计数据中表明，中国百合切花栽植面积高达9300hm2，销售量远远超过20亿支，销售额约为60亿元。

我国的百合生产水平在日益提高，但保鲜方面还是有所欠缺，每年鲜切花在采摘、运输、销售等环节中损失率达20%左右。因此，如何合理、充分、有效地保鲜百合，使其发挥鲜切花保鲜的宝贵价值成为人们关注的焦点。目前国内外就鲜切花保鲜方面作了很多研究，但至今为止，环保、无污染、保鲜效果好的保鲜剂研究较少。怎样合理使用保鲜剂，既不给环境造成污染，又能调控切花的生理代谢让茎基及其他部位吸收保鲜液进行调节，减缓切花衰老进程及延迟瓶插寿命，已成为目前研究的重点。本实验以“西伯利亚百合”作为材料研究不同浓度Zn2+保鲜剂对它的保鲜效应，为鲜切花保鲜提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为“西伯利亚百合”鲜切花，从山西运城花卉市场“南洋花店”购买大小一致、无病虫害、花蕾数目相似（每支2个花骨朵）、花蕾长度几乎一致（测量值约为5～5.5cm）、均含苞欲放、生长时期相近的百合花。

1.2 试验设计

试验于2016年3月18日～2016年4月3日在山西省运城学院生命科学系植物养分资源实验室进行，本试验共设5个处理（见表1），以蒸馏水为对照。切花购回实验室后，先使用锋利的刀片切割去茎下部的叶子，切花茎上部花朵地方的叶子必须保留。然后花枝末端浸泡在蒸馏水中，花枝末端使用锋利的剪刀剪成一个角度约为45°的斜切面，花枝长度（从末端到茎枝）约为20cm（切面要被蒸馏水浸泡）。剪好后再将花枝末端置于盛有无水乙醇的烧杯中2 min，最后插入锥形瓶中。锥形瓶中加入蒸馏水250mL不同浓度Zn2+保鲜剂，然后将切花插入锥形瓶中，深度为8cm（必须低于液体表面）。每瓶插3枝（每支2个花骨朵），每个处理重复4次。瓶口采用脱脂棉塞紧瓶口，防止保鲜液溶液蒸发。将锥形瓶置于实验室内散射光处。

表1 不同保鲜剂处理组合

1.3 测定指标

1.3.1 切花的瓶插寿命。从切花进行瓶插之时开始，如果外部的花瓣出现萎蔫或花瓣颜色发生改变、花朵弯头，标志着切花瓶插寿命将终止[2]。每天观察花朵新鲜度(新鲜、轻度萎蔫、中度萎蔫)、花朵变化（花瓣松动、花瓣脱落、花瓣颜色）、叶片变化（颜色、落叶、枯萎）。当外层花瓣萎蔫或花茎弯头证明切花已凋谢。

1.3.2 切花花朵直径。自切花瓶插开始，每隔3d使用游标卡尺采用十字法进行测量切花的花径，取其平均值。1.3.3切花鲜重变化率。从切花插入瓶中开始，每3d测定1次切花的鲜重。计算鲜重变化率（%）=（测定日鲜重－初始鲜重）÷初始鲜重×100[3]。

1.3.4 切花水分平衡值。自切花瓶插开始，每天分别测量溶液+瓶子的总质量+花枝的重量、溶液+瓶子的重量。花枝失水量=（第N次花枝+溶液+瓶子的总重量）-（第N+1次花枝+溶液+瓶子的总重量）,吸水量=（第N次溶液+瓶子的总重量）-（第N+1次溶液和瓶子的总重量）；水分平衡值测定水分平衡值=吸水量-失水量。

1.3.5 花瓣pH值的测定。自切花插入瓶中开始，每3 d摘取花瓣，花瓣使用蒸馏水清洗，表面水分使用滤纸吸干，使用分析天平称取1g，用剪刀剪成碎片，宽约为2～3mm，放入试管中，用15mL蒸馏水浸泡4h后，采用精密酸度计测定其pH值。

1.3.6 花瓣细胞膜相对透性的测定。从切花瓶插开始，每隔3d采用分析天平称取1.0g花瓣，蒸馏水清洗，花瓣表面水分采用滤纸进行吸干，剪成碎片，宽为2～3mm，置于试管内，加入15mL蒸馏水摇均匀后浸泡4 h后测溶液电导率（A），再沸水浴保温15min，冷却至室内温度，再测电导率（B），计算其相对透性=（A÷B）×100[4]。

2 结果与分析

2.1 不同浓度Zn2+对百合切花寿命的影响

由表2可知，与CK比较，处理1～4花枝瓶插寿命均比CK长，其中处理1效果最佳，瓶插寿命达16d，比CK延长3d。处理4保鲜效果次之，切花的瓶插寿命为15d，比CK延迟2d。处理2与处理3效果较差，仅比对照延长1d。由以上可知，处理1、处理4对百合切花保鲜效果较好。

表2 不同浓度Zn2+对百合切花寿命的影响单位：d

2.2 不同浓度Zn2+对百合切花花径的影响

花径的大小是切花保持观赏品质考察的一项非常重要指标，能显示切花的瓶插寿命及营养状况。从鲜切花保鲜及观赏品质角度考虑，其开放期越迟，盛开状态维持得越久，其保鲜效果就越好。从表3可以看出，不同浓度的保鲜剂均能促进花径增大，也在一定程度上减缓花径的增大速度。CK、处理1、处理4在瓶插第12d花径达最大值，其中处理1、处理4的花径达17cm以上。而处理2、处理3在瓶插第10d达最大值，处理2、处理3的增大速度较快，达到最大花径时间较早，凋落非常迅速，尤其是处理3。而处理1、处理4花径增大速度比较缓慢。可见处理1、处理4能有效促使百合切花花径的增大，又能够减缓切花花径达到高峰的速度，减小了花朵失水程度，维持花朵艳丽，从而提升了其观赏价值及延长切花开放时间，使保鲜效果最佳。

表3 不同浓度Zn2+对百合切花花径的影响单位：cm

2.3 不同浓度Zn2+对百合切花鲜重变化率的影响

花枝鲜重变化率是鲜切花衰老的重要指标之一，主要是反映了水分代谢是否平衡。随着保鲜时间的延长，花枝鲜重一般呈先增加后降低的趋势，且保鲜前期鲜重变化曲线中高峰值出现越迟，则该处理保鲜效果越好，保鲜后期鲜重降低幅度越大，说明该处理保鲜效果越差[5]。由表4可知，瓶插后，花枝鲜重变化率呈先增加后降低的趋势。处理2、处理3在瓶插第4d鲜重变化率达最大值。CK、处理1、处理4在第7d达高峰值，且比第4d花枝鲜重变化率分别增加了5%、25%、250%。在处理第10d，所有处理的鲜重变化均呈下降趋势，处理3、对照下降幅度较大，处理1、处理4下降幅度较小。由以上可知，处理1、处理4能够改善百合体内水分平衡，促进花枝吸水，增加鲜重，保鲜效果较好。

表4 不同浓度Zn2+对百合切花鲜重变化率的影响单位：%

2.4 不同浓度Zn2+对百合切花水分平衡值的影响

从表5可知，切花百合通过不同浓度Zn2+保鲜剂处理后，其水分平衡值均呈先上升后下降趋势，瓶插早期其水分平衡值均是正值，显示百合切花在瓶插初期的吸水量大于失水量。随着瓶插天数的增加，水分平衡值会产生负值，说明花枝失水量超过了吸水量，花枝开始萎蔫。与CK相比，溶液中加了保鲜剂后百合切花的水分平衡值均有不同程度的升高。第10d均降到负值，CK、处理3降为-3左右，而处理1后期的水分平衡值比较接近零。处理2、处理4分别降为-1.2、-1.3。因此，表明处理1、处理2、处理4明显地提高了切花百合切花的水分状况，保持了百合切花水分平衡及减缓花瓣由于缺水而致使凋落的过程，增加切花的瓶插寿命。

表5 不同浓度Zn2+对百合切花水分平衡值的影响

2.5 不同浓度Zn2+对百合切花花瓣pH值的影响

花瓣pH值的变化是反映切花衰老速度快慢的一项指标。由图1可知，切花百合的花瓣pH值平均为5.0左右，不同浓度Zn2+保鲜剂处理后的切花百合瓶插期间花瓣pH值都有所波动，但整体上均呈上升趋势，而CK上升幅度最大，并且花瓣pH值的峰值也是最高的。处理2与处理4上升幅度次之，处理1与处理3上升幅度较小。说明处理1与处理3能更好地稳定花瓣pH值的变化，更好地延长鲜花瓶插寿命及保持观赏品质。

图1 不同浓度Zn2+对百合切花花瓣pH值的影响

2.6 不同浓度Zn2+对百合切花花瓣细胞膜相对透性的影响

由图2可得，不同处理的切花百合花瓣细胞膜相对透性在瓶插保鲜期间出现的峰值有所不同。处理4的峰值最高，处理2与处理3的变化幅度最大，虽然CK的峰值比较低，但是与处理1相比，变化幅度比较大。因此，说明处理1中Zn2+浓度为20mg/L的花瓣细胞膜稳定性最好，能有效延缓切花的衰老，保鲜效果最好。

图2 不同浓度Zn2+对百合切花花瓣细胞膜相对透性的影响

3 讨论

大量的无机盐（如 K、Ca、Ni、Zn、Cu 等）能增大溶液的渗透势和花瓣细胞的膨压，有维持切花水分平衡的作用[6]。植物体内缺锌会导致过氧化物酶的活性升高，致使过量地积累自由基，对切花的细胞膜发生过氧化作用，促使膜的完整性遭到破坏，引起膜透性上升[7]。百合切花通过不同Zn2+浓度的保鲜剂进行处理后，其瓶插寿命都有所延长。李金枝等[8]进行了百合切花在化学保鲜处理后产生保鲜效应的研究，发现在不同的环境条件下，百合切花通过化学保鲜处理后，其瓶插寿命都有所延缓，提高切花的观赏品质。乔爱民[7]等研究表明，切花通过Zn2+改良液处理后，在瓶插期间切花花径的变化均呈现出前期升高、后期降低的趋势。本研究发现通过保鲜剂处理后，百合切花的瓶插寿命、花径与对照相比，均有所增加，其中处理1对切花的拼插寿命和花径效果较其他处理好。

万茜[9]等研究表明，加快切花衰老的一个重要原因是水分缺失，所以如何维持切花的水分平衡及鲜重变化显得很关键。本研究中百合切花在瓶插过程中鲜重变化的总趋势都是先增加后减少，经过保鲜剂处理后，鲜切花鲜重都有明显升高。当花枝鲜重随着瓶插时间的增长而下降且速度非常快时，表明此配方保鲜效果较差，反之，伴随着瓶插时间的增长而下降的速度缓慢，表明此配方保鲜效果最佳，也就是在鲜重变化曲线中峰值出现越晚，则其保鲜效果越好[10,11]。切花百合鲜重的降低以及后期切花的萎蔫主要是花茎的吸水能力下降，造成吸水不足，失水得不到补偿而打破了植株水分平衡，吸水能力的下降主要是由于木质部的导管堵塞。本实验与上述研究一致的。处理1中Zn2+浓度为20mg/L，随着瓶插天数增加，百合切花的鲜重减少最为缓慢，因此，处理1的保鲜鲜果最好。

切花体内水分平衡是一个非常复杂的过程。切花的花茎侧面及切口等是切花吸水的位置，但花瓣体表及叶片气孔等是切花水分消耗的部位，并且主要由气孔开度和花瓣数目及大小等条件决定。切花瓶插期间，某一时间水分平衡值就会降为0，并且与其瓶插寿命表现出非常明显正相关。鲜切花脱离母体后，当水分损失到达某一程度时，就难以恢复了，因此，在衰老过程中起着相当重要的控制作用的是水分胁迫[12,13]。切花水分失调的原因主要是由于切花茎的导管堵塞引起的。本研究表明，处理1中Zn2+浓度为20mg/L的百合切花，第10d才降到负值，且处理1后期的水分平衡值比较接近零。因此，Zn2+浓度为20mg/L的保鲜剂可以明显地改善切花百合体内的水分状况，保持了水分平衡及减缓花瓣因为失水而造成凋落的过程，延长其瓶插寿命，保鲜效果最佳。

曹智[21]等研究认为鲜切花在衰老的过程中，就会使蛋白质不停的降解，减少营养物含量，产生大量的游离氨基酸，造成花瓣pH值上升，使切花的衰老加快，花瓣pH值的上涨幅度越大，证明其衰老速度越迅速。本试验研究的结果也表明，与对照组相比，保鲜剂处理后的百合切花的花瓣pH值上升速度均较缓慢，伴随着Zn2+浓度上升，花瓣pH值的上升速度也加快，衰老速度也加快，寿命也较短。因此，Zn2+浓度为20 mg/L的保鲜剂处理后保鲜效果最佳。

细胞膜相对透性可以作为细胞活力和表示细胞衰老程度的一个生理指标。细胞膜相对透性的数值越大[14]，细胞膜的结构越不完整，损伤或衰老程度越大，从而促使细胞液产生外渗现象，降低百合切花瓶插寿命。王苏粤[15]等研究认为锌离子能够减少积累自由基，可以减缓植物细胞膜过氧化，保护细胞膜的相对透性。本研究与上述研究也一致，得出20mg/L的Zn2+具有减缓细胞膜透性的增长，延长了百合瓶插寿命，而且保鲜效果最好。

4 结论

本研究结果表明，用20mg/L、60mg/L、100mg/L 3个不同浓度Zn2+及30mg/L浓度AgNO3保鲜剂处理后的百合切花，均能减少水分和营养物质损失，有利于百合切花瓶插鲜重的维持，减缓花瓣pH值上升的幅度，延缓膜通透性的增大。其中Zn2+浓度为20mg/L的保鲜剂对百合切花具有较好的保鲜作用，与保鲜剂AgNO3相比，具备便于配备、不易变质、价格低廉、无毒、对环境不会造成污染、对人体无害等优点。

（收稿：2018-01-24）

参考文献：

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