陳進 劉小林
摘要 隨著經濟的大力發展,切花的市場需求與日俱增,這就使得鮮切花的保鮮至關重要。本文綜合論述了鮮切花的采后生理變化特征、目前采用的保鮮技術及其保鮮效果,以期為新型高效保鮮技術的開發奠定基礎。
關鍵詞 鮮切花;采后生理;保鮮技術
中圖分類號 S68 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)15-0136-02
1 鮮切花概況及種類
1.1 鮮切花概況
切花是從植株活體上切取的具有觀賞價值的植物材料,如花枝、花朵和葉片。由根部將所吸收的水分、營養元素及激素無法運輸到切花的這些器官,然而這些器官仍然可以進行一系列消耗營養物質的生命活動,包括光合作用和呼吸作用。切花的保鮮是指采收鮮切花后,對其進行預處理,采用物理保鮮或添加化學物質的方法,維持切花體內的水分平衡及有機質平衡,從而達到延長切花壽命、提高觀賞價值及經濟效益的目的[1]。
1.2 鮮切花種類
月季、百合、菊花及唐菖蒲為世界四大切花。在我國,月季銷售額位列四大切花之首,2012年我國月季切花的種植面積為1.38萬hm2,交易額高達31.4億元[2]。此外,我國常見的切花種類還包括香石竹(康乃馨)、牡丹、馬蹄蓮、紅掌、文心蘭等。本文將概述以上不同切花的采后生理特征及其相應的保鮮技術。
2 鮮切花采后生理變化特征
2.1 水分代謝變化特征
體內水分代謝平衡是植物維持正常生命活動的基礎。鮮切花采后水分代謝會發生明顯變化:由于阻斷了根部對上部的水分供應,花莖的吸水能力開始下降,切花水分代謝發生紊亂。當切花失水量為鮮重的5% 時,花瓣失去膨壓,開始出現萎蔫癥狀,并最終導致切花衰敗。因此,切花采后對于含水量的保持至關重要。此外,鮮切花還會因切口糜爛而破壞輸導組織,從而誘使導管堵塞,所以將切花插入水中的簡單處理對于水分的供應是嚴重不足的,還需要考慮造成堵塞的因素[1,3]。
2.2 呼吸代謝及大分子物質代謝變化特征
呼吸代謝特征是衡量切花儲存及運輸壽命的有效指標。一般來說,呼吸效率與切花壽命成反比,即呼吸效率高的切花壽命相對來說較短[4]。鮮切花采后仍會進行呼吸作用,若采后處理方法不當,可造成切花呼吸旺盛,從而促進切花衰老。呼吸作用因不同的鮮切花品種而異,且與溫度、相對濕度及空氣氧分壓、二氧化碳分壓相關。增加空氣相對濕度及二氧化碳分壓均可降低呼吸作用,有助于延長切花壽命。
鮮切花采后,體內的各種生物大分子開始發生降解,如核酸、蛋白質及可溶性糖含量。隨著水分流失的加劇,催化降解代謝的各種酶的活性增強,從而促進核酸及蛋白質的降解,導致切花體內可溶性蛋白含量減少,游離氨基酸含量增加[5]。由于切花采后的呼吸作用消耗了大量的碳水化合物,因而切花采后體內的可溶性糖含量也呈下降趨勢[1]。因此,抑制采后切花中上述大分子物質的降解,可達到延緩衰老的目的。
2.3 活性氧代謝變化特征
切花采后體內的氧自由基大量生成,加劇了細胞膜脂過氧化作用,從而破壞了細胞膜完整性,使膜內電解質及小分子有機物大量滲出,從而導致一系列生理生化過程的紊亂,最終造成細胞損傷[6]。自由基的過量生成使得活性氧自由基的清除酶活性升高,如超氧化物岐化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)和過氧化物酶(POD)。因此,抑制氧自由基的生成及這些清除酶活性的變化可使切花壽命延長。
2.4 激素代謝變化特征
鮮切花中包含5類激素,即吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)、細胞分裂素(CTK)、乙烯(ethylene)和脫落酸(ABA)。乙烯和ABA有促進花瓣衰老的作用,CTK是植物天然抗衰老的因子[7],GA3與CTK的作用相似,可延遲花瓣衰老,而IAA具有促進和延遲衰老的雙重功效[8]。切花離開活體植株后,這5種激素的代謝發生紊亂,總體來說,切花中促衰老的激素如乙烯及ABA的水平升高;而CTK及GA3含量下降,加快了花瓣的衰老。IAA因其對衰老的雙重功效在不同切花中變化不同,如IAA可延遲一品紅的衰老,但也可促進香石竹的凋零[1]。掌握了這些規律,可以利用激素添加劑或衰老激素的拮抗劑來延緩切花的采后壽命。
3 保鮮方法
3.1 化學保鮮劑
常規的化學保鮮劑一般分為3種,即預處液(用于采后運輸前,減少切花彎莖率和鮮重損失率)、催化液(用于切花銷售前,使花蕾期采摘的花朵正常開放)及瓶插液(用于切花觀賞期間,以延長瓶插壽命)。
保鮮劑成分通常包括殺菌劑、糖類、無機鹽、有機酸、生長調節劑及乙烯抑制劑。其中,殺菌劑可以有效阻止花枝維管束堵塞,以增加花枝吸水量;糖類可增加鮮切花的滲透濃度,維持細胞膜的半透性,以促進切花吸水;無機鹽可有效維持胞內的酸堿平衡,調節滲透壓,以維持切花水分平衡;有機酸可顯著降低保鮮液的pH值,可防止切花腐爛。6-BA、GA3等具有延緩切花衰老的功效;乙烯抑制劑可大量抑制乙烯的生成,從而延緩衰老、延長切花壽命[9-11]。不同的切花品種可用不同濃度不同組合的這6種試劑構成保鮮劑,部分切花還采用一些新型的保鮮試劑,下面將按切花種類分別論述。
3.1.1 月季。譚 萍等[12]的研究表明,月季的最佳保鮮劑組合為2%葡萄糖+20 mg/L 6-BA+200 mg/L 8-羥基喹啉+100 mg/L 檸檬酸+0.5% Ca(NO3)2,與其他組合相比,該配方具有最高的瓶插壽命。在粉色月季中,以20 g/L蔗糖+200 mg/L 8-羥基喹啉為基礎保鮮液,添加不同植物生長調節劑具有不同效果。單獨添加5 mg/L 6-BA時,可明顯延長月季瓶插壽命(延長33.3%),延緩鮮重下降,減少脯氨酸積累;而單獨添加5 mg/L GA3無明顯的保鮮效果;同時添加5 mg/L 6-BA+5 mg/L GA3亦可延長瓶插壽命[13]。endprint
不同濃度的Al2(SO4)3和KH2PO4對玫瑰鮮切花的保鮮效果不同,其中120 mg/L Al2(SO4)3和75 mg/L KH2PO4可顯著延長切花的瓶插天數,分別延長了7 d和6 d,保鮮效果較顯著[14]。
3.1.2 百合。百合中常用的保鮮液為蔗糖、8-羥基喹啉、8-羥基喹啉硫酸、乙烯活性抑制劑硫代硫酸根(STS)及生長調節劑(以BA、GA為主)[15]。此外,孫 琦等[16]通過查閱大量文獻及多次試驗,開發了新型百合保鮮劑:以2~5 μg/g氯吡脲+0.1 μg/g二氧化氯為主,以2,4-二氯苯氧乙酸+硫酸鎂等無機鹽為輔。該新型保鮮劑具有顯著的殺菌功效,可阻止花莖導管堵塞,抑制乙烯生成,與市場上流通的保鮮劑可利鮮相比,可顯著延長切花保鮮壽命。
3.1.3 菊花。在非洲菊中,配方為2%蔗糖+200 mg/L 8-羥基喹啉+150 mg/L Al2(SO4)3+蒸餾水的保鮮劑具有最佳的保鮮效果[17]。在以10%蔗糖+200 mg/L 8-羥基喹啉為核心配方,分別添加200 mg/L檸檬酸、200 mg/L硝酸銀、200 mg/L硫酸鋁以及50 mg/L水楊酸對不同非洲菊切花保鮮效果的研究中,張麗娟等[18]發現50 mg/L水楊酸的保鮮效果最佳,上述4種添加劑的保鮮效果分別為水楊酸>硫酸鋁>硝酸銀>檸檬酸。
沒食子酸丙酯(propyl gallate,PG)為一種屬多酚化合物,具有較強的消除自由基的能力,已被用于保鮮果蔬,但是用于花卉保鮮的報道還比較少見。以非洲菊為試驗材料的研究表明,采用環保型保鮮劑(2%蔗糖+200 mg/L 8-羥基喹啉+150 mg/L 檸檬酸+0.5 mmol/L PG)具有顯著的保鮮效果:可明顯促進花枝吸水、增加切花花徑、延長切花盛開期、降低丙二醛(MDA)含量、延長瓶插壽命[19]。
蟛蜞菊切花的環保保鮮劑配方為2 g/L蔗糖+200 mg/L FeSO4+H2O[20]。
在白菊中,以3%蔗糖+100 mg/L 8-羥基喹啉+100 mg/L檸檬酸為保鮮底液的基礎上,添加15 mg/L硝酸銀或75 mg/L水楊酸,保鮮效果最佳,分別可延長瓶插壽命1.6 d及2.6 d[21]。
3.1.4 香石竹(康乃馨)。徐心誠[22]以3%蔗糖+250 mg/L 檸檬酸+50 mg/L 6-BA為基礎保鮮液,比較了8-羥基喹啉、CaCl2及AgNO3對香石竹的保鮮效果,結果發現添加100 mg/L AgNO3可顯著延長瓶插壽命(19.7 d),具有最佳的保鮮效果,8-羥基喹啉次之,而CaCl2不利于切花保鮮。
NO可與乙烯產生拮抗作用,抑制乙烯的生成。硝普鈉(亞硝酸鐵氰化鈉,SNP)是重要的外源NO供體,因而施用SNP可有效抑制乙烯引發的切花衰老。在香石竹中的研究表明,添加硝普鈉(SNP)有助于切花保鮮,采用20 g/L蔗糖+200 mg/L 8-羥基喹啉+150 mg/L 檸檬酸+30 mg/L SNP+10 mg/L 6-BA的處理組合,保鮮效果最佳[23]。
3.1.5 其他。對于大王龍船花切花,在100 mg/L 8-羥基喹啉的基礎液中添加不同濃度的果糖,發現100 mg/L 8-羥基喹啉+20 g/L果糖組合可顯著延長切花瓶插壽命(3.8 d),提高切花可溶性糖含量,降低水分平衡及質膜透性變化速度,從而延長切花保鮮周期[24]。
在天門冬切葉中,以150 mg/L 8-羥基喹啉+0.25%蔗糖為基礎液,添加不同濃度的GA3,發現75 mg/L GA3對天門冬切葉的保鮮效果最優,可使壽命延長3.89 d[25]。
王艷巧等[26]采用Box-Behnken中心組合試驗設計,并進行響應面回歸分析對牡丹切花涂膜保鮮劑進行優化,結果表明,16.9 g/L海藻酸鈉+3.1 g/L檸檬酸+15.3 g/L殼聚糖為最佳配方,可有效提高切花品質。
3.2 物理方法
3.2.1 低溫貯藏、冰袋預處理。卡羅拉月季切花在低溫下的貯藏期比高溫下要長,同時花瓣中含水量、糖含量及細胞膜相對透性均優于高溫條件下。在低溫條件下,添加低濃度臭氧(200 mg/h,處理0.5~1.0 h)+甲基環丙烯(0.5~1.0 mg/L)可提高保鮮效果[27]。
文心蘭鮮切花經冷庫預處理6 h+包裝箱內6個冰袋預處理2 d后,瓶插壽命達14.3 d,與對照相比,延長了2.5 d[28];紅掌鮮切花經冷庫預處理6 h+包裝箱內4個冰袋預處理2 d后保鮮效果最佳,瓶插壽命達12.1 d,與對照相比,延長1.3 d[29]。
3.2.2 真空冷藏保鮮技術。美國維瓦公司采用真空保鮮技術對月季鮮切花的保鮮效果進行了試驗,結果顯示,該技術可使月季保鮮期長達50 d,且切花品質良好[30]。
3.3 綜合方法
一些研究表明,綜合使用化學方法與物理方法可達到理想的切花保鮮效果,如對康乃馨品種瑪斯特切花的研究發現,超聲波+保鮮劑+生姜提取液的組合預處理有效推遲了切花水分平衡值的下降速率,延長了開花時間,減少了MDA含量,從而延緩了切花的衰老[31]。
在馬蹄蓮中,微波預處理+保鮮液的復合處理可顯著延長瓶插時間,延緩水分平衡值變負及鮮重變負的時間,同時可降低MDA含量,具有良好的保鮮效果[32]。
4 存在的問題及展望
盡管這些保鮮方法均已取得優良的保鮮效果,然而保鮮效果可能因不同的品種而異。此外,一些化學保鮮劑如硝酸銀等具有一定毒性,并非最安全的選擇;而一些綜合方法可能具有品種特異性,不利推廣。因此,還需要開創新型、高效、可廣泛普及的保鮮技術,以延長切花壽命,提高觀賞品質及經濟效益。
5 參考文獻endprint
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