朱政財,朱報著,李文業,徐 放,王海華,楊會肖
(1.廣州市增城區林業和園林科學研究所,廣東廣州 511300;2.廣東省林業科學研究院 廣東省森林培育與保護利用重點實驗室,廣東廣州 510520)
鮮切花是從開花植物上切取的帶有花、莖和葉的花枝,是制作花籃、花束、花圈、胸針和瓶花的材料[1];進入21世紀以來,中國鮮切花產業呈快速發展態勢,2017年種植面積已達6.65 萬hm2,貿易額達1.58億美元[2]。保鮮液可延長鮮切花壽命、增大花型、增加花量,可提高鮮切花的商業價值,對鮮切花產業的生產、銷售和多用途應用等具有十分重要的意義。婁喜艷等[3]以非洲菊(Gerbera jamesonii)為試材,以蔗糖和6-芐氨基腺嘌呤為基本成分,添加不同濃度的8-羥基喹啉和硫酸鋁等溶液配制含有碳源、抗氧化劑和抑菌劑的保鮮劑,篩選出最佳保鮮劑組合。
美麗異木棉(Chorisia speciosa)又稱美麗吉貝、美人樹和酒瓶木棉,原產南美洲,是熱帶和亞熱帶地區廣泛栽培的觀賞樹種[4];具有花量大、花期長、花色艷和花型美的特點,9—11月開花,開花時絢麗耀目,是廣州市道路和風景園林的骨干樹種之一[5-6]。有關學者對美麗異木棉的觀賞類型[7-8]、遺傳資源評價[9]和資源培育[10-12]等方面進行研究,關于其鮮切花保鮮液的研究報道較少。本研究選用蔗糖為有機營養、8-羥基喹啉檸檬酸鹽為抗氧化劑和抑菌劑、硝酸鈣為氮源和鈣源,配制不同的保鮮液進行瓶插試驗,比較水分平衡值、花枝鮮重變化率、開花率、切花壽命、花高、花徑、相對電導率和過氧化物酶(POD)含量等指標,通過離差標準化方法,篩選效果最佳的實用性保鮮液,以期為美麗異木棉高值利用提供科學依據。
剪取同一株美麗異木棉的花枝,花枝長度(35±3)cm,剪去葉片,用清水浸泡基部5~8 cm。確保每條花枝有3~5 個已露紅的花蕾和1~3 個大氣球期花蕾,統計花蕾數量;瓶插前,花枝基部20 cm 用2‰多菌靈溶液消毒,瓶插容器為1 200 mL三角瓶。
試驗在廣東省林業科學研究院育苗溫室(113°22′E,23°11′N)內進行。以5、10 和20 g/L 的蔗糖,100、200 和300 mg/L 的8-羥基喹啉檸檬酸鹽,100、200 和300 mg/L 的硝酸鈣進行3 因素3 水平正交試驗設計,以純凈水為對照(CK),開展瓶插試驗(表1)。4 次重復,每瓶裝1 000 mL 保鮮液,插花枝3 條,用保鮮膜包扎瓶口,防止水分蒸發,瓶插期間室溫為21~27 ℃,相對濕度為70%~85%。

表1 美麗異木棉鮮切花保鮮液情況Tab.1 Situation of preservation liquids for fresh cut flowers of C.speciosa
1.3.1 切花壽命和開花率測定
切花壽命為該花枝第一朵花花瓣張開到80%的花出現垂頭或萎蔫的時間,共測定9 天。單花壽命為花瓣盛開到萎蔫失去觀賞價值的時間。取平均值作為切花和單花壽命。
開花率計算公式為[13]:

1.3.2 水分平衡值和花枝鮮重變化率測定
瓶插當天、3、5 和7 天分別測定1 次“溶液+ 瓶重”和“溶液+瓶重+花枝重”,共測定4次。吸水量為相鄰兩天的“溶液+瓶重”之差,失水量為相鄰兩天的“溶液+瓶重+花枝重”之差。
水分平衡值和花枝鮮重變化率計算公式為[13]:
1.3.3 花高和花徑測定
瓶插第2 天開始,每天上午用直尺測量花高和花徑(精確至0.01 cm),直至花瓣萎蔫失去觀賞價值為止,取最大值為該朵花的花高和花徑,共測定9天。
1.3.4 相對電導率和POD含量測定
各處理每重復分別取盛開2、4和6天各1朵花,測定花瓣的相對電導率和POD含量,重復測定3次。采用DDS-307 電導率儀測定相對電導率;采用分光法測定POD含量[14]。
采用R 軟件進行方差分析,對所有指標性狀進行單因素方差分析和Duncan多重比較[15]。

式中,yij表示第i個處理的第j個測量值;μ表示試驗均值;Ci表示第i個處理的效應值;eij表示剩余效應。
采用離差標準化法對開花率、單花壽命、切花壽命、花高、花徑、花枝鮮重變化率(第6 天與第2 天數據之差)和水分平衡值(第6 天與第2 天數據之差)7個性狀進行評價,計算綜合評價值。
開花率、單花壽命、切花壽命、花高和花徑的評價值計算公式為[16]:

花枝鮮重變化率和水分平衡值的評價值計算公式為:

式中,tk為第k個表型的評價值;為第i個處理的平均觀測值;xmax為該表型所有處理的最大平均觀測值,xmin為該表型所有處理的最小平均觀測值。
瓶插第2 天,不同處理的花瓣均張開,露出雄蕊和雌蕊。不同處理的鮮切花開花率和壽命差異顯著(P< 0.05)(表2)。鮮切花開花率為40.00% ~86.96%,平均67.16%;T6 處理最高(86.96%),比CK(63.64%)高36.64%;其次為T1 處理(80.95%),比CK 高27.20%;T8 處理最小(40.00%),比CK 低37.15%。單花壽命為5.32 ~ 7.04 天,平均5.71 天;T6 處理最長(7.04 天),是CK(5.56 天)的1.27 倍;其次為T2 處理(6.12 天),是CK 的1.10 倍;T7 處理最短(5.32 天),比CK 短4.32%。切花壽命為6.75 ~8.60 天,平均7.32 天;T6 處理最長(8.60 天),是CK(7.00 天)的1.23 倍;其次為T7 處理(8.00 天),是CK的1.14 倍;T8 處理最短(6.83 天),比CK 短2.43%。T6處理最優。

表2 不同保鮮液對開花率和壽命的影響Tab.2 Effects of different preservation liquids on flowering rate and life span
不同處理的花枝鮮重變化率差異不顯著。除T7 處理外,不同處理的花枝鮮重變化率隨時間增加呈減小的趨勢(圖1)。瓶插第4天,鮮重變化率為正值;瓶插第6 天,除T7 處理外均為負值,說明大多數花開始凋謝,結果與平均單花壽命5.71 天基本吻合。T7處理效果好。

圖1 不同保鮮液對花枝鮮重變化率的影響Fig.1 Effects of different preservation liquids on fresh weight change rate of flowering branches
花高和花徑是評價花卉觀賞價值的重要指標,通常同種植物花高和花徑越大,觀賞價值越高。不同處理鮮切花的花高和花徑存在一定差異。花高為9.93 ~ 11.44 cm,平均10.64 cm;T2 處理最高(11.44 cm),比CK(10.26 cm)高11.50%;其次為T4處理(11.07 cm),比CK高7.89%;T9處理最小(9.93 cm),比CK 矮3.22%(表3)。花徑為9.11 ~ 11.52 cm,平均10.54 cm;T2 處理最大(11.52 cm),比CK(9.11 cm)大26.45%;其次為T4 處理(11.44 cm),比CK 大25.58%;CK最小。

表3 不同保鮮液對花高和花徑的影響Tab.3 Effects of different preservation liquids on flower length and diameter
隨瓶插時間延長,不同處理的鮮切花水分平衡值呈下降趨勢(圖2)。瓶插第2天,水分平衡值差異顯著(P<0.05),T4 處理最高(16.59),顯著高于T3、T7、T8和T9處理(P<0.05),比CK(10.10)高64.26%;T9處理最低(4.78),比CK低52.67%。瓶插4天后不同處理間水分平衡值差異不顯著。瓶插4天內,水分平衡值均大于0;瓶插第6天,水分平衡值均小于0。

圖2 不同保鮮液對水分平衡值的影響Fig.2 Effects of different preservation liquids on water balance value
植物相對電導率增大,預示植物衰老甚至死亡。隨著瓶插時間的延長,不同處理的鮮切花相對電導率均變大(表4)。POD 參與呼吸作用、光合作用及生長素的氧化,老化組織中活性較強,幼嫩組織中活性較弱。瓶插第4 天,不同處理的鮮切花POD含量達最大值。

表4 不同保鮮液對相對電導率和POD含量的影響Tab.4 Effects of different preservation liquids on relative conductivity and POD content

續表4 Continued
選取開花率、單花壽命、切花壽命、花高、花徑、鮮重變化率和水分平衡值7個性狀對保鮮液進行綜合評定。結果顯示蔗糖對開花率影響極顯著(P<0.001),對單花壽命和切花壽命影響顯著(P<0.05);硝酸鈣對開花率和切花壽命影響極顯著(P<0.001,P< 0.01),對單花壽命影響顯著(P< 0.05);蔗糖、8-羥基喹啉檸檬酸鹽和硝酸鈣對花高、花徑、花枝鮮重變化率和水分平衡值均影響不顯著(表5)。

表5 保鮮液內不同組分保鮮效果方差分析Tab.5 ANOVA of different components in preservation liquids on fresh-keeping effects
依據7 個性狀綜合評價不同保鮮液的效果,可知T6處理的綜合評價值最大(4.84),T6處理最適合保存美麗異木棉的鮮切花;其次為T7 處理(4.18);T10 處理的綜合評價值最小(1.83),保鮮效果最差(表6)。

表6 不同保鮮液7個性狀的離差標準化值與綜合評價值Tab.6 Min-max normalization and comprehensive evaluation of seven traits of preservation liquids
鮮切花與母體分離后會導致水分缺失、營養物質供應不足和光合能力下降等問題,可通過外供糖源增加營養供應、補充抗氧化劑增強水分流通、增補氮源提高光合能力延長鮮切花的保鮮時間[17-18]。由于生物學特性差異,各種鮮切花需求的糖源、抗氧化劑和氮源等含量一直是研究熱點。趙敏等[19]依據鮮切花瓶插壽命、水份平衡值和鮮質量變化率等指標,篩選出3 g/L蔗糖+150 mg/L 8-羥基喹啉+0.6 mg/L食子酸丙酯+50 mmol/L水楊酸等3種適合百合(Lil?ium browniivar.viridulum)鮮切花的保鮮劑;王燕等[20]采用蔗糖、檸檬酸、硫酸鋁和8-羥基喹啉研究唐菖蒲(Gladiodus gandavensis)鮮切花保鮮劑,得出700 mg/L檸檬酸+250 mg/L硫酸鋁+500 mg/L 8-羥基喹啉保鮮效果最佳;而8-羥基喹啉檸檬酸鹽的效果在本研究中雖不顯著,但已呈現一定相關趨勢,后續通過調整濃度可能會篩選出影響鮮切花保鮮的配方。本研究利用離差標準化分析,發現T6處理(20 g/L 蔗糖+ 100 mg/L 8-羥基喹啉檸檬酸鹽+200 mg/L硝酸鈣)能提高美麗異木棉鮮切花開花率,延長切花壽命,保鮮效果最好。
觀花植物的花朵壽命、花高、花徑、花期和花型等是評價植物觀賞價值的主要指標,在其他指標相近的情況下,單花平均壽命較長、花高和花徑較大的植株觀賞價值相對較高。本研究發現美麗異木棉鮮切花瓶插后單花平均壽命為5.71 天、平均花高為10.64 cm、平均花徑為10.54 cm;張方秋等[8]在露地栽培研究中發現單花平均壽命4~7天、平均花高10.51 cm、平均花徑11.91 cm,與本研究結果相近,說明美麗異木棉鮮切花在水培條件下,不會影響其花朵大小。在外源營養物質一定的情況下,花型較小的鮮切花壽命比花型較大的鮮切花長,因為花型較大的鮮切花消耗營養物質較多。鄭鵬麗等[13]研究認為合適的保鮮液能使菊花(Chrysanthemum morifolium)保鮮31天,本試驗中的鮮切花鮮重變化率和水分平衡值6天后為負值,切花壽命也僅維持9天,差異較大。
硝酸鈣能中和土壤中的酸性,最佳施用量可提高作物產量和質量,降低生產成本,在農業上廣泛用于基肥、追施、沖施、葉面噴施和無土栽培的營養液中。本試驗中的200 mg/L硝酸鈣可增大鮮切花的花高和花徑,延長切花壽命,也證明鈣離子在美麗異木棉花蕾孕育和開花過程中具有重要作用,與朱報著等[12]得到鈣離子促進美麗異木棉開花的結果一致。
水分平衡值大于0 才能維持鮮切花基本活力。因植物種類差異,鮮切花水分平衡值小于0 的時間也存在差異,田如英等[21]發現洋桔梗(Eustoma rus?sellianum)鮮切花的水分平衡值3 天后小于0;婁喜艷等[3]發現非洲菊鮮切花的水分平衡值8 天后小于0。本試驗中,美麗異木棉鮮切花瓶插4天內水分平衡值均大于0;瓶插第6 天均小于0,原因是所需的營養和水供給不足,花枝失水過多,衰老凋謝。水分平衡值下降至多少,美麗異木棉鮮切花才會完全失去開花能力,還需進一步研究。美麗異木棉的鮮切花適合瓶插,瓶插后單花壽命、花高和花徑與露地栽培相近,不會影響其觀賞價值;T6 處理(20 g/L 蔗糖+100 mg/L 8-羥基喹啉檸檬酸鹽+200 mg/L硝酸鈣)能提高開花率,延長切花壽命,保鮮效果最好。