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花朵在离开母体后其生命活动将受到一系列限制,如生理生化过程减缓、营养供给不足、氧化胁迫加剧、渗透调节失控等,体现为寿命大大缩短,从而影响观赏效果[1 − 2]。切花保鲜剂可维持花朵生理水平、提高花朵寿命和观赏性,从而促进鲜花产业的发展[3 − 4]。保鲜剂具有种类多、易获取、效果好、简单方便等特点,在鲜花保鲜领域广泛应用[5 − 6]。常见的保鲜剂成分主要有糖类、杀菌剂、盐类、激素、乙烯抑制剂、硅、氯化钙、柠檬酸、水杨酸、6-BA等[7 − 8],目前亦有一些新材料结合传统保鲜剂使用的技术[9 − 10]。例如,20 μmol·L−1 褪黑素对切花菊具有较好的保鲜效果[8],而20 g·L−1蔗糖+250 mg·L−1柠檬酸+0.04 mmol·L−1 褪黑素的复配保鲜剂使芍药(Paeonia lactiflora)切花寿命延长了6 d[11]。纳米银和1-MCP(1-甲基环丙烯)复合溶液通过维持水分平衡和质膜稳定性提高抗氧化能力,从而延长月季(Rosa hybrida)切花的瓶插寿命[12]。150 μmol·L−1 外源硝普钠可明显提高康乃馨(Dianthus caryophyllus)切花的可溶性蛋白含量、POD(过氧化物酶)和SOD(超氧化物歧化酶)活性,从而达到保鲜效果[13]。抗坏血酸具有抗氧化作用,可通过增强切花抗氧化酶活性降低膜脂过氧化程度,从而增加切花寿命[14]。STS(硫代硫酸银,silver thiosulfate)可抑制花朵对乙烯的敏感性,降低乙烯的副作用,从而提高寿命[15 − 16]。AVG(氨基乙氧基乙烯基甘氨酸,aminoethoxyvinylgycine hydrochloride)和AOA(氨基氧乙酸,aminooxyacetic acid)均为乙烯抑制剂[17 − 18],可降低切花中乙烯的合成从而延缓衰老,达到保鲜效果。
木兰属(Magnolia)植物具有独特的观赏性,在我国园林绿化中广泛应用[19]。紫玉兰(Magnolia liliflora)是木兰属中一种,花色艳丽、具有香味、树形多姿,经济价值较高,在我国已有2000多年栽培历史[20 − 21]。目前对于紫玉兰的研究主要集中在繁殖培育[22]、花色形成机制[23]、基因与代谢分析[24 − 25]、品种发掘[26 − 27]、化学成分[28]、产品开发[29]等方面。对于木本观赏切枝的采前处理,尚局限在牡丹(Paeonia × suffruticosa)、月季等少数种类[30]。紫玉兰作为优质木本资源,其木质化茎秆在瓶插中具有形态稳定性优势,若能突破保鲜技术瓶颈,可填补市场空白。因此,开展紫玉兰的瓶插试验,研究其采后变化过程,改进保鲜剂配方,以延长其保鲜期限,对于提升紫玉兰鲜切花的生产价值具有重要的意义。
本研究通过设计瓶插试验,选择4种保鲜剂各2种浓度,探究保鲜剂对不同时期紫玉兰花朵的影响,以期为紫玉兰的资源开发利用提供试验参考与理论支持。
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试验地位于广西南宁市青秀山风景区内的广西亚热带园林植物研究中心(22° 47′N,108° 23′E),该地区属亚热带季风气候,光照充足、气候适宜,年均降水量1 310 mm,年均气温21.6℃。
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试验材料为盛花期(外轮紫红色花被片完全展开,内轮花被片直立或微张)、初花期(外层花被片基部松解,顶端逐渐展开)和露红期(苞片开裂、露出紫红色花被片)紫玉兰花朵。于2025-03-12的8:00采自青秀山风景区种质资源圃中的地栽紫玉兰母株,株高(311.00±97.69)cm,胸径(12.33±2.52)cm。采集后立刻装入冰盒,迅速带回实验室进行瓶插处理,确保试验环境光线充足且阴凉通风。供试盛花期花朵鲜质量为(7.79±0.94)g,初花期花朵鲜质量为(5.02±0.84)g,露红期花朵鲜质量为(3.33±0.79)g。
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试验结束于花朵凋谢时。选取4种保鲜剂各2种质量浓度,取清水作为对照组(表1)。瓶插容器使用小号透明玻璃植物组培瓶(容量约20 mL),分别将上述配好后的保鲜剂或清水各15 mL装入瓶中待试。3个时期分别9个处理,重复3次,共81瓶。试验开始后,每天8:00和18:00使用电子天平测定各处理鲜质量,并计算鲜质量比(鲜质量比=测定时鲜质量/初始瓶插时鲜质量)。对所有处理拍照记录,根据拍照结果统计花朵寿命。由于紫玉兰整朵花因衰老而凋谢的过程较快,将试验中花朵第一片花被片凋落时视为花寿命结束。
处理
Treatment保鲜剂成分
Preservative
ingredients保鲜剂浓度
Preservative
concentration1 抗坏血酸(VC) 1.00 g·L−1 2 2.00 g·L−1 3 硫代硫酸银(STS) 0.50 mmol·L−1 4 2.00 mmol·L−1 5 氨基乙氧基乙烯
基甘氨酸(AVG)0.15 mmol·L−1 6 1.00 mmol·L−1 7 氨基氧乙酸(AOA) 15.00 mg·L−1 8 30.00 mg·L−1 CK 清水(Water) — Table 1. Experimental protocol for preservation treatment of Magnolia liliflora cut flowers
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采用SPSS 25软件进行方差分析和邓肯多重比较分析,采用Excel 2019软件作图。
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如图1所示,由于各处理中盛花期紫玉兰花朵均在14 h后开始凋谢,故盛花期仅记录第14 h时各处理的鲜质量比。第14 h时盛花期紫玉兰花朵鲜质量比在各处理中无显著差异(P>0.05)。除处理5和6的鲜质量比(0.95和0.94)小于1外,其余各处理均大于1。如图2所示,盛花期紫玉兰花朵寿命在各处理中无显著差异(P>0.05)。总体而言,保鲜剂对盛花期紫玉兰花朵鲜质量和寿命无明显影响。
Figure 1. Effects of preservatives on fresh weight ratio of Magnolia liliflora at the blooming stage after 14 hours of vase insertion
如图3所示,不同处理间盛花期紫玉兰切花的衰败进程无显著差异。其中处理1、2、3、5、7和8的盛花期紫玉兰切花均只维持至14 h,而后迅速凋谢,花被片掉落;处理4、6、CK花被片14 h即进入凋谢阶段。
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如图4所示,图中线段斜率为正表明处于吸水阶段,鲜质量增加;斜率为负且鲜质量比>1则表明处于失水阶段,鲜质量减少;斜率为负且鲜质量比<1则表明花被片已经开始凋谢,鲜质量减少。除14 h初花期紫玉兰花朵鲜质量比在各处理中存在显著差异外(P<0.05),随后的各时间均无显著差异(P>0.05)。随时间增加,CK、处理5、6和7鲜质量比逐渐降低,表现为先失水然后花被片凋谢;处理1、2、3、4和8鲜质量比则先升再降,表现为先吸水后失水,随后花被片凋谢。其中,最高的鲜质量比为第38 h的处理1(1.24)。处理8保持了较长时间的较高鲜质量比。如图5所示,初花期紫玉兰花朵瓶插寿命在各处理中差异显著(P<0.05)。处理8花朵寿命最长,为86 h,CK最短,为14 h,处理8的。72 h时,处理8的鲜质量比为1.22,较CK处理鲜质量比(0.74)提高了0.48,由此可见,硫代硫酸银、AOA等保鲜剂成分可以提高初花期紫玉兰花朵的鲜质量比,促进水分的吸收,从而提高花朵的瓶插寿命。
Figure 4. Effect of preservatives on fresh weight ratio of Magnolia liliflora at the early flowering stage
Figure 5. Effect of preservatives on the vase life of Magnolia liliflora at the early flowering stage
如图6所示,保鲜剂处理组可分为以下两类:1) 完全开放组(处理1、2、3、4、8):花被片于14 h内开始开放,随后花被片渐进式舒展。其中处理8较其他处理组表现出显著延长的观赏周期,其花被片在24~72 h期间持续维持直立形态,至86 h出现轻微下垂现象;处理2对初花期紫玉兰的观赏期延长效果仅次于处理8,14~48 h花被片逐渐舒展,62 h花被片开始失水,花部轻微下垂,至86 h处理2失去观赏价值;而处理1、3、4在62 h即出现显著下垂并丧失观赏价值;2)开放但早衰组(处理5、6、7):花被片仅完成初期开放过程,随后即进入快速衰老阶段,表现为花部下垂、花被片褐变等典型衰败特征,各处理观赏周期均未达48 h;而对照组CK在整个观察周期内花被片始终维持闭合状态,未呈现显著形态学变化。
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如图7所示,14、24和86 h时露红期紫玉兰花朵的鲜质量比在不同处理组之间存在显著差异(P<0.05)。随着时间的推移,各处理组的鲜质量比均呈现出先上升后下降的趋势,这表明了花朵先吸水后失水,最终花被片凋谢。其中,鲜质量比最高的为第62 h的处理7(1.46)。处理3和4在38 h时最先开始失水,鲜质量比下降,其次是处理1和2。在前72 h,尽管各处理组的鲜质量比变化不一,但均高于对照组(CK)。值得注意的是,对照组的花朵在72 h后仍未正常开放,因此此时比较对照组的鲜质量比已无实际意义。在72 h后,鲜质量比表现为处理7和8>处理5和6>处理1和2>处理3和4。如图8所示,露红期紫玉兰花朵的瓶插寿命在不同处理组之间也存在显著差异(P<0.05)。处理6、7和8的花朵瓶插寿命最高,均为110 h,而处理3和4的最低,均为89.33 h。
Figure 7. Effect of preservatives on the fresh weight ratio of Magnolia liliflora at the ruddy stage
如图9所示,将保鲜剂处理组分为3组:1) 高效保鲜组(处理5、6、7和8):花蕾在24 h内开始松展,38 h时外层花被片明显张开,48~62 h进入盛花期,72~86 h期间维持最佳观赏状态,花被片色泽鲜艳(无褐变)。110 h时仅外层花被片出现轻微失水,瓶插寿命显著延长。AVG、AOA可能通过抑制乙烯合成或抗氧化作用延缓衰老。2) 中度保鲜组(处理1、2):开放时序介于高效组与促开放组之间,花被片失水下垂,未完整开放,但瓶插寿命较长。86 h后花被片开始萎蔫,观赏价值显著下降。3) 促开放但早衰组(处理3和4):花蕾开放速度加快,14 h即出现松展,24 h达到初开,38 h完全开放。开放后衰老加速,62 h时花被片边缘出现褪色且花部呈现下垂趋势,72 h后鲜质量急剧下降,最终瓶插寿命止于89.33 h。
清水瓶插的露红期紫玉兰切花(CK)表现出显著的开放障碍。花蕾在初始阶段(0~24 h)无明显形态变化,至48 h后仍保持紧闭状态,未能完成正常开放。72 h后,花被片边缘出现局部褐变并伴随轻微脱水性萎蔫。至96 h,花被片整体塌缩,失去膨压,最终完全凋谢。可知清水处理无法提供必要的营养或抑菌支持,导致花蕾停滞于未开放状态并加速衰老。
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本研究表明,保鲜剂可以通过提高初花期和露红期紫玉兰花朵的鲜质量比,促进水分的吸收和鲜质量的增加,进而提高切花效果和花朵寿命,与Jhanji等[31]的研究结果相类似。鲜切花脱离母体中后,水分与养分的供应受到中断,导致其生理代谢发生显著改变并最终走向衰败[32]。这一过程受到外部环境和内部生理状态的双重调控,在瓶插期间,切花的木质部导管因新陈代谢所产生的大量代谢产物而逐渐堵塞[33],这种现象阻碍水分运输效率,引发组织脱水并加速衰老进程[34]。维持水分平衡是延长瓶插寿命的核心策略。研究表明,当吸水量与蒸腾速率的动态平衡被打破时,鲜切花的鲜质量变化会呈现三阶段特征:初期吸水量大于失水量使鲜质量增加,中期达到平衡时观赏价值最佳,后期失水主导阶段则导致不可逆凋萎[33, 35 − 36]。本研究观察到保鲜剂促进了紫玉兰花朵的水分吸收,提高了其鲜质量比,这对于开花过程中的水分保持至关重要[37]。
本研究中,露红期仅使用清水对紫玉兰花朵进行瓶插,其不能正常开放,而保鲜剂处理则促进了开放。表明紫玉兰花朵仅依靠自身难以维持开花的过程,这可能是由于水分吸收能力不足导致的,需要添加外源物质以促进其开放。提示在紫玉兰切花产品开发的过程中,需要同步对其保鲜剂产品进行配套开发,如预处液研究,以保证其切花的观赏效果。值得注意的是,在露红期紫玉兰花朵开放过程中,处理3和4(即硫代硫酸银处理)鲜质量比的值和变化规律均较为一致,同样地,处理1和2(即抗坏血酸处理)、处理5和6(即AVG处理)、处理7和8(即AOA处理)间均呈现类似的趋势。提示是保鲜剂成分而非其浓度决定了紫玉兰花朵的保鲜效果,在后期产品开发中,首先需要侧重于对保鲜剂种类的研究,其次再探索合适的浓度。
本研究还发现,保鲜剂对盛花期紫玉兰花朵的瓶插寿命无显著影响。一方面,紫玉兰盛花期持续时间较短,加之试验过程中发现紫玉兰花朵对水分的吸收能力较弱,保鲜剂可能尚不足以被充分吸收,从而无法发挥效果;另一方面,有研究表明一旦到达乙烯合成高峰期,外源乙烯抑制剂等无法有效抑制乙烯的含量,从而无法对衰老过程产生影响[38]。推测盛花期紫玉兰花朵内乙烯含量已经较高,此时保鲜剂处理无法有效控制衰老过程。本研究结果与程裕轩等[39]关于1-MCP在文心兰保鲜中的应用研究结论相类似。本研究还需进一步深入。
总体而言,本研究发现保鲜剂对初花期和露红期紫玉兰花朵瓶插寿命均有较好的延长效果,其中30 mg·L−1 AOA处理效果最好,保持了较高的鲜质量比,并维持了初花期紫玉兰花朵86 h、露红期110 h的瓶插寿命。2 g·L−1抗坏血酸和0.5、2 mmol·L−1硫代硫酸银均可促进露红期紫玉兰花朵开花,但也最先凋谢(瓶插寿命最低,分别为89.33、89.33和96 h)。保鲜剂对盛花期紫玉兰花朵无显著影响。
Effects of several preservatives on the vase life of Magnolia liliflora flowers
doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20250054
- Received Date: 2025-04-02
- Accepted Date: 2025-07-08
- Rev Recd Date: 2025-05-06
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Key words:
- Magnolia liliflora /
- cut flower /
- preservative /
- vase life
Abstract: Magnolia liliflora cut flowers were treated with four preservatives, ascorbic acid, silver thiosulfate (STS), Aminoethoxyvinylgycine hydrochloride (AVG), and aminoethoxyacetic acid (AOA) to observe the effects of the preservatives on their vase life across developmental stages (blooming, early flowering, and ruddy). The 30 mg/L AOA treatment demonstrated optimal efficacy, extending the vase life to 86 h at the early flowering stage and 110 h at the ruddy stage while keeping the fresh weight ratio at a relatively high level. Both ascorbic acid (2 g/L) and silver thiosulfate (STS) (0.5, 2 mmol/L) promoted the opening of flowers at the ruddy stage, but they also accelerated the withering process. On the contrary the vase life of flowers treated with other preservatives was the shortest, ranging from 89.33 to 96 hours. Flowers at the blooming stage showed no statistically significant response to the treatments. This study revealed the stage-dependent vase life preservation effect of M. liliflora cut flowers, providing a theoretical basis for the application of M. liliflora cut flowers and the selection of preservative components.
Citation: | MO Liwen, OUYANG Zilong, GONG Li, GAO Xiaoyu, LIAO Hongying, XU Tian. Effects of several preservatives on the vase life of Magnolia liliflora flowers[J]. Journal of Tropical Biology. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20250054 |