不同保鲜剂对北美冬青切枝瓶插效果的影响

Effects of Different Preservatives on Vase Performance of Ilex verticillata Cuttings

摘要

为找到适宜北美冬青切枝保鲜的最佳保鲜液配方，延长其瓶插观赏期，试验以北美冬青奥斯特切枝为材料，分别以去离子水（CK）、可利鲜（T1）、花之寿（T2）、1.0 g/L蔗糖+100 mg/L 8-羟基喹啉（8-HQ）+100 mg/L柠檬酸（T3）、2.0 g/L蔗糖+200 mg/L 8-羟基喹啉（8-HQ）+100 mg/L柠檬酸（T4）、3.0 g/L蔗糖+300 mg/L 8-羟基喹啉（8-HQ）+200 mg/L柠檬酸（T5）等6种保鲜剂配方进行切枝瓶插处理，研究不同保鲜剂对切枝的鲜质量、瓶插寿命、挂果率、皱果率、病果率以及果实色泽的影响。结果表明，不同保鲜剂对北美冬青奥斯特切枝的果实品质及果色维持效果不同，T2保鲜剂在维持切枝鲜质量、挂果率及降低皱果率、病果率等方面有明显优势，显著延长了切枝瓶插寿命，保鲜效果最佳；而T4保鲜剂在保持果色方面更占优势。综上可知，花之寿和2.0 g/L蔗糖+200 mg/L 8-羟基喹啉（8-HQ）+100 mg/L柠檬酸这2种保鲜剂有效提高了北美冬青奥斯特瓶插切枝的品质，并延长了瓶插期。

Abstract

In order to find the optimal preservative formula suitable for Ilex verticillata cuttings, prolong its vase life, and improve its ornamental value, in this study, an Ilex verticillata Oosterwojk cuttings were used as the materials, the effects of different preservatives on the fresh weight, vise life, the fruit setting rate, the wrinkled fruit rate, the diseased fruit rate, and the fruit color of the cuttings were studied by using 6 preservative formulas including water(CK), HVB(T1), Floralife(T2), 1.0 g/L of sucrose + 100 mg/L of 8-hydroxyquinoline(8-HQ) + 100 mg/L of citric acid(T3), 2.0 g/L of sucrose + 200 mg/L of 8-hydroxyquinoline(8-HQ) + 100 mg/L of citric acid(T4), and 3.0 g/L of sucrose + 300 mg/L of 8-hydroxyquinoline(8-HQ) + 200 mg/L of citric acid(T5) as the vase treatments. The results showed that different preservatives had different effects on fruit characteristics and their color. T2 preservative had obvious advantages in maintaining the fresh weight and the fruit setting rate of the cuttings, reducing the wrinkled fruit rate and the diseased fruit rate, it significantly prolonged the vase life of the cuttings and achieved the best preservation effect. T4 preservative had a greater advantage in maintaining the fruit color. In conclusion, the two preservatives of Floralife and 2.0 g/L of sucrose + 200 mg/L of 8-hydroxyquinoline(8-HQ) + 100 mg/L of citric acid effectively improved the vase quality of I. 'Oosterwojk' cuttings and extended their vase life.

Graphical abstract

关键词

北美冬青 / 切枝 / 保鲜剂 / 瓶插寿命 / 挂果率 / 保鲜效果

Key words

Ilex verticillata / cuttings / preservatives / vase life / fruit setting rate / preservation effect

在过去的20 a中，全球的鲜切花生产和消费增长势头迅猛。欧盟、中国和美国在全球鲜切花和观赏盆栽的消费份额中名列前三，占比依次为31.0%、18.6%和12.5%^[1]。然而，国内鲜切花的产品结构相对单一，木本切花和特色切花种类较少，远无法满足求新求异的市场需求，与我国蓬勃发展的花卉消费市场极不匹配。原产于北美洲的北美冬青（Ilex verticillata）果实红似玛瑙，且能在冬季经久不落，因此，在缺少色彩的秋冬季节格外引人注目。近年来，作为冬季观果切枝材料，特别是年宵切枝，北美冬青倍受国人追捧^[2]。北美冬青自2006年引入我国，有关研究颇多。查琳等^[2]对北美冬青奥斯特在我国南北10个不同区域的引种适应性进行了研究，发现土壤pH是北美冬青种苗成活的关键；杨志莹等^[3]对潍坊地区引种的北美冬青冬红、冬黄、格瑞和奥斯特4个品种的适应性进行了评价，发现北美冬青适宜在该地区引种栽培；黄婧等^[4]研究了多效唑对北美冬青冬红的生长和光合特性的影响，发现叶面喷施1 000~2 000 mg/L多效唑是调控其植株形态及促进生长的适宜措施；查琳等^[5]研究了不同氮水平对盆栽奥斯特的生长和坐果的影响，结果表明，150 mg/kg的施氮量对其生长和坐果较为适宜；李飞等^[6]研究了冬红和冬黄的果实呈色机制，结果显示，黄酮类物质、天竺葵类物质和矢车菊类物质为主要差异成分；LIU等^[7]在南京引种的北美冬青病叶培养物上首次分离出了链格孢属真菌。已有研究多集中在北美冬青对栽培适应性、坐果因素影响、病害防治及果实的呈色机制等方面，而对其切枝的瓶插保鲜效果研究甚少。

瓶插寿命是影响鲜切花适销性和顾客满意度的最重要因素之一^[8]。传统鲜切花的自然瓶插寿命通常很短，为7 d左右^[9]。由蔗糖、杀菌剂和酸化剂等配制而成的化学保鲜剂通过对鲜切花进行抗菌防腐、补充营养、阻止水分流失等处理，能有效延长其瓶插寿命^[10]。SUN等^[11]研究了不同预处液对芍药切花瓶插观赏性的影响，结果表明，经8-羟基喹啉（8-HQ）和纳米银（NS）预处理的切花芍药的瓶插效果优于对照，且能有效减缓其贮藏后期相关保护酶的活性下降速度；张振林等^[12]以蔗糖、8-HQ和6-苄氨基腺嘌呤（6-BA）为基本成分，分别添加茉莉酸甲酯、柠檬酸、硫酸铝钾和水杨酸等配制不同保鲜剂对白蟾切枝进行保鲜处理，结果表明，不同保鲜剂处理对切枝的外观形态、瓶插寿命、鲜质量变化率及生理和生化指标均影响显著，其中，以1%蔗糖+200 mg/L 8-HQ+50 mg/L 6-BA+250 mg/L水杨酸对白蟾切枝的保鲜效果最佳；熊兴伟等^[13]以50 mg/L硝酸银+200 mg/L 8-羟基喹啉柠檬酸盐为基本瓶插液组分，研究了不同蔗糖浓度对大丽花小粉色切花瓶插寿命及其生理的影响，结果表明，50 g/L的蔗糖在延长切花瓶插寿命的同时，使其丙二醛积累减少，而可溶性糖和叶片可溶性蛋白含量则升高，对大丽花切花保鲜效果最佳。对于北美冬青来说，其切枝虽能瓶插月余，但在瓶插期中，常出现落果、果实色泽变暗等诸多问题^[9]，从而极大影响其瓶插观赏价值。目前，保鲜剂研究多集中在鲜切花方面，而对果实切枝的保鲜研究甚少。JONES等^[14]研究了加银防腐剂、抗蒸腾剂等不同保鲜剂对Bonfire、Sunset、Winter Red、Afterglow、Aurantiaca、Cacapon等6个北美冬青品种的切枝保鲜效果，结果发现，加银防腐剂能有效延长北美冬青切枝的瓶插寿命，且不同品种的瓶插效果不同。奥斯特（Oosterwijk）作为国内主栽的北美冬青品种^[13]，目前尚未见对其相关切枝保鲜效果的研究报道。

本试验以奥斯特切枝为材料，研究其在不同保鲜剂作用下的鲜质量、果实品质及果色的变化情况，对不同保鲜剂的保鲜效果进行综合评价，以期为我国北美冬青产业中的切枝更好保鲜提供技术参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

北美冬青奥斯特切枝材料由云南新桉农业科技有限公司提供。参试切枝均为发育程度相对一致，且果实饱满，无机械损害、病果或皱果的切枝。

1.2 试验方法

试验以去离子水为对照（CK），选取了5种保鲜剂（配方见表1），共6个处理。选取36枝挂果数基本一致的北美冬青奥斯特切枝（挂果平均数为194.67，CV为3.26%），随机分为6组，修剪留枝长50 cm，去除叶子备用。取3 L花瓶12个，清理干净，每瓶各加入配置好的保鲜液2 L，分别标明处理标签，将修剪好的切枝插入花瓶中，每瓶3枝，置于通风良好、无直射光、散射光充足的地方。瓶插室温度为（23±2）℃，相对湿度为50%~85%。

1.3 观测指标及测定方法

1.3.1 鲜质量变化率

分别于瓶插第0、7、14、28、42、56、70天时测定北美冬青奥斯特切枝的鲜质量变化率。

鲜质量变化率=（本次枝质量-初始枝质量）/初始枝质量×100%（1）

1.3.2 瓶插寿命

将北美冬青切枝的皱果率>50%，且果实发黄、失去观赏性的时间认定为瓶插寿命。记录各处理切枝的瓶插寿命，取其平均值。

1.3.3 果实数量

使用计数器测定参试切枝瓶插第0天时的初始果实数，分别于瓶插7、14、28、42、56、70 d时对各切枝上的总果数量、皱果（表面出现明显皱缩的果实）数量及病果（表面出现肉眼可观病斑的果实）数量进行计数。

挂果率=本次总果数/初始总果数×100%（2）

皱果率=本次皱果数/初始总果数×100%（3）

病果率=本次病果数/初始总果数×100%（4）

1.3.4 果实颜色

分别于瓶插第0、7、14、28、42、56、70天时使用便携式色差仪（CS-10，杭州彩谱科技有限公司，中国）对北美冬青奥斯特切枝果实颜色进行测定。随机选择各切枝上的15个果实进行测定,记录色彩亮度值L，色相a值和b值，并取其平均值。

1.4 数据分析

采用SPSS 27.0对试验数据进行统计分析，检验数据间的差异显著性，并用Sigmaplot 14.0制图。

2 结果与分析

2.1 不同保鲜剂对北美冬青切枝鲜质量变化率的影响

由图1、表2可知，随着瓶插时间的延长，各处理的鲜质量变化率整体呈下降趋势，其中，T1、T2处理的鲜质量变化率呈先升后降的趋势，而其余处理组的鲜质量自瓶插之日起开始下降，且以T3处理的下降速度最快。在瓶插70 d时，T2、T3处理与CK组相比，鲜质量变化率有显著差异（P<0.05）。其中，T2处理的鲜质量变化率下降了11.08%，CK的鲜质量变化率下降了37.21%，二者显著相差26.13%（P<0.05），说明T2处理能有效维持切枝鲜质量。而T3处理下降了54.08%，比CK组显著增加了45.34百分点（P<0.05），说明其不利于切枝鲜质量的保持。T1、T4和T5处理与CK组无显著差异。

2.2 不同保鲜剂对北美冬青切枝瓶插寿命的影响

由图2、3可知，CK组切枝的瓶插寿命为58 d；T1、T2、T4和T5处理切枝的瓶插寿命分别为67、70、67 d和63 d，分别比CK组延长了9、12、9 d和5 d；T3处理切枝的瓶插寿命为56 d，比CK组缩短了2 d。T2处理切枝的瓶插寿命显著比CK组长（P<0.05），结果表明，T2处理有效延长了切枝的瓶插寿命，而T3处理对切枝的瓶插寿命有抑制作用。

2.3 不同保鲜剂对北美冬青切枝挂果的影响

由表3、图4-A可知，随着瓶插时间的延长，各处理的北美冬青切枝挂果率均呈下降趋势，以CK和T3、T5处理的下降最明显，在瓶插70 d时，3个处理的挂果率依次为67.44%、69.08%、71.70%，说明其切枝的果实掉落严重；而T1、T2、T4处理的挂果率均高于CK，且T2处理的挂果率比CK显著高36.03百分点（P<0.05），说明其保果效果最好。

由表4、图4-B可知，随着保鲜时间的延长，不同保鲜剂处理下北美冬青切枝的皱果率都呈上升趋势，以T5处理的上升高度最明显，且在瓶插70 d时，其值高于CK；T3处理的切枝皱果率在瓶插28~42 d呈直线上升趋势，并在瓶插42 d时超过CK；从整个瓶插期看，T2处理的切枝皱果率的变化波动最小。在瓶插70 d时，T2处理的皱果率为17.3%，显著低于CK（P<0.05），而其余各处理与CK间无显著差异。

从表5、图4-C可以看出，随着瓶插时间的延长，各处理的北美冬青切枝病果率均呈上升趋势，其中，T1、T2、T3、T4、T5处理的病果率在瓶插0~42 d呈缓缓上升趋势，而CK处理的病果率从瓶插14 d起迅速上升，但在瓶插56 d时，则又有所下降。T3处理的病果率在瓶插70 d后超过CK，高达15.99%，比CK组高了38.92百分点。除CK、T3处理外，其余处理组的病果率均未出现大幅度增加，T2处理与T4处理最接近，分别为2.14%、3.34%。在瓶插70 d时，各处理的病果率从小到大依次是T2<T4<T1<T5<CK<T3。当瓶插时间小于56 d时，T1、T2处理的病果率显著低于CK（P<0.05），其余处理间无显著差异。

2.4 不同保鲜剂对北美冬青切枝果实色泽的影响

果实表皮的色泽与亮度L值、a值及b值相关，L值越大，果实越亮；a值越大，果实越红；b值越大，果实越黄。由表6、图5可知，从同一保鲜剂在不同时间处理下的L、a和b值来看，从瓶插0~70 d，T3处理的L、a和b值分别下降了6.08、8.80和6.35；T5处理的L、a和b值分别下降了2.85、4.46和4.57，2种处理的果实色值均呈下降趋势，而其余各处理均无明显下降。

以瓶插70 d时的各处理数值来看，各处理的排序依次为T3<T5<CK<T1<T2<T4，其中，T4处理的L、a和b值比CK组分别提高了2.54、1.81和3.48，说明T4处理在维持果色方面有较好的效果；其次为T2处理，其L、a和b值比CK组分别提高了2.30、1.63和2.56。各处理在瓶插70 d的果实色值显著性分析结果显示，T4、T2、T1、T5处理间的L、a、b值与CK均无显著差异，但T3处理却显著低于CK（P<0.05）。

结合不同处理的北美冬青切枝瓶插效果来看（图2），随着瓶插时间的增加，不同处理的果实挂果率、色泽均有变化。CK、T3、T5处理与T1、T2、T4处理相比，瓶插效果较差。在瓶插70 d时，CK、T3处理的果实颜色中度变色，果实亮度中度变暗，且与瓶插0 d时相比，果实落果严重；T5处理的果实颜色轻度变色，果实亮度轻度变暗且中度落果；T1、T2、T4处理的果实鲜红，果实亮度光亮如鲜，轻微落果。

3 结论与讨论

适宜的保鲜剂对于延长切花的瓶插寿命和改善其瓶插效果具有重要作用。ARMITAGE等^[15]研究证明，北美冬青的切枝能保持28~35 d的瓶插期，与常规鲜切花约7 d左右的瓶插期相比^[12]，其具有极高的观赏价值。JONES等^[14]研究发现，在相同保鲜剂作用下，Bonfire、Sunset、Winter Red、Afterglow、Aurantiaca、Cacapon等不同北美冬青品种的切枝瓶插效果有所差异。具体表现为，Winter Red瓶插21 d后鲜质量较其他品种下降更快，Sunset落果情况较Bonfire和Winter Red严重，结合挂果和鲜质量变化看，Bonfire和Winter Red瓶插的表现较好，适宜作圣诞装饰。从本试验的结果看，奥斯特切枝在瓶插28 d前无明显的落果或病果情况，与JONES等^[14]研究的结果相似。另外，JONES等^[10]的瓶插试验时间为28~35 d，而本试验维持了49 d，其保鲜效果明显优于前者。NELL等^[16]研究认为，保鲜剂对延长北美冬青瓶插寿命的作用有限。本试验结果显示，T2（免切鲜花营养液）处理的奥斯特切枝的瓶插寿命与CK相比，显著延长了12 d，且其瓶插70 d时的挂果率比CK提高36.03百分点，而皱果率、病果率分别比CK降低72.24百分点和91.41百分点，说明其在延长切枝的瓶插寿命及维持其瓶插效果上具有显著效果。该结果与NELL等^[16]的研究结果有所不同。杨秀梅等^[10]在不同保鲜剂对爆杖花切花保鲜效果的研究中发现，免切鲜花营养液处理下的爆杖花切花细胞质膜的受损程度较低，能维持切花较好的观赏品质的同时延长其瓶插寿命。本研究结果与其研究结果相似。

北美冬青作为观果切枝材料，其果实采后生理特性相关物质的变化^[17]与鲜切花有所差异。研究表明，器官脱落可能是蔗糖亏缺激活的，其脱落往往是碳水化合物/同化物的不足及器官间的竞争而诱导^[18]。吕秉鼎等^[19]发现，阳春砂落果高峰期时的正常果实中可溶性糖含量高于同期的脱落果实；LI等^[20]研究认为，糖饥饿会促进脱落酸和乙烯的合成，进而抑制生长素的合成以及生长素的极性运输，从而导致荔枝幼果脱落。本试验中，T3（1.0 g/L）、T4（2.0 g/L）、T5（3.0 g/L）3个处理的蔗糖浓度依次升高，而三者在瓶插70 d时的挂果率依次为69.08%、79.27%和71.70%，可见高浓度蔗糖处理的挂果情况要好于低浓度，但过高浓度的蔗糖处理亦会影响挂果。同时，3个处理在切枝瓶插前期（0~42 d）的果实色度L值、a值、b值表现为T3<T4<T5，也与之类似，说明糖在维持果实色泽方面也起到了重要作用。但是，从瓶插56 d起，T3处理的L值、a值、b值较T4处理显著下降，果实亦变暗变色，究其原因，除因其蔗糖含量过低无法提供足够能量以外，也可能与其所含的8-HQ较少有关。已有研究认为，8-HQ作为一种抗菌剂，可在无菌组织中通过生理作用来减少茎干堵塞，促进水分吸收^[11]。从各处理的瓶插吸水量来看，各处理的瓶插期吸水量从小到依次为T3（725 mL）<CK（755 mL）<T1（920 mL）<T2（1 120 mL）<T4（1 045 mL）<T5（1 055 mL），除T3处理的吸水量低于CK外，其余处理的吸水量均高于CK。结合本试验的瓶插效果图看，T3处理的保鲜剂自瓶插56 d起开始出现微生物。因此，推测其较差的保鲜效果可能是因为保鲜剂防腐杀菌及抑制微生物繁殖的作用较弱，从而引起了切枝导管堵塞并抑制了吸水，继而导致果实品质变差。与此同时，柠檬酸作为酸化剂，不仅可以降低溶液pH值、抑制微生物生长，还可以阻止乙烯的产生^[19]。试验中的T5处理在瓶插后期（56~70 d）的鲜质量变化率和皱果率均低于CK，推测可能与其蔗糖、8-HQ、柠檬酸含量过高对切枝起到毒害作用有关。

研究发现，激素在植物器官成熟、衰老、脱落等过程中起重要调节作用。尚磊等^[21]研究蜂糖李果实内源激素含量与其生理落果的关系时发现，整个生理落果期，正常发育的幼果中积累的GA₃、IAA和ZT含量整体高于脱落果，ABA含量低于脱落果。蜂糖李幼果中ABA含量高，而GA₃与IAA含量低，可能是出现幼果大量脱落的根本原因。陈燕等^[22]用10 mg/L的GA₃处理观果植物水栒子，能有效延长其观果期至20 d左右，而在生理落果期使用50 mg/L的GA₃处理可使落果率降至最低。在鲜切花的保鲜研究中，盛璐等^[23]研究了不同浓度GA₃对切花郁金香道琼斯保鲜效果的影响，结果表明，与对照组相比，GA₃预处理液的处理延长了切花的瓶插寿命，提升了切花的鲜质量并增长了花苞高度，增强了细胞膜的稳定性。而本试验仅采用了蔗糖、8-HQ和柠檬酸3种保鲜剂的基础成分，并未添加其他可能有效的保鲜成分。未来可以考虑将本试验的保鲜剂配方作为基础成分，增加GA₃等激素成分，继续优化北美冬青切枝保鲜剂配方。

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基金资助

云南省生物种业和农产品精深加工专项(202302AE090018)