護花使者

谷瑞豐

鮮花中的這個“鮮”字，不僅是觀賞價值的核心，更是經(jīng)濟價值的基礎(chǔ)。

鮮花保鮮需二“jì”

鮮花采收后，通常需要經(jīng)過預(yù)處理、分級、包裝、貯藏、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)。在這些采后處理環(huán)節(jié)中，可以保持鮮花的新鮮狀態(tài)，延長鮮花觀賞期的處理技術(shù)，就是鮮花的保鮮技術(shù)。

鮮花保鮮中，關(guān)鍵是兩個“jì”。

第一個保鮮“jì”，是藥劑。鮮花采收后就失去了根對于花朵的養(yǎng)分和水分的供應(yīng)。因此，鮮花開放過程中，所需的一切物質(zhì)，除了莖稈中儲備的以外，其余都依靠莖稈從瓶插的液體環(huán)境中吸收。同時，采收后的處理、流通環(huán)境相較于采收前的生長環(huán)境也極為不同。高效的保鮮液能為采收后和流通環(huán)節(jié)中的鮮花提供充足的養(yǎng)分，同時還能調(diào)節(jié)鮮花的采后代謝狀態(tài)，使鮮花適應(yīng)采后環(huán)境變化。

第二個保鮮“jì”，是技術(shù)。鮮花采后處理的每一個環(huán)節(jié)都需要適宜的環(huán)境和處理方式，其中包括溫度、濕度、氣體環(huán)境調(diào)控和病蟲害防控等。鮮花采收后，它的花期就是一場與時間的賽跑，為了?！磅r”，就需要在各個環(huán)節(jié)提高處理效率，縮短處理時間，盡量使鮮花擁有更長的花期和觀賞狀態(tài)。鮮花的采后保鮮技術(shù)體系，就是在鮮花預(yù)處理、分級、包裝、貯藏、運輸?shù)炔珊蟓h(huán)節(jié)中，為營造適宜環(huán)境條件，縮短采后處理時間，所使用的各種現(xiàn)代化的相互配合的一系列技術(shù)措施。

抗衰配方?“基因尺”量一量

鮮花與其他農(nóng)作物的保鮮要求不同。多數(shù)農(nóng)作物的保鮮要求為保持新鮮的外觀和避免營養(yǎng)物質(zhì)流失。鮮花不僅要求外觀新鮮，還要求經(jīng)過一系列采后流通和貯藏的處理后，鮮花可以開放，而且要開得好、開得久，這可不簡單！

若想研發(fā)出高效的保鮮產(chǎn)品和技術(shù)，搞懂鮮花的開放和衰老的機理是第一步。為了解析鮮花開放和衰老的機理，團隊指導(dǎo)老師高俊平教授帶領(lǐng)實驗室歷經(jīng)30年，從分析花朵衰老的抗氧化酶調(diào)節(jié)機制起步，發(fā)現(xiàn)了調(diào)控乙烯響應(yīng)的關(guān)鍵受體和乙烯響應(yīng)程度的標(biāo)記基因，揭示了乙烯與其他激素之間的互作機制；發(fā)現(xiàn)負(fù)責(zé)水分跨膜運輸?shù)乃ǖ赖鞍卓勺鳛槭盘柛惺芷?，明確了抑制失水程度可同時改善乙烯和失水脅迫的雙重耐性，取得了一系列花卉保鮮研究領(lǐng)域的重大突破。

課題組研究發(fā)現(xiàn)，乙烯作為一種促進衰老的激素，通過抑制生長素、赤霉素、細(xì)胞分裂素，進而迅速加速鮮花的衰老進程，引起鮮花早衰。鮮花在運輸過程中面臨失水脅迫時，其實并不會釋放乙烯，在經(jīng)歷失水脅迫后的復(fù)水過程中乙烯才會集中爆發(fā)。

于是，我們就設(shè)想通過激素間的互作作用，通過為預(yù)處液補充被乙烯抑制的激素，來延緩鮮花經(jīng)長距離運輸品質(zhì)迅速劣變的現(xiàn)象。在激素篩選中有一個難點，就是確定相關(guān)激素補充的量的問題。因為激素具有微量、高效的特點，不同含量的激素可能起到截然相反的作用。為了精準(zhǔn)進行激素合理使用，我們利用分子生物學(xué)中的“標(biāo)記基因”這個標(biāo)尺，為激素的使用進行定量。這就像應(yīng)用在我們?nèi)粘Ｉ钪械男律鷥夯蚝Y查技術(shù)，其本質(zhì)就是利用不同“標(biāo)記基因”對相關(guān)疾病的指示作用。不同激素調(diào)節(jié)鮮花采后代謝，也都是通過調(diào)節(jié)特定代謝通路基因的表達(dá)而發(fā)揮作用的。在進行不同激素處理后，我們通過觀察不同激素代謝通路中，調(diào)節(jié)鮮花衰老發(fā)揮關(guān)鍵作用的“標(biāo)記基因”的表達(dá)量變化，來實現(xiàn)對激素處理效果的量化，精準(zhǔn)判斷不同激素用量對鮮花衰老的調(diào)控作用，從而精準(zhǔn)篩選出以激素為核心的高效抑制鮮花衰老的保鮮劑配方。

兩難問題多面解

鮮花采后保鮮是個系統(tǒng)性的工程，通過孫小明副教授的指導(dǎo)，我們將預(yù)冷環(huán)節(jié)作為保鮮技術(shù)研發(fā)升級的突破口。

預(yù)冷是鮮花控溫鎖鮮的第一步驟。傳統(tǒng)的鮮花采收后為了便于運輸和采后處理，通常是200枝捆扎在一起的，這個數(shù)量的鮮花，從20℃度降到4℃平均需要15小時。為了實現(xiàn)鮮花的快速批量降溫，我們曾借鑒國外經(jīng)驗，探索適用于鮮花的壓差預(yù)冷技術(shù)。壓差預(yù)冷技術(shù)雖然可以快速降溫，但常易造成預(yù)冷產(chǎn)品的失水和預(yù)冷不均勻的問題。

基于課題組關(guān)于鮮花在經(jīng)過失水后，復(fù)水時會出現(xiàn)乙烯爆發(fā)，進而由乙烯催化鮮花衰老的機制新發(fā)現(xiàn)，結(jié)合鮮花呼吸時，由于氣孔的開閉，導(dǎo)致水分散失的規(guī)律，我們總結(jié)出，在預(yù)冷中控制鮮花失水，是鮮花預(yù)冷亟須解決的問題。

據(jù)此，我們探索適用于鮮花的規(guī)?；瘔翰铑A(yù)冷技術(shù)。壓差預(yù)冷技術(shù)的原理是利用軸流風(fēng)機對冷空氣的抽吸作用，使冷空氣快速流經(jīng)鮮花表面，通過冷空氣與鮮花的對流換熱，使鮮花快速降溫。這個過程就如同我們想要一杯熱水快點變涼，常會對熱水吹一吹，這就是通過吹氣加速熱水與空氣的對流換熱，來使熱水快速降溫。在鮮花壓差預(yù)冷中，過高的空氣流速可以提升預(yù)冷速率，但也會加大鮮花的預(yù)冷失水率。而降低空氣流速雖然可以減少鮮花預(yù)冷失水率，但也會使預(yù)冷速率降低。面對這種兩難的情況，我們一邊控制空氣流速，一邊優(yōu)化包裝箱開孔方式，盡量增大空氣流量，加速預(yù)冷，避免流速過快造成的鮮花過度失水，同時使不同位置的鮮花所接觸的空氣流量相近，提升預(yù)冷的均勻度。之后，使用覆蓋材料密封鮮花包裝箱之間的縫隙，提升包裝箱兩端的氣壓差，提高預(yù)冷能源消耗的有效性。最終，開發(fā)出適用于鮮花快速降溫的壓差預(yù)冷技術(shù)，實現(xiàn)了對緩慢降溫的冷庫預(yù)冷技術(shù)的替代，解決了預(yù)冷中過度失水的問題，將預(yù)冷時間縮短2小時，減少預(yù)冷能耗50%。

在隨后的鮮花品質(zhì)分級環(huán)節(jié)中，為了將鮮花快速、精準(zhǔn)進行等級劃分，實現(xiàn)“好花好價”，我們團隊建立了基于圖像識別的質(zhì)量分級數(shù)據(jù)庫，將數(shù)據(jù)庫植入自動分級設(shè)備，進行自動化分級，日處理量20萬枝以上，為以前人工分級的5倍，且分級準(zhǔn)確率達(dá)90%以上。后續(xù)我們對分級完成后的包裝、貯藏、品質(zhì)可追溯的實現(xiàn)等多環(huán)節(jié)都進行了技術(shù)優(yōu)化升級。最終我們團隊以預(yù)冷溫度控制為核心，集成保鮮液處理技術(shù)、自動分級技術(shù)、機械包裝技術(shù)、低溫貯藏保鮮技術(shù)和鮮花出庫質(zhì)量檢測技術(shù)，進而形成了完善的鮮花運銷綜合保鮮技術(shù)體系。

責(zé)任編輯：馬春梅