富氢水在果实采后保鲜及缓解植物盐胁迫中的应用研究

近年来,氢农业的研究越来越受关注,展现出巨大的应用前景。一系列实验证明,氢气可以提高植物对生物胁迫和非生物胁迫的耐性、改善果蔬鲜花采后品质、促进食用菌的生产产量、提升农产品价值。基于氢气生物学效应以及安全性等方面的研究报道,本研究以‘仲和红阳’猕猴桃、三华李、鸡心黄皮和栀子为实验材料,以富氢水浸泡的方式处理,探究富氢水在果实采后保鲜及缓解植物盐胁迫中的可行性与应用价值。主要研究内容与结果如下:1、富氢水对于三华李的保鲜作用。本实验设置两组实验:一组处理用不同浓度富氢水（25%、50%、75%、100%）处理三华李,得出富氢水的最佳浓度为50%;另一组处理则用纳米TiO2-壳聚糖复合涂膜处理三华李。对比50%HRW和纳米TiO2-壳聚糖复合涂膜对三华李的保鲜效果,发现50%HRW的保鲜效果最佳。到贮藏后期,50%HRW处理保持好果率达98%、硬度1.67kg/cm2,皆显著高于对照组和复合涂膜的处理;50%HRW处理推迟三华李可溶性固形物含量峰值的出现,延缓可溶性蛋白含量的上升;50%HRW亦保持三华李外观品质,且其综合评价皆高于复合涂膜处理和对照组。综上所述,50%HRW处理明显地延长三华李的贮藏时间,有利于延长三华李的货架期,是一种切实可行的保鲜方法。2、富氢水对于鸡心黄皮的保鲜作用。首先通过预实验处理得出,75%HRW对鸡心黄皮的保鲜效果最好,故设定75%HRW为实验浓度。另外设置三组浓度梯度的TiO2,制成纳米TiO2-壳聚糖复合涂膜处理鸡心黄皮。将75%HRW和三组纳米TiO2-壳聚糖复合涂膜处理的鸡心黄皮进行感官品质、外观品质和各项生理指标的比较。结果发现75%HRW更好地保持鸡心黄皮的外观品质和感官品质,抑制鸡心黄皮的腐烂霉变和果皮褐变;到贮藏第5d,75%HRW处理能够保持较高的好果率（20%）和较低的失重率（19.72%）,抑制褐化指数的升高,褐化指数（4.7%）低于复合涂膜处理组和对照组。75%HRW处理保持可溶性固形物含量和维生素C含量处于较高水平,并延缓可溶性固形物含量的下降,有效维持鸡心黄皮的营养成分。综上所述,在贮藏前中期（1-5d）75%HRW处理明显地保持了鸡心黄皮的采后品质,对鸡心黄皮保鲜效果较为明显,是一种切实可行的保鲜方法。3、富氢水对于‘仲和红阳’猕猴桃的保鲜作用。本课题组前期实验发现中高浓度的富氢水对‘仲和红阳’猕猴桃有较佳的保鲜效果。故本实验设置45%、55%、65%、75%四组浓度的富氢水处理‘仲和红阳’猕猴桃,并分别于常温（25±1℃）和4℃冷藏的条件贮藏‘仲和红阳’猕猴桃。结果发现无论在常温还是4℃冷藏条件下,45%HRW处理组的保鲜效果最好。与对照组相比,45%HRW处理组果实失重率（5.48%、4.36%）和腐烂率（13.33%）较低;抑制了可溶性固形物含量和还原糖含量的升高以及可滴定酸的降低,保持果实硬度处于较高水平;在冷藏条件下,45%HRW处理组的色差值保持在最高水平达到42.13,表明该处理能够有效保持色差和外观品质。综上所述,45%HRW能更为明显地保持‘仲和红阳’猕猴桃的采后品质,在4℃冷藏条件下效果更佳,但温度对不同浓度富氢水的作用效果没有明显的影响。4.富氢水对栀子盐胁迫的延缓作用。首先通过预实验发现中高浓度的富氢水有助于延缓栀子的盐胁迫,故本实验设置25%、50%、75%、100%四组浓度的富氢水,用于处理150 mmol/LNa Cl胁迫下的栀子1年生苗。

从实验结果可知,75%HRW提高了栀子叶片的叶绿素含量和POD活性,降低叶片的相对电导率和丙二醛含量。由此可见,75%HRW有效缓解盐胁迫对栀子造成的生理损伤。综上所述,本研究初步证明了富氢水能够有效延缓三华李、‘仲和红阳’猕猴桃、鸡心黄皮的采后衰老,保持果实的生理特性,延长果实的采后贮藏期,具有较佳的保鲜效果;此外,在盐胁迫下,富氢水能够延缓栀子所受的盐胁迫损伤,保持栀子的正常生长,表明富氢水在园艺园林植物生产中具有较大的应用前景。