Влияние нанобиосеребра на декоративные качества срезанных цветов гвоздики

 Исследовано влияние нанобиосеребра на декоративные качества срезанных цветов гвоздики. Установлено, что наибольшая декоративность и продолжительность жизни срезанных цветов наблюдалось при концентрациях нанобиосеребра 5,0 и 10,0 мг/л. Показано, что во всем интервале исследуемых концентраций нанобиосеребра содержание воды в цветках, а также их сырая масса увеличивались на 12,5–31,4 %.

Ключевые слова: нанобиосеребро, декоративные качества, гвоздика.

Одной из основных задач цветочной индустрии является сохранение декоративных качеств срезанных цветов на всех этапах производства, хранения и сбыта, начиная от производителя и заканчивая конечным потребителем. При срезке цветов нарушается функционирование системы «цветок — листья — корень». В цветке и цветоносном побеге полностью нарушается подача воды и метаболитов в ткани цветка. После того как запас воды в срезанном цветоносе исчерпывается, наступает обезвоживание тканей, нарушение всех жизненных процессов, распад белка и полная гибель цветка. Цветы продолжают испарять воду без соответствующего восполнения потерь извне. Одновременно происходит накопление микроорганизмов, находящихся в растворе, в срезанных стеблях и закупорка сосудов в месте среза пузырьками воздуха [1, 2].

Увядание срезанных растений также связано с уменьшением содержания сахаров в их тканях и нестабильностью дыхания. Вначале наблюдается общее уменьшение интенсивности дыхательного процесса, а затем перед окончательным увяданием цветков — общее его повышение. Однако сахароза может способствовать росту микроорганизмов и это приводит к еще большему снижению поглощения воды и блокировке ксилемы [1, 3]. Кроме того, в результате стресса образуется этилен, который вызывает пожелтение листьев и увядание срезанных цветов [4].

Одним из эффективных и экологически безопасных биоцидных веществ широкого спектра действия является нанобиосеребро в матрице природного полимера альгината [5, 6]. Известно, что серебро в ионной или коллоидной форме влияет на синтез и выделение этилена у растений в стрессовых условиях [7].

Целью нашей работы было исследование влияния нанобиосеребра на сохранение декоративных качеств срезанных генеративных побегов гвоздики.

Материалы и методы исследования

Объектом для проведения исследований служили срезанные генеративные побеги гвоздики (Dianthus) и разработанная ранее водорастворимая бактерицидная нанобикомпозиция серебра [8]. При синтезе наночастиц серебра использовали нитрат серебра «ч.д.а» и альгинат натрия (натриевая соль альгиновой кислоты, BioChemika), который не только позволяет получать высокостабильную водорастворимую композицию наночастиц серебра с узким распределением по размерам, но и обладает широким спектром биологической активности. Срезанные побеги помещали в сосуды (500 мл) с растворами нанобиосеребра с концентрацией 5,0; 10,0 и 25,0 мг/л. Контролем служил вариант без нанобиосеребра (дистиллированная вода). Опыт проводили в лабораторных условиях при температуре воздуха 20–22 oС и относительной влажности 75–80 %. Продолжительность эксперимента составила 10 дней.

Действие нанобиосеребра на сохранение срезанных цветков гвоздики оценивали по изменению декоративных качеств, сырой и сухой биомассы, а также содержанию воды в цветках.

Оценка декоративного состояния цветка проводилась по 5 балльной системе [9]. Биомассу цветка определяли гравиметрическим методом после его отделения от побега и выражали в % к контролю. Содержание воды в цветках (% от сырой массы) рассчитывали, исходя из отношения разности сырой и сухой биомассы, отнесенной к сырой массе.

Статистическую обработку полученных результатов проводили по Г. Ф. Лакину [10].

Результаты исследования и их обсуждение

В результате проведенных исследований было установлено, что растворы нанобиосеребра оказывали значительное влияние на сохранение декоративных качеств срезанных цветов гвоздики. Наиболее высокий средний балл декоративности цветков гвоздики наблюдался в вариантах с нанобиосеребром в концентрации 5,0 и 10,0 мг/л. Эта зависимость сохранялась как на 5-й, так и на 10-й день экспозиции срезанных побегов в растворах с нанобиосеребром (рис. 1).

Рис. 1. Средний балл декоративности цветка гвоздики

Продолжительность жизни срезанных побегов увеличивалась в два раза по сравнению с контролем также при концентрации нанобиосеребра 5,0 и 10,0 мг/л (рис. 2).

Рис. 2. Влияние нанобиосеребра на продолжительность жизни срезанных побегов гвоздики

Полученные результаты свидетельствуют о значительном продлении жизни цветов гвоздики после срезки. При этом увеличивалось интенсивность окраски лепестков (рис. 3).

Одним из главных факторов продолжительности жизни срезанных цветов является баланс воды в растении. Водный стресс у срезанных цветов обычно рассматривают как причину быстрого увядания вследствие закупорки проводящих сосудов стебля, которая может возникать в результате деятельности микроорганизмов либо под влиянием различных физиологических факторов [11]. Поэтому баланс воды является одним из главных факторов продолжительности жизни срезанных цветов. Со временем наблюдается снижение поглощения воды растением, сопровождающееся и уменьшением транспирации [12, 13].

При исследовании влияния нанобиосеребра на баланс воды в побегах срезанных цветов гвоздики было показано увеличение поглощения воды на 20,7–41,5 % по сравнению с контролем (табл.).

Таблица

Влияние нанобиосеребра на поглощение воды побегами, биомассу и содержание воды в цветках гвоздики

Изменение поглощения воды под влиянием различных концентраций нанобиосеребра сопровождалось увеличением сырой массы цветка на 50 %, что во многом определяет водонасыщенность и тургор лепестков. При этом сухая биомасса цветков изменялась незначительно — на 5,3–6,5 %. Увеличение сырой биомассы цветков во всех вариантах опыта коррелировало с поглощением воды побегами и содержанием воды в цветке.

Таким образом, нанобиосеребро в концентрации 5,0–10,0 значительно улучшало декоративные качества и продолжительность жизни срезанных цветов гвоздики.

Литература:

1.                Van Doorn W. G. Water relations of cut flowers / W. G. Van Doorn // Hort Rev. — 1997. — Vol. 18. — P. 1–85.
2.                Stem end blockage in cut Grevillea ‘Crimaon Yul-lo’ inflorescences / S. He, D. C. Joyce, D. E. Irving, J. D. Faragher // Postharvest Biol. Technol. — 2006. — Vol. 41. — P. 78–84.
3.                Ranwala A. P. Comparison of the dynamics of non-structural carbohydrate pools in cut tulip stems supplied with sucrose or trehalose / A. P. Ranwala, W. B. Miller // Postharvest Biol. Technol. — 2009. — Vol. 52. — P. 91–96.
4.                Nowak J. Postharvest Handling and Storage of Cut Flowers, Florist Greens and Potted Plants / J. Nowak, R. M. Rundicki // Timber Press Inc., Portand, Oregon, USA. — 1990. — 210 рр.
5.                Пархоменко Н. А. Антибактериальное и противогрибковое действие водорастворимой нанобиокомпозиции на основе серебра и морских биополимеров / Н. А. Пархоменко, И. Н. Юркова, В. М. Рябушко // Ученые записки Таврического национального университета В. И. Вернадского. Сер. «Биология, химия». — 2008. — Т. 21(60). — № 2. — С. 106–112.
6.                Омельченко А. В. Влияние обработки семян нанобиосеребром на фитопатогены и ростовые процессы проростков озимой пшеницы / А. В. Омельченко, И. Н. Юркова, М. Н. Жижина // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. — 2015. — № 3. — С 74–77.
7.                Reid M. Postharvest Handling Recommendations of Cut Tuberose / M. Reid // Perishable Hand. Newsletter. — 1996. — Vol. 88. — P. 21–22.
8.                Патент UA№ 10539 Способполучения водорастворимой бактерицидной композиции, содержащей наночастицы серебра / Юркова И. Н.,Эстрела-Льопис В. Р., Рябушко В. И., Рябушко Л. И.; заявительи патентообладательТаврическийнациональныйуниверситет; — № u2001128682; заявл. 13.05.05; опубл. 15.11.05. Бюл. № 11.
9.                Кондратьева В. В. Физиологические аспекты хранения срезанных цветов при низких положительных температурах: Автореф. дис. канд. биол. наук. — М., 1991. — 25 с.
10.            Лакин Г. Ф. Биометрия / Г. Ф. Лакин. — М.: Высшая школа, 1990. — 352 с.
11.            Zagory D. Role of Vase Solution Microorganisms in the Life of Cut Flowers / D. Zagory, M. S. Reid // J. Amer. Soc. Hort. Sci. — 1986. — Vol. 111. — P. 154–158.
12.            Кондратьева В. В. Сохранение декоративных качеств срезанных роз в вазе / В. В. Кондратьева, М. В. Семенова, А. В. Дружинин // Гавриш. — 2011. — № 2. — С. 40–43.
13.            Стрельцов Б. Н. Хранение цветов / Б. Н. Стрельцов, А. М. Рукавишников, В. А. Коротанов. — М.: Агропромиздат, 1988. — 204 с.