Auswirkungen von Frischhaltemitteln auf die Vasenlebensdauer von Schnittblumen

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Aktueller Forschungsstand
2.1. Konservierung mittels Substanzen
2.2. Genetische Konservierung

3. Material und Methoden

4. Ergebnisse

5. Diskussion

6. Fazit

7. Literaturverzeichnis

1. Einleitung

Schnittblumen sind beliebte Verkaufsprodukte der Floristik. So wurden 2005 auf einer Fläche von 10800 Hektar Blumen in den Niederlanden angebaut. Hauptabnehmer sind die Vereinigten Staaten von Amerika, Europa und Japan mit einem Gesamtumsatz von ca. 11 Milliarden Euro¹. Da die Lebensdauer in der Nacherntezeit kurz ist², stellt sich die Frage, wie die Vasenlebensdauer verlängert werden kann. Ziel dieser Arbeit ist es, die Auswirkungen verschiedener Frischhaltemittel auf fünf unterschiedliche Pflanzenarten zu untersuchen, um das Wirksamste zu bestimmen.

Im ersten Teil der Arbeit wird der aktuelle Forschungsstand vorgestellt. Darauf bauen zwei Versuche auf, wobei sich der erste Versuch auf einen gemischten Blumenstrauß bezieht. Im zweiten Versuch wird eine einzige Sorte Schnittblumen betrachtet.

2. Aktueller Forschungsstand

2.1. Konservierungsmittel

Bisher wurden verschiedene Ansätze versucht, um das Vasenleben zu verlängern. Abdul-Wasea A. Asrar³ benutzte 2% Saccharose, 200 ppm 8-Hydroxychinolinsulfat, 0,2 mM und Siberthiosulfat als Grundlage für verschiedene Lösungen. Als Blume wurde Antirrhinum majus L. (Löwenmäuler) verwendet. Es stellte sich heraus, dass 8-Hydroxychinolinsulfat in Kombination mit 2% Saccharose hinsichtlich der Lebensqualität, Zunahme an Ge-wicht, und der Vasenlebensdauer, am effektivsten war. Im Vergleich zur Kontrolllösung mit destilliertem Wasser stieg die Lebensdauer von 8 auf 18 Tage, was sich damit be-gründen lässt, dass Saccharose ein wichtiger Nährstoff und für die Dissimilation (abbau-ender Stoffwechsel) der Pflanze von Relevanz ist. Die Lösung mit ausschließlich Saccharose verlängerte die Lebensdauer im Vergleich zu den anderen Substanzen am geringsten, weswegen Asrar schlussfolgerte, dass Zucker allein zu mikrobiellem Wachs-tum führt.

Möglich ist in diesem Zusammenhang eine Lösung, die 8-Hydroxychinolinsulfat (auch 8 - Chinolinolsulfat genannt) als antimikrobiellen Wirkstoff beinhaltet. So könnte in Kombi-nation mit Saccharose das mikrobielle Wachstum verhindert und die Lebensdauer er-höht werden.⁴ Dieser Befund wurde durch eine weitere Untersuchung mit der Schnitt-blume Lathyrusodoratus L. (Duftende Platterbse) bestätigt⁵.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Ethylenproduktion zu unterbinden. Durch eine verringerte Ethylenkonzentration wird die Seneszenz (Erliegen der Zellteilung) hin-ausgezögert und die Lebensdauer erhöht. Als Substanzen eignen sich Citronensäure und Salicylsäure, welche ebenfalls das Bakterienwachstum verhindern. Mikroorganismen führen zu einer Verstopfung der Gefäße und somit zu einer verkürzten Lebensdauer der Schnittblume. Bei Schnittblumen der Pflanze Chrysanthemum stieg in einem Versuch die Lebensdauer um 300%, außerdem erhöhte sich der Wasseranteil in den Blättern und dasGewicht⁶.

Ebenso wird Silberthiosulfat (STS) in der Forschung verwendet. Dieser Stoff hemmt ähn-lich wie Citronensäure die Produktion von Ethylen und zögert so die Seneszenz hinaus-zögert. Da STS außerdem sauer ist, wird ein Verstopfen des Stängels durch Bakterien verhindert. In einem Versuch von Hayat et al.⁷ bei Pflanzen der Familie Rosaceae (Rosen) erhöhte sich die Vasenlebensdauer von 6 auf 9 Tage in einer Lösung mit 20 ppm

Silberthiosulfat. Um eine maximale Lebensdauer der Schnittblume zu erreichen, bietet sich eine Kombination von STS und Saccharose an. STS verhindert die negativen Fakto-ren einer reinen Zuckerlösung wie das bereits erwähnte mikrobiellem Wachstum, was zur Verstopfung der Gefäße und zu einer kürzeren Lebensdauer führt. Bei diesem Ver-such führte eine Nährlösung bestehend aus 7,5% Saccharose und 25ppm STS zur längs-ten Lebensdauer (10 Tage).

Weitere Substanzen mit antibakteriellen Eigenschaften sind Silbernanopartikel (SNP) und Chlorophenol. SNP verhindert auch, dass das Stielende verstopft. Safa et al.⁸ unter-suchten die Effekte, indem Gerbera jamesonii (Barberton-Gerbera) zunächst für 24 Stun-den in verschiedene Kombinationen von SNP und Chlorophenol gehalten wurden und sich anschließend bis zum Versuchsende in 250 mg/l 8-Hydroxychinolinsulfat und 3% Saccharose befanden. Die längste Vasenlebensdauer von 16,33 Tagen wurde bei einer Startlösung von 10 mg/l SNP erreicht, 5 mg/l SNP und 10 mM/l Chlorophenol sowie 10 mg/l und 5 mM/l Chlorophenol verhinderten Bakterienwachstum am besten. Eine ungewöhnlich erscheinende Methode ist die Verwendung von Essig. Dieser erhöht laut Silva et al.⁹ den Säuregehalt der Lösung und ist antibakteriell. In einer Untersuchung bei Gerbera hybrida stellte sich heraus, dass eine Lösung mit 2% Saccharose, 0,6% Essig und 1% Calciumchlorid in destilliertem Wasser zur höchsten Lebensdauer von 16 Tagen führte. Calciumchlorid verzögert ein Abknicken des Stiels, wie es bei Schnittblumen der Gattung Gerbera ein häufiges Problem ist. Calcium erhöht die Stabilität der Pflanzenzel-lenwände und Chlor verhindert ein mikrobielles Wachstum durch Nährstoffe, wie z.B. Zucker.

2.2. Genetische Konservierung

Neben den beschriebenen Möglichkeiten existiert eine weitere Vorgehensweise, um die Ethylenproduktion und somit die Seneszenz zu verhindern. Der Ansatz ist, dass die Sig-nalkette der Ethylenerkennung unterbrochen wird. Ein Abschnitt dieser Signalkette be-inhaltet die Erkennung des Proteins EIN-2 („ethylen-insensitive Protein-2“) durch einen Rezeptor. Um die Bindungsstellen dieses Rezeptors zu blockieren, kopierten Hoppen et al.¹⁰ eine acht Basen lange Sequenz von EIN-2, NOP-1 („nuclear localization signal octa-peptide 1“) genannt. Bei Rosen zeigte sich eine um 6-8 Tage verlängerte Lebensdauer im Vergleich zur Kontrolllösung (9 Tage). In der Gegenüberstellung zur Lösung mit 1 mM Silbernitrat¹¹ ergaben sich bei Rosen keine signifikanten Unterschiede in der Lebens­dauer, jedoch war die Lebensdauer bei Nelken (Dianthus caryophyllus) mit NOP-1 ca. zwei Tage (13 statt 15 Tage) kürzer als die bei Silbernitrat. Der Stoff blockiert ähnlich wie NOP-1 die Bindungsstellen der Rezeptoren in der Ethylensignalübertragungskette.

3. Material und Methoden

Versuch Nr. 1 fand statt vom 16.01.^{12 13} - 15.02. Versuch Nr. 2 lief vom 29.01. - 03.01.2020. Der erste Versuchsaufbau bestand aus fünf verschiedenen Schnittblumen in fünf Lösun-gen, zusammen 25 Ansätze (s. Abbildung 1):

Tabelle 1 Pflanzen, nummeriert

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Der zweite Versuchsaufbau beinhaltete eine Sorte Schnittblumen, in diesem Fall Ranun-keln, die in Fünfergruppen in fünf Lösungen eingebracht wurden (s. Abbildung 2).^{14 15} Folgende Lösungen wurden verwendet:

Tabelle 2 Versuchslösungen, nummeriert

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Leitungswasser war hierbei die Kontrolllösung und zugleich die Basis für die verwende- ten Substanzen.

Die Proben wurden kreisförmig um eine 360°-Foscam-R4-Kamera aufgestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1 Versuchsaufbau 1, Sektoren entsprechen den Lösungen (s. Tabelle 2)

(Quelle: Eigene Abbildung)

Abbildung 2 Versuchsaufbau 2, Sektoren (s. Tabelle 2 Versuchslösungen, nummeriert)

(Quelle: Eigene Abbildung)

Täglich wurden Fotos aufgenommen, um den Turgor¹⁶ der Pflanzen zu beurteilen.

[...]

¹ Vgl. Buschman, J.CM.: Globalisation - Flower - Flower Bulbs - Bulb Flowers, in: Acta Horticulturae, Nr. 673, 2005, doi: 10.17660/actahortic.2005.673.1, S. 27

² Vgl. Kazemi, Mohsen / Hanifeh Seyed Hajizadeh / M. Gholami / M. Asadi / S. Aghdasi: Efficiency of Es­sential Oils, Citric Acid, Malic Aid and Nickel Reduced Ethylene Production and Extended Vase Life of Cut Lisianthus Flowers, in: Research Journal of Botany, Jg. 7, Nr. 1, 2012, doi: 10.3923/rjb.2012.14.18, S. 14

³ Vgl. Asrar, Abdul-Wasea A.: Effects of some preservative solutions on vase life and keeping quality of snapdragon (Antirrhinum majus L) cut flowers, in: Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, Jg. 11, Nr. 1, 2012, doi: 10.1016/j.jssas.2011.06.002, S. 29-31

⁴ Vgl. Asrar, 2012, S. 31

⁵ Vgl. Elhindi, Khalid M.: Evaluation of several holding solutions for prolonging vase-life and keeping quality of cut sweet pea flowers (Lathyrus odoratus L), in: Saudi Journal of Biological Sciences, Jg. 19, Nr. 2, 2012, doi: 10.1016/j.sjbs.2011.12.001, S. 195-201

⁶ Vgl. Vahdati-Mashhadian, Nasser / Ali Tehranifar / Hassan Bayat / Y. Selahvarzi: Salicylic and Citric Acid Treatments Improve the Vase Life of Cut Chrysanthemum Flowers, in: Journal of Agricultural Science and Technology, Jg. 14, Nr. 4, 2012, [online] https://www.sid.ir/en/journal/ViewPaper.aspx?id=283988, S. 879

⁷ Vgl. Hayat, Sikandar / Noor Ul Amin / Muhammad Ali Khan / Tarek M.A. Soliman / Ma Nan / Kashif Hayat/ Imran Ahmad/ Muhammad Rezaul Kabir/ Liangjun Zhao: Impact Of Silver Thiosulfate And Su­crose Solution On The Vase Life Of Rose Cut Flower Cv. Cardinal, in: Advances in Environmental Biology, Jg. 6, Nr. 5, 2012, [online] http://www.aensiweb.com/old/aeb/2012/1643-1649.pdf, S. 1645

⁸ Vgl. Safa, Zakieh / Davood Hashemabadi / Behzad Kaviani / Narges Nickchi / Mohammed Zarchini: Studies on Quality and Vase Life of Cut Gerbera Jamesonii Cv. „Balance“ Flowers by Silver Nanoparticles and Chlorophenol, in: Journal of Environmental Biology, Jg. 36, Nr. 2, 2015, [online] http://www.jeb.co.in/journal_issues/201503_mar15/paper_14.pdf, S. 425-428

⁹ Vgl. Silva, W.A.N.T. De/J. P. Kirthisinghe / LM.H.R. Alwis: Extending the vase life of Gerbera (Gerbera hybrida) cut flowers using chemical preservative solutions, in: Tropical Agricultural Research, Jg. 24, Nr. 4, 2015, doi: 10.4038/tar.v24i4.8022, S. 375-379

¹⁰ Vgl. Hoppen, Claudia / Lena Müller / Anna Christina Albrecht / Georg Groth: The NOP-1 peptide de­rived from the central regulator of ethylene signaling EIN2 delays floral senescence in cut flowers, in: Scientific Reports, Jg. 9, Nr. 1, 2019, doi: 10.1038/s41598-018-37571-x, S. 1-2

¹¹ Silbernitrat (AgNO3) ist ein Bestandteil von Silberthiosulfat (STS)

¹² Vgl. Asrar, 2012, S. 31

¹³ Vgl. Vahdati-Mashhadian et al., 2012, S. 880

¹⁴ Vgl. Safa et al., 2015, S. 426

¹⁵ Vgl. Asrar, 2012, S. 30

¹⁶ Vgl. Kadereit, Joachim / Christian Körner / Benedikt Kost / Uwe Sonnewald / Strasburger: Strasburger - Lehrbuch der Pflanzenwissenschaften, Berlin, Heidelberg, Deutschland: Springer Spektrum, 2014, S. 353