В общем балансе дыхания на долю лепестков срезки розы приходится около 80 %.
Срезанные цветы с большой интенсивностью дыхания хранятся гораздо хуже срезки с небольшим значением этой величины. Поэтому задача технологии хранения состоит в том, чтобы уменьшить интенсивность дыхания. При этом небольшой запас питательных веществ, которым обладает цветок, сохранится в течение более длительного времени. То же относится и к другим органам цветочных растений, предназначенных для хранения, — черенкам, семенам, луковицам, клубнелуковицам.
Один из наиболее эффективных и традиционно используемых методов снижения метаболических процессов и уменьшения интенсивности дыхания — холодильное хранение. При правильном выборе режима можно резко уменьшить расход запасенных веществ в срезке цветов. Так, снижение температуры с 15 до 4 °C вызывает уменьшение интенсивности дыхания срезанных цветов розы в 3 раза.
Дыхание растений определяется диффузией кислорода в растительные клетки и в некоторых случаях может иметь место даже при отрицательных температурах. Однако для большинства декоративных культур дыхательные процессы резко тормозятся при температуре, близкой к 0 °C. При такой температуре происходят изменения в протоплазме, которые могут привести к гибели растительных клеток, гибель может быть и следствием приостановки дыхания. В связи с этим часто бывает весьма трудно установить причину гибели растения при пониженных температурах. Поэтому нижняя допустимая температурная граница для некоторых цветов лежит существенно выше нуля, достигает 3–5 °C (срезка гладиолуса) и даже 10 °C (орхидея).
Максимальная интенсивность дыхания для большинства декоративных растений отмечена при температуре 30–35 °C, причем наблюдается и четко выраженная зависимость от времени: интенсивность дыхания снижается на протяжении достаточно длительного временного интервала.
Величина дыхательного коэффициента также варьирует при изменении температуры. При понижении температуры возрастает растворимость кислорода в клеточном соке, что сказывается на диффузии этого газа в растительные ткани. Ярко выраженную температурную зависимость имеет и активность многих ферментов, участвующих в дыхании, что связано с окислением тех или иных субстратов. Изменение дыхательного коэффициента при понижении температуры у разных растений неодинаково. Обычно величина дыхательного коэффициента у цветов приближается к единице и мало изменяется с течением времени хранения. В качестве дыхательного субстрата используются в основном сахара, но при отцветании или перезревании субстратом биологического окисления становятся и белки, что может привести к снижению дыхательного коэффициента до 0,5.
Хранение черенков и цветов в присутствии поглотителя этилена
Один из методов снижения интенсивности дыхания цветочной срезки, а значит, и продления сроков ее хранения — это уменьшение концентрации кислорода в хранилище или упаковке. Окисление органических субстратов при дыхании связано с диффузией кислорода в растительные ткани. Последняя определяется парциальным давлением кислорода, зависящим от концентрации этого газового компонента. В диапазоне объемных концентраций от 0 до 10 % интенсивность дыхания возрастает, но этот рост не всегда имеет линейный характер. Прямая пропорциональность отмечена в более узком диапазоне концентраций — 0–5 %.
Проникновение кислорода в глубь растительных тканей зависит и от морфологических свойств органов растений. В основном газообмен срезки происходит через устьица, на внешний покров — кутикулу приходится лишь небольшая его часть. Там, где отсутствуют устьица, например у семян, луковиц, газообмен идет через толстую кутикулярную оболочку постепенно и зависимость поглощения кислорода имеет вид прямой. Отклонения от прямой линии в сторону большего (гиперболического) роста интенсивности дыхания с повышением концентрации кислорода свидетельствуют о том, что, начиная с некоторых пороговых величин, концентрация кислорода перестает быть единственным фактором, ограничивающим дыхание, и начинает проявляться влияние других факторов: концентрации дыхательных субстратов, активности ферментного аппарата и т. п. Кроме того, передвижение кислорода в растительном организме может происходить не только диффузионным путем.
Для проведения расчетов, связанных с установлением газового режима в хранилищах, контейнерах, упаковках с цветочной продукцией, в особенности для режимов, характеризующихся относительно малой концентрацией кислорода (3–5 °C), можно принять линейную зависимость интенсивности дыхания [м3/(кгс)] от концентрации кислорода:
К — K0V1/V, (3)
где K0 — интенсивность дыхания в обычной атмосфере (21 % O2), м3/кгс; V1, V — соответственно первоначальный и текущий объемы кислорода, м3.
Выделяющийся в процессе дыхания углекислый газ также оказывает определенное влияние на интенсивность дыхания. Возрастание концентрации этого газа приводит к некоторому снижению интенсивности дыхания, но этот эффект проявляется лишь при относительно больших значениях содержания СO2. Как углекислый газ, так и различные углеводороды блокируют активность ферментов биологического окисления.
На процессы дыхания в значительной степени влияет и водный режим растений. Интенсивность дыхания созревающих семян уменьшается по мере уменьшения их влагосодержания, и сухие семена, луковицы, клубнелуковицы дышат относительно слабо, так как находятся в состоянии физиологического покоя. Добавление влаги выводит их из этого состояния, что сопровождается возрастанием интенсивности дыхания. Иная картина наблюдается при подсыхании срезки цветов. Сначала интенсивность дыхания повышается, после чего она снижается до уровня более низкого, чем вначале. Если потеря влаги не вызвала необратимого повреждения тканей цветка, то дыхание может стабилизироваться на таком более низком уровне. Если затем срезка будет обеспечена достаточным количеством воды, то дыхание может возвратиться к исходному уровню, при условии что пониженная влажность, которая часто бывает при так называемом сухом хранении, не привела к падению влагосодержания ниже критической величины. В противном случае возобновление водоснабжения уже не восстанавливает нормальное дыхание, происходит дальнейшее разрушение клеточных структур, и растение гибнет.
При изменении содержания влаги дыхательный коэффициент может изменяться в разные стороны, что связывают с неодинаковой чувствительностью различных ферментов к влаге и с возможными субмикроскопическими изменениями клеточных структур, определяющими диффузию дыхательных субстратов. Помимо этого, влагосодержание влияет на проницаемость клеточных мембран для разных газовых компонентов.
Рассмотрим пример пересчета. Известно, что лепестки розы имеют интенсивность дыхания 500 мг СО2/(кгч). Необходимо выразить эту величину в м3/(кг•с). С учетом приведенного выше соотношения получим: К = 1,41•10-10•500 =7,05•10-8, м3/(кг•с). Это значение соответствует также 70,5 мкл/(кг•с). В таблице 2 приведены данные об интенсивности дыхания черенков и срезки некоторых цветов.
Таблица 2. Интенсивность дыхания цветов и черенков
ТРАНСПИРАЦИЯ
Вода — главный компонент живых растительных клеток, на ее долю приходится до 90 % сырой массы. В зрелых растительных клетках большая часть воды содержится в крупной
