СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие 3
Глава 1. ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В СРЕЗАННЫХ ЦВЕТАХ ПРИ ХРАНЕНИИ 8
Глава 2. ХОЛОДИЛЬНОЕ ХРАНЕНИЕ СРЕЗАННЫХ ЦВЕТОВ И ЧЕРЕНКОВ 36
Глава 3. УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЕ МЕТОДЫ ХРАНЕНИЯ СРЕЗАННЫХ ЦВЕТОВ И ЧЕРЕНКОВ 59
Глава 4. ХРАНЕНИЕ ЦВЕТОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ В РЕГУЛИРУЕМОЙ И МОДИФИЦИРОВАННОЙ ГАЗОВОЙ СРЕДЕ 84
Глава 5. ХРАНЕНИЕ СЕМЯН ЦВЕТОЧНЫХ КУЛЬТУР 110
Глава 6. ХРАНЕНИЕ ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ ЦВЕТОЧНЫХ РАСТЕНИЙ 129
Глава 7. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ЦВЕТОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ 152
Глава 8. КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА, ПРИМЕНЯЕМАЯ ПРИ ХРАНЕНИИ ЦВЕТОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ 180
Послесловие 201
ПРЕДИСЛОВИЕ
Любое крупное событие нашей жизни не обходится без цветов — встречают ли гостей, празднуют ли свадьбу или день рождения, поступление в институт или его окончание, рождение ребенка или проводы в дальний путь. Цветы уместны везде: на танцевальном вечере, торжественном обеде, в экзаменационном зале и просто как украшение квартиры.
Зеленые насаждения, цветники — один из важнейших элементов благоустройства городов и сел. Кроме чисто эстетического, они имеют немаловажное санитарное значение в качестве защиты от дыма, выхлопных газов, пыли. Цветники, сады, парки очищают воздух городов, сглаживают амплитуду колебаний температурно-влажностного режима, особенно в знойные дни, способствуя повышению влажности воздуха. Такие насаждения могут выполнять и водоохранные функции.
Очень важно озеленять административно-промышленные комплексы, территории детских садов, школ, других учебных заведений. Интенсивные работы по озеленению, разбивке цветников, клумб, рабаток проводят и в новых жилых кварталах.
Срезка живых цветов, а также живые цветы в горшечной культуре необходимы в течение всего года. Они используются для разных аранжировок: букетов, гирлянд, венков, корзин, декоративных композиций. Однако спрос на цветочно-декоративные растения отличается большой неравномерностью. Можно считать, что он складывается из двух компонентов. Один, относительно постоянный, образуется за счет более или менее равномерного спроса, определяемого такими потребностями, как подарки к семейным торжествам или по другим поводам. Другой возникает накануне общих праздников — Нового года, Восьмого марта, Первого мая и т. д. Именно в это время спрос на цветы резко возрастает и удовлетворить его за счет имеющихся ресурсов удается далеко не всегда, тогда как в летне-осенний период цветов вполне достаточно для Удовлетворения в них потребностей населения. Так, если минимум реализации цветочной продукции Управлением лесопаркового хозяйства Мосгорисполкома, приходящийся на февраль, составляет лишь 2480 цветов, то максимум (август) достигает 7,5 млн. Для того чтобы сгладить эту неоднородность, цветы завозят из южных регионов нашей страны. Частично исправляет положение импорт цветочной продукции, но и в этом случае максимальное количество ее приходится на середину весны (апрель).
Аналогичная ситуация складывается и в других крупных городах страны. В Ленинград ежегодно завозят около 100 т цветочной продукции, Архангельск — 27, Мурманск — 14, Свердловск — 13, Новосибирск — 8 т, в Норильск, практически лишенный собственной производственной базы, — 60 т цветов.
Выгонка цветов в теплицах и других культивационных сооружениях требует большого расхода энергии на обогрев и досвечивание с помощью источников искусственного освещения. Положение может быть существенно улучшено за счет хранения срезки и материалов для разведения цветов с применением специальной технологии, основанной на различных физических и химических методах. Регулирование метаболических процессов в срезке позволяет значительно расширить сезон реализации. Например, срезка гвоздики в условиях регулируемой газовой среды может храниться в течение 12—15 недель.
Большое значение имеет также сохранность семян и материала для вегетативного размножения и выгонки: черенков, луковиц, клубней, клубнелуковиц, корневищ.
Отход при хранении черенков гвоздики, луковиц тюльпанов, клубнелуковиц гладиолусов иногда доходит до 50—70%. В связи с этим особую актуальность приобретает создание специализированной промышленной базы цветоводства: постройка комбинатов по выращиванию цветочно-декоративных культур, хранилищ семян и материала для вегетативного размножения, расширение сети питомников, снабжающих цветоводческие хозяйства высококачественными семенами и другим посадочным материалом.
Чтобы ликвидировать или, по крайней мере, сгладить сезонность поступления цветов в торговую сеть, нужно расширить соответствующие тепличные комбинаты в различных регионах нашей страны, обеспечить их качественным материалом для посева и выгонки цветочно-декоративных растений. Нивелировать перепады в снабжении цветами целесообразно, используя теплицы для выращивания овощей в свободное от производства основной продукции время года.
Представляет большой интерес выбор рационального цветочного ассортимента для различных климатических зон.
Выведение новых сортов и рас, приспособленных к климату, почве, другим местным условиям, связано с необходимостью сбора и хранения генетического материала цветочной пыльцы. Желательно создание новых растений, отличающихся от исходных длиной цветоноса, величиной цветка или соцветия,продолжительностью и временем цветения, ароматом. (Важное значение имеет изменение времени цветения за счет различных приемов, проводимых в период хранения, к числу которых можно отнести воздействие различными температурами, химическую или электрофизическую обработку.
Для правильной организации хранения столь разнородного материала, как срезка цветов, черенки, клубни, луковицы, необходимо отчетливо представлять особенности каждой разновидности цветочной продукции. Если срезка лишена биологического механизма, обеспечивающего длительный период покоя, то в клубнях, луковицах и клубнелуковицах имеется достаточно большой запас питательных веществ, создающих предпосылки хранения в течение продолжительного времени.
Особенности физиологии цветения, синтез различных фитогормонов, регулирующих обменные реакции, процессы дыхания и транспирации, необходимо учитывать при сухом и влажном способах хранения срезки цветов. При этом имеют значение и особенности анатомического строения различных цветов, а также наличие той или иной микрофлоры. Сильное влияние на продолжительность хранения и качество продукции может оказать выделение цветами этилена.
Замедление метаболических процессов в срезке достигается различными способами, но самый простой — хранение при пониженных температурах в холодильных камерах и ледниках, причем большую роль играет специальная подготовка срезки к хранению.
Сейчас расширяется использование усовершенствованной технологии холодильного хранения, связанной с применением различных химических препаратов для обработки срезки. Хороший эффект дает холодильное хранение при пониженном давлении, что снижает интенсивность дыхания и замедляет обменные процессы. Улучшение условий хранения наблюдается и при сорбции или разложении этилена с .помощью химических или электрофизических методов. Успешно применяют технологию хранения срезки роз в озонированной воде.
) Газовая среда, содержащая повышенное количество углекислого газа и пониженное — кислорода, пригодна как для хранения луковиц, клубнелуковиц, клубней/ так и для срезки и черенков, но особенно благоприятна для последних ввиду высокой интенсивности их дыхания. Такая среда может быть создана искусственно с помощью специальных генераторов, а также естественно за счет дыхания хранящейся продукции и диффузии газовых компонентов сквозь специальные селективные мембраны, которыми оборудуют контейнеры для хранения. Особенности физиологии семенного и разводочного материала, прежде всего сравнительно небольшая интенсивность дыхания, сказываются на выборе мембран для герметизированных контейнеров. Успешное хранение любого вида цветочной продукции в таких контейнерах возможно при условии правильного расчета, проектирования и сборки специальных устройств с учетом свойств продукции (интенсивность дыхания, дыхательный коэффициент, масса) и параметров газообменных мембран (проницаемость, селективность, площадь, загрузка).
Для создания регулируемой газовой среды применяют различные скрубберные установки, диффузионные газо-обменники, газогенераторные установки, режим работы которых выбирают на основе проведенных экспериментов. Поддерживают необходимый температурно-влажностный режим и оптимальный состав газовой смеси с помощью специального контрольно-измерительного оборудования. При использовании гибких контейнеров с газоселективными мембранами для правильного расчета мембран весьма важно определить интенсивность дыхания и дыхательный коэффициент цветочной продукции, предназначенной для хранения.
Условиями хранения посадочного материала определяется не только качество получаемых цветов, но и нередко время и сроки их цветения, устойчивость срезки цветов, находящейся в декоративном сосуде с водой или особым питательным раствором.
Таким образом, хранение высококачественного сортового посевного материала наряду с выращиванием цветов принадлежит к числу важнейших задач цветочнодекоративного садоводства. Только при рациональном решении этих задач цветоводство может быть высокорентабельной отраслью народного хозяйства, основанной на промышленной технологии и интенсивном землепользовании.
Цель настоящей книги — помочь цветоводам сократить потери как при хранении цветов, так и в период вегетации, улучшить производство и распространенных, и редких декоративных растений, расширить ассортимент цветочной продукции.
Глава 1 ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В СРЕЗАННЫХ ЦВЕТАХ ПРИ ХРАНЕНИИ
Срезанные цветы имеют некоторые особенности, отличающие их от других видов сельскохозяйственной продукции. В противоположность семенам, плодам, клубням срезка лишена биологического механизма, обеспечивающего период покоя, что значительно затрудняет ее хранение в течение более или менее продолжительного времени. В срезанных цветах продолжаются все метаболические процессы, но изменяется их направленность. Процессы деструкции в них начинают превалировать над синтезом органических соединений (белков, жиров, углеводов). Для эффективного противодействия процессам распада необходимо создавать условия, замедляющие обменные реакции, или искусственно поддерживать условия, имитирующие нормальный обменный процесс, одновременно предотвращая распад органических веществ.
ФИЗИОЛОГИЯ ЦВЕТЕНИЯ
В соответствии с современными представлениями цветок не что иное, как побег, то есть ответвление стебля, несущее вместо листьев чашелистики, лепестки, тычинки и плодолистики. Переходные формы между листьями и прицветниками, прицветниками и частями околоцветника, чашелистиками и лепестками, лепестками и тычинками характерны для многих декоративных цветочных культур. При этом, однако, в пределах одного и того же вида растений белковый состав цветков и отдельных их элементов качественно отличается от состава вегетативных органов. В цветке происходят специфические процессы метаболизма, приводящие к синтезу компонентов лепестков, пигментов околоцветника и т. д.
Перемещение веществ, участвующих в процессах метаболизма, обеспечивается двумя путями: транспираци-онным потоком, то есть транспортом воды и растворенных в ней веществ от корня к побегам и листьям, и током ассимилятов, или передвижением выработанных при фотосинтезе веществ из листьев к частям растения, расположенным ниже (побеги, корень) и выше (верхушки стебля и побегов, цветки). Такая транспортировка веществ на большие расстояния идет по специальным проводящим тканям: сосудам и трахеидам ксилемы для транспирационного тока и ситовидным трубкам флоэмы для тока ассимилятов. Транспорт на короткие расстояния к проводящим тканям и от них происходит через различные элементы клеточных структур.
Движение органических веществ в проводящих тканях флоэмы не сводится к простому протеканию растворов, оно связано с активным переносом молекул через протоплазму ситовидных трубок и является результатом обмена веществ. Транспирационный ток воды и растворенных в ней питательных веществ происходит в ксилеме — распределительной системе, снабжающей водой все растение. Это движение жидкости обусловлено факторами физического характера, и прежде всего различиями гидростатического давления.
Проводящая система декоративных растений может иметь вид изолированных пучков, которые на поперечном срезе цветочного побега либо расположены кольцом, либо разбросаны по всей его плоскости на относительно больших расстояниях друг от друга (например, у тюльпана), где флоэма и ксилема граничат друг с другом. Пучки могут быть различными по размерам, число составляющих их сосудов также сильно варьирует, что отражается на транспирации и токе ассимилятов.
Фитогормоны перемещаются по путям дальнего транспорта, но они могут перемещаться на большие расстояния и через неспециализированные ткани.
Инициация цветения начинается тогда, когда процесс химических и метаболических превращений в верхушечной части стебля имеет необратимый характер и образовались одна или несколько морфологических структур цветка.
Процесс инициации цветения имеет большое значение Для технологии хранения, поскольку, как правило, на хранение закладывают цветы в период бутонизации или во время так называемого полуроспуска. Этот процесс можно подразделить на две основные фазы (Бернье, 1985): инициация цветочных зачатков и развитие этих зачатков во взрослые цветки. Указанные фазы не всегда четко отделяются друг от друга.
Некоторые виды декоративных кустарников характеризуются антагонизмом между бурным вегетативным ростом и цветением: факторы, приводящие к снижению интенсивности роста (засуха, обрезка, кольцевание), стимулируют цветение, и наоборот, высокий уровень минерального питания, особенно азотного, вызывает задержку цветения на фоне бурного роста растения. Помимо азота, на процесс цветения большое влияние оказывают и некоторые микроэлементы. Так, избыточное содержание ионов меди может ингибировать цветение хризантемы, в то время как наличие ионов железа инициирует цветение. Другие микроэлементы играют менее существенную роль, за исключением молибдена, недостаток которого может ускорять цветение ряда растений.
Большое значение для инициации цветения имеет воспринимающий цвет пигмент фитохром. Многие из растений реагируют на разницу в длине светового дня, измеряемую минутами. Поэтому, регулируя длительность светового и теплового фото периодических циклов, можно изменять сроки цветения.
Исключительно важная роль в инициации цветения принадлежит температурному режиму. При понижении температуры не наблюдается непосредственного заложения зачатков цветка, это происходит после обеспечения благоприятных для роста растений условий путем повышения температур. Однако у таких растений, как левкой, ксифиум (луковичный ирис), заложение цветков может происходить лишь под действием пониженной температуры.
Контроль и инициация цветения определяются гормоном цветения флоригеном. Этот гормон включает в себя гиббереллины и антезины, присутствующие в цветущих растениях. Стимул цветения передается от цветущего растения к нецветущему при прививке вне зависимости от того, было цветущее растение подвоем или привоем. Флориген может передвигаться как сверху вниз, так и снизу вверх. Движение флоригена в листовой пластинке происходит от клетки к клетке, вплоть до поступления во флоэму, и далее он транспортируется вместе с ассими-лятами по флоэме черешка и стебля.
Гормоны необходимы растениям, они синтезируются в небольших количествах в одном из органов растения и перемещаются к другим органам благодаря ряду специфических реакций. Потребность растений в гормонах
обычно невелика. Расстояние, на которое могут перемещаться гормоны, весьма различно: от листа до почки (относительно большая длина), от апикальной меристемы до лежащих ниже клеток (гораздо меньше) и от одной органеллы к другой в пределах клетки. У высших цветковых растений имеется несколько контролирующих физиологические процессы гормонов: ауксин, гибберел-лины, цитокинины, абсцизовая кислота и этилен.
Ауксин контролирует скорость растяжения клеток и направление роста. Природный ауксин — индолилуксус-ная кислота (ИУК) образуется в верхушках стеблей. Гиббереллины — группа веществ, контролирующих цветение. Цитокинины синтезируются в корие и перемещаются вверх, взаимодействуя с ауксинами, ингибируя действие последних. Абсцизовая кислота (АБК) — гормон стресса, подавляющий активный вегетативный рост почек и инициирующий переход в состояние покоя. АБК подавляется цитокининами. Этилен — гормон созревания и старения, действие которого может быть ингибировано некоторыми веществами, в частности углекислым газом или озоном. В то же время присутствие озона в окружающей цветы атмосфере даже в малых концентрациях нежелательно, так как в течение всего нескольких часов он может вызвать полное увядание срезки цветов.
ДЫХАНИЕ ЦВЕТОВ
Сохранение высоких декоративных качеств срезанных цветов на протяжении некоторого времени — одна из наиболее трудных задач технологии хранения, поскольку физиологическое и микробиологическое разложение ткани цветов неизбежно и закономерно, а количество запасенных веществ невелико. Как всякий живой организм, срезанный цветок продолжает дышать, и в процессе дыхания происходят процессы диссимиляции — расщепления органических веществ с расходованием запасенной в них энергии, причем органический материал полностью превращается в конечные неорганические продукты — воду и углекислый газ.
Пока цветок дышит, он остается живым; с прекращением дыхания останавливается поток энергии, поддерживающий сложную структуру растительных клеток, процессы в них теряют упорядоченность, и растение погибает. Дыхательный газообмен и обусловленный им уро-
вень окислительно-восстановительных реакций характеризуют устойчивость организма к процессам старения. Дыхание определяет общий метаболизм цветка — чем слабее и ровнее дыхание цветов, тем дольше они сохраняются, поскольку замедляются соответствующие обменные реакции.
Субстратами дыхания, помимо углеводов, могут быть жиры, белки и аминокислоты, органические кислоты (в листьях и побегах) и т. д. Обмен СОг и Ог происходит на поверхности растений путем диффузии. Расщепление макромолекулярных субстратов в дыхательных процессах предшествует гидролизу: полисахариды гидролизуются до моносахаридов, жиры — до глицерина и жирных кислот, белки — до аминокислот. Процесс дыхания обычно характеризуется интенсивностью дыхания (м3/юг-с), определяемой следующим образом: К — V/mt, (1)
где V — объем выделенного углекислого газа или поглощенного кислорода, м3; т — масса цветов, кг; t — время, с.
Интенсивность дыхания можно характеризовать, как иногда делается, массой выделенного С02 (в мг) за единицу времени, отнесенной к массе цветов.
В процессе дыхания энергия солнечного света, запасенная при фотосинтезе в различных органических веществах, высвобождается и используется на поддержание жизнедеятельности. Дыхание представляет собой аэробный окислительный распад органических соединений на простые, неорганические, сопровождаемые выделением энергии.
Если субстратом дыхания служат сахара (СбНОб), происходящие реакции окисления приводят к выделению воды и углекислого газа. При этом выделяется определенное количество тепла (2824 кДж на 1 грамм-молекулу глюкозы), что необходимо учитывать при холодильном хранении цветов. Для характеристики дыхания используют также дыхательный коэффициент, который представляет собой отношение выделенного объема углекислого газа к поглощенному объему кислорода: 6 = V2/V1, (2)
где Vi и V2 — объемы соответственно поглощенного кислорода и выделенного углекислого газа, м3.
В зависимости от преимущественного использования тех или иных веществ в качестве субстрата дыхания могут возникать изменения величины дыхательного коэффициента. Если дыхательным субстратом служат сахара типа глюкозы, дыхательный коэффициент равен единице.
Когда роль субстрата играют липиды, белки и другие соединения с высокой степенью восстановления, дыхательный коэффициент оказывается меньше единицы. Для субстратов с более низкой, чем у сахаров, степенью восстановления дыхательный коэффициент больше единицы, например при окислении щавелевоуксусной кислоты или других кислот.
Определив дыхательный коэффициент срезки цветов путем параллельного измерения содержания СОг и Ог, можно получить представление о степени окисления расщепляемых соединений, что характеризует состояние срезки. Не вся энергия, освобождаемая при дыхании, расходуется в процессах жизнедеятельности. Растительный организм использует в основном ту энергию, которая запасена в молекулах аденозинтрифосфата (АТФ). Она расходуется на процессы синтеза белков, нуклеиновых кислот и других важных органических соединений, на процессы поступления н передвижения питательных веществ и воды. Большая часть энергии, не запасенной в АТФ, рассеивается в виде тепла.
Таким образом, дыхание срезкн представляет собой сумму обратимых и необратимых реакций, в процессе которых выделяется углекислый газ и поглощается кислород, что сопровождается реакциями распада одних и образованием других соединений. Пока не установилось равновесие, скорости этих реакций будут изменяться. Эти изменения носят в общем сопоставимый характер даже для очень разных видов декоративных растений. Зависимость дыхания от времени бывает сходной, различаясь лишь масштабом времени, наблюдается последовательная смена фаз дыхания (табл. I).
1. Различные фазы интенсивности дыхания
Интенсивность дыхания Окраска листьев
Зеленая
Зеленая — бледно-зеленая Бледно-зеленая — желтая Желтая — коричневая Коричневая
Высокий уровень Быстрое падение Низкий уровень Постепенный подъем Постепенное падение Крутой подъем
Изменения интенсивности выделения СОг связаны с внешними изменениями цвета листьев. В течение первой и второй фаз эта связь мало заметна, но в начале третьей фазы происходит потеря пигмента. Зеленая окраска листьев бледнеет н переходит в желтую. Затем листья приобретают красноватую окраску из-за окисления содержащихся в клетках полифенолов. У растений, не содержащих полифенолов, листья становятся прозрачными и серыми вследствие утечки сока из разрушающихся клеток в межклетники.
Подъем дыхания в шестой фазе связан с наступлением так называемого климактерического периода, который характеризуется разрушением белков и возрастанием окислительной активности митохондрий. В посткли-мактерический период биосинтетические процессы прекращаются, возрастают процессы распада. Происходит распад митохондрий и других клеточных структур, нарушается энергетический обмен, растение окончательно погибает.
Интенсивность дыхания розы в срезке гораздо ниже, чем на материнском растении, причем это снижение доходит до 50%. Такое снижение наблюдается в течение трех дней, затем происходит некоторый подъем интенсивности дыхания. Характерно, что лепестки розы имеют значительно большую интенсивность дыхания, чем цветок целиком. Интенсивность дыхания лепестков возрастает перед раскрытием бутона, достигая максимума при полном раскрытии цветка, после чего наблюдается уменьшение этого показателя. 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. 14
Так, снижение температуры с 15 до 4°С 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°С. 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°С (срезка гладиолуса) и даже Ю°С (орхидея).
Максимальная интенсивность дыхания для большинства декоративных растений отмечена при температуре 30—35°С, 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 иа диффузии этого газа в растительные ткаии. 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.
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°С), можно принять линейную зависимость интенсивности дыхания [м3/(кг*с)] от концентрации кислорода: KKoVi/V, (3)
где Кс — интенсивность дыхания в обычной атмосфере (21% О?), м3/кг с; Vi, 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 СОг- Как углекислый газ, так и различные углеводороды блокируют активность ферментов биологического тжисления.
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 влагн дыхательный коэффициент может изменяться в разные стороны, что связывают с неодинаковой чувствительностью различных ферментов к влаге и с возможными субмнкроскспическими изменениями клеточных структур, определяющими диффузию дыхательных субстратов. Помимо этого, влагосо-держанне влияет на проницаемость клеточных мембран для разных газовых компонентов.
В состав дыхательных ферментов входят самые различные минеральные компоненты, наличие или отсутствие которых влияет на протекание биохимических дыхательных реакций. Интенсивность дыхания является интегральным показателем, характеризующим метаболические реакции в целом. Отметим, что добавление в питательный раствор со срезкой нитратов вызывает повышение интенсивности дыхания. Окисление связано с процессами фосфорилирования — добавление солей фосфорной кислоты также приводит к усилению дыхания. Эти процессы проявляются особенно ярко в том случае, когда материн-ское растение испытывает недостаток в азоте н фосфоре.
Различного рода механические повреждения стебля н листьев срезки цветов приводят, правило, к повышению интенсивности дыхания, поскольку при этом неизбежно изменяются условия диффузии как газовых компонентов в растительных тканях, так и регулирующих ферментов. Из-за нарушения целостности растительных тканей имеет место проникновение ферментов в субстраты дыхания, ранее ограниченное соответствующими структурными элементами. Вследствие этого при закладке на хранение необходимо обращать особое внимание на целостность и отсутствие механических повреждений цветочной продукции. Кроме того, при механических повреждениях открывается путь прямого проникновения в растительные ткани патогенных микроорганизмов, что приводит к изменению ферментной активности, загниванию, выделению этилена.
Этилен, в свою очередь, оказывает сильное воздействие на дыхание, будучи его стимулятором, н повышение интенсивности дыхания приводит к быстрому старению срезки цветов. Аналогично действуют и некоторые другие вещества типа фенолов, хинонов и оксихинонов.
Прямо противоположно действуют — снижают интенсивность дыхания так называемые ингибиторы его. Действие их основано на полной или частичной приостановке ферментной активности путем блокировки активного центра или группы фермента. Возможен и другой механизм ингибирующего действия, связанный с соответствующим субстратом. К числу ингибиторов дыхания принадлежат самые различные вещества как органической, так и неорганической природы.
Накопленная информация о действии заряженных частиц и пропускания гальванического тока на скорость роста растения позволяет выдвинуть предположение о зависимости ряда метаболических процессов, в частности интенсивности дыхания, от этих факторов. Поскольку интенсивность дыхания во многом определяет сохранность продукта в течение длительного времени, целесообразно использовать указанное влияние при подготовке цветочной продукции к хранению (Стрельцов, 1986).
Прохождение электрического тока сравнительно небольшой величины (3—10 мкА) через вегетативные органы растения приводит к уменьшению интенсивности дыхания, причем это явление возникает как при простом гальваническом токе, так и при прохождении тока коронного разряда, во внешней зоне которого располагаются растение или его отдельные органы, в том случае если корона отрицательная. Аналогичные результаты дает и простая электрообработка введением отрицательного электрода в верхушечную почку. Поскольку электрообработка не связана с применением высоких напряжений, а дает сходные и даже несколько более высокие результаты, чем использование коронного разряда, применение этого способа, по-видимому, предпочтительнее для целей подготовки продукта к хранению. Необходимо учитывать, что при изменении полярности наблюдается обратный эффект — усиление интенсивности дыхания.
Весьма существенно влияние внешних электрических полей иа жизнедеятельность растительных организмов, в первую очередь на процесс дыхания. Отмечено как благоприятное, так и угнетающее действие электрических полей на дыхание и фотосинтез. Постоянное электрическое поле и образующиеся при достаточной его напряженности аэроионы могут как интенсифицировать процессы газообмена листа с внешней средой, так и тормозить ассимиляцию углекислого газа растением. Первый эффект обусловлен разрушением пограничного слоя воздуха у поверхности листовой пластинки с одновременным активированием поверхностных явлений, второй эффект связан с действием озона и аэроионов.
Интенсивность дыхания обычно оценивают количеством выделенного углекислого газа единицей массы продукции в единицу времени. Количество углекислого газа можно измерять в единицах объема (см , дм3, м3, л, мл, мкл) и в единицах массы (мг). Поскольку 1 мг углекислого газа занимает (при 20°С) объем 0,508 мл, массу пересчетом можно перевести в соответствующий объем. Для этого значение интенсивности дыхания (ИД), выраженное в единицах массы, нужно умножить на один из коэффициентов, приведенных ниже.
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 центральной вакуоли (Гэлстон, 1983), которая плотно прижимается к клеточной стенке, способствуя поддержанию формы клетки в мягких органах растения (листьях, стеблях, побегах). Форма декоративных травянистых растений зависит от гидростатических сил, при ослаблении последних вследствие потери влаги возникают утрата тургора и увядание. Если процесс увядания, например при сухом хранении срезки, не зашел далеко, при получении влаги запас воды в вакуоли возобновляется, тургор восстанавливается. Растения за счет специальных механизмов саморегуляции способны поддерживать свою оводненность на постоянном уровне, непрерывно поглощая воду и испаряя ее.
Транспирация представляет собой выделение растением водяного пара в атмосферу в основном посредством листьев и лепестков. Вода испаряется с поверхности влажных клеток, диффундирует по межклетникам и выходит наружу через открытые устьица либо кутикулу. Способность воды диффундировать, испаряться или поглощаться оценивают величиной водного потенциала, имеющего размерность давления. В отсутствие протнводавления клеточной стенкн поступление воды в клетку определяется водным потенциалом клетки, первоначально равным осмотическому потенциалу раствора, заполняющего вакуоль. С проникновением воды в вакуоль объем последней увеличивается, а раствор становится более разбавленным. Цитоплазма прижимается к стенке клетки, возникает противодавление клеточной стенки на клеточное содержимое. Когда противодавление клеточной стенки достигает достаточно большой величины, устанавливается динамическое равновесие, и приток воды прекращается.
Водный потенциал клетки определяется суммой потенциала давления и осмотического потенциала, который всегда отрицателен. Потенциал давления в живых клетках положителен. Клеточный потенциал равен нулю (при полном тургоре) или отрицателен при потере влаги н тургора. Нели потенциал давления или тургорньгй потенциал упал до нуля, лист полностью завядает. Поэтому о завядании и потере влаги лнетьямн н лепестками обычно судят по легко измеряемой величине водного потенциала соответствующих клеток (см. главу 8).
Интенсивность транспнраиин зависит от температуры и влажности воздуха, ширины раскрытия устьичных щелей, числа устьиц, облиственности срезкн и разности водных потенциалов воздуха внутри и снаружи листа. Обычно вода из межклетников диффундирует в более сухой атмосферный воздух, и продолжительность сохранения срезкн цветов в свежем состоянии определяется тем, как обеспечен транспорт к цветку воды и метаболитов, необходимых для поддержания жизнедеятельности.
В срезке цветов передвижение веществ по цветоносу отличается от аналогичного процесса на материнском растении, поскольку цветонос с цветком отделен от корней и частично листьев. Избыток воды, куда погружен цветонос, ие может компенсировать активности корневой системы, обеспечивающей поступление веществ нз почвенного раствора и веществ, синтезированных корневой системой, в том числе различных метаболитов и гормонов. Срезанный цветок в лучшем случае может использовать лишь то, что растворено в питающей его воде, засасываемой через срез цветоноса вследствие транспирации. Некоторые растворенные вещества, в частности сахара, адсорбируются плазматическим содержанием ситовидных трубок флоэмы, как это происходит и при движении синтезированных самим растением метаболитов. Вода перемещается по сосудам ксилемы цветочного побега, а тургор цветка и побега зависит от содержания в них воды.
Цветы различного анатомического строения, с неодинаковой сосудистой системой должны различаться и по срокам жнзни в вазе. К числу наиболее устойчивых к завяданию в срезке декоративных растений относится тюльпан, наименее устойчивых — георгниа. Промежуточное положение занимает душистый горошек. Гидравлическая характеристика сосудистой системы срезанных цветов определяется следующими факторами: отношением общей площади сосудов ксилемы к площади поперечного сечения стебля; средним количеством сосудов иа один срез и на единицу площади срезки.
Существует прямая зависимость между способностью срезанного цветочного побега транспортировать воду и количеством сосудов в стебле, в то время как величина поперечного сечения сосудов (диаметр) играет прямо противоположную роль. У тюльпана средний диаметр сосудов меньше, но число их больше; у георгины — наоборот. Душистый горошек занимает промежуточное положение. Срезка тюльпана обладает наибольшей способностью к быстрому и полному восстановлению тургора, в то время как георгины даже после незначительного снижения тургора восстанавливают его с трудом, а прн сильной потере тургора вообще не могут возвратиться в тургосцентное состояние, хотя сосуды георгины занимают примерно в 3 раза большую площадь, чем сосуды тюльпана. Более узкие и многочисленные сосуды ксилемы тюльпана обеспечивают лучшее водоснабжение цветка и стебля за счет капиллярных сил, величина которых тем больше, чем меньше диаметр трубок ксилемы.
Водный стресс в срезке обычно рассматривают как причину быстрого увядания вследствие закупорки проводящих сосудов стебля, которая может возникать в результате деятельности микроорганизмов либо под влиянием различных физиологических факторов. Баланс воды поэтому — один из главных факторов продолжительности жизни срезанных цветов. Со временем наблюдается снижение поглощения воды растением, сопровождающееся и уменьшением транспирации.
На рисунке 1 представлены кривые изменения транспирации н поглощения воды срезкой розы. Изменения в характере транспирации срезки роз сопровождаются изменением массы цветка. Причем это изменение неодинаково для цветов с длительным сроком жизни (роза Супер Стар) и более коротким (Голден Вэйв). В первые два дня наблюдается увеличение массы цветков и того и другого сорта, причем
превосходит транспирацию в течение первых пяти дней, затем эти показатели выравниваются и спустя примерно два дня транспирация начинает превосходить поглощение воды. Розы Голден Вэйв теряют массу начиная с третьего дня и уже иа четвертый день их масса становится меньше первоначальной. Величины поглощения воды и транспирации монотонно снижаются в течение всего периода наблюдений. Измерения водопроницаемости (гидравлической проводимости) сосудистых каналов стебля указывают поначалу на резкое, а затем постепенное уменьшение этой величины для обоих сортов роз. Спустя 100 ч проводимость составляет около 0,2 первоначальной. Необходимо отметить, что проводимость сосудистой системы у свежесрезанных цветов не зависит от развития и возраста цветка.
Водный потенциал лепестков резко уменьшается спустя примерно шесть дней, чем и определяется продолжительность жизни цветов в вазе. Такое снижение водного потенциала происходит не вследствие естественного старения, поскольку непосредственно на вегетирующем растении уменьшения водного потенциала в течение того же времени не наблюдается. Раннее старение цветочной срезки вызывается развитием водного стресса, ведушего к снижению соответствующего потенциала, причем этот процесс происходит более быстро у сортов с коротким периодом жизни.
Закупорка сосудов — основная причина увядания и старения срезанных цветов, что подтверждается снижением гидравлической проводимости стебля, одинаковым для обоих сортов. Это снижение проводимости нельзя связать с естественным старением, поскольку у вегетирующего растения она не изменяется, уменьшение проводимости происходит в результате отделения цветка от материнского растения.
Повышение со временем ферментной активности у срезанных цветов прямо указывает на то, что закупорка сосудов связана с этим явлением, а не только с активностью микрофлоры. Под влиянием ферментов происходит гидролиз стенок клетчатки, выстилающих сосуды, их гидравлическое сопротивление увеличивается. Поэтому один из возможных способов продления срока жизни срезанных цветов — инактивация ферментов.
Характерно, что как повышение ферментной активности, так и снижение проводимости сосудистой системы примерно одинаково и для цветов с коротким, и с длинным периодами жизни в вазе. Различие в этих сроках можно объяснить исходя из водного баланса в срезке, определяемого количеством поступившей воды и воды, потерянной цветком в результате транспирации. У цветков с коротким периодом траспирация выше, водный потенциал ниже, что и приводит к более раннему увяданию. Эта разница в транспирации — следствие различной способности устьиц реагировать иа стрессовую ситуацию. На материнском растении раскрытие устьиц одинаково для обоих сортов, но после срезки раскрытие устьиц у короткожнвущего сорта Голден Вэйв больше. Если удалить у срезки все листья, то разница в потерях влагн и продолжительности жизни нивелируется. К этому же приводит и обработка специальными препаратами, вызывающими закрытие устьиц.
Тем не менее объяснить разницу в сроках жизни лишь на основе механизма, регулирующего транспирацию путем открытия устьиц, невозможно. Большую роль в этом играет и активность различных метаболитов. Увядание поставленных в воду цветов происходит значительно быстрее, чем тех же цветов на материнском растении, хотя по обеспеченности водой они могут быть сопоставимы. Это увядание связано с уменьшением сахарой в тканях цветов, поскольку добавление в воду сахарозы нли глюкозы увеличивает срок жизни цветов примерно вдвое. Такие результаты были получены в опытах с луковичными растениями — тюльпаном, нарциссом н гиацинтом и с другими декоративными растениями — сиренью, душистым горошком.
Содержание воды в цветках душистого горошка в вазе на второй и третий день было выше, чем в цветках на растении. Затем содержание воды в них резко упало, и цветы завяли. Аналогичная картина отмечена и у тюльпана, причем одновременно происходило снижение интенсивности дыхания.
Таким образом, положительное влияние на продление срока жизни в воде таких цветов, как тюльпан, нарцисс, гиацинт, ландыш, душистый горошек, оказывают вещества, повышающие или стабилизирующие интенсивность дыхания.
Иначе обстоит дело с транспирацией и передвижением воды у декоративных растений, цветы или соцветия которых быстро теряют тургор после срезки (даже если их незамедлительно помещают в воду), хотя на материнском растении они держатся долго. Характерный представитель этой группы растений — георгина. Увядание соцветий у нее связано с постепенной закупоркой сосудов, увеличением их гидравлического сопротивления, что приводит к нарушению транспирации н обезвоживанию ткаией цветка. Это, в свою очередь, ведет к нарушению ферментативного равновесия и гидролизу белков плазмы вплоть до гибели растения. Интенсивность дыхания цветков георгины в вазе снижается резко и лишь прн увядании отмечается климактерический подъем дыхания. Добавление в воду сахарозы или глюкозы не влияет иа продолжительность жизни в вазе цветов георгины, но зато большое влияние оказывают вещества, способствующие передвижению по сосудам и препятствующие их закупорке (сернокислый алюминий, окисное сернокислое железо и некоторые другие).
Следовательно, различные виды декоративных растений нуждаются в специфических веществах для продления срока жизни в вазе. Растения с высокой интенсивностью дыхания для поддержания ее на должном уровне и цветы, интенсивность дыхания которых в вазе быстро падает, испытывают потребность в сахарах. На растения, сосудистая система которых имеет тенденцию к закупорке, положительное влияние оказывает введение в воду веществ, способствующих лучшему передвижению питательного раствора в тканях цветка.
Применение одних и тех же веществ, рекомендуемых для продления срока жизни цветов в вазе, в одних случаях дает положительный эффект, в других — нужакого, в подчас получают даже отрицательный результат. Более того, в одних местностях срезка в обычной воде стоит дольше, чем в других, что указывает на различное качество воды в отдельных регионах. Смягчение жесткой воды с помощью соды, как правило, приводит к ухудшению условий содержания срезки гвоздики — длительность жизни цветов в вазе снижается. Качество воды оказывает влияние и на раскрытие бутонов гвоздики, срезанной в период полуроспуска, повышенное содержание минеральных солей в воде задерживает этот процесс. Растворенные в воде фторсодержащне соединения могут вызвать некроз лепестков и листьев срезки гладиолуса.
Некоторые цветы имеют особое анатомическое строение стебля, представляющего собой полую трубку, в стенках которой располагаются проводящие сосуды. Такое строение имеют цветы герберы (рис. 2), у которой потеря декоративных качеств выражается в «поникающей головке», то есть в потере тургора стеблем при относительно свежем цветке. Измерение водного потенциала лепестков у поникших цветков показало, что он достаточно высок н близок к потенциалу незавядшей срезки герберы, в то время как стебель испытывает явный водный стресс (его влагосодержание сильно уменьшилось), по-видимому, лепестки герберы обладают способностью отбирать воду от стебля.
Водный баланс герберы складывается из водопогло-щеиия и транспирации. После срезки транспирация остается примерно на том же уровне, а водопоглощение монотонно падает. Последнее определяется градиентом водного потенциала и гидравлическим сопротивлением иа дистанции ваза — лепестки. Уменьшение водопоглощения может быть вызвано как снижением градиента потенциала, так и увеличением гидравлического сопротивления. Поскольку градиент потенциала изменяется незначительно, уменьшение водопоглощения связано с увеличением гидравлического сопротивления, что отмечено и для некоторых других цветов, например розы.
Чтобы предотвратить потери тургора стеблем, можно использовать различные химические вещества, имеющие бактерицидное действие. Эти вещества предотвращают и микробиологическую закупорку сосудов ксилемы, блокируя прямой водный транспорт. Однако, если вода попадает в полость стебля, возможен косвенный транспорт ее через ткани стенки стебля. Поэтому для цветов, имеющих такое же строение стебля, как у герберы, иа некотором расстоянии над поверхностью воды в вазе нужно сделать небольшое отверстие в стебле для выпуска воздуха. В этом случае срезанные цветы стоят на 5—10 дней дольше.
Водопоглощение в срезанных цветах зависит также от неразрывности водного пути между вазон и растением, который может блокироваться воздушными тромбами в проводящих сосудах ксилемы. Эти воздушные тромбы обычно возникают в виде небольших пузырьков на стейках или в углублениях сосудов, и для хорошей сохранности срезки необходимо как можно быстрее восстановить целостность транспортирующих потоков ксилемы.
При срезывании цветоносов вода выдавливается из кончика срезанного стебля и образуется воздушный тромб, величина которого зависит от водного потенциала цветка до срезывания и интенсивности транспирации после этого. Наличие таких тромбов препятствует нормальной транспирации, водный поток устремляется в обход тромба через ткани, окружающие сосуды ксилемы, что увеличивает гидравлическое сопротивление в десятки раз. Повторная обрезка стебля под водой устраняет воздушную блокировку сосудистых пучков ксилемы. Аналогичный результат дает и добавление в воду, где находится срезка цветов, некоторых подкисляющих, смачи-
вающнх или поверхностно-активных веществ, способствующих рассасыванию воздушных тромбов. Нели вследствие закупорки сосудов вода не может подниматься по стеблю, для облегчения тока воды по сосудистой системе можно использовать устройство, подающее воду в срезку под давлением. Подробно этот метод рассмотрен в главе 3.
Водный поток через кенлему, гидравлическая проводимость ее сосудов и транспирация взаимосвязаны. Объемный расход (м3/с) воды через сосуды ксилемы можно определить по формуле Q = PPS, (4)
где р — гидравлическое давление в сосудах ксилемы, Па; Р — гидравлическая проводимость, S — площадь поперечного сечения сосудов, м2.
Отсюда следует, что транспирацнониый поток при прочих равных условиях зависит от проводимости сосудов ксилемы. Поскольку водный ток обеспечивает связь между стеблем и цветком, весьма важно не допустить блокировку сосудов ксилемы, повышения ее гидравлического сопротивления, чтобы не уменьшить насыщенность водой (тургор) лепестков и предотвратить быстрое увядание. Следует также иметь в виду, что траиспи-рационный ток воды обеспечивает протекание процессов обмена, связь срезкн с питательным раствором вазы. Жизнь срезанных цветов в вазе будет тем продолжительнее, чем лучше работает транспнрационный ток ксилемы, дающий срезке необходимое количество влаги.
Количественно транспирацию оценивают величиной потока, отнесенного, как правило, не к площади сосудов ксилемы, поскольку эта величина трудно определима, а к площади поверхности листа или листьев. Такое определение транспирации дает возможность проводить сопоставимый анализ движения воды в сходных растениях. При этом, однако, возможны систематические ошибки, поскольку не всегда поверхности испарения сопоставимы друг с другом: устьица могут располагаться как с одной, так и с обеих сторон листа и т. д. Кроме того, точное определение площади листьев также представляет трудности.
Для того чтобы возместить потери воды срезкой прн испарении, расход воды на испарение должен соответствовать приходу, зависящему от транспирационного потока через сосуды ксилемы. При отсутствии такого баланса, например в результате закупорки части сосудов, может возникнуть водный дефицит, вызывающий физиологические расстройства срезки и ее гибель.
ФИТОГОРМОНЫ И ЭТИЛЕН
Завяданне цветка как на материнском растении, так и в срезке — одна из форм старения растительных тканей. Между старением растительных тканей и содержанием в них ауксинов и ингибиторов роста имеется определенная связь. Опадение бутонов, иногда наблюдаемое в срезке, вызывается нарушением баланса между ауксинами и ингибиторами, и в стареющих ткаиях происходит замедление передвижения ауксинов и цитокининов. Продление жизни срезанных цветов в вазе до тех же сроков, что н в естественных условиях на материнском растении, возможно при добавлении к воде со срезкой сахарозы или глюкозы, стабилизирующих дыхание и метаболические процессы в растении. Большая роль в этом процессе принадлежит регуляторам роста, в частности эндогенным ауксинам и хлорогеновой кислоте, что было подтверждено опытами со срезкой тюльпанов, находящихся в дистиллированной воде и в 6%-ном растворе сахарозы.
Вначале, при появлении окраски в бутонах (первый день), количество ауксинов в околоцветнике н пестике одинаково как в срезке, так н в цветках на растении. Затем вместо характерного для материнского растения резкого возрастания количества ауксинов наблюдается противоположное явление — снижение их содержания. Прн этом уменьшение количества ауксинов остается необратимым. Добавление к воде сахарозы вызывает (по сравнению со срезкой в чистой воде) повышение содержания ростактивирующих веществ, снижение количества ингибиторов роста. Это задерживает завядание — околоцветник в варианте с чистой водой осыпается к восьмому дню, в то время как у цветков в растворе сахарозы остается свежим, сохраняя свои декоративные качества. Действие сахарозы связано с увеличением интенсивности дыхания цветка, способствующим повышению уровня его жизнедеятельности, направленной на усиление синтеза ауксинов при снижении синтеза ингибиторов. Такое изменение между регуляторами роста интенсифицирует пере-
мещение в срезанный цветок метаболитов, еще сохранившихся в тканях цветочного побега.
Аналогичная картина наблюдается и в отношении кинетики содержания ингибитора некоторых ферментов — хлорогеновой кислоты. Добавление сахарозы способствует усилению синтеза хлорогеновой кислоты, что изменяет соотношение между регуляторами роста, приближая состояние срезанного цветка к физиологическому его состоянию на растении.
К фитогормоиам, вырабатываемым как здоровыми клетками растений, так и в особенности клетками, подвергшимися физиологическому разрушению, относится этилен. Известно, что одно гнилое яблоко в контейнере вызывает порчу остальных. Это связано с тем, что в нем вырабатывается летучий газ — этилен, вызывающий разрушительные изменения в соседних здоровых плодах. Плоды портятся и, в свою очередь, начинают выделять этилен, в результате чего возникает цепная реакция порчи.
Среди эндогенных регуляторов метаболических процессов, таких как созревание плодов или опадение листьев, этилен вследствие его летучести занимает особое место. Б отличие от других гормонов транспорт этилена не требует каких-то специализированных механизмов и осуществляется практически беспрепятственно. Чтобы устранить избыточное количество фитогормонов, нет нужды и в специальных системах инактивации — газ выводится в окружающее пространство. Некоторые проблемы возникают лишь тогда, когда это пространство ограниченно, например объем хранилища. Такое своеобразие свойств этилена обусловило довольно позднее признание его в качестве регулятора метаболических процессов, а не как сопутствующий этим процессам побочный продукт.
Этилен — ненасыщенный углеводород (С2Н4), представляет собой бесцветный газ с запахом, напоминающим запах диэтилового эфнра. Этилен легко вступает в реакцию с галогенами, водой, сериой кислотой, легко окисляется кислородом, озоном, перманганатом калия. Способность этилена инактивироваться под воздействием окислителей имеет большое значение в технологии хранения плодов, овощей, цветов. Добавление марганцовокислого калия в герметизированный контейнер предотвращает накопление этилена н порчу срезкн цветов или посевного материала (семена, луковицы, клубнелуковицы и т.п.). Этой же цели служит и обработка озоном с помощью, например, барьерного разряда (см. главу 3).
Для этилена характерна высокая активность при очень малых концентрациях (единицы или десятки мкл/л). Выявление этилена в таких концентрациях возможно лишь чувствительными методами хроматографического анализа.
Определенным антагонистом этилена служит углекислый газ, причем соотношение между этими компонентами таково. Чтобы нейтрализовать активность одной молекулы этилена, необходимо К)13 молекул углекислого газа. Хранение цветов в модифицированной среде, обогащенной углекислым газом, дает возможность нейтрализовать действие продуцируемого растениями этилена, если концентрация углекислого газа достаточно высока. Этилен способен быстро перемещаться по клеточным тканям и свободному межклеточному пространству — при обработке этиленом одного листа его активность быстро проявляется во всех органах растения. Перемещение этилена происходит практически беспрепятственно, с чем и связана его способность выполнять функции посредника в процессах метаболизма с участием фитогормонов.
Этилен вызывает старение клеток, тканей и органов, тормозит деление клеток. Весьма велика роль этилена, индуцированного повреждением растения. Такой стрессовый этилен образуется при экстремальных температурных воздействиях, ухудшении водоснабжения, при заболеваниях, вызванных бактериями и грибами, при механических травмах, поскольку стрессовый этилеи способствует отторжению поврежденных тканей н органов.
Инактивация как эндогенного, так н стрессового этилена имеет большое значение в технологии хранения. Как срезка, так и материал для размножения растений (семена, луковицы, клубни) выделяют этилен, ускоряющий созревание и сокращающий сроки хранения. Повышение концентрации углекислого газа и снижение содержания кислорода способны резко замедлить синтез этилена. Этим путем можно обспечить более продолжительное хранение срезки и семенного фонда, особенно в условиях пониженных температур.
Физиологическое действие этилена определяется тремя главными факторами: концентрацией, длительностью воздействия и температурой. Иногда целесообразно рассматривать воздействие дозы этилена, которая представляет собой произведение концентрации на продолжительность его действия во времени. Такой подход наиболее удобен при изучении действия этилена на срезку цветов, например гвоздики (Barden, 1972). На рисунке 3 представлена зависимость относительного срока хранения срезкн гвоздики Уайт Сим от дозы этилена. Предварительно было установлено, что этилен обладает кумулятивным действием — один и тот же эффект увядания наблюдается при концентрации 0,4 мкл/л в течение 10 ч и 0,04 мкл/л в течение 100 ч.
Анализ кривых, приведенных на рисунке, свидетельствует о том, что гвоздика в бутонах лучше сопротивляется действию этилена, чем распустившиеся цветы. Весьма существенно и действие температуры. Раскрывшиеся цветки гвоздики в 1000 раз более чувствительны к этилену при повышении температуры с 1,7 до 21°С. Гвоздика в полуроспуске в 10 раз более чувствительна к действию этилена при повышении температуры с 10 до 21°С.
Какова же предельно допустимая концентрация этилена с точки зрения технологии хранения? Очевидно, что ответ на этот вопрос связан с предельно допустимой нормой отхода срезки при хранении. Считается, что эта величина составляет примерно 20%. Тогда можно получить зависимость между дозой действия этилена и температурой, соответствующей данной величине потерь (20%). При температуре 4°С предельно допустимая доза для раскрытых цветков будет примерно 10 мкл/л в час.
Рис. 3. Влияние этилена на сроки хранения гвоздики Уайт Сим: сплошная линия — срезка; пунктирная — черенки.
При более высоких температурах эти предельно допустимые дозы быстро уменьшаются.
Для расчетов холодильных камер необходимо располагать сведениями о количестве этилена, продуцируемого цветами. Приводим данные исследователя Фан Кхон Тона о количестве этилена (мкл/кг в сутки), выделяемого срезкой цветов при 20°С:
Георгина 3,0 Астра 50
Ирис 500 Фуксия 25
Гвоздика 4,5 Львиный зев 9,
Хризантема 2,0 Айва декоративная 130
Гладиолус 150 Иберис 38
Роза 0,1 Будлея изменчивая 87
Хризантема 27 Примула 120
Бегония 4,9 Герань 160
МИКРОФЛОРА СРЕЗАННЫХ ЦВЕТОВ
Растения могут поражаться бактериями, грибами и прочими патогенами, находящимися во внешней среде. В процессе эволюции, для того чтобы выжнть, у растений вырабатывались различные защитные механизмы, инактивирующие действие микрофлоры или отпугивающие патогенов. Дикорастущие формы лучше приспособлены к влиянию внешней среды, в то время как у культурных декоративных растений, выведенных человеком, такие защитные механизмы часто ослаблены или отсутствуют. Для защиты от потенциальных вредителей и болезней у растений имеются разные приспособления — структурные, физические, химические. Последние служат главным оружием против патогенов.
Многие болезни растений, в том числе и срезки цветов, вызываются паразитарными грибами. Инфекция возникает, если спора одного из таких мелких бесцветных нитевидных организмов внедряется в поверхностную структуру растений. Гифы грибов проникают в растительные клетки, из которых гетеротрофные грибы получают питательные вещества. В результате растение заболевает, что связано как с повреждением клеток, так и с действием грибных токсинов. Растения имеют защиту от таких поражений, о чем, в частности, свидетельствует избирательная их поражаемость. Определенный вид грибов поражает и определенные виды растений, в то время как остальные оказываются устойчивыми к его действию Более того, среди определенного вида растений, например гвоздики, встречаются сорта, устойчивые к действию грибов (например, Botrytis), обычно поражающих этот вид. Такая устойчивость может быть обусловлена различными факторами: структурой (толстая покровная ткань — кутикула) или химическим составом, когда для инактивации паразитарной микрофлоры служат компоненты из числа вторичных метаболитов. Срезка цветов имеет открытую рану в месте разреза стебля, лишена притока метаболитов и является особо удобной мишенью для поражения паразитарной микрофлорой, вследствие чего срезка нуждается в специальной защите.
Болезни срезки могут быть вызваны также различными бактериями. Бактерии обитают как в воде вазы и непосредственно на поверхности растений, так и в контейнерах и таре, предназначенной для хранения и транспортировки цветочной продукции. Бактерии могут подниматься вверх по стеблю цветов и образовывать скопления, закупоривающие сосуды стебля. На срезке цветов обнаруживают бактерии, встречающиеся обычно в почве (род Pseudomonas), воде (микрококки), воздухе (те же микрококки и ахромобактерии), и такие повсеместно распространенные виды, как кишечная палочка. Некоторые виды бактерий легко инактивируются антибиотиками или другими препаратами, обезвреживание других связано с серьезными трудностями.
Наличие бактерий н микроскопических грибов не обязательно приводит к закупорке проводящих сосудов ксилемы, такие нежелательные последствия вызывают лишь некоторые роды, например Pseudomonas и Achro-mobacter. Часто блокирующее действие микрофлоры связывают с продуктами метаболизма бактерий, токсичными для растений и вызывающими распад тканей, выстилающих проводящие пучки.
Популяции бактерий в воде вазы с цветами имеют тенденцию к быстрому росту. За короткий период (24 ч) число бактерий возрастает до 10ь клеток/мл — это типичный уровень бактериальной обсемененности. Наибольшая плотность бактерий составляет около 109 клеток/мл. При таких концентрациях наблюдается физическое разложение стебля и увядание цветов, вода в вазе приобретает гнилостный запах.
Степень бактериального поражения определяется штаммами микроорганизмов, числом цветов, приходящихся на единицу объема воды в вазе, наличием или отсутствием питательных веществ (сахарозы) и ингибиторов жизнедеятельности бактерий, среди которых особенно эффективным оказалось производное лимонной кислоты, известное под названием 8-оксихинолин цитрат (8HQC).
На растениях гвоздики были идентифицированы четыре группы микроорганизмов рода Achromobacter, которые можно было выращивать на агаровой среде. Оказалось, что длительность жизни цветов гвоздики в вазе и гидравлическое сопротивление стебля зависят от бактериальной обсеменениости. Однако снижение срока жизни цветов гвоздики в вазе связано ие столько с самими микроорганизмами, сколько с метаболитами, ими вырабатываемыми. Косвенным подтверждением этого служат опыты с бактерицидными препаратами, ие вызывающими существенного увеличения срока жизни цветов в вазе.
Физиологическая закупорка проводящих сосудов в срезке розы развивается на 2—3-й день и постепенно возрастает, что сопровождается накоплением пектиновых веществ. Установлено, что такая микробиологическая блокировка возникает первоначально на высоте 2—5 см над поверхностью воды. Образующиеся в сосудах растения пробки состоят из продуктов разложения пектиновых веществ (результат воздействия ферментов и метаболитов микроорганизмов, перемещающихся с транспирационным током). К числу таких микроорганизмов принадлежат Fusarium и Phytophtora.
Процесс образования пробок в проводящих сосудах под воздействием ферментов можно ослабить или свести на нет с помощью специальных ингибиторов или путем создания условий, снижающих ферментную активность, уменьшив, например, pH до величины 3—4. Такая кислая среда ингибирует действие эндогенных ферментов и сильно снижает активность паразитарной микрофлоры.
Закупорка проводящих сосудов, имеющая физиологическую природу, особенно сильно проявляется у тех цветочных растений, срезка которых богата лигнином. К числу таких растений относится хризантема, одревесневшая базальная часть ее содержит большое количество лигнина, продукты разложения которого оседают на стенках проводящих сосудов. Этому иногда способствуют разлагающиеся в воде вазы остатки стеблей растений. Поэтому необходимо поддерживать чистоту воды.
Глава 2
ХОЛОДИЛЬНОЕ ХРАНЕНИЕ СРЕЗАННЫХ ЦВЕТОВ И ЧЕРЕНКОВ
Хранение цветочной продукции в условиях пониженных температур наиболее распространено и доступно.
Холод — один из основных компонентов технологии хранения срезанных цветов и черенков, в основу которой положено использование свойств низких положительных температур, а в ряде случаев и близких к 0°С отрицательных — снижать активность метаболических превращений в хранящейся продукции, а также тормозить развитие микробиологических процессов.
В нашей стране, по данным Г. Д. Горшуновой, для обеспечения сохранности растительной продукции используют свыше 25% имеющихся холодильных емкостей, нз этого количества на долю цветочной продукции приходится около 1%.
Цветочную продукцию в условиях холода хранят обычно сухим или влажным способом. В первом случае цветы помещают в пакеты, коробки и т. д., то есть при хранении отсутствует контакт цветочной продукции с жидкой питательной средой. Во втором случае в качестве жидкой среды, как правило, используют воду, в которой цветы находятся во время хранения.
При всех способах хранения на холоду необходимо учитывать лимитирующий фактор — температуру замерзания цветов, значение которой колеблется от —0,1°С для тюльпана до —1,7°С для фиалки; для гвоздики этот показатель составляет около —1°С (Игумнов, 1978; Рукавишников, 1985). Кроме того, цветы не рекомендуется хранить с другой растительной продукцией.
На хранение обычно закладывают цветочную продукцию не ниже первого сорта по качеству, без видимых следов химической обработки, механических и микробиологических повреждений.
СРЕЗКА И ПОДГОТОВКА ЦВЕТОВ И ЧЕРЕНКОВ К ХРАНЕНИЮ
Срезка. Срезать цветы и заготавливать черенки нужно в определенный срок и в определенной фазе развития, так как продолжительность хранения и жизии в вазе, а для черенков качество укоренения полностью зависят от степени развития их к моменту срезки и заготовки. Одни цветы срезают в бутонах, которые способны потом в комнатных условиях полностью распуститься в воде, другие — только полностью распустившимися, так как их бутоны в вазе уже не раскрываются.
В фазе бутонизации рекомендуется срезать фрезию (от момента окрашивания бутона до раскрытия двух третей цветков), ландыш (при раскрытии до двух третей цветков), нарцисс, тюльпан, некоторые сорта роз (когда концы чашелистиков отделяются от бутона), мак (незадолго до раскрытия), львиный зев.
В полураскрытом состоянии срезают гвоздику ремонтантную, ветвистую и гвоздику Шабо (от момента окрашивания до раскрытия бутона на три четверти), гладиолус (после раскрытия второго цветка), аквилегию, анемону, люпин, ирис (при раскрытии первого бутона), монт-брецию, некоторые сорта сирени.
Наполовину или почти полностью раскрывшимися следует срезать розу (при развернутом первом лепестке), герберу (к моменту созревания пыльцы), лилию красную, дороникум, наперстянку, дельфиниум, рудбекию, бархатцы, незабудки, душистый горошек, сирень, форзицию.
Полностью раскрывшимися срезают цикламен, хризантему, каллы, гортензию, орхидею, астру, флокс, циннию, георгину, васильки, астильбу, ноготки (календулу).
Цветы лучше срезать ранним утром, когда они обладают естественной свежестью и имеют хороший тургор. В холодные дни весны и осени, а также зимой их снимают в поздние часы суток, при большем раскрытии бутонов. Срезать цветы необходимо выше пазухи листа — это обеспечивает лучшие условия для поступления воды в стебель. Срез делают острым режущим инструментом, наискось, чтобы обеспечить большую поверхность поглощения влаги стеблем. Не следует допускать прн срезке замятости, скручивания и деформации конца стебля во избежание повреждения его проводящих сосудов.
При срезке цветов на них не должно быть видимых следов капельной влаги от росы или дождя. В противном случае прн хранении и транспортировке возможны разогрев и загнивание цветов. Если погода засушливая, то цветы перед срезкой обильно поливают, остаточную капельную влагу на них в момент срезки стряхивают.
После срезки цветы быстро убирают из мест прямого доступа солнечных лучей и интенсивной освещенности в прохладное затемненное помещение, в простейшем случае — под огороженный иавес, где их сортируют и готовят либо к закладке на хранение, либо непосредственно для реализации.
Срезанные цветы сортируют по виду и качесту на товарные сорта по длине цветоноса, внешнему виду, состоянию и типичным признакам для данного сорта. Обычно цветы сортируют на специальных чистых столах или на любой плоской поверхности, предварительно застеленной бумагой, полиэтиленовой пленкой и т. д. После сортировки цветы подсчитывают, формируют в пучки по 10—20 штук, в зависимости от вида и сорта, затем размещают на хранение сухим или влажным способом.
Следует отметить, что процесс сортировки и подготовки цветов к хранению и реализации составляет более 30% затрат всего рабочего времени.
Быстро увядающие и особо нежные цветы, такие как розы, М. А. Игумнов рекомендует сразу после срезки охладить до 10—15°С, а затем уже приступать к сортировке и подработке, которая включает удаление части листьев и шипов, а также недоразвитых бутонов.
Подготовка цветов к хранению в простейших холодильных помещениях на льду (в специальных ледниках, погребах и т. п.) заключается в утренней срезке их обычно в период полуроспуска; пионов — за 2—3 дня до раскрытия бутонов, а сложноцветных (георгина, ноготки и др.) — в состоянии роспуска с последующим удалением нижних листьев, боковых побегов и недоразвитых бутонов.
Для влажного способа хранения цветов в воде тюльпаны и нарциссы срезают в фазе закрытых окрашенных бутонов, гвоздику — в свежем роспуске, розы и сирень — в полуроспуске. С нижней части цветоносов следует удалить листья до предполагаемого уровня погружения в воду (обычно на одну треть длины цветоноса).
Для сухого способа хранения срезанных цветов в бумажной упаковке в холодильных камерах рекомендуется срезать тюльпаны и нарциссы в фазе закрытых окрашенных бутонов, а гвоздику — во время свежего роспуска. Для хранения в полимерных пленочных упаковках срезают тюльпаны в фазе закрытых окрашенных бутонов, что исключает их механическое повреждение. Это обеспе-38
чивает сохранение декоративности в вазе после снятия с хранения, в то время как тюльпаны, срезанные в полуроспуске, в вазе быстро распускаются и отцветают на 1—2 дня раньше.
Нарцисы срезают в полураскрытом бутоне, так как закрытые бутоны, снятые с хранения и поставленные в воду, в комнатных условиях полностью не раскрываются и теряют свою декоративность.
Гвоздику 3. В. Притула рекомендует срезать в фазе окрашенного бутона, фрезию — при полном роспуске первого цветка — в окрашенных бутонах при отогнутых чашелистиках.
Подготовка к хранению влажным способом. Цветы, сформированные в пучки по 10—30 штук в каждом в зависимости от вида и сорта, ставят в воду. Тюльпаны и нарциссы размещают плотно друг к другу во избежание искривления цветоносов. Гвоздики н розы устанавливают в воду более свободно — без сдавливания бутонов, причем каждый бутои розы необходимо обернуть мягкой упаковочной бумагой. В целом емкость с цветами рекомендуется укрывать бумагой либо мягкой неплотной тканью. Воду можно .использовать как из водоёмов, так и из водопроводной сети. Водопроводную (хлорированную) воду отстаивают в течение суток для удаления избытка хлора, губительно действующего иа цветы.
Прн подготовке цветов к влажному способу хранения следует большое внимание уделять емкостям. Используют сосуды различной глубины (лучше эмалированные или стеклянные), предварительно продезинфицированные, например, путем промывания горячей мыльной водой с раствором нашатырного спирта или ополаскиванием раствором марганцовокислого калия, медного купороса и других дезинфицирующих веществ. В простейшем случае для размещения цветов можно использовать ящики или коробки с широкогорлыми вкладышами из полиэтиленовой пленки.
Цветы в емкостях устанавливают так, чтобы высота сосуда не превышала середину цветоноса, причем уровень воды должен быть не выше половииы сосуда.
Подготовка к хранению сухим способом. В зависимости от метода хранения и наличия тары цветы упаковывают в бумагу и размещают на стеллажах или — в бумагу н картонные коробки, в полимерные пленочные упаковки и картонные коробки и т. д.
Для хранения на леднике н в погребах на льду, а также в холодильных камерах цветы укладывают пучками, предварительно обернутыми бумагой, в картонные коробки, выложенные изнутри тонкой полиэтиленовой пленкой либо покрытые импрегннрованным и водоотталкивающим составом. Каждый ряд цветов прокладывают слоем мягкой бумаги. Оптимальной укладкой является размещение в каждом слое пучков цветоносами навстречу друг другу, а бутонами к торцам, коробки, причем в нее должен быть обеспечен свободный доступ воздуха.
Для хранения сухим способом в холодильных камерах возможна упрощенная упаковка цветов только в бумагу. В этом случае пучки цветов по 20—30 штук заворачивают в бумагу (по ГОСТ 16711—71 илн ГОСТ 9840—74) и размещают в 3—4 ряда на стеллажах.
Хорошие результаты хранения получают при упаковке цветов в полимерные пленочные пакеты. Для срезанных цветов применяют пакеты, длина которых должна на 10—12 см превышать длину помещаемых в них пучков цветов (Peist, 1985). Лучшее хранение обеспечивается в упаковках из перфорированного полистирола (700 отверстий на 1 дм2) толщиной 32 мкм. При отсутствии готовых упаковок их делают путем вырезки необходимых заготовок, например из полиэтиленовой пленки, и склеивания с помощью специальных термосварочных установок или аппаратов, в простейшем случае — утюгом или бытовым паяльником через целлофановую, фторопластовую пленку, в крайнем случае через чертежную кальку.
Пучкн цветов закладывают в пакеты без сдавливания бутонами внутрь, с последующей частичной герметизацией упаковки, для чего подворачивают горловину пакета и помещают его либо сразу на стеллаж, либо предварительно в открытые картонные коробки. Для хранения на льду цветы упаковывают в пакеты, мешки из парафинированной или крафт-бумаги, полимерной пленки или любого другого водоотталкивающего материала и перед установкой на лед вертикально размещают в коробки.
При подготовке к хранению в упаковках необходимо предусматривать возможность доступа к цветам воздуха во избежание накопления этилена н излишних количеств углекислого газа, вызывающих ухудшение качества цветочной продукции.
Возможна комбинированная упаковка цветов в бумагу, затем в полимерные пакеты с последующим размещением в открытые картонные коробки, однако при этом возникает опасность стимуляции грибных заболеваний в случае нарушений температуры хранения.
Следует избегать плотной укладки цветов в тару, так как это может привести к повышению влажности и температуры в массе продукции, что создает условия для развития паразитарной микрофлоры.
Опытным путем определена оптимальная упаковка каждого из видов цветов как в отдельном пучке, так и в коробке (табл. 3).
При подготовке к транспортировке стыки коробок оклеивают бумажной лентой н обвязывают коробки бечевкой или крепким шпагатом. В отдельных случаях практикуют обшивку коробок марлевым материалом, а затем опломбирование или опечатывание.
Технологическая схема упаковки цветов для хранения и транспортировки приведена на рисунке 4.
Многообразие типоразмеров коробок и видов используемой для упаковки цветов бумаги усложняет производственные процессы в цветоводческих хозяйствах, а также создает дополнительные проблемы при хранении и транспортировке. Один из возможных путей унификации упаковки для некоторых видов цветов (гвоздики, хризаитомы и т. п.) — упаковка их пучков в полимерную рукавную сетку (Рукавишников, 1980). В этом случае срезанные цветы в состоянии полуроспуска или окрашенных бутонов формируют в пучки по 20—30 штук и с помощью специального приспособления проводят упаковку в отрезки полимерной рукавной сетки. Схема упаковки показана на рисунке 5.
Рис. 5. Упаковка цветов с применением полимерных сеточных материалов.
Цветы упаковывают следующим образом. Каждый пучок цветов устанавливают в воронкообразное приспособление для упаковки, на горловине и стойке которого находится запас полимерной рукавной сетки. Удерживая букет вертикально (бутоны находятся в воронкообразной горловине устройства), стягивают сетку на стебли на 10—15 см ниже бутонов. Затем, удерживая сетку на стеблях, изымают букет из горловины устройства так, чтобы сетка охватывала бутоны и сходилась венчиком иад ними (рис. 6). В этом месте сетку отрезают н букет с закрепленной на цветоносах сеткой готов для укладки в коробку. Остаток сеткн стягивают на горловину вниз, освобождая место для следующего букета, подлежащего упаковке. Для упаковки одного букета достаточно 30—35 см рукавной сетки. Рассмотренный метод упаковки более чем в 2 раза экономичнее упаковки цветов в бумагу.
Рис. 6. Схема упаковки цветов для хранения и транспортировки с применением полимерной рукавной сетки:
1 — связка в пучки; 2 — упаковка пучков в сетку; 3 — закладка в коробку; два варианта упаковки коробки с цветами: 4 — с помощью сетки, бумажной липкой ленты и опломбирования; 5 — с помощью бумажной ленты и шпагата.
Срезанные цветы, упакованные пучками в сетку, укладывают в коробки по общепринятой методике.
Для транспортировки коробки можно упаковывать в двух вариантах. В первом варианте после оклейки стыков бумажной ленты коробку с цветами затаривают в широкую полимерную рукавную сетку, концы которой собирают в пучок или сваривают с последующим опломбированием; во втором — коробку с цветами, упакованными в рукавную сетку, оклеивают и обвязывают обычным порядком (см. рис. 5).
Подготовка черенков к хранению. Практика показывает, что обычно от момента заготовки черенков до их высадки иа укоренение проходит в зависимости от вида культуры н условий возделывания от нескольких дней до нескольких месяцев. Для гвоздики ремонтантной, например, до высадки иа укоренение необходимо сохранить биологические качества стеблевых черенков в течение 2—3 летних месяцев.
Для хранения с материнского растения снимают вызревшие, здоровые, без видимых следов повреждений н капельной влаги черенки. Заготовленные черенки, например розы, тщательно сортируют, формируют в пучки, снабжают каждый из них этикеткой с указанием сорта, количества и даты срезки.
При хранении в ледниках черенки после предварительной подготовки размещают непосредственно иа лед. Травянистые черенки (гвоздика) перед отправкой на хранение в леднике размещают в картонные коробки с обозначением количества, вида н сорта.
Хорошие результаты дает упаковка черенков перед закладкой на хранение в полимерные пленочные пакеты. В этом случае в них закладывают свежие заготовленные черенки по 25—30 штук. Пакеты ставят вертикально в картонные коробки, выстланные водоотталкивающим материалом, по 600—800 в каждую коробку. Сформированную таким образом упаковку снабжают этикеткой.
В простейшем случае подготовка к холодильному хранению стеблевых черенков гвоздики заключается в их заготовке и размещении без взаимного сдавливания в вертикальном положении в полимерных яшиках или картонных коробках, выстланных полиэтиленовой пленкой, с последующей установкой в открытом виде на стеллажах хранилища. Сверху черенки прикрывают 1—2 слоями упаковочной бумаги, смоченной в воде.
Для некоторых видов стеблевых черенков цветочных культур, например розы, рекомендуется комбинированная упаковка. Заготовленные черенки длиной 20—25 см с 6—8 почками формируют в пучкн и заворачивают в крафт-бумагу. Затем их помещают в полиэтиленовый пакет с открытой горловиной или заворачивают в полиэтиленовую пленку (Khan, 1983).
ХРАНЕНИЕ ЦВЕТОВ И ЧЕРЕНКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЛЬДА
Хранение цветов на льду используют при отсутствии холодильных емкостей. Наиболее удачна конструкция хранилища с ледником системы М. М. Крылова. Такой тип хранилища окупается примерно за год за счет увеличения срока хранения срезанных цветов и черенков, продления срока реализации при сохранении на высоком уровне товарных качеств продукции.
Перед закладкой на длительное хранение цветочную продукцию рекомендуется предварительно выдерживать в прохладном тамбуре или подвале в течение 2—3 ч при температуре 10—15°С. Срезанные цветы и заготовленные черенки, упакованные в коробки, размещают на ледовой подушке хранилища. При этом во избежание под-мокания тары используют различные подкладки.
Оптимальный температурно-влажностный режим срезанных цветов и черенков в хранилище с ледником следующий: температура от 0 до 1° С, относительная влажность воздуха от 80 до 90%. Для поддержания необходимого режима хранения ледовую подушку следует периодически посыпать поваренной солью из расчета 1 кг на 1 м2 площади. Срок хранения черенков в таких условиях составляет до 30—45 дней. После снятия с хранения и обновления среза черенки высаживают на укоренение. Технологическая схема хранения черенков в леднике дана на рисунке 7.
Срезанные цветы сохраняются на льду в зависимости от сорта, в течение следующих сроков (в днях).
Розы
Флоксы
Георгины
Тюльпаны
Астры
Пионы
Гвоздики
5—15 5—10 15—20
15—30
35—50
10—30
10—30
Цветы можно хранить и в ледяной оболочке, которой их покрывают путем распыления воды при температуре ниже 0°С, но выше точки замерзания цветов. Прн этом цветы предварительно охлаждают в течение суток до 0°С. После обработки и образования ледовой «рубашки» цветы засыпают увлажненными опилками и хранят при температуре —0,5°С.
Простейший способ хранения —размещение срезанных цветов на льду в погребе. Такое хранение, по данным В. А. Андреичевой, позволяет при 0°С сохранить срезанные цветы ирисов, лилий и другие с начала июня до конца августа; пионов — до начала октября; роз, ноготков, гладиолусов и васильков в зависимости от сорта — с начала октября до середины декабря.
В помещении, снабженном вентиляцией для кратковременного хранения цветов и черенков, возможно применение сухого льда (твердой углекислоты), который равномерно распределяют между коробками с упакованной продукцией или размещают в углах хранилища. Сухой лед, обладая способностью сублимироваться при температуре — 78,9° С , обеспечивает охлаждение цветов и черенков, поглощая 640 кДж/кг тепла из объема хранилища, что соответствует двукратной холодопронзводи-тельности обычного льда, получаемого из воды.
ХРАНЕНИЕ ЦВЕТОВ И ЧЕРЕНКОВ В ХОЛОДИЛЬНЫХ КАМЕРАХ СУХИМ И ВЛАЖНЫМ СПОСОБАМИ
Необходимое условие успешной сохранности срезанных цветов и черенков — постепенное охлаждение их до температуры хранения. Для выполнения этого требования рекомендуется цветы и черенки из теплицы или открытого грунта переносить в сортировочно-упаковочное помещение с температурой 15—17°С, затем после сортировки и упаковки — в переходный тамбур хранилища или холодильной камеры с температурой 1—4°С и влажностью 80—90%. Выдерживать цветы в каждом из промежуточных температурных режимов, как указывает 3. В. Притула, следует не менее 2 ч. Хранилище предварительно должно быть освобождено от других видов растительной продукции, проветрено и по возможности продезинфицировано. Необходимо строгое соблюдение режимов хранения. На успех хранения влняет не только средний уровень температурно-влажностного режима среды, но и их суточные колебания. Колебания температуры допускаются в пределах 1—2°С и относительной влажности воздуха — не более 5% от оптимальных параметров для данного вида цветочной продукции.
При отсутствии капитальных хранилищ и холодильных камер для малых и средних хозяйств, где площадь, занятая цветочными культурами, составляет от 1 до 5 га, рекомендуется строительство универсального упрощенного хранилища, пригодного для хранения срезанных цветов и черенков, а также луковиц н корневищ. Оно должно иметь 2—3 камеры, что позволяет в одно и то же время создавать различные режимы хранения в зависимости от закладываемой продукции. При небольшом объеме хранения под хранилище подобного типа можно переоборудовать любое помещение без окон. Камеры в помещении выгораживают с помощью двухслойной полимерной пленки толщиной 150—250 мкм. Толщина воздушной подушки между перегородками должна быть не менее 50 мм. Подобное конструктивное решение позволяет обеспечить хорошую теплоизоляцию стен. Хранилище оснащают приточно-вытяжной вентиляцией с 3—5-кратным обменом воздуха в час.
Камеру для хранения цветочной продукции оборудуют навесными открытыми испарителями и воздухоохладителями. Необходимый режим хранения в малогабаритных камерах можно обеспечить бытовыми кондиционерами. Для увеличения коэффициента использования полезного объема хранилища камеры оборудуют стеллажами. При хранении срезанных цветов сухим способом в бумажной упаковке нарциссы и тюльпаны сохраняют качество до пяти дней, гвоздика — до десяти. Увеличение продолжительности хранения приводит к потере тургора, декоративности и снижению потребительских качеств цветов.
В результате длительных исследований н экспериментов, проведенных в Научно-исследовательском институте горного садоводства и цветоводства, установлены сроки и режимы холодильного хранения срезанных цветов, а также продолжительность их жизни в комнатных условиях после реализации (табл. 4).
Отечественный опыт хранения срезанных цветов влажным способом показывает наличие определенной зависимости времени жизни цветов в воде прн комнатной температуре от сроков их холодильного хранения при температуре 4—6°С (табл. 6).
В таблице 7 приведены значения температуры замерзания различных видов цветов, оптимальные соотношения режимов хранения срезанных цветов на холоду и продолжительности жнзии в воде при комнатных условиях.
7. Режимы сухого хранения срезанных цветов и время после хранения их жизни в вазе
В общем случае технологическая схема хранения цветов сухим и влажным способом в холодильных камерах представлена на рисунке 8.
При небольшом количестве цветов, закладываемых
Рис. 8. Схема хранения срезанных цветов сухим и влажным способами: 1 — срезка цветов; 2 — предварительное охлаждение; 3 — подрезка стебля под водой; 4 — хранение цветов сухим способом; 5 — храпение цветов влажным способом со сменой воды и подрезкой стебля.
для хранения сухим и влажным способом, в качестве холодильной камеры можно использовать бытовой холодильник, за исключением морозильной камеры. Контроль температуры следует проводить не менее чем на двух уровнях холодильника: винзу — в зоне овощного ящика и вверху — в зоне поддона под морозильной камерой. Необходимо до минимума ограничить частоту открывания дверцы холодильника. Нарушение этого условия приводит к нестабильности температурного режима, что вызывает появление конденсата на хранимой продукции
и развитие порчи в результате микробиологических процессов.
По данным немецких цветоводов, оптимальные температуры и сроки холодильного хранения срезанных цветов следующие:
при 4°С для астры, каллы, георгины, герберы и ириса — 7—10 дней; ландыша, гвоздики — 7; ноготков, львиного зева, люпина — 3—6; душистого горошка — до 4 дней;
Для хризантемы, пиона, гладиолуса в роспуске — до 2 недель; лилии — 1. .месяцу пиона в бутонах — 3—4, розы — 1 неделя.
Для кратковременного хранения влажным способом, например сирени, срезанной в период полуроспуска, в этих условиях достаточно ее содержание в холодильнике с температурой 3—5°С в течение 4—6 ч. Поставленные затем в воду при комнатной температуре цветы сохраняют свою декоративность в течение 12 дней.
Хранить срезанные цветы гвоздики рекомендуется при температуре 1—0,5°С в течение 4—5 недель в полимерной упаковке (Цветкова, 1971; Amariutei, 1979). Время жизни цветов в вазе после снятия с хранения составляет в этом случае 5—8 дней.
Опытное хранение срезанных цветов гвоздики сортов Вильям Сим и Портрейт, уложенных в шесть слоев в картонные коробки, которые изнутри были покрыты полиэтиленовой пленкой, при температурных режимах 9, 6 н 1°С позволило установить оптимальную температуру 1°С. При этом максимальные сроки хранения лимитируются не физической устойчивостью цветочного материала, а грибными поражениями. После четырех недель хранения наблюдался полный роспуск бутонов, при хранении 35 дней бутоны сохраняли свежесть, гибель из-за болезней составила более 10%. Исходя из этих результатов рекомендуется ограничить срок хранения гвоздики до трех недель. Стойкость цветов после хранения ниже, чем у помещенных в воду сразу после срезки. После 25 дней хранения они стоят в вазе 2—7 дней, в то время как установленные в воду сразу после срезки — 6—9 дней. Если после хранения провести термическую обработку стеблей цветов водой с температурой около 40°С, то их жизнь в вазе уменьшается на два дня (Reist, 1985).
Холодильное хранение влажным способом срезанных цветов гвоздики ветвистой прн температуре 2°С и
относительной влажности воздуха 95% в течение 6—17 дней показало, что сохранность цветов в вазе в комнатных условиях сократилась до 4—6 дней по сравнению с 7 днями в контроле. Подобное хранение ие влияло на время возникновения первого пика выделения цветами этилена, что обычно служит сигналом интенсификации процессов старения и отцветания. Однако интенсивность старения лепестков и бутона в целом росла с увеличением времени хранения. Интервал от первого пика выделения этилена до скручивания лепестков составил 3,9 и 1,7 дня соответственно против 4,3 дня в контроле.
За 1—2 дня до увядания срезанных цветов гвоздики в них происходит резкое падение активности фермента ии-вертазы (Halaba, 1983), что позволяет прогнозировать состояние срезки цветов по динамике изменения этого показателя.
Хранение срезки цветов в условиях холода в ФРГ показало, что жизнеспособность, например, гвоздики после семн дней выдержки в хранилище при 1°С в комнатных условиях (в вазе) сокращается иа 1—2 дня по сравнению со свежесрезанными цветами. Основная причина преждевременного старения и отцветания цветов — поражение среза цветка и его сосудистой системы бактериями или грибами. Кроме того, при помещении цветов в свежую неотстоявшуюся воду наблюдается закупорка сосудов стебля растворенным в воде кислородом и полифе-нольными соединениями.
При хранении гвоздики влажным способом в условиях температур ниже 6°С иногда происходит изменение окраски лепестков. В то же время для сухого хранения гвоздики рекомендуется температурный режим 0,5—0°С.
Для хризантем открытого грунта, например сорта Брейтиер, хранение при температуре 1°С в течение 21 дня ие приводит к ухудшению качества цветов. При увеличении этого срока наблюдаются признаки грибных заболеваний и загнивания тканей.
Наиболее чувствительны к хранению розы, качество которых заметно снижается уже после девяти дней хранения. При влажном способе хранения качество роз ухудшается через пять дней охлаждения. Установлено, что срезанные розы лучше хранятся в жесткой воде, чем в мягкой, соленой и дистиллированной. Для хризантем и львиного зева качество воды не влияет на сохранность срезанных цветов. Тепловая обработка стеблей хризаитем водой с температурой 80—90°С приводит к улучшению декоративности бутонов при потемнении стебля. Лучшие результаты, в особенности для роз, получены, когда срезанные цветы хранят в охлажденной до 1—4°С воде при такой же температуре окружающего воздуха.
Представляют интерес данные по влиянию холодного хранения срезанных цветов роз на последующую сохранность их в вазе при комнатных условиях (Faragher, 1984). Цветы хранили сухим и влажным способами в течение десяти дней при температуре 2—1°С и относительной влажности воздуха 95%. После такого хранения сухим способом цветы, помещенные в вазу с водой, при температуре 22°С в условиях относительной влажности воздуха 65% теряли свою устройчивость иа два дия раньше, чем свежесрезанные; после влажного способа хранения устойчивость уменьшалась на три дия. Содержание влаги в лепестках после сухого хранения уменьшалось до 3,89 г (в пересчете на 1 г сухой массы) по сравнению с 4,18 у свежесрезанных цветов, а после влажного хранения оно увеличивалось до 5 г.
Наиболее общее требование при хранении цветов заключается в необходимости уделять особое внимание поддержанию постоянной температуры без резких ее колебаний. Изменение температуры хранения по отношению к оптимальной на несколько градусов приводит к усилению дыхания, транспирации и развитию микробиологической порчи цветочной продукции.
Заметно ухудшаются результаты хранения при повышении температуры из-за увеличения интенсивности дыхания и выделения этилена — газа, способствующего старению и отцветанию бутонов. Простейшие пути снижения концентрации этилена — периодическая вентиляция хранилища или использование препаратов, связывающих и нейтрализующих этилен, например активированного угля, в том числе пропитанного бромом, а также специальных химических препаратов.
Стеблевые черенки, например гвоздики, можно хранить сухим способом в полимерных пакетах, размещенных в картонных коробках. Технологическая схема такого хранения, разработанная И. JI. Зленко, приведена на рисунке 9.
Вначале коробки с черенками в приоткрытом виде устанавливают на стеллажи в помещении с температурой 6—8 С , где они проходят адаптацию в течение 1,5—2 суток. Затем их размещают на постоянное хранение в холодильную камеру с температурой 2—4°С и относительной влажностью воздуха 70—80%. Ступенчатый переход к оптимальному режиму хранения можно осуществить в одной и той же камере путем постепенного понижения температуры до 2—4°С в течение 2—3 суток. Через 5—6 суток холодного хранения, когда упадет интенсивность дыхания, всю партию черенков в коробках укрывают дополнительно полиэтиленовой пленкой.
Рис. 9. Схема холодильного хранения черенков в открытых полиэтиленовых пакетах:
1 — заготовка и сортировка черенков; 2 — упаковка в полиэтиленовые пакеты, коробки и предварительное хранение; 3— хранение на стеллажах в пакетах и коробках; 4 — обновление среза и высадка на укоренение.
В процессе хранения недопустимо даже кратковременное повышение температуры на несколько градусов, ибо при этом образуется обильный конденсат, что влечет за собой вспышку грибных заболеваний, спонтанное размножение микрофлоры и массовую гибель черенков. Хранение в этих условиях сопровождается характерным побурением основания черенков.
Максимальный срок хранения хорошо вызревших черенков массой 3—4 г зимой и 6—9 г весной и летом при температуре от 0,5 до 3°С доходит до трех месяцев. При более длительном хранении даже при соблюдении всех профилактических мероприятий для данного способа сухого хранения брак от грибных заболеваний достигает 60%, причем оставшиеся черенки плохо укореняются и около 70% их гнбнет.
Наиболее простой способ сухого хранения стеблевых черенков гвоздики — размещение их в полимерные ящики при температуре 2—4°С с последующим укрытием периодически смачиваемой бумагой — позволяет сохранить тургор и потребительские качества черенков в течение 1,5—2 месяцев.
При содержании стеблевых черенков роз в холодильных камерах с температурным режимом в диапазоне от 0 до 4° С и относительной влажностью воздуха 80—90% максимальная продолжительность хранения до одного года была достигнута при температуре около 0,6°С (Khan, 1983).
Упрощенный метод хранения стеблевых черенков предусматривает их прикопку в землю и содержание при температуре около 0° С с осени до марта и последующую высадку в грунт.
При хранении корневых черенков роз сухим способом в холоде отмечено губительное влияние на корневые зачатки выделяемого растениями этилена (Meadows,1983).
При температуре хранения черенков роз 5°С этилен в концентрации 280 миллионных долей снижает способность побегообразования и развития корней на 80%. Воздействие на корневые черенки роз, упакованные пучками в крафт-бумагу и полиэтиленовые пакеты, этиленом в концентрации 0,1, 10, 100 и 1000 млн-1 при хранении до четырех недель в холоде от 0 до 5°С вызывает отмирание побегов и проросших почек после высадки в субстрат. Причем понижение температуры хранения до
0°С приводит к отмиранию от 15 до 50% побеговвзависимости от концентрации этилена. Повышение температуры до 5°С давало увеличение процента отмирания от 20 до 85%. В связи с этим хранение черенков рекомендуется проводить изолированно от этиленобразующих растительных объектов (цветов, плодов, овощей н т.д.).
ПОДГОТОВКА ЦВЕТОВ К РЕАЛИЗАЦИИ И ЧЕРЕНКОВ К УКОРЕНЕНИЮ
При подготовке снятых с хранения в леднике срезанных цветов к реализации, а черенков к укоренению рекомендуется выдержать их в течение 2—3 ч в тамбуре или промежуточной камере при температуре 10—15°С для равномерной их дефростации (размораживание) и постепенной активизации метаболических процессов.
В ночное время или в затемненном прохладном помещении в дневное время у цветов и черенков обновляют срез под водой и ставят цветы в охлажденную воду, погружая до самых бутонов. Черенки ставят в раствор ростактивирующих веществ. Емкость с цветочной продукцией накрывают мягкой бумагой либо тканью. Обычно тургор у цветов и черенков восстанавливается полностью за 8—10 ч, после чего их сортируют. Затем цветы упаковывают и отправляют в реализацию, а черенки высаживают в субстрат иа укоренение.
Устойчивость цветов после снятия с хранения в леднике и установки в воду в комнатных условиях сохраняется в течение 4—7 дней в зависимости от вида и сорта.
Подготовку цветов к реализации после хранения в холодильных камерах необходимо проводить в подсобном помещении хранилища при температуре ие выше 15°С. В противном случае резкое повышение температуры может привести к ухудшению качества продукции.
За время хранения и транспортировки при сухом способе цветочная продукция теряет значительное количество влаги. В этой связи важной проблемой является «оживление» срезанных цветов с целью восстановления и сохранения декоративности после их реализации.
Продолжительность содержания срезанных цветов в упакованном виде после их хранения в холоде не должна быть более одних суток, ииаче цветы теряют устойчивость и декоративность в воде при комнатных усло-
виях. Поэтому после хранения и транспортировки цветы рекомендуется быстро распаковать, не извлекая из упаковки, а только вскрыв ее, и подержать при свободном доступе воздуха 2—3 ч, затем, вынув из упаковки, поместить в прохладную воду в темном, но хорошо проветриваемом помещении. Перед реализацией делают повторный срез стеблей цветов под водой при температуре воды в емкости 8°С летом и 12—18°С зимой. Температура окружающего воздуха для цветов, подготавливаемых к реализации, должка быть в пределах 4—6 °С.
В случае задержки с реализацией для сохранности цветов в подсобных помещениях необходимо ежедневно менять воду в емкости с тщательной промывкой последней раствором дезинфицирующих веществ. Концы стеблей при этом также тщательно промывают, удаляют нижние и утратившие товарный вид листья.
Более сложный, но эффективный метод подготовки цветов к реализации после холодильного хранения сухим способом заключается в следующем. После обновления среза под водой цветы ставят в теплую воду с температурой 30—40 °С, погружая не меиее чем на три четверти цветоносов. При этом температура окружающего воздуха в помещении должна быть около 4—6 СС, и только после того как тургор цветов полностью восстановится, их переносят в прохладное помещение для сортировки.
Возможно также постепенное ступенчатое выравнивание температуры снятых с хранения цветов в течение 15—20 ч до комнатной температуры с последующим размещением их после обновления среза в емкости с водой.
Хорошие результаты (после четырех недель сухого хранения) дают обновление среза и погружение снятых с хранения цветов в теплой водный раствор консерванта на одну треть длины цветоноса. Длительность такой обработки прн температуре в помещении около 4 °С составляет 18—20 ч. После постановки в вазу в комнатных условиях бутоны полностью распускаются, а устойчивость цветов в букете составляет 5—7 дней.
Пучки цветов, хранившихся влажным способом, перед упаковкой в бумагу и коробки, осторожно встряхивают для удаления капельной влаги, а сверху промокают фильтровальной бумагой. Хранение тюльпанов в воде ослабляет устойчивость цветоносов, что затрудняет упаковку и перевозку этих цветов, в связи с чем рекомендуется их реализация без транспортировки.
При снятии черенков роз с хранения зимой прикопкой продолжительностью до 5—6 месяцев и последующей высадке в тепличные условия их рекомендуется выдерживать 2—3 недели при температуре 25—30 °С, а затем укоренять в субстрате. Обычно укоренение прн температуре 15 °С и относительной влажности воздуха около 70% происходит в течение двух недель.
В случае сухого хранения стеблевых черенков гвоздики в полимерных упаковках для снятия с хранения следует ступенчато повышать температуру. По окончании срока хранения черенки выдерживают до двух дней в условиях промежуточной температуры 10 °С. В этих же условиях их замачивают в воде в течение 1 ч, а затем переносят в комнатные условия с температурой 18—20 °С и выдерживают 1—2 ч, после чего проводят обработку раствором ростактивирующих веществ в течение 2—12 ч.
Следует отметить, что после хранения черенков перед их высадкой на укоренение необходимо обновлять срез. Несоблюдение данного условия ведет к значительному выпаду черенков при укоренении.
Благоприятное действие на черенки оказывает предпосадочное охлаждение до 5 °С в течение 7—10 дней. В этом случае укоренение проходит интенсивнее на 5—7 дней и процент выхода укорененных черенков заметно повышается.
Таким образом, чтобы повысить выход цветочной срезки, необходим комплексный учет всех факторов подготовки к хранению, самого процесса хранения в холоде и подготовки цветочной продукции к реализации.
Глава 3
УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЕ МЕТОДЫ ХРАНЕНИЯ СРЕЗАННЫХ ЦВЕТОВ И ЧЕРЕНКОВ
Как уже отмечалось в главе 1, к факторам, сокращающим сроки жизни срезанных цветов и черенков, относятся: влагопотери, закупорка сосудов стебля бактериями и микроорганизмами, блокировка сосудов ксилем-ных тканей продуктами деятельности ферментов, нарушения клеточных механизмов, регулирующих дыхательные процессы. Воздействие холодом позволяет до некоторой степени уменьшить пагубное влияние перечисленных факторов, однако оно не всегда отвечает возросшим требованиям промышленного цветоводства. В этой связи в последние годы ведется интенсивный поиск усовершенствованных методов хранения цветочной продукции на основе сочетания холода с применением различных химических веществ и других средств.
Постановка срезанных цветов в обычную воду даже в холоде не приводит к значительному продлению срока их жизни из-за отрицательных биохимических свойств воды. Так, вода лишена практически всех минеральных компонентов, гормонов, метаболитов, характерных для физиологических функций клеточного сока.
Чистая вода может способствовать прохождению реакций окисления и перехода нетоксичных метаболитов в побочные токсичные продукты. Органическое и минеральное загрязнение воды отрицательно воздействует на клетки срезанных цветов и черенков. Токсическое действие оказывают и минеральные яды: фтористые соединения, олово, соли мышьяковой кислоты. Клеточный сок, попадая в воду, претерпевает изменения и вследствие окисления полифенолов становится токсичным для срезанных цветов и черенков.
Существенную роль в регуляции процессов старения и увядания цветочной продукции играет этилен, сопутствующий дыхательным процессам. Степень его воздействия на продукцию наряду с регуляцией ее дыхания можно ограничить путем применения различного рода препаратов и химических веществ.
ХРАНЕНИЕ ЦВЕТОВ С ПОМОЩЬЮ ХИМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
В результате многочисленных исследований и экспериментов, проведенных как в нашей стране, так и за рубежом, установлено, что химические препараты позволяют в значительной степени снизить губительное влияние на цветочную продукцию стрессовых явлений и сохранить ее качество в процессе содержания в холоде, в комнатных условиях, а также при транспортировке. По своим свойствам (бактерицидным, фунгицидным, ингибирующим, наркотическим, питательным и др.) химические препараты можно разделить на четыре группы: уменьшающие pH раствора, создающие кислую среду и препятствующие размножению бактерий; тормозящие рост 60
микроорганизмов или уничтожающие их; ослабляющие блокировку сосудов; питающие растения.
В настоящее время в практике цветоводства для сохранения декоративности и товарных качеств продукции, продления ее жизни в холоде и в комнатных условиях применяется большой спектр химических веществ и препаратов. Следует отметить, что для сохранения качества срезанных цветов с помощью химических препаратов необходимо перед постановкой их в раствор препарата обновлять срез под водой.
Важную роль в сохранении качества цветочной продукции при хранении играют физиологически активные вещества и препараты на их основе. Оказывая влияние на обмен веществ, ростовые и гормональные процессы, темпы развития и старения, они служат инструментом управления жизнедеятельностью растительного организма на всех фазах его развития. Этот класс химических соединений все шире применяется в практике хранения.
Известен большой набор физиологически активных веществ для продления жизни срезанных цветов и черенков как в комнатных условиях, так и прн холодильном хранении, а также специальные препараты, выпускаемые для этих целей в нашей стране и за рубежом. По данным М. А. Игумнова, к таким препаратам относятся Бутон, Бутон-2, Нора, Витант-1 и его модификации, Хризал, Этиссо, Сабстрел, Кэмпо, Эверблум, Корнелл, Цветин и др. В общем случае технологическая схема хранения срезанных цветов с применением химических препаратов показана на рисунке 10.
Из физиологически активных препаратов наиболее известны и широко применимы гидразид малеиновой кислоты (ГМК) н его соли, N, N — диметилгидразид янтарной кислоты (алар), 8-оксихинолинцитрат (ХЦ), соли серебра и некоторые другие. Из отечественных особенно эффективны препараты группы Витант (Грод-зинский, 1984). Срезанные цветы гвоздики ремонтантной сохраняют свое качество в препарате Витант-1 в комнатных условиях в течение 22—25 дней по сравнению с 8—10 днями в воде. Витант-1 обеспечивает регулировку обменных процессов не только распустившихся цветков гвоздики, но и таких, которые находятся в фазе тугих бутонов. В воде эти бутоны никогда не расцветают, они засыхают, а в растворе препарата Витант дают полноценные бутоны и распускаются. Применение препарата позволяет таким образом увеличить коэффициент использования полезных площадей, занятых цветочными культурами, сократить потери и гибель цветов при срезке, сортировке и транспортировке.
Для сирени рекомендуется препарат Витант-2, который позволяет иметь распустившиеся цветы даже в зимнее время. Сохранение качества других видов срезанных цветов также обеспечивает применение соответствующих препаратов группы Витант.
Хорошие результаты получены при использовании препаратов типа Нора отечественного производства, основные компоненты которых: N, N-диметилгидразид янтарной кислоты, сульфат 8-оксихннолина, сахароза и вода дистиллированная. Жидкость Нора позволяет сохранить качество и высокую декоративность срезанных цветов в комнатных условиях и в холодильных камерах в 1,5—2 раза дольше, чем при хранении в водопроводной воде.
Находят применение физиологически активный препарат типа Бутон на основе водного раствора гидразида малеиновой кислоты, борной кислоты, квасцов алгомо-калиевых и сахарозы (Петоян, 1974). Сохранность гвоздики при использовании зтого препарата составляет 20—25 дней, розы—10—15 дней при температуре 1—3°С, а в комнатных условиях соответственно 10—12 и 6—8 дней.
К многокомпонентным физиологически активным веществам для продления жизни срезанных цветов, по данным А. М. Гродзинского, относится состав, содержащий водорастворимое неионное питательное вещество, источники ионов калия, фосфора, бора, магния, кальция, марганца, сульфат и ингибиторы ферментации и развития микрофлоры.
Питательный раствор 8-гидроксИхинолинсульфата с сахарозой позволяет сохранить установленные в него срезанные хризантемы при комнатных условиях на 3—4 дня дольше, чем в обычной воде. При этом рекомендуется удалять ннжние листья, а цветоносы погружать в раствор не более чем на 8—10 см.
Система применения физиологически активных веществ «Севафлор», разработанная за рубежом, предусматривает сохранение качества срезанных цветов в холоде и в комнатных условиях путем комплексной их обработки в срезанном виде в фазе окрашенного бутона препаратами комбинированного действия, стимулирующими развитие бутонов, антисептирующими воду и консервирующими цветоносы (Paulin, 1983).
Польские специалисты используют для сохранения срезанных цветов препараты профловит-71, профловит-80 и профловит-81 (JRudnicki, 1982), которые наиболее эффективны при холодильном хранении срезанных гвоздик (при температуре 0—1°С и относительной влажности воздуха 85—95%). Срок хранения тугих бутонов гвоздики достигает 16—20 недель, а продолжительность жизни в вазе в комнатных условиях — до десяти дней при условии обработки воды препаратами серебра и фунгицидами типа роврал и сумилекс.
К химическим препаратам сложной структуры для хранения срезанных цветов относится биологически активное вещество бромистый диметил-р-бромэтилсульфоний (БЭС), применяемый в виде водного раствора. К. С. Бокарев указывает, что свежесрезанные цветы необходимо выдерживать в течение суток в водном растворе препарата БЭС при концентрации от 100 до 300 jvir/л в зависимости от вида цветов. Стебли с удаленными нижними листьями погружают на 3—4 см в раствор. Затем цветы хранят поставленными в водопроводную воду в холоде либо в комнатных условиях. Применение обработки препаратом БЭС дает увеличение сроков хранения цветов в комнатных условиях до 14 дней против И в контроле для гвоздики ремонтантной и до 28 дней против 15 в контроле для астры китайской.
Хранение гвоздики с использованием комбинированных растворов консервантов и питательных веществ показало, что их применение определенным образом влияет на выделение цветами углекислого газа и этилена и в целом на процессе увядания (Eisenberg, 1985). В этом случае срезанные в фазе бутона цветы гвоздики хранили сухим способом до 6 ч в холоде при температуре 1—4°С, затем после обновления среза под водой одну часть нх ставили в деионизированную воду (ДИ), а другую — в физиологически активный раствор состава: лимонная кислота — 3,3 мМ, каптан - 0,5 мМ и глюкоза — 0,2 М на 1000 мл воды (М и мМ—молярная и миллимолярная концентрация растворов). Хранение проводили в комнатных условиях. Наблюдения показали, что характер изменений в сырой массе цветов и в том и в другом случае практически одинаков, однако во втором случае он резче выражен. Физиологический раствор обеспечивает увеличение сроков хранения в 1,5—2 раза. Отмечены постепенное повышение выделения углекислого газа по мере старения цветов и резкое его падение при обесцвечивании более чем половины лепестков. Резкий пик выделения этилена наблюдается непосредственно перед обесцвечиванием лепестков или сразу после него.
В последние годы разработан н находит применение за рубежом метод хранения срезанных цветов гвоздики и луковичных культур с применением препаратов фторсин и AKN с добавкой сахарозы и без нее (Pospisilova, 1985). Фторсин представляет собой желто-белое кристаллическое вещество. Оптимальная концентрация его в водном растворе для хранения основных видов цветочной срезки в комнатных условиях составляет 12,5 г/л. Для луковичных цветов она равна 6,25 г/л. Установлено, что лучшие результаты для цветов гвоздики получают при срезке ее в начале окрашивания бутонов с последующим помещением в раствор фторсина или AKN (3%-ный) без добавления сахарозы. Цветы с предварительно удаленными 2—3 нижними листьями погружают стеблями в раствор на 10—15 см и хранят при температуре 0,5—2°С и относительной влажности воздуха 90%. Максимальный срок хранения составляет для гвоздик 2,5—3, для хризантем— 1,5—2 месяца. Цветы, снятые с хранения, для стимуляции роспуска бутонов рекомендуется содержать при комнатной температуре 18—22°С и освещенности 1000 лк в одном из указанных растворов с добавлением 4—8% сахарозы. В этом случае бутоны полностью распускаются через 4—10 дней и сохраняют устойчивость еще 10—12 дней.
Устойчивость и качество срезанных цветов гладиолусов при хранении сухим и влажным способами сильно зависят от таких веществ, как сахароза и полиэтилен-гликоль— ПЭГ (Као, 1982). Цветы, срезанные в закрытых бутонах (за день до появления окраски у нижнего цветка), размещают на сутки на временное хранение сухим способом в комнатных условиях. Это стимулирует активность последующего поглощения питательного раствора, в который помещают цветы иа двое суток. Концентрация раствора сахарозы должна быть от 0,25 до 0,5 М. После выдержки в питательном растворе цветы при необходимости помещают в воду, оставляют в растворе сахарозы или ставят в раствор полиэтиленгликоля. Последующее хранение проводят в комнатных условиях.
В период импульсной (прерывистой) обработки (первые 48 ч) наблюдается активное поглощение сахарозы при ее концентрации в растворе около 0,25 М и менее активное при более высокой концентрации (около 0,5 М). ПЭГ в растворе тормозит поглощение сахарозы и соответственно раскрытие бутонов. Основным фактором, лимитирующим раскрытие цветков гладиолуса, является наличие и доступность сахарозы как основного питательного элемента физиологического раствора.
Аналогичные эксперименты со смесью растворов сахарозы и гиббереллина показали, что оптимальной была смесь 0,1 М сахарозы с 1 10-4 М гиббереллина. В этом случае цветы (пять бутонов одновременно) распускались на восьмой день и были устойчивы в вазе И —12 дней.
Сохранности в комнатных условиях срезанных цветов орхидей до трех недель способствует химический препарат субстраль (Klougart, 1984).
При влажном способе хранения срезанных цветов мимозы с применением растворов физиологически активных веществ JNRA, CNPS и хризала установлено, что максимальной эффективностью обладает раствор типа JNRA. В этом случае брали ветви мимозы с нераскрыв-шимися цветками и после удаления лишних листьев и подрезания стеблей под водой помещали на хранение при температуре 23°С и относительной влажности воздуха около 100%. Цветы ставили в воду (контроль), а также в растворы JNRA, CNRS и хризала. После роспуска цветков мимозу хранили в холоде от 0 до 5°С с упаковкой в перфорированный полиэтилен и картонные коробки. После пяти дней хранения поставленные в воду в комнатных условиях цветы с контрольного варианта не увядали 1,7 дня, после растворов JNRA — 6,2; CNRS — 2,3; хризала — 6,4 дня. После 25 дней хранения эти значения изменились следующим образом: 1,1; 9,2; 1,4 и 5,7 дня соответственно.
Срезанные в состоянии роспуска цветы гвоздики хорошо сохраняются при хранении сухим способом до 20 дней при температуре — 3СС (Wilkins, 1983). В этом случае цветоносы гвоздики в комнатных условиях обрабатывают в течение 24 ч комплексным раствором ди-метилсульфоксида в концентрации 6% с добавлением сахарозы (21%). Предварительно рекомендуется также кратковременная (до 15 мин) обработка азотнокислым серебром (1000 мг/л). После воздействия этих препаратов цветы упаковывают в полиэтиленовые пакеты с прикрытой горловиной и размещают на холодильное хранение. Следует отметить, что после хранения цветов в течение 20 суток в холоде их устойчивость в вазе не превышает суток, в то время как при хранении в течение 15 суток цветы сохраняют устойчивость в вазе до 7,5 суток.
Эффективным средством, увеличивающим срок жизни срезанных цветов в комнатных условиях в вазе после холодильного хранения, служит обработка их веществами-аналогами цитокининов — 6-бензиламинопурином (БАП) и фурфуриламинопурином. Применение этих препаратов (60 мг на 1 л воды) приводит к увеличению срока жизни цветов в вазе при сохранении декоративности. Обработка кинетином, по данным М. А. Игумнова, улучшает водный баланс н замедляет процессы старения наиболее нежных цветов, таких как розы.
Разработан также следующий способ сохранения срезанных цветов свежими. После срезки цветы ставят в воду в комнатных условиях с добавлением до pH 3,5—2 сильной минеральной кислоты в концентрации 0,2—4 масс. % (чаще 0,5—2 масс. %) по отношению к воде, сорбиновой кислоты — 0,001—0,5 масс. % (чаще 0,001— 0,01 масс. %), хлорида алкилдиметилбензиламмония (Eucken, 1980). Для некоторых видов цветов к этому составу добавляют 0,005—0,1 масс. % (чаще 0,01—0,05 масс. %) янтарной или глиоксиловой кислоты. Подобный состав увеличивает сохранность цветов в вазе в 1,5— 2 раза.
Как указывает 3. В. Притула, простой и общедоступный путь сохранения качества срезанных цветов — применение хвойного экстракта. Хранение срезанных цветов гвоздики в комнатных условиях с применением хвойного экстракта, по данным Научно-исследовательского института горного садоводства и цветоводства, позволяет сохранять качество цветов до 23 дней при срезке в октябре, в то время как в обычной воде оии живут лишь 12 дней. При этом продолжительность хранения зависит от времени срезки. Так, при срезке в следующие сроки: 12.01; 17.03; 17.04; 18.05; 20.06; 05.07; 05.08 хранение с добавлением хвойного экстракта составляло соответственно 16; 15; 17; 18; 15; 11; 13 дней; в обычной воде — 9; 7; 9; 10; 4; 6; 6 дней.
Для хранения цветов готовят водный раствор хвойного экстракта — 10 г на 1 л воды с добавкой 50 г сахара. Стебли погружают в раствор на 10—12 см. Нижние листья удаляют, срез стебля перед размещением в сосуде
с раствором обновляют под водой. Хвойный экстракт оказывает благотворное действие на декор срезанных цветов. Цветы раскрываются полностью, отличаются яркостью и свежестью окраски, имеют стойкий, характерный для вида запах. Хвойный экстракт обладает пролонгированным бактерицидным действием, предотвращает биологическое замутнение водного раствора, в котором находятся цветы, препятствует появлению плесени и загниванию цветочных стеблей.
ХРАНЕНИЕ ЦВЕТОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ОСНОВЕ СОЛЕЙ СЕРЕБРА
Наибольший эффект при хранении цветов как в холоде сухим и влажным способами, так и в комнатных условиях дает применение солей серебра. Препараты на их основе не только угнетают микрофлору, но и тормозят этиленподоб-ные выделения, ответственные за старение растительных тканей стебля и бутона цветка. Особенно хорошие результаты получают при использовании солей серебра для сохранения срезанных цветов гвоздики.
Установлено (Reid, 1980), что при погружении стеблей цветов на 3 см в раствор комплексного соединения тиосульфата серебра (ТСС), содержащего AgN03 и Na2S203 в молярном соотношении 1/4, с экспозицией от 1 до 60 мин и последующей установкой их в вазу с водой, максимально достижимый срок сохранности качества увеличивается вдвое по сравнению с необработанными цветами. Высокое содержание серебра в стебле — более 5 мкм — вызывает токсический эффект. Оптимальное время выдерживания цветов в растворе, содержащем не более 1 мМ серебра, — 10 мин.
Положительные результаты дает применение чистого тиосульфата серебра. При этом происходит физиологическое торможение солями серебра процесса образования растениями этилена. Так, срезанные гвоздики в течение суток выдерживали в холоде при температуре 0—1°С, затем помещали на 5 см длины стебля в раствор тиосульфата серебра, а в контроле — в дистиллированную воду. На пятые сутки в комнатных условиях гвоздика в контроле увядала, в то время как в опыте она была нечувствительна к выделенному из раствора (50 мг/л) этилену. Этот эффект достаточно хорошо проявлялся даже при обработке гвоздики тиосульфатом серебра только в течение 4 ч. Лучше сохраняются цветы в растворе тиосульфата серебра прн концентрации 0,2 мМ, а при концентрации 2 мМ на листьях появляются темные пятна.
Представляет интерес комбинированный вариант хранения сухим и влажным способом срезанных гвоздик в роспуске до двух недель и в бутонах до 6—10 недель с применением тиосульфата серебра и питательного раствора (Reid, 1983). Лучше всего сохраняются цветы в состоянии полуроспуска и так называемой звезды, однако в последнем случае после хранения при установке цветов в питательный раствор с добавлением консерванта бутоны распускаются через 6—8 дней. В первом случае полный роспуск бутонов наступает уже через 3—4 дня, при этом цветы имеют хорошую декоративность. Технология хранения предусматривает обработку концов стеблей 0,1%-ньш раствором тиосульфата серебра путем погружения на 15—20 см при экспозиции до 2 ч в прохладном помещении (до 15°С). Затем после удаления капельной влаги раствора срезку упаковывают в картонные коробки с водоотталкивающим слоем или выстланные пленкой, охлаждают до 0°С и хранят при относительной влажности воздуха 95%. После снятия с хранения стебли подрезают под водой и цветы ставят в раствор консерванта. Цветы с нераскрыв-шимися бутонами после подрезки помещают в раствор следующего состава: 200 млн-1 физана 20 и 10% сахарозы. Подобная «импульсная» обработка цветов солями серебра тормозит выделение этилена, в результате старение цветов замедляется в 2—3 раза.
Комплексный метод обработки срезанных цветов гвоздики с применением солей серебра с добавками, позволяющий сохранить их качество до 24 недель, разработай и рекомендуется польскими учеными (Goszczynska, 1983). Срезку цветов проводят в фазе плотного, окрашенного бутона с последующим охлаждением до 0—1°С, подрезкой стебля под водой и удалением не менее двух нижних листьев. Затем цветы погружают в раствор азотнокислого серебра концентрацией 1000 мг/л с 10% сахарозы или в комбинированный раствор азотнокислого серебра (50 мг/л), ЫагБгОз-бНгО (500 мг/л) и сахарозы (10%)-Цветы, погруженные стеблями на глубину 10—15 см, выдерживают в указанных растворах до 20 ч при температуре около 1°С.
После обработки растворами цветы подсушивают, за-
ворачивают в мягкую бумагу, закладывают в полиэтиленовые пакеты с открытой горловиной или плотно укрывают полиэтиленовой пленкой. Хранение проводят при температуре 0—1°С. После снятия с хранения и подрезки стебля под водой цветы размещают в комнатных условиях в вазах с комплексным раствором состава: 8-оксинолинцитрат (ХЦ) (200 мг/л), азотнокислое серебро (25 мг/л) и сахароза (7%) при температуре 20—24°С, относительной влажности воздуха 90—100%, световом периоде 16 ч в сутки и освещенности 200 лк. Полностью раскрывшиеся цветы ставят в вазу с водой комнатной температуры (18°С).
Обработка цветоносов перед хранением раствором азотнокислого серебра и сахарозы способствует сохранности цветов в вазе до 10—И дней, в то время как без обработки они живут в вазе 7—8 дней. Комплексная обработка AgNOs и КагБгОз* 5НгО без сахарозы дает сохранность цветов II—12 дней, а при добавлении сахарозы — 12—13 дней. Эти цветы, поставленные в вазу с водой сразу после срезки, сохраняют свои декоративные качества до 12 дней.
Лучшие результаты по сохранности качества срезанных цветов получены при обработке цветов в комплексе с азотнокислым серебром и сахарозой ровралем и суми-лексом. При хранении в течение 24 недель максимальные потери массы составили 8,3%. Однако при таком длительном хранении срок жизни цветов в вазе резко падал с 12,5 до 6,5 дня в зависимости от сорта.
Азотнокислое серебро в водном растворе — эффективное средство для сохранения качества цветов герберы. При срезке герберы в период созревания первого круга тычииок в соцветии и установке цветов в раствор азотнокислого серебра концентрацией 30 мг/л в комнатных условиях устойчивость н декоративные качества сохраняются до 14—15 дней против 7—8 дней в воде (Stei-nitz, 1982). При добавлении сахарозы (до 6%) к концу срока хранения наблюдается увядание лепестков цветка при хорошем сохранении упругости стебля. При отсутствии сахарозы стебель к концу хранения искривляется.
Хорошие результаты получены для цветов астр при использовании 5%-ного раствора сахарозы с добавлением 25 млн-1 нитрата серебра и 75 млн лимонной кислоты в дистиллированной воде: цветы, помещенные в вазу с добавлением этого состава, сохраняют свои декоративные
качества в комнатных условиях до 15 дней. Сохранности цветов способствует также 2%-ный раствор сахарозы с теми же добавками при 10-минутной выдержке в растворе нитрата серебра в концентрации 1000 млн-! перед помещением в воду. Продолжительность хранения 13,7 дня.
Изучение влияния перевозки в рефрижераторах иа устойчивость цветов в вазе показало, что при температурах транспортировки 1,7 и 7,7°С в течение четырех дней в первом случае цветы сохраняются лучше после 10-минутной обработки стеблей в растворе нитрата серебра (9,4—11,1 дня), во втором — в растворе сахарозы в добавлением лимонной кислоты и нитрата серебра (7,7—10,8 дня). Срок хранения цветов в воде без добавок составляет 3,2—5,1 дня, а с добавлением только сахарозы — 2,9—3,7 дня.
Имеется положительный опыт использования для хранения срезанных цветов буры, спирта, глицерина, медного купороса, перманганата калия, квасцов, уксусной кислоты и др.
Так, хорошие результаты получены при использовании этанола в качестве препарата против старения срезанных цветов гвоздики. При помещении цветов в раствор этанола (концентрация до 25,6% по объему), заменяемый каждые два дня, оии сохраняли свою декоративность до 16,6 дня по сравнению с пятью днями в воде. Оптимальная концентрация этанола при этом составляет 8% (Heins, 1980). Выделение этилена у цветов, находящихся в растворе этанола, было равномерным и замедленным в течение всего периода хранения, в то время как у цветов в дистиллированной воде увеличивалось с третьего по девятый день и достигало максимума иа пятый день. Тот же эффект наблюдался при помещении цветов в раствор этанола не сразу после срезки, а после выдерживания в воде. При уменьшении концентрации этанола до 2% при добавлении в раствор 2% сахарозы срок сохранения срезанных гвоздик составил 14—15 дней.
Простой и эффективный способ хранения срезанных цветов в вазе с водой заключается в предварительном выдерживании стеблей в растворе отработанного фиксажа.
В этом случае свежесрезанные цветы выдерживают в фиксаже 30—40 мин, погрузив их стебли на 10—15 см
в жидкость. Поставленные затем в воду при комнатных условиях цветы сохраняют свои декоративные качества в течение 2—3 недель в зависимости от вида.
ХРАНЕНИЕ ЦВЕТОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
Наряду с применением специальных многокомпонентных, комбинированных химических средств и препаратов используют простейшие вещества и препараты, улучшающие сохранность пветочной продукции как при холодильном хранении, так и в комнатных условиях.
Наиболее простой метод сохранения срезанных цветов прн небольших объемах хранения заключается в срезке цветов в период полуроспуска с последующим обновлением среза под водой на I—2 см. Затем концы стеблей цветов до 2—3 раз погружают на 2—3 см в расплав парафина. Цветы, сформированные по 3—5 штук в букеты, размещают в вертикальном положении в предварительно стерилизованную банку. Горловину банки герметизируют, например полимерной крышкой, и обмазывают пластилином. Цветы в банке, установленной на горловину, размещают в темном прохладном месте и хранят при температуре 10—17°С. Срок хранения отдельных видов цветов при этом значительно выше, чем при традиционных методах.
Для поддержания тургора срезанных цветов и сохранения их качества при влажном способе хранения в холодильных и комнатных условиях рекомендуется использовать перепад давлений в сообщающихся сосудах, находящихся на разновысоком уровне (Яриновский, 1980). В простейшем случае один или несколько срезанных цветов, сформированных в букет, со свежеобновлен-ным под водой срезом вставляют на 2—3 см в шланг из мягкой резины. Другой конец шланга помещают в сосуд с водой. Подняв сосуд с водой на уровень выше места стыка цветов со шлангом, прослеживают, чтобы часть воды выступила через поры стыка наружу. Затем место стыка герметизируют, например пластилином, и фиксируют цветы с сообщающимся сосудом на разных уровнях для поддержания необходимого подпора жидкости к срезу цветов. Для придания воде свойств питательной жидкости в нее добавляют сахар.
Известен способ увеличения продолжительности жизни срезанных цветов в вазе с водой (Sacalis, 1974), заключающийся в установке каждого цветка или группы их в трубчатый держатель, заполненный в нижней части гранулами анионообменной смолы или смесью катионо-и анионообменной смол (рис. II). Трубчатый держатель, в таком виде погруженный нижней частью в воду, обеспечивает поступление воды к срезу стебля цветка за счет капиллярного эффекта только после ее прохождения через очищающий слой смолы. Этот метод позволяет увеличить время жизни цветов в вазе до девяти дней по сравнению с пятью днями в контроле.
К перспективному направлению хранения цветочной продукции относится применение для этих целей антитранспирантов (Хватова, 1982). Антитранспирантами служат синтетические латексы, различные по своей химической природе. Из отечественных наиболее известны бутилкаучуковый и дивинилметилметакрилатный латексы, из зарубежных — сополимерная дисперсия ацетата-акрилата (S-789), модифицированная эмульсия поливинилхлоридного латекса (S-600), препараты ОЕД, Adol-52 и др. Латексы недороги, нетоксичны для растений, биологически нейтральны, легко распыляются через опрыскиватель, устойчивы при хранении и транспортировке. После опрыскивания или обмакивания растений (цветов, черенков, луковиц и т. д.) в раствор латекса на поверхности их образуется тонкая (0,01 0,02 мм) прозрачная пленка, имеющая значительную прочность, эластичность и высокую гидрофобность (нерастворимость в воде и несмываемость дождем). Латексные пленки устойчивы к ультрафиолетовой радиации, окислению, воздействию микроорганизмов, обладают паропроницаемостыо, достаточно пористы, что обеспечивает газообмен растительного объекта со средой. Разрушаются латексы постепенно под влиянием атмосферных факторов и механических воздействий.
Рис. 11. Схема хранения срезанных цветов с использованием ионообменных смол: 1 — стебель цветка; 2 — держатель; 3 — наполнитель (смола); 4 — вода в сосуде.
Испытания препаратов на основе отечественных синтетических латексов — дивииилметилметакрилатного и хлоропренового — показали, что обработка черенков таких культур, как сирень, роза и другие, латексами (концентрация раствора 1:8 и 1:1) уменьшает влагопо-тери, увеличивает продолжительность хранения черенков до 12—56 дней против 7—19 в контроле. Укореняемость черенков роз составила через 35 дней после обработки и хранения 48—84% при 40% в контроле. Сейчас латек-сы начинают применять для сохранения срезанных цветов и луковиц.
Для продления жизни срезанных цветов и черенков при хранении сухим и влажным способом в холодильнике и комнатных условиях эффективно использование различных гранулированных или таблетированных химических веществ и препаратов, таких как этнсорб, метабисульфит калия, активированный уголь в чистом виде ц пропитанный бромом.
Препарат этисорб широко применяют за рубежом при хранении и перевозках цветочной и плодоовощной продукции. Он представляет собой пористый носитель с развитой активной поверхностью (оксид алюминия), пропитанный марганцовокислым калием. За рубежом выпускают гранулированный этисорб в виде капсул-фильтров и в виде запаянных полимерных пакетиков с перфорацией. Препарат нетоксичен и неедок, не оставляет на продукции налета и запаха, надежен и прост в обращении, обладает повышенной способностью поглощения этилена.
В зависимости от массы продукции, заложенной на хранение, и степени ее зрелости при известной этилен-поглотительиой способности препарата легко рассчитать необходимое его количество. Установлено, что этисорб способен продлить сроки хранения продукции более чем на 50% по сравнению с традиционными видами хранения.
Пакетики с препаратом размещают в таре с хранящейся или транспортируемой цветочной продукцией. При больших объемах единовременного хранения применяют специальные устройства и установки с прокачкой воздуха в хранилище через барабан, наполненный этисорбом (общая масса препарата—до 7 кг). Срок активного действия этисорба зависит от уровня этилена и может достигать шести месяцев.
Этисорб позволяет также адсорбировать из атмосферы хранилища с продукцией такие нежелательные компоненты, как диоксид серы и сероводород.
В нашей стране разработан аналогичный препарат — сорбилен, который отличается более высокой способностью поглощения этилена и других газовых компонентов, сопутствующих старению цветочной продукции. Препарат может быть изготовлен как в виде крупнозернистого порошка, так и в виде гранул, упаковывают его в перфорированные полиэтиленовые пакетики. Модификации препарата предусматривают использование отличных от оксида алюминия носителей с развитой активной поверхностью, более дешевых и эффективных по результатам хранения цветочной продукции.
За рубежом для хранения цветов используют также метод нейтрализации этилена с применением мобильной установки Оннинен ОЕС-40 для его удаления. При этом происходит каталитическое разложение этилена и других углеводородов в реакторе с платиновой насадкой сотового типа, через который прокачивают с подогревом газовый поток из хранилища. Установка позволяет также нейтрализовать посторонние запахи и токсичные газообразные органические выделения. Нормальная мощность расхода прокачиваемого через установку Оннинен ОЕС-40 воздуха — 40 м3/ч, степень поглощения этилена — до 95%, общий расход электроэнергии — 450 Вт. Габариты установки 35Х35Х 108 см, масса 75 кг.
ХРАНЕНИЕ СРЕЗАННЫХ ЦВЕТОВ И ЧЕРЕНКОВ ПРИ ПОНИЖЕННОМ ДАВЛЕНИИ
Промышленное хранение цветочной продукции в условиях пониженного давления, применяемое за рубежом, свидетельствует о возможности значительно увеличить срок хранения срезанных цветов и черенков по сравнению с содержанием их только в холоде при нормальном давлении.
Технология гипобарического хранения основана на следующих явлениях. Известно, что коэффиценты диффузии газов из растительных тканей обратно пропорциональны давлению атмосферы. Так, если в закрытой камере с заложенной на хранение растительной продукцией (черенками, цветами и т. д) давление довести до 76 мм рт. ст. (10,1 кПа), то это в 10 раз ускорит
выход углекислоты и этилена из растительных клеток в межклеточное пространство и затем наружу. Причем постоянное удаление этих газов не увеличивает образования их в тканях, а вывод из растений в атмосферу способствует длительному хранению продукции.
Интенсивность выделения этилена растет по мере старения тканей. Снижение давления в емкостях для хранения уменьшает также содержание в атмосфере и межклеточном пространстве кислорода, что замедляет процессы метаболизма, особенно дыхание, тормозит развитие микрофлоры. В тканях образуется меньше этилена, что, в свою очередь, значительно снижает их чувствительность к действию ранее образовавшегося газа. Замедление дыхания сдерживает разложение и использование растениями запасных веществ, тем самым сохранность продукции продлевается. Таким образом, выделение этилена цветами и реакция на этот газ — важнейшие факторы, регулирующие процессы старения. Поэтому постоянное удаление его из растений и черенков в условиях низкого давления резко повышает устойчивость продукции при хранении.
Эффективность данного метода снижается при уменьшении в вакууме количества водяных паров, что ускоряет иссушение растений. Чтобы предотвратить это явление, необходимо постоянно увлажнять воздух в хранилище. Данные исследований по хранению цветочной продукции при пониженном давлении представлены в таблице 8.
Лучшие результаты, как видно из таблицы, получены при снижении давления в контейнерах до 40—60 мм рт.ст. (5,33—8 кПа) при постоянном потоке увлажняемого воздуха с 1—2-кратным обменом в течение часа. Количество его должно соответствовать массе продукции, интенсивности дыхательных процессов и температуре в контейнерах.
Посадочный материал хризантем, гвоздик, пеларгоний сохраняется в контейнерах с пониженным давлением в 2—3 раза дольше, чем в холодильных камерах. Черенки после хранения при пониженном давлении укоренялись и развивались в те же сроки, что и свежие, а растения, полученные из них, росли и продуцировали нормально.
Для роз сорта Белинда, например, при пониженном до 47 мм рт. ст. (6,3 кПа) давлении, температуре 3°С и относительной влажности воздуха 98% характерны следующие сроки хранения и последующей устойчивости в вазе при комнатной температуре (Bredmose, 1980). Розы, срезанные в период роспуска, при сроке хранения 21 день живут в вазе пять дней, а срезанные в начале бутонизации сохраняются в вазе восемь дней. Лучшие результаты дает хранение роз в полуроспуске при дополнительной их упаковке в тонкую (0,04 мм) полипропиленовую пленку. В этом случае полноценные цветы в роспуске живут в вазе до восьми дней, что соответствует по срокам устойчивости условию шестидневного хранения при атмосферном давлении в холоде (3°С) и относительной влажности воздуха 98%. Нужно иметь в виду, что после 40—45 дней хранения при пониженном давлении время жизни в вазе падает до 2—3 дней.
В последние годы стали применять комбинированный способ хранения срезанных цветов, заключающийся в предварительной обработке их раствором консерванта с последующим размещением непосредственно на хранение при пониженном давлении или с промежуточным хранением в холоде при нормальном давлении (Staby, 1984). В этом случае срезанные цветы рекомендуется предварительно охладить до 3—4°С, затем розы поместить на 2 ч в 2%-й раствор сахарозы температурой 20— 21°С, гвоздики — на 1 ч в раствор тиосульфата серебра температурой 24—26°С.
Гвоздика может сохранять свою жизнеспособность при хранении в холоде и нормальном давлении шесть недель с последующим ее хранением в течение восьми недель при пониженном до 10—40 мм рт. ст. (1,33— 5,33 кПа) давлении. Коробки с цветами в период хранения при обычном давлении должны быть выстланы тонкой полиэтиленовой пленкой во избежание излишних влагопотерь. Это условие справедливо и для срезанных роз, которые можно хранить до двух недель при обычном давлении и затем до четырех недель при пониженном. Следует отметить, что устойчивость цветов в вазе после такого хранения сокращается на 30—40% по сравнению со свежесрезанными нехранившимися цветами.
Отечественный опыт хранения срезанных цветов при пониженном давлении около 100 мм рт. ст. (13,3 кПа) и температуре 1—3° С показывает возможность сохранения пионов в бутонах до двух месяцев против 7—10 суток при температуре 4—6° С и нормальном атмосферном давлении. Гвоздики сохраняются 60—90 суток, а для хризантем и роз этот показатель в 2—3 раза выше, чем при хранении в нормальной атмосфере (Писарев,1984).
Технология хранения включает следующие операции. С помощью холодильных машин доводят температуру в камере до необходимого уровня 2° С. В барометрический модуль загружают цветочную продукцию и двери герметизируют. С помощью вакуум-насоса устанавливают требуемое давление в камере хранения. От специальной установки по воздухоподготовке к цветам подается увлажненный воздух необходимого состава. Этот процесс регулируется вентильным устройством. Предусмотрено удаление из камеры летучих веществ, выделяемых растениями (этилен и др.). Перед снятием цветов с хранения давление в баромодуле уравнивают с атмосферным с помощью специального вентиля.
Широкое применение гипобарического метода хранения в цветоводческих хозяйствах сдерживается рядом объективных обстоятельств. Разница давлений внутри и снаружи камеры хранения, достигающая 760 мм рт. ст. (101,3 кПа), вызывает нагрузку на ее стенки до 10 т/м2. Это требует применения дорогих и высокопрочных материалов и конструкций, а следовательно, и больших единовременных затрат на строительство. Сложна и дорога аппаратура автоматики и контроля, эксплуатировать которую должен высококвалифицированный обслуживающий персонал.
Методы хранения черенков, луковиц, другого посадочного материала и цветов «поливакстер» и «биологический вакуум» близки по технологии. Они основаны на хранении при пониженном давлении в сочетании с модифицированной газовой средой. Эти методы слабо изучены и почти не использовались в промышленном цветоводстве, хотя известно успешное их применение при хранении продукции садоводства и овощеводства. Трудоемкость этих методов невысока, и можно сделать заключение о положительном эффекте их использования в цветоводческих хозяйствах при хранении черенков и посадочного материала цветочных культур.
Сущность метода биологического вакуума заключается в том, что за счет дыхания растительной продукции, заложенной на хранение, и газопроницаемости полимерной пленки, входящей в состав упаковки, в емкости для хранения устанавливается состав атмосферы с повышенным содержанием СОг (чаще всего от 5 до 7%). В то же время количество кислорода резко сокращается и упаковка с продукцией вакуумируется естественным образом. При выполнении упаковки из полиэтиленовой пленки продукция как бы обволакивается материалом упаковки. Хранение проводят при температуре 0—2°С.
Метод хранения «поливакстер» (полиэтиленовая пленка, вакуум в единице упаковки и термическая обработка упаковочного материала) похож на метод биологического вакуума и отличается тем, что вакуум создают искусственно, путем принудительной откачки воздуха из упаковки с последующей заваркой полиэтиленовой пленки. Пакеты с продукцией затем помещают на 12—15 мин в емкость с теплой водой (40—45° С), после чего на такое же время — в емкость с холодной (1—5° С). После охлаждения пакеты с продукцией укладывают в ящики (пакеты с цветами можно устанавливать в глубокие картонные коробки) и хранят при температуре I—5° С. Практика применения рассмотренных способов хранения свидетельствует о возможности сохранения качества растительной продукции в течение 2—2,5 месяца.
За рубежом, в особенности во Франции н Японии, находит применение метод комбинированного хранения в холоде с предварительным охлаждением путем ваку-умирования цветочной продукции, заложенной в тару (пленочные упаковки, картонные коробки с пропиткой и др.).
Согласно технологии, например, срезанные цветы в полуроспуске или черенки загружают сразу после сбора в специальную камеру, где подвергают вакуумированию с разрежением 6—7 мм рт. ст. (0,8—0,9 кПа). Это позволяет за 20—30 мин равномерно по всей массе продукции снизить ее температуру от комнатной до температуры холодильного хранения. Несмотря на достаточно быстрое охлаждение, появление конденсата и капельной влаги на цветах и черенках исключается, что снижает вероятность возникновения микробиологической порчи их, а также физиологических повреждений. После предварительного вакуумного охлаждения продукцию направляют на последующее холодильное хранение или транспортируют к месту реализации.
Система предварительного вакуумного охлаждения позволяет за 5—10 мни снизить температуру 4—5 кг срезанных цветов хризантем, гвоздик и роз, упакованных в перфорированные пленочные пакеты, с 17 до 0—1° С прн влагопотерях продукции 1—2,5%.
Длительность последующего хранения срезанных цветов в холоде в 1,5—2 раза выше по сравнению с традиционным холодильным хранением сухим способом.
Снятые с хранения цветы полностью распускаются в вазе н сохраняют свою устойчивость при комнатной температуре в течение 5—7 дней.
ХРАНЕНИЕ ЦВЕТОВ И ЧЕРЕНКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АЭРООЗОННОЙ ОБРАБОТКИ
Одним из новых и перспективных методов хранения растительной, в том числе и цветочной, продукции является способ аэроозоннон обработки, разработанный в последние годы (Рукавишников, 1983; Стрельцов, 1984). Способ применим как при сухом, так н при влажном хранении срезанных цветов и черенков. Он эффективен также при хранении луковиц, клубнелуковиц и корневищ.
В основу способа положена особенность озона оказывать антисептическое, фунгицидное, бактерицидное и дезодорирующее действие на обрабатываемый материальный объект (Колодязная, 1974, Schwarzbach, 1982). Существенное преимущество озона при хранении растительной продукции заключается в том, что он служит активным разрушителем этилена (см. главу 1).
Для хранения цветочной продукции применяют предварительную аэроозонную обработку емкостей для цветочного материала, а также обработку продукции в процессе хранения. Такую обработку можно проводить путем непосредственной подачн аэроозонной газовой смеси в емкость нли в массу подготавливаемой для хранения продукции.
В комнатных условиях в сухом и чистом воздухе распад озона идет достаточно медленно. За 10 ч его концентрация плавно падает лишь в 1,5 раза. При понижении температуры устойчивость озона к распаду увеличивается.
Предварительная обработка полимерных пленочных упаковок с последующим размещением в них срезанных цветов н черенков и хранением с открытой горловиной в холоде (1—6°С) показала, что озон способствует сохранности продукции за счет антисептнрующего действия внутри емкости. Результаты хранения срезанных цветов в полуроспуске н стеблевых черенков гвоздики ремонтантной по сравнению с хранением без обработки улучшаются в 1,3—1,5 раза в зависимости от сорта. Тормозится развитие грибных заболеваний цветочной продукции. В то же время при экспозиции более 30 с и концентрации озона в аэроозонной смеси свыше 1,5 мг/м3 происходит изменение окраски лепестков цветочных бутонов (обесцвечивание, а в ряде случаев «ожог» остаточным озоном). Наиболее устойчивы к изменениям гвоздики красных тонов. В этой связи не рекомендуется непосредственная обработка срезанных цветов озоном, в то время как обработка стеблевых черенков способствует их сохранности.
Указанное обстоятельство послужило причиной для поиска новых технических решений по использованию аэроозонной обработки для хранения цветов. В результате этой работы был предложен высокоэффективный способ влажного хранения срезанных цветов в водной среде. Прн его разработке была использована способность озона хорошо (примерно в 10 раз лучше, чем кислорода) растворяться в воде, что создает предпосылки пролонгированного антисептического действия на микрофлору как воды, так и погружаемых в нее объектов (Разумовский, 1979).
Эффект антисептического воздействия озона на воду достаточно хорошо изучен. Период полураспада озона в воде составляет от 10 до 25 мин в зависимости от чистоты воды и ее температуры. В загрязненной и теплой воде процесс распада идет интенсивнее, чем в охлажденной и чистой. Характер зависимости распада озона при комнатных условиях в дистиллированной воде от его концентрации представляет собой убывающую экспоненту. Через 20 мии концентрация озона падает с 2,6 до 1,6 мг/л, а через 1ч — до 0,7 мг/л.
Наличие озона в воде характеризуется коэффициентом распределения, или растворимости, выражающим отношение концентрации озона в воде при данной температуре и давлении к концентрации озона в аэроозонной смеси.
Обычно озонирование воды проводят путем барботн-рования ее толщи с использованием ультразвуковых, керамических и решетчатых насадок-барботеров, располагаемых у дна емкости с водой. Установлено, что для режима барботирования, насыщения и антисептирования воды оптимальный диаметр пузырька аэроозонной смеси, поступающей в воду, составляет около 1,5 мм. Исходя из этого н выбирают конструкцию барботеров.
Средняя концентрация озона для антисептирования достаточно чистой воды равна около 1 мг/л при времени обработки до 15 мин. Полное обеззараживание питьевой воды гарантировано при концентрации озона около 2,5 мг/л и времени обработки не менее 10 мин. Согласно новому способу влажного хранения срезанных цветов, их рекомендуется выдерживать сразу после срезки и удаления нижних листьев в воде, насыщенной озоном, погрузив до бутонов. В зависимости от качества воды н вида срезанных цветов насыщенность воды озоном должна составлять от 0,5 до 3,9 мг/л при времени экспозиции от 10 мин до 1 ч. В этом случае озон, растворенный в воде, уничтожает микрофлору на стебле и листьях цветов, препятствует блокировке сосудов стебля и разрушает этиленоподобные вещества, выделяемые растениями. После предварительной обработки цветы ставят на длительное хранение в озонированную аналогичным образом воду, погружая стебли на 10—15 см.
Более простой вариант этого способа влажного хранения предусматривает помещение срезанных цветов в озонированную воду (при концентрации озона 0,5— 3,9 мг/л) сразу после срезки без предварительной обработки. Возможно хранение цветов подобным способом и после транспортировки, при этом желательно обновление среза под водой.
«Лучшие результаты получены при периодическом озонировании воды в емкости для хранения один раз в 3—5 дней. На время аэроозонной обработки воды цветы рекомендуется из емкости удалять во избежание «ожога» бутонов озоном высокой концентрации.
Если цветы остаются в емкости с водой, то можно снизить время обработки и концентрацию озона в аэро-озоннон смесн для насыщения воды или изолировать бутоны цветов от проскакивающих пузырьков озона.
При температуре 1—6°С срок хранения срезанных в полуроспуске и в состоянии плотных бутонов цветов розы в озонированной воде достигает 25—28, гвоздики — 40—45 дней. Гладиолусы сохраняют свое качество в аналогичных условиях до 35—40 дней. В комнатных условиях срок хранения сокращается в 1,5—2 раза.
Длительность хранения стеблевых черенков и срезанных цветов гвоздики при сухом методе хранения можно существенно увеличить, если предварительно обработать их озонированной водой. В этом случае черенки н цветы выдерживают в течение 1 —1,5 ч в воде, насыщенной озоном (концентрация 0,5—3,9 мг/л), затем после удаления капельной влаги размещают в полиэтиленовые пакеты с открытой горловиной и хранят прн 0—2°С.
Качество стеблевых черенков существенно ие изменяется даже через 3,5—4 месяца хранения. Цветы гвоздики, срезанные в окрашенных, слегка открытых бутонах, сохраняют свои декоративные качества в вазе 7—9 дней после 2,5—3 месяцев хранения. При всех модификациях хранения срезанных цветов гвоздики с применением аэроозонной обработки лучше сохраняются сорта с красной окраской бутонов,(типа Ред Сим и др.).
Значительное улучшение результатов хранения как срезанных цветов, так и черенков дает сочетание аэроозонной обработки н использования модифицированной газовой среды.
KOHEЦ ГЛАВЫ И ФPAГMEHTA КНИГИ
|