Хранение вегетативных органов цветочных растений

· Особенности физиологии луковиц и клубнелуковиц

Жизненный цикл луковичных растений характеризуется двумя периодами: роста надземной части и развития дочерних луковиц. Первый период завершается усыханием надземного побега и начинается второй, когда растение живет в виде луковицы, где продолжаются различные биохимические и морфологические процессы, ход которых определяется условиями внешней среды.

Луковицы, предназначенные для получения других луковиц, для ранней или поздней выгонки и т. д., после выкопки нужно какое-то время хранить, чтобы предотвратить повреждение из-за неблагоприятных погодных условий. В противоположность семенам луковицы богаты водой и после уборки отличаются большой физиологической активностью, что отражается прежде всего на интенсивности дыхания. В период хранения продолжается физиологическая эволюция луковицы, и условия хранения в некоторой степени определяют дальнейшее развитие растения. Для луковиц, клубнелуковиц и клубней характерна различная степень зрелости при сборе урожая, поэтому дата выкопки не всегда дает соответствующую информацию о качестве продукции и происходящих при подготовке к хранению процессах.

В период хранения на луковицы решающее воздействие оказывают три фактора: относительная влажность воздуха, его температура и газовый состав. Недостаток влаги вызывает подсыхание луковиц, особенно сильно выраженное у лилии с их сильно развитыми чешуйками. Слишком высокая влажность способствует распространению различных гнилостных инфекций, ботритиса. Распространение в условиях высокой влажности паразитарной микрофлоры может привести к гибели значительной части урожая.

Изменяя температурный режим при хранении, можно управлять последующим развитием растений, в частности устанавливать время инициации цветения, регулировать рост после выведения луковицы и клубнелуковицы из состояния покоя. Обычно (Le Nard, 1983) по своим физиологическим особенностям декоративные луковичные растения, к которым причисляют гладиолус и ирис, подразделяют на три группы. К первой относят гладиолус, лилию, декоративные виды лука и другие растения, для которых характерен сравнительно долгий период прекращения дифференциации новых органов и роста. Этот период, охватывающий время после образования луковицы (или клубнелуковицы), соответствует периоду покоя, который может продолжаться несколько месяцев (гладиолус).

Ко второй группе относятся луковичные растения, не имеющие четко выраженного состояния покоя: тюльпан, гиацинт, нарцисс и некоторые другие. Эти разновидности луковичных растений начинают формирование луковицы непосредственно после дифференциации бутона.

В третью группу входят такие растения, как ирис, у них физиологическое состояние покоя отсутствует. Сразу после выкопки луковицы начинают образование зачатков листьев, дальнейшее развитие которых возможно при средних температурах, но прекращается при повышении температуры до значений, больших 25°С.

Все три группы луковичных растений, однако, имеют много общего. Если принять за точку отсчета начало образования луковицы или клубнелуковицы, то все последующее развитие можно подразделить на два этапа. На первом этапе, длительность которого зависит от вида растения, не наблюдается роста органов дочерней луковицы даже в том случае, если для этого имеются все подходящие условия. Луковица растет, и в ней происходят процессы созревания. Эта физиологическая эволюция продолжается в дальнейшем при хранении или в естественных условиях в почве, когда луковица становится готовой к росту и развитию. Инициацию последнего вызывает либо низкая, либо повышенная температура.

Как только луковица или клубнелуковица приобрела способность к развитию, начинается второй этап, связанный с быстрым ростом при благоприятном температурном режиме. Для гладиолуса оптимальны высокие и средние температуры, для тюльпана и ириса – пониженные.

Таким образом, период покоя у луковиц или клубнелуковиц характеризуется отсутствием реакции этих вегетативных органов на условия внешней среды. Начало этого периода связано с низкими температурами для клубнелуковиц гладиолуса и с повышенными – для тюльпана и ириса.

Период покоя соответствует слабой меристематической активности, причем физиологическая эволюция в направлении выхода из состояния покоя происходит без видимых признаков органогенеза. Эта эволюция затрагивает структурные изменения в тканях собственно луковиц и клубнелуковиц, тканях донца и зачатка цветка. Дальнейшее развитие будет зависеть от состояния бутона, дифференциации и взаимного соответствия в развитии окружающих тканей.

Клубнелуковицам фрезии свойственна такая же картина покоя и выхода из него, что и тюльпану или ирису. Развитие нарциссов во многом сходно с развитием тюльпанов; то же можно отметить и в отношении других луковичных растений, для них характерны лишь различия в продолжительности того или этого периода онтогенеза, который определяется не только видом и сортом, но и приемами возделывания, погодными условиями.

· Традиционное хранение луковиц и клубнелуковиц

К числу наиболее распространенных луковичных цветочных растений принадлежит тюльпан, физиология и биология которого наиболее изучена. В умеренном климате начало развития верхушечной почки тюльпана приходится на довольно раннее время – конец зимы или начало весны, когда луковица увеличивается в объеме. Созревание наступает в конце весны – начале лета, в это время отмирают наружные части растения. Зрелая луковица имеет верхушечную почку, 2-3 зачатка листьев и донце с зачатками корневой системы. Эта дифференциация остается при хранении и отражается на последующем онтогенезе: внутренняя цветочная почка, расположенная у основания луковицы, трогается в рост последней и именно с ней связана инициация цветения.

Таким образом, в конце хранения луковица тюльпана содержит все органы будущего дочернего растения: корневые зачатки, зачатки листьев и цветочную почку. Интенсивность развития этих органов можно регулировать с помощью температуры хранения.

Если луковицы сразу после выкопки подвергнуть воздействию постоянной температуры 17-20°С, то происходит наиболее раннее раскрытие бутона. Температуры, лежащие выше или ниже указанного диапазона, замедляют развитие тюльпана.

Однако после выкопки луковицы могут находиться под действием переменных температур. Оказывается, что непродолжительное воздействие повышенной температуры обусловливает более быстрое развитие цветка, образование корней и укоренение. Увеличивая продолжительность хранения при повышенной температуре, можно еще более ускорить развитие растения при одновременном увеличении длины цветоноса. В таблице 19 показана зависимость сроков развития цветков и корневой системы тюльпана, Пауль Рихтер при различной продолжительности хранения в условиях повышенных температур (Le Nard, 1983). В качестве контроля использовали луковицы, сразу после сбора урожая высаженные в почву для получения цветов или для наблюдения за развитием корневой системы.

Табл.19. Влияние температуры на развитие тюльпана

Из таблицы видно, что для различных целей необходима разная продолжительность хранения при повышенной температуре: быстрое корнеобразование требует более продолжительного воздействия, чем быстрое формирование цветка. После завершения формирования бутона закладываются добавочные цветочные почки. Немедленная тепловая обработка после выкопки ускоряет появление таких цветочных зачатков.

Следовательно, хранение луковиц тюльпана в течение определенного времени при повышенных температурах открывает возможности для более быстрого органогенеза, но возможность эта реализуется лишь при создании затем нормальных агротехнических и температурных условий для выращивания растений. Положительное действие хранения при повышенных температурах отмечено не только на развитие цветка и корневой системы, но и на инициацию цветения у маленьких луковичек, которые без такой обработки не зацветают.

Если луковицы тюльпана хранят при температурах, превышающих 20°С, то цветочная почка сразу трогается в рост. Рост этот, однако, довольно медленный и ограничивается немногими сантиметрами, считая от вершины луковицы. При такой температуре хранения вытягиваются и корневые зачатки, но, если луковицу высадить в почву и поддерживать ту же или бо́льшую температуру, роста корня не наблюдается, удлинения цветоноса не происходит. Хранение при температурах около 20°С в течение 6-7 месяцев может вызывать сильное подсыхание луковиц. Еще более длительное хранение приводит к тому, что не образуется дочерняя луковица.

В противоположность этому у луковиц, хранящихся при пониженных температурах, происходит быстрый рост цветочной почки, в дальнейшем образуется дочерняя луковица. Влияние пониженных температур при хранении на последующий онтогенез растений определяется величиной температуры, длительностью хранения при данной температуре, временем закладки их на хранение. Если луковицы с полностью сформированной цветочной почкой хранились при разных температурах, то быстрее развиваются те растения, луковицы которых перенесли большее охлаждение. Это относится и к образованию корневой системы, и к надземным частям растений, и к дочерней луковице. Период достижения зрелости такими растениями короче. Низкие температуры одновременно вызывают и повышение скорости роста, и образование дочерней луковицы. При этом снижение температуры хранения имеет определенный предел – наилучшим режимом считается 2°С. Небольшие отрицательные температуры не приводят к дальнейшему повышению стимулирующего действия, температура -1°С в этом смысле эквивалентна температуре 5°С (Le Nard, 1983). При раннем зацветании ускоряется рост более длинного цветоноса в случае, если луковицы высажены при средних температурах в подходящую почву.

Увеличение длительности хранения при низких температурах способствует более быстрому росту и формированию дочерней луковицы, образованию более длинного, но менее прочного цветоноса. Чрезмерное увеличение срока хранения (до 25 недель и более) приводит к отрицательным результатам: цветонос становится короче, цветы выглядят больными, растения имеют небольшую высоту и истонченные листья.

Положительный эффект низкотемпературного хранения может быть сведен на нет выдержкой луковиц в течение некоторого времени при повышенных температурах. Развитие луковиц, хранившихся первоначально при низких температурах, а затем подвергнутых действию повышенных температур, будет зависеть, с одной стороны, от стимуляции луковиц, обусловленной воздействием холода, и с другой – от продолжительности тепловой обработки. Если луковицы подвергают действию пониженных температур не сразу после выкопки, а с некоторой задержкой, то образование дочерних луковиц продолжается при повышении температуры.

Тюльпаны наиболее широко используют в промышленном цветоводстве для выгонки в зимне-весенний период. С подготовкой к выгонке связаны некоторые особенности технологии хранения. Различают так называемые стандартный метод хранения и пяти градусную технологию (Ругите, 1986). При стандартном методе для получения цветов от 23.02 до 08.03 поступают следующим образом. После выкопки, примерно с 15.07 по 01-10.10 луковицы хранят при температуре 20°С. Часть высаживают отдельными партиями с 01 по 11.10. Другую часть луковиц хранят в холодильнике при температуре 7-9°С, начиная с 11.10. С 01.12 температуру хранения снижают до 2-3°С. После 25.01 луковицы партиями поставляют в теплицу на выгонку при температуре 16-18°С. Цветение тюльпанов наступает через 3,5-4 недели.

Для выгонки берут здоровые, хорошо просушенные луковицы диаметром не менее 3,5 см. При закладке на хранение их располагают в специальных ящиках с решетчатым дном на ножках. Скважистость продукции (заполнение ящиков) должна быть такой, чтобы обеспечивать нормальную аэрацию. Ящики с луковицами при штабелировании не должны соприкасаться со стенами и полом хранилища. Необходимо обеспечивать хорошее проветривание и кондиционирование хранилища. Луковицы следует предохранять от прямого воздействия солнечных лучей. В помещении поддерживают температуру 20°С. Если это условие не соблюдается (неотапливаемое помещение, температура которого зависит от температуры окружающего воздуха), то точность срока выгонки не может быть обеспечена. Кроме того, при этом возможно ухудшение качества цветов.

Высадку луковиц проводят в почву среднего механического состава, объемная масса которой составляет 400-600 кг/м3, рН 6,5-6,8. Желательно, чтобы почва была предварительно пропарена. За 2-3 дня до посадки субстрат поливают и перемешивают. Если добавляется торф, то воду целесообразно заменить 0,2% -ным раствором кальциевой селитры. Желательно в качестве посадочной тары использовать чистые ящики из-под винограда или сливы. Ящики ставят в штабеля в шахматном порядке или приподнимают с помощью специальных планок, чтобы ростки не касались дна вышестоящего ящика. В каждый ящик укладывают луковицы примерно одного размера. Промежуток между луковицами должен быть 1-2 см. В ящике размерами 70х40х8 см размещают около 70-80 луковиц, затем их осторожно, чтобы не сдвинуть, присыпают землей. После полива верхушки луковиц должны выступать на поверхность.

Укоренение проводят в холодильнике. Холодильная камера должна быть темной, хорошо проветриваемой, иметь устройства регулирования температуры и влажности. Необходимо следить за тем, чтобы нижние ящики не повреждались (в ярусе не должно быть более десяти ящиков). Первые 3-4 недели поддерживают температуру 9°С. После укоренения, когда сквозь щели ящиков показываются корешки, температуру понижают до 7°С, а примерно с 01.12 – до 2-3°С. Влажность воздуха должна быть на уровне 90-95%. Чтобы не допустить пересыхания почвы, проводят поливы. Для предотвращения загнивания корней и ростков камеру периодически проветривают. В таком режиме растения содержат 14-16 недель. Нормально подготовленные тюльпаны имеют ростки длиной 3-5 см и корни, проросшие сквозь щели ящиков на 3 см.

Если луковиц сравнительно немного и в хозяйстве нет холодильника, укоренение проводят в траншеях или парниках, причем под ящики подстилают еловый лапник для предотвращения повреждения корней. Почву в ящиках покрывают слоем перлита или песка. С наступлением морозов траншею засыпают опилками или известковым торфом. Сверху размещают парниковые рамы или покрытие из рубероида. При сильном похолодании траншею укрывают утепляющим материалом, а во время оттепели рамы приподнимают для вентиляции.

Для выгонки в ящиках к 23.02-08.03 используют сорта Оксфорд, Парад, Апельдорн, Лондон, Дипломат.

Если посадочный материал доставлен из южных регионов, зацветание тюльпанов происходит на несколько дней раньше, но при затянувшейся транспортировке получают урожай меньший и более низкого качества по сравнению с луковицами местной репродукции.

Поскольку тюльпаны не очень требовательны к свету, при рассмотренном способе выгонки можно использовать грунтовые и стеллажные теплицы как с пленочным, так и со стеклянным ограждением. Теплицы предварительно дезинфицируют, очищают, проветривают, почву перекапывают и за два дня до помещения в них растений выравнивают и поливают.

Луковицы тюльпана помещают в теплицу за 3,5-4 недели до желательного срока цветения. В теплице с ростков удаляют остатки чешуй и опрыскивают водой из пульверизатора. В день переноса луковиц в теплицу температура воздуха в ней не должна превышать 14°С, в последующие дни температуру поддерживают на уровне 16-18°С, но не выше 20°С (в солнечную погоду). Если температура ниже рекомендуемой на 2°С, то цветение запаздывает на неделю. Тюльпаны интенсивно растут и в течение 1-3 дней подрастают на 5-8 см в зависимости от сорта. Полив проводят в первой половине дня умеренно и осторожно, следя за тем, чтобы вода не попадала на листья. Теплицу часто проветривают. В зависимости от сорта тюльпаны зацветают через 20-24 дня.

В середине 60-х годов в Голландии была разработана пятиградусная технология, отличающаяся от обычной тем, что луковицы хранят при 5°С и затем высаживают в гряды. При этом существенно (в четыре раза) сокращается потребность в площади холодильных камер, но резко возрастают требования к точности соблюдения температурного режима: его поддерживают с точностью ±0,5°С. Такую технологию применяют для выгонки тюльпанов к Новому году и 8 Марта. Основные технологические режимы, например для сорта Парад (по Я. Ругите), следующие. С момента выкопки (15.07) по 17.10 луковицы выдерживают в хранилище при температуре 20°С; с 18.10 по 18.01 (не менее 12 недель) – при температуре 5°С в холодильнике, где поддерживают относительную влажность воздуха 80-85%. Если холодильник работает неравномерно и на некоторое время отключается, то луковицы образуют цветонос позже. Помещение часто проветривают, луковицы содержат в тех же ящиках, что и в неохлаждаемом хранилище. При небольших объемах хранения можно использовать бытовой холодильник, вмещающий до 2000 луковиц. Накануне высадки луковицы тюльпанов переносят в помещение с температурой 14-16°С. Затем их осторожно раскладывают в рядки, чтобы не повредить корневых зачатков. Высадку проводят 19.01 в остекленную или пленочную теплицу, проветренную и продезинфицированную, число луковиц 200-250 на 1 м2. Посадки обильно поливают и первые две недели поддерживают температуру почвы на уровне 10-11°С, воздуха – около 11-13°С. В дальнейшем температуру воздуха повышают до 16-18°С. Тюльпаны зацветают через 6-8 недель.

Ксифиум (луковичный ирис) имеет цикл развития, весьма сходный с циклом развития тюльпана. В умеренном климате высаженные осенью луковицы быстро укореняются, трогаются в рост ранней весной и отцветают, образуя дочернюю луковицу в середине лета.

Однако если у тюльпана процесс дифференциации и развития в первые недели после выкопки происходит при относительно высоких температурах, то у луковиц ириса этот процесс начинается непосредственно после высадки, то есть в осенне-зимний сезон при низких температурах.

При выкопке луковицы апикальная почка роста обычно имеет три листовых зародыша, но последующая эволюция этой почки зависит от ряда факторов. Один из решающих факторов – объем луковицы и ее масса: существует некоторая «критическая масса», величина которой варьирует в зависимости от сорта. Ниже этой критической величины невозможна инициация цветения из апикальной почки, помимо листьев, развиваются чешуйки, возникает дочерняя луковица.

Большое влияние имеет температура. При 20°С и выше происходит инициация цветения, но полностью цветок развивается лишь при понижении температуры до средних или низких значений. Наиболее благоприятной для развития цветоноса считается температура 9-15°С (Le Nard, 1983). Таким образом, повышение температуры создает необходимые, но недостаточные условия для развития цветка. Последнее возможно лишь при оптимальной пониженной температуре внешней среды.

Следует отметить, что длительность хранения при повышенной температуре должна быть тем больше, чем ближе масса луковицы к критической. Обычно луковицы ириса хранят при 25-30°С в течение достаточно продолжительного времени. При этом луковица бывает подготовлена к выгонке в любое заданное время, причем развитие цветоноса после высадки будет определяться условиями окружающей среды.

Слишком ранний переход к хранению при пониженных температурах ограничивает развитие апикальной почки, вследствие чего образуются 2-3 листа и чешуйки, органогенез замедляется. Если перед закладкой на хранение при пониженных температурах проводят тепловую обработку, образование дочерней луковицы начинается раньше и протекает более быстро, что вызвано положительным влиянием повышенных температур на мобилизацию резервов роста луковицы. При одном и том же режиме низкотемпературного хранения кратковременная выдержка луковиц при повышенных температурах приводит к образованию меньшего количества листьев, но более мощному развитию цветоноса и раннему и обильному цветению. При удлинении периода хранения в условиях повышенных температур развитие цветочной почки происходит быстрее. Экспериментально установлено, что наилучший режим для получения хорошо развитого цветка – это хранение 12 недель при температуре 30°С и далее в течение 16 недель при 10°С.

Гладиолус. Развитие гладиолуса в условиях умеренного климата существенно отличается от развития тюльпана или ириса. Клубнелуковицы высаживают весной, сразу после высадки начинается развитие зачатков цветков. В течение весны и лета происходит рост надземных органов растений. Образующуюся дочернюю клубнелуковицу выкапывают осенью и закладывают на зимнее хранение. Почки, из которых затем развиваются надземные органы дочернего растения, образуются весьма рано. При формировании дочерней клубнелуковицы ко времени выкопки уже имеется верхушечная почка с несколькими зачатками листьев. Скорость развития верхушечной почки и в целом развитие дочернего растения в сильной степени зависят от температурного режима хранения.

Сразу после выкопки клубнелуковицы и клубнепочки не прорастают даже при благоприятных условиях внешней среды. Раннее развитие цветочной почки и образование корней зависят от сорта гладиолуса и условий образования клубнелуковицы: повышенные температуры и хорошая освещенность способствуют более раннему развитию. Большое влияние на этот процесс оказывают также температура и влажность в период хранения клубнелуковиц. Низкая температура (5-10°С) обусловливает приобретение способности к быстрому росту, однако оптимальная длительность хранения в этом диапазоне температур зависит от сорта и физиологического состояния клубнелуковиц к моменту выкопки. Клубнепочки, как правило, нуждаются в более длительном холодном хранении, чем клубнелуковицы.

При пониженных температурах практически не происходит органогенез, он проявляется лишь при температурах около 20-25°С. Поэтому, чтобы получить одновременные обильные всходы, целесообразно первоначальное холодное хранение сменить выдержкой при повышенных температурах. Такая технология хранения не только обеспечивает быстрый органогенез, но и влияет на все последующее развитие растений – образование листьев, цветоноса, дочерней клубнелуковицы и т. п. Однако слишком длительная высокотемпературная выдержка может иметь и отрицательные последствия, выражающиеся в уменьшении высоты цветоноса и числа цветков на нем. Выдержка при повышенной температуре, длительность которой не превышает оптимального предела, не только ускоряет развитие растений, но и влияет на массу и форму дочерней клубнелуковицы (она становится более шарообразной).

Длительное хранение при температуре 2-4°С обеспечивает состояние покоя, из которого клубнелуковицы выводят путем переноса в помещение с температурой 20 или 30°С.

Выдержка при более высокой температуре (30°С) способствует ускоренному развитию растения, а температура 20°С благоприятна для развития дочерней клубнелуковицы.

Период хранения клубнелуковиц может быть довольно длинным – до 6-7 месяцев. Результаты хранения определяются комплексом факторов: качеством заложенной на хранение продукции, температурно-влажностным режимом хранения, пораженностью паразитарной микрофлорой.

После выкопки клубнелуковицы, как указывает Т. Г. Тамберг, подсушивают на воздухе в течение нескольких часов, затем укладывают в ящики и направляют в сушильное помещение с температурой 20-25°С. Затем температуру следует повысить до 30-35°С, одновременно проводя проветривание помещения. Просушка продолжается в течение недели. Быстрая просушка способствует подавлению развития паразитарных грибов, прежде всего ботритиса. После досушивания и сортировки клубнелуковицы помещают в хранилище, где поддерживают постоянную температуру на уровне 5°С при относительной влажности воздуха 50-70%. Период естественного покоя клубнелуковиц составляет 30-40 дней. Хранение при пониженных температурах обусловливает состояние вынужденного покоя клубнелуковиц, отличающееся от естественного тем, что при благоприятных влажности и температуре возможно их прорастание. Чтобы не произошло преждевременного прорастания, при необходимости снижают температуру до 2-5°С и лишь за 15-20 дней до высадки ее повышают для стимуляции пробуждения клубнелуковиц и подготовки их к прорастанию и образованию корневых бугорков. В зависимости от цели, которую ставят при выращивании растения: получение дочерней луковицы или цветков на срезку, устанавливают соответствующий температурный режим: 15°С в первом случае и 25-30°С во втором.

Клубнепочки хранят при температуре 5°С отдельно от клубнелуковиц в марлевых или бумажных упаковках, разделенными на фракции. Необходимо следить за тем, чтобы температура при хранении клубнепочек не повышал ась, так как это ухудшает их посевные качества. Хранение при температуре 20°С может привести к полной потере всхожести.

При хранении клубнелуковиц и клубнепочек в помещении должны быть обеспечены вентиляция и циркуляция воздуха, что предотвращает накопление некоторых вредных продуктов обмена, в частности этилена. Неравномерная влажность может послужить причиной загнивания, плесневения и физиологических заболеваний посадочного материала. Физиологические заболевания нередко проявляются в виде «меловых пятен» на поверхности клубнелуковиц.

Нарциссы. Некоторые особенности присущи технологии хранения луковиц нарцисса. Они созревают в конце мая – начале июня. Оптимальной считается выкопка в июне (до 1 июля). Перед закладкой на хранение луковицы хорошо просушивают. После просушки их очищают от земли и остатков листьев, сортируют по фракциям.

На хранение закладывают в ящики с сетчатым дном, которые располагают штабелями при условии свободного доступа воздуха. Первые две недели хранение проводят при температуре 22-24°С и влажности воздуха 70-80%. Последующее время, вплоть до высадки, луковицы следует хранить при 16-18°С.

Лилии. Для выгонки лилии в различное время года необходимо хранить луковицы в течение времени, определяемого сроком выгонки. Хранение луковиц при низких температурах при этом, с одной стороны, обеспечивает после хранения ускорение роста, с другой – возможность получать цветы осенью из луковиц урожая текущего года. Изменяя температуру в хранилище и время хранения, можно регулировать сроки цветения при выгонке.

Обычно, чтобы предотвратить потерю воды луковицами, их хранят в слегка увлажненном субстрате. Однако влажная среда способствует более раннему прорастанию лилий и образованию корней. Сухое же хранение луковиц приводит к потере ими влаги и усыханию. Эти подсохшие луковицы цветут позже и дают меньше цветов. Такое хранение целесообразно использовать, когда нужно обеспечить выгонку лилий поздней зимой или весной. Идеальными условиями хранения можно считать такие, которые приближаются к природным. На долю воды приходится примерно 2/3 массы луковицы, поэтому оптимальная влажность окружающей среды должна лишь слегка превосходить значение, соответствующее равновесной влажности самой луковицы. Оказывается, что такие условия можно создать с помощью полиэтиленовых пакетов, выложенных изнутри газетной бумагой. Применение подобной технологии хранения дает возможность в ноябре или декабре получить выгоночные цветы лилии из урожая текущего года, что не требует длительных сроков хранения. Максимальное ускорение цветения достигается при хранении собранного свежего урожая луковиц в течение 5-6 недель при температуре 2-10°С. Для длительного хранения рекомендуется использовать полиэтиленовые пакеты с бумажной обкладкой изнутри, температура хранения при этом должна быть около 0°С и относительная влажность воздуха – 50%.

· Хранение луковиц и клубнелуковиц в модифицированной газовой среде

Сохранность посадочного материала (луковиц, клубнелуковиц) зависит как от его качества, так и от условий окружающей среды, в частности газового состава и температуры. Именно этими факторами определяется интенсивность дыхания луковиц или клубнелуковиц. Сохранность заложенной на длительное время продукции будет тем выше, чем меньше интенсивность дыхания, зависящая от состава МГС.

Хотя интенсивность дыхания различных вегетативных органов цветочных растений варьирует даже в пределах одного вида при расчетах, связанных с определением оптимальных параметров МГС, можно использовать некоторые усредненные показатели. Интенсивность дыхания (К) ряда сортов гладиолуса и тюльпана характеризуется следующими величинами, (м3/кг·с)·108:

Характерно, что интенсивность дыхания луковиц тюльпана ниже, чем клубнелуковиц гладиолуса.

Измерения интенсивности дыхания проводили при хранении в холодильной камере клубнелуковиц или луковиц в сосуде, соединенном с манометром. Определяли интенсивность дыхания с помощью соотношения (1).

Расчет газоселективных мембран для хранения клубнелуковиц гладиолусов можно проводить с помощью соотношений (9-11).

Рассчитаем площадь мембраны полимерного контейнера для хранения 10 кг (200 штук) клубнелуковиц гладиолусов, исходя из рекомендуемого режима хранения, характеризующегося концентрациями ξ1 = 3% и ξ2 = 4-5%. Для этого, пользуясь приведенными выше данными, по интенсивности дыхания клубнелуковиц определим значение параметра μ0 по формуле μ0 = p1p1/К0:

Здесь проницаемость мембраны принята 1,44 · 10–9 м3 / (с · Н).

Селективность этой мембраны ϭ = 3,7. Определяем загрузку мембраны по формуле (11):

Для хранения 10 кг клубнелуковиц контейнер должен иметь мембрану площадью:

Концентрация углекислого газа при этом составит

что находится в допустимом диапазоне. Дыхательный коэффициент δ здесь принят равным 1.

В Северокавказском совхозе цветочного семеноводства (Майкопский район Краснодарского края) были поставлены эксперименты по хранению клубнелуковиц гладиолуса сорта Оскар. Клубнелуковицы находились в контейнерах с мембранами типа ПВТМС, в контроле хранение проводили в открытой таре на стеллажах. Часть клубнелуковиц хранили в сетках, подвешенных к кронштейну. Параметры, характеризующие результаты хранения, приведены в таблице 20. Наилучшая сохранность клубнелуковиц была при размещении их в контейнерах с мембранами.

Табл.20. Результаты хранения клубнелуковиц гладиолуса сорта Оскар

Для объективных выводов об успешности той или иной технологии хранения была проведена проверка посадочного материала в полевых условиях. Выращивание вели на хорошо освещаемом, незатемненном участке с выровненным рельефом и одинаковой почвой в пределах участка. На протяжении предшествующих четырех лет на территории участка выращивали одни и те же культуры с идентичной агротехникой. Реакция почвенного раствора была близка к нейтральной (рН 7,5). При выращивании гладиолусов основная масса цвела во второй и третьей декадах сентября. Выкопку проводили в первой декаде октября. Те клубнелуковицы, которые имели лучшие показатели в период хранения, дали хорошие результаты в течение вегетации. В вариантах контейнерного хранения с мембранами ПВТМС менее всего было клубнелуковиц, не давших всходов или пораженных болезнями.

· Применение электрофизической обработки при хранении луковиц и клубнелуковиц

Для сохранения товарного качества луковиц и клубнелуковиц цветочных культур перспективно использование метода, основанного на применении аэроозонной и аэроионной их обработки.

При аэроозонной обработке в разные периоды хранения луковиц и клубнелуковиц на них воздействуют смесью, содержащей в той или иной концентрации озон. Озон, будучи сильным бактерицидным и фунгицидным агентом, позволяет уничтожать очаги микрофлоры и регулировать дыхательные и обменные процессы в хранящемся посадочном цветочном материале.

Экспериментально показано (Гросман, 1981), что при хранении луковиц тюльпана и клубнелуковиц гладиолуса в условиях температуры 4-5°С, относительной влажности воздуха 72-76% и обработки их 2 раза в неделю по 1-2 ч аэроозонной смесью (концентрация озона 30-40 мг/м3) заболевания посадочного материала сократились на 70-80% по сравнению с контролем. Биохимические исследования подтвердили повышенную жизнеспособность луковиц и клубнелуковиц при таком хранении.

Следует отметить, что применение барьерного разряда, при котором выделяется озон, возможно, по-видимому, лишь при условии кратковременности обработки. По нашим данным, длительная обработка (60 мин) приводит к гибели части клубнелуковиц. То же происходит и при длительной обработке коронным разрядом (30 мин). Напротив, кратковременная обработка коронным разрядом в течение 15 мин оказывает заметное стимулирующее действие на посадочный материал.

Действие барьерного и коронного разрядов на хранящиеся луковицы или клубнелуковицы неодинаково. Барьерный разряд, при котором выделяется озон, фактически обеспечивает только дезинфекцию посевного материала, тары и хранилища. Этот разряд горит при переменном токе, вследствие чего какого-либо упорядоченного движения заряженных частиц не происходит.

Имеющаяся информация о действии заряженных частиц и пропускании гальванического тока на скорость роста растений (Стрельцов, 1986) позволяет сделать предположение о зависимости некоторых метаболических процессов, в частности интенсивности дыхания, от этих факторов. Поскольку интенсивность дыхания во многом определяет сохранность луковиц и клубнелуковиц в течение длительного времени, представляется целесообразным выяснить степень влияния такого рода обработок на изменение этой величины.

Исследования проводили следующим образом (рис.19). Партию луковиц или клубнелуковиц 3 взвешивали, помещали в герметичный сосуд 4 емкостью Vс, соединенный с манометром 8. Внутри сосуда находилась небольшая емкость 2 с аскаритом – веществом, хорошо поглощающим углекислый газ. Затем проводили наблюдения за изменением давления внутри сосуда, отражающемся в поднятии жидкости (окрашенная вода) в том колене водяного манометра, которое соединено с сосудом. Выделенный при дыхании углекислый газ поглощался и давление внутри сосуда падало. Интенсивность дыхания можно определить с помощью соотношения (1) и для нашего случая привести к следующему виду:

(20)

где V1 – объем луковиц, м3; ∆h – перепад давления (мм) в течение времени ∆t, с; m – масса луковиц, кг.

Рис.19. Установка для определения интенсивности дыхания. Обозначения в тексте

Для количественной оценки влияния коронного разряда на интенсивность дыхания использовали установку (см. рис.19), в крышке 5 которой имеется диэлектрическая пробка 6 с иглами коронирующего электрода 7. Подставку 1, на которой расположены луковицы, заземляют через микроамперметр.

Соотношение ∆h/∆t, характеризует интенсивность дыхания, то есть чем больше угол α (рис.20), тем интенсивность дыхания выше. После измерения интенсивности дыхания необработанных клубнелуковиц эти клубнелуковицы были подвергнуты обработке с помощью коронного разряда. Клубнелуковицы обрабатывали при токе коронного разряда 15 мкА в течение 30 мин. Характеристике h = f(t) соответствует линия 3 на рисунке 20. При перемене полярности (положительный разряд) интенсивность дыхания возрастает (кривая 1).

Рис.20. Зависимость дыхания (перепада давления) от электрофизической обработки:

1 – потенциал положителен

2 – без обработки

3 – потенциал отрицателен

Таким образом, применение отрицательного коронного разряда, включаемого периодически, может привести к снижению интенсивности дыхания клубнелуковиц, находящихся во внешней зоне этого разряда, причем апикальная почка их обращена в сторону коронирующего электрода.

Кроме коронного разряда, клубнелуковицы гладиолусов можно обрабатывать постоянным электрическим током, пропускаемым как в направлении от донца к верхушечной почке (в верхушечную почку вставляют электрод отрицательной полярности), так и в обратном направлении. Этот вид обработки не связан с громоздким и требующим специального ухода и обслуживания высоковольтным оборудованием, для него вполне достаточно иметь низковольтный источник тока (напряжением 5-20 В). Прохождение такого тока через растительные ткани также снижает интенсивность дыхания продукции.

Имеется связь между скоростью роста и током, проходящим через растение. По-видимому, электрическая поляризация влияет на направление движения гормонов в различных органах растений. Концентрация некоторых гормонов увеличивается в местах с положительным зарядом и уменьшается там, где имеется отрицательный заряд. Следовательно, можно сделать вывод, что ростовой гормон перемещается в направлении увеличения положительного потенциала. Ростовые гормоны типа ауксинов представляют собой кислоты. Анион такой кислоты, то есть физиологически активная часть, передвигается к положительному электроду, и электрическое воздействие на хранящиеся луковицы или клубнелуковицы вызывает, вероятно, перераспределение концентрации ингибирующих и ростактивирующих веществ. Большинство последних в растворах диссоциирует, образуя анионы и катионы, передвигающиеся в электрических полях, чем и определяется то или иное воздействие электрофизической обработки.

· Хранение корневых черенков

Размножение некоторых декоративных растений с помощью неодревесневших черенков с корнями имеет целый ряд преимуществ, заключающихся в последующем быстром росте растений весной. Главное затруднение, встречающееся при этом, – значительный отход хранящихся черенков, который можно уменьшить рациональным выбором условий хранения.

Растения в виде неодревесневших корневых черенков закладывают на хранение осенью в полиэтиленовых пакетах по десять черенков в каждом и хранят в темном помещении с контролируемой температурой. Внутренность пакетов и черенки можно обработать фунгицидами для предотвращения грибных заболеваний. Весной черенки высаживают в обеззараженную смесь листовой земли и перлита: в таблице 21 приведены результаты экспериментов по хранению черенков в двух температурных режимах (0° и 5°С) с обработкой фунгицидами и без нее.

Табл.21. Количество сохранившихся черенков после хранения (ноябрь - май), %

Применение фунгицидов не всегда способствует хорошей сохранности одревесневших черенков. По-видимому, на их сохранность влияет не только наличие или отсутствие паразитарных грибов, но и сами условия хранения в течение продолжительного времени. В некоторых случаях фунгициды даже уменьшают устойчивость черенков к действию внешней среды, что особенно проявляется в условиях более высоких температур.

Как правило, выживаемость черенков превышала 50%, причем этот предел повышался в условиях хранения с температурой 0°С.

При высаживании черенков в почву оказалось, что более быстрым ростом отличаются черенки, хранившиеся при 5°С. Это, возможно, связано с легким повреждением корневой системы, которое могло быть при более низких температурах. Чтобы устранить это нежелательное явление, целесообразно не одревесневшие черенки хранить при температуре 0-2°С.

· Снятие луковиц и клубнелуковиц с хранения, их предпосадочная обработка

При хранении луковиц и клубнелуковиц в правильно выбранном режиме они находятся в состоянии покоя, выход из которого возможен с помощью стимуляции, заключающейся в резкой перемене температурного режима хранения. Особенно длительным и глубоким бывает состояние покоя у гладиолуса, для того чтобы подготовить клубнелуковицы к выгонке, их обрабатывают различными химическими веществами, к числу которых относятся этилен, метанол и некоторые цитокинины. Эти вещества прерывают состояние покоя и стимулируют развитие растений.

Одним из эффективных методов стимулирования онтогенеза и предпосадочной обработки клубнелуковиц гладиолуса и луковиц тюльпана служит обработка их во внешней зоне коронного разряда с помощью установки, показанной на рисунке 21. Разряд при этом должен быть отрицательным.

Рис.21. Блок-схема установки для электроаэроионной обработки цветочной продукции:

К – коронатор

R – сопротивление

D – диод

Т1 – трансформатор

Т2 – трансформатор

А – амперметр

V – вольтметр

Для определения стимулирующего действия коронного разряда и озонно-аэроионной обработки была взята 1000 клубнелуковиц гладиолусов, которые разделили на пять групп по 200 в каждой. Проверяли действие озона (200 мг/м3) в течение 30 и 60 мин и действие коронного разряда (100 мА/м3). Для получения озона применяли барьерный разрядник, для получения коронного разряда – набор игольчатых электродов. Обработку коронным разрядом проводили 15 и 30 мин.

По-видимому, наиболее целесообразна обработка коронным разрядом в течение 15 мин. Именно в этом варианте были наименьший отход и наибольший урожай клубнелуковиц (Стрельцов, 1986). Кроме того, такая обработка стимулирует образование клубнепочек. При 15-минутной обработке было получено наибольшее их количество. Озонная обработка в течение 30 мин дала некоторое улучшение качества урожая клубнелуковиц, в частности снижалась пораженность их заболеваниями. Обработка в течение 1 ч привела к значительным потерям, часть клубнелуковиц не прорастала.

Изучалось также влияние постоянного электрического тока на стимуляцию онтогенеза. При этом предпосадочная обработка имеет много общего с обработкой постоянной короной: и в том и в другом случае через клубнелуковицу (или луковицу) проходит небольшой электрический ток (несколько микроампер) в направлении от донца к верхушечной почке (или наоборот). Обрабатывали партии по 100 клубнелуковиц гладиолуса, такая же партия была высажена в грунт без обработки (контроль). Результаты учета урожая клубнелуковиц приведены в таблице 22.

Табл.22. Учет урожая клубнелуковиц при электрообработке

Предпосадочная обработка клубнелуковиц гладиолуса постоянным током разной полярности показывает, что увеличение значения тока отрицательной полярности до 7 мкА вызывает как возрастание диаметра клубнелуковиц, так и увеличение числа клубнепочек. В то же время обработка клубнелуковиц током положительной полярности до 7 мкА приводит к противоположным результатам.

Опыты по электрофизической стимуляции проводили и с тюльпанами. Проверяли эффективность стимуляции онтогенеза растений при пропускании электрического тока между донцем и верхушечной почкой.

Методика проведения обработки состояла в следующем. Электрический ток пропускали в направлении донце-верхушечная почка и обратно. Затем луковицы тюльпанов (вместе с контролем) высаживали на специально подготовленном опытном участке. Участок имел выровненный рельеф, однородную почву. Ранее (на протяжении предшествующих пяти лет) на участке выращивали одни и те же культуры при одинаковой агротехнике. С осени под перекопку вносили хорошо перепревший навоз. Реакция почвенного раствора была близка к нейтральной (рН ≈ 7). Клубнелуковицы гладиолуса высаживали в почву 24 мая. К 20 июня из общего числа высаженных клубнелуковиц гладиолуса при обработке током – 7 мкА развилось 82,5% нормальных растений; + 7 мкА – 81%; в контроле – 89 и при обработке током – 15 мкА – 76%.

Луковицы тюльпана, обработанные отрицательным током (7 мкА), после высадки формировали более мощные и высокие растения, развитие которых несколько ускорялось.