第三章園藝產(chǎn)品采后生理過(guò)程

第三章園藝產(chǎn)品采后生理過(guò)程

<教學(xué)目標(biāo)>

1、掌握?qǐng)@藝產(chǎn)品采后生理的有關(guān)概念、各種代謝作用的特點(diǎn)和影響因素。

2、了解園藝產(chǎn)品采后生理過(guò)程的基本理論。

3、理解園藝產(chǎn)品采后生理變化的相關(guān)化學(xué)歷程和控制措施。2/3/20231內(nèi)容休眠、生長(zhǎng)生理

呼吸生理

水分蒸騰生理

成熟衰老生理

2/3/20232第一節(jié)呼吸生理一、呼吸作用的定義和類型呼吸作用(respiration)，是指生活細(xì)胞經(jīng)過(guò)某些代謝途徑使有機(jī)物質(zhì)分解，并釋放出能量的過(guò)程。包括：有氧呼吸、無(wú)氧呼吸兩大類型2/3/20233

1、有氧呼吸(aerobicrespiration)

是指生活細(xì)胞在O２的參與下，把某些有機(jī)物徹底氧化分解，形成CO２和H２0，同時(shí)釋放出能量的過(guò)程。通常所說(shuō)的呼吸作用就是指有氧呼吸。

2、無(wú)氧呼吸(anaerobicrespiration)

一般指在無(wú)氧條件下，生活細(xì)胞的降解為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放出能量的過(guò)程。無(wú)氧呼吸可以產(chǎn)生酒精，也可產(chǎn)生乳酸。2/3/20234

二、呼吸作用的生理意義

呼吸作用是采后園藝產(chǎn)品生命活動(dòng)的重要環(huán)節(jié)，它不僅提供采后組織生命活動(dòng)所需的能量，而且是采后各種有機(jī)物相互轉(zhuǎn)化的中樞提供植物生命活動(dòng)所需要的能量物質(zhì)代謝的中心植物的抗病免疫盡可能低的同時(shí)又是正常的呼吸作用2/3/20235三、呼吸作用的相關(guān)概念1、呼吸強(qiáng)度(respiratoryintensity)

呼吸速率（respirationrate)

呼吸強(qiáng)度是用來(lái)衡量呼吸作用強(qiáng)弱的一個(gè)指標(biāo)，又稱呼吸速率，以單位數(shù)量植物組織、單位時(shí)間的0２消耗量或C0２釋放量表示。mg·g-1·h-1,μmolg-1·h-1，μl·g-1·h-1

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2、呼吸商（respiratoryquotient)

呼吸作用過(guò)程中釋放出的CO２與消耗的O２在容量上的比值，即CO２／O２，稱為呼吸商(ＲQ)

反映呼吸底物的性質(zhì)和O２的供應(yīng)狀態(tài)2/3/202373、呼吸溫度系數(shù)

(Q１０)

呼吸溫度系數(shù)，指當(dāng)環(huán)境溫度提高l0℃時(shí)，采后園藝產(chǎn)品反應(yīng)所增加的倍數(shù)，以Q１0表示，一般為2～2.5。不同的種類、品種，Q１０的差異較大，同一產(chǎn)品，在不同的溫度范圍內(nèi)Q１０也有變化，通常是在較低的溫度范圍內(nèi)的值大于較高溫度范圍內(nèi)的Q１０。

2/3/202384、呼吸熱(respirationheat)

采后園藝產(chǎn)品進(jìn)行呼吸作用的過(guò)程中，呼吸要消耗底物并釋放能量。釋放的能量一部分用于合成新物質(zhì)和維持生命活動(dòng)，另一部分則以熱量的形式釋放出來(lái)，這一部分的熱量稱為呼吸熱。2/3/20239四、呼吸漂移和呼吸高峰根據(jù)采后呼吸強(qiáng)度的變化曲線，呼吸作用又可以分為呼吸躍變型和非呼吸躍變型兩種類型。

呼吸躍變型(respirationclimacteric)，其特征是在園藝產(chǎn)品采后初期，其呼吸強(qiáng)度漸趨下降，而后迅速上升，并出現(xiàn)高峰，隨后迅速下降。通常達(dá)到呼吸躍變高峰時(shí)園藝產(chǎn)品的鮮食品質(zhì)最佳，呼吸高峰過(guò)后，食用品質(zhì)迅速下降。這類產(chǎn)品呼吸躍變過(guò)程伴隨有乙烯躍變的出現(xiàn)。2/3/202310

非呼吸躍變(non-respirationclimactericfruit)

采后組織成熟衰老過(guò)程中的呼吸作用變化平緩，不形成呼吸高峰，這類園藝產(chǎn)品稱為非呼吸躍變型園藝產(chǎn)品。非呼吸躍變型果實(shí)包括：檸檬、柑橘、菠蘿、草莓、葡萄等。非呼吸躍變型蔬菜有：黃瓜、甜椒等。非呼吸躍變型花卉有：菊花、石刁柏、千日紅等。2/3/202311

五、影響呼吸作用的因素

控制采后園藝產(chǎn)品的呼吸強(qiáng)度，是延長(zhǎng)貯藏期和貨架期的有效途徑。影響呼吸強(qiáng)度的因素很多，概括起來(lái)主要有：2/3/202312

1、種類和品種不同種類和品種園藝產(chǎn)品的呼吸強(qiáng)度相差很大，這是由遺傳特性所決定的。一般來(lái)說(shuō)，熱帶、亞熱帶果實(shí)的呼吸強(qiáng)度比溫帶果實(shí)的呼吸強(qiáng)度大，高溫季節(jié)采收的產(chǎn)品比低溫季節(jié)采收的大。就種類而言，漿果的呼吸強(qiáng)度較大，柑橘類和仁果類果實(shí)的較??；蔬菜中葉菜類呼吸強(qiáng)度最大果菜類次之，根菜類最小。在花卉上，月季、香石竹、菊花的呼吸強(qiáng)度從大到小，而表現(xiàn)出的貯藏壽命則依次增大。2/3/202313植物種類呼吸速率（氧氣，鮮重）

μl·g-1·h-1

仙人掌3.00

蠶豆96.60

小麥251.00

細(xì)菌10000.002/3/202314植物器官呼吸速率（氧氣，鮮重）

μl·g-1·h-1胡蘿卜根25

葉440蘋果果肉30

果皮95大麥種子(浸泡15h)

胚715

胚乳762/3/202315

2、發(fā)育階段與成熟度一般而言，生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程的植物組織、器官的生理活動(dòng)很旺盛，呼吸代謝也很強(qiáng)。因此，不同發(fā)育階段的果實(shí)、蔬菜和花卉的呼吸強(qiáng)度差異很大。如生長(zhǎng)期采收的葉菜類蔬菜，此時(shí)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)旺盛，各種生理代謝非?；钴S，呼吸強(qiáng)度也很大。不同采收成熟度的瓜果，呼吸強(qiáng)度也有較大差異。以嫩果供食的瓜果，其呼吸強(qiáng)度也大，而成熟瓜果的呼吸強(qiáng)度較小。2/3/202316

3、溫度

與所有的生物活動(dòng)過(guò)程一樣，采后園藝產(chǎn)品貯藏環(huán)境的溫度會(huì)影響其呼吸強(qiáng)度。在一定的溫度范圍內(nèi)，呼吸強(qiáng)度與溫度呈正相關(guān)關(guān)系。適宜的低溫，可以顯著降低產(chǎn)品的呼吸強(qiáng)度，并推遲呼吸躍變型園藝產(chǎn)品的呼吸躍變高峰的出現(xiàn)，甚至不表現(xiàn)呼吸躍變。2/3/202317

4、濕度濕度對(duì)呼吸的影響，就目前來(lái)看還缺乏系統(tǒng)深入的研究，但這種影響在許多貯藏實(shí)例中確有反映。2/3/202318

5、環(huán)境氣體成分環(huán)境0２和CO２的濃度變化，對(duì)呼吸作用有直接的影響。在不干擾組織正常呼吸代謝的前提下，適當(dāng)降低環(huán)境氧氣濃度，并提高CO2濃度，可以有效抑制呼吸作用，減少呼吸消耗，更好地維持產(chǎn)品品質(zhì)，這就是氣調(diào)貯藏的理論依據(jù)。

C２H４是一種成熟衰老植物激素，它可以增強(qiáng)呼吸強(qiáng)度。園藝產(chǎn)品采后貯運(yùn)過(guò)程中，由于組織自身代謝可以釋放C2H4，并在貯運(yùn)環(huán)境中積累，這對(duì)于一些對(duì)C２H４敏感產(chǎn)品的呼吸作用有較大的影響。2/3/202319

6、機(jī)械傷

任何機(jī)械傷，即便是輕微的擠壓和擦傷，都會(huì)導(dǎo)致采后園藝產(chǎn)品呼吸強(qiáng)度不同程度的增加。機(jī)械傷對(duì)產(chǎn)品呼吸強(qiáng)度的影響因種類、品種以及受損傷的程度而不同。傷呼吸。2/3/202320

7、化學(xué)物質(zhì)

有些化學(xué)物質(zhì)，如青鮮素(MH)、矮壯素(CCC)6-芐基嘌呤(6-BA)、赤霉素(GA)、2,4-D重氮化合物、脫氫醋酸鈉、一氧化碳等，對(duì)呼吸強(qiáng)度都有不同程度的抑制作用，其中的一些也作為園藝產(chǎn)品保鮮劑的重要成分。2/3/202321第二節(jié)采后蒸騰生理及其調(diào)控2/3/202322一、蒸騰與失重

蒸騰作用是指水分以氣體狀態(tài)，通過(guò)植物體(采后果實(shí)、蔬菜和花卉)的表面，從體內(nèi)散發(fā)到體外的現(xiàn)象。失重(weightloss)，又稱自然損耗，是指貯藏過(guò)程器官的蒸騰失水和干物質(zhì)損耗，所造成重量減少，成為失重。2/3/202323二、蒸騰作用對(duì)采后貯藏品質(zhì)的影響

貯藏器官的采后蒸騰作用，不僅影響貯藏產(chǎn)品的表觀品質(zhì)，而且造成貯藏失重。2/3/202324三、影響采后蒸騰作用的因素

園藝產(chǎn)品采后蒸騰失重受本身的內(nèi)在因素和外界環(huán)境條件的影響。1、內(nèi)在因素

(1)表面組織結(jié)構(gòu)

(2)細(xì)胞的持水力

(3)比表面積

2/3/2023252、外界環(huán)境條件

(1)相對(duì)濕度

(2)環(huán)境溫度(3)空氣流速(4)其他因素2/3/202326四、結(jié)露現(xiàn)象及其危害

在貯藏中，產(chǎn)品表面常常出現(xiàn)水珠凝結(jié)的現(xiàn)象，特別是用塑料薄膜帳或袋貯藏產(chǎn)品時(shí)，帳或袋壁上結(jié)露現(xiàn)象更是嚴(yán)重。這種現(xiàn)象是由于當(dāng)空氣溫度下降至露點(diǎn)以下時(shí)，過(guò)多的水汽從空氣中析出而在產(chǎn)品表面上凝結(jié)成水珠，出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，或叫“出汗”現(xiàn)象。比如溫度為1℃時(shí)，空氣相對(duì)濕度為94.2％，當(dāng)溫度降為0℃時(shí)，空氣濕度即達(dá)飽和，0℃就是露點(diǎn)。2/3/202327

成熟與衰老是生活有機(jī)體生命過(guò)程中的兩個(gè)階段。果實(shí)發(fā)育的過(guò)程，從開花受精后，完成細(xì)胞、組織，器官分化發(fā)育的最后階段通常稱為成熟(maturation)或生理成熟。衰老(senescence)是植物的器官或整個(gè)植株體在生命的最后階段。

第三節(jié)成熟與衰老生理2/3/202328一、組織結(jié)構(gòu)的變化1、表皮組織織結(jié)構(gòu)的變化

表皮是果蔬最外一層組織，細(xì)胞形狀扁平，排列緊密，無(wú)細(xì)胞間隙，其外壁常角質(zhì)化，形成角質(zhì)層。表皮上分布有氣孔或皮孔。有的還分化出表皮毛覆蓋了外表。2、內(nèi)部薄壁組織的變化

薄壁組織也叫基本組織，它決定果蔬可食部分的品質(zhì)，生理方面擔(dān)負(fù)吸收、同化、貯藏通氣，傳遞等功能。2/3/202329二、成熟與衰老期間細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化

在果蔬成熟與衰老的生理生化變化方面已積累了大量的材料，認(rèn)為植物細(xì)胞衰老的第一個(gè)可見征象是核糖體數(shù)目減少以及葉綠體破壞，以后的變化順序?yàn)閮?nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體消失，液胞膜在微器官完全解體之前崩潰，線粒體可以保持到衰老晚期。細(xì)胞核和質(zhì)膜最后被破壞，質(zhì)膜的崩潰宣告細(xì)胞死亡2/3/202330

三、成熟衰老中的物質(zhì)變化

主要表現(xiàn)為同類物質(zhì)的合成與降解的平衡，特別是蛋白質(zhì)和酶的合成是成熟必需的生理準(zhǔn)備。2/3/2023311、蛋白質(zhì)、RNA的合成

蛋白質(zhì)在植物體內(nèi)的生理功能是多種多樣的，核蛋白與生物的遺傳變異密切相關(guān)。果蔬的成熟特性，耐藏性、抗病性是由它的遺傳特性所決定。在成熟過(guò)程中各種生物化學(xué)變化，幾乎都由酶所催化，酶本身就是蛋白質(zhì)。2、核酸代謝與成熟的關(guān)系3、衰老期間磷脂和脂肪酸的代謝2/3/202332

4、色素變化

果實(shí)成熟期間葉綠素迅速降解，類胡蘿卜素花色素增加，表現(xiàn)出黃色，紅色或紫色是成熟最明顯的標(biāo)志。紅色番茄品種成熟期間累積胡蘿卜素，其中番茄茄紅素所占比率為75％～85%有少量胡蘿卜素，也有全番茄紅素的品種。2/3/2023335、果蔬中的糖和淀粉及在成熟、衰老期間的變化6、果實(shí)和蔬菜的硬度

由于果蔬供食用的部分不同，對(duì)成熟度要求不一，因此，硬度作用果蔬質(zhì)量或采收標(biāo)準(zhǔn)就有其不同的含義。

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四、植物激素對(duì)成熟與衰老過(guò)程的調(diào)控