5.2.1 知識和技能要求
●能正確敘述糧食、種子和果蔬在貯藏過程中,其生理變化過程。
●能結合生產中農產品貯藏的案例分析,自行擬定適合糧食、種子和果蔬貯藏的條件。
5.2.2 情境(情景)設計
問題的提出
1)解釋呼吸作用對植物生長的影響。
2)敘述糧食和種子貯藏期間發生的主要生理變化。
3)講述貯藏糧食和種子的目的、條件和原則。
4)說明果蔬貯藏原則及肉質果實貯藏期間的生理變化。
5.2.3 支撐知識
(1)呼吸作用與作物栽培
哪裏有生命活動,哪裏就有呼吸。呼吸作用作為植物的代謝中心,不僅影響作物的無機營養與有機營養,而且影響物質的吸收、轉化、運輸與分配,最終影響細胞的分裂、組織的產生、器官的形成和植株的長大。
(2)呼吸作用與農產品貯藏
1)呼吸作用與糧食和種子的貯藏
①糧食和種子貯藏期間的生理變化 糧食的貯藏與呼吸作用密切相關,種子是有生命的機體,不斷地進行呼吸。當種子的含水量低於一定限度時,其呼吸極低,若含水量超過一定限度,則呼吸急劇增強。這是由於含水量少時,種子內的水分都呈束縛水狀態存在,它與原生質膠體牢牢地結合在一起,因此,各種代謝活動包括呼吸作用都不活躍;當種子含水量增高超過一定限度時,細胞內就出現了自由水,各種酶的活力大大增高,呼吸作用便急劇增強。
呼吸過程引起有機物質消耗轉化,呼吸放出的水分會使糧堆濕度增大(糧食“出汗”),呼吸放出的熱量使糧溫升高,這些都促使糧食呼吸增強,最後導致糧食發熱黴變,使貯藏種子的質量發生變化,或品質下降,嚴重時失去利用價值。因此,在貯藏過程中必須降低糧食的呼吸速率,確保安全貯藏。
②糧食和種子貯藏的目的 a.使商品糧不發黴變質,不降低商品價值;b.使作為種植資源的種子保持生命活力,盡量延長壽命。
③貯藏種子必須考慮的外界條件 溫度、水分、氧氣以及微生物和倉蟲等。
④貯藏種子的原則 低溫、幹燥、少氧、通風。
2)呼吸作用與果蔬貯藏
①果蔬貯藏原則 肉質果實和蔬菜含水分較多,貯藏前不能幹燥,因為幹燥會造成皺縮,失去新鮮狀態。在盡量避免機械損傷的基礎上,控製溫度、濕度和空氣成分,降低呼吸消耗,推遲呼吸高峰的出現。使肉質果實、蔬菜保持色香味等新鮮狀態。
②肉質果實貯藏期間的生理變化 果實生長時期,呼吸作用逐漸降低。但有些果實在生長結束、成熟開始時會出現呼吸突然升高的現象,稱為呼吸高峰或呼吸躍變期。有呼吸躍變期的果實,如:蘋果、梨、番茄、西瓜、香蕉、草莓、桃、李、杏、白蘭瓜、哈密瓜、芒果等。有些果實沒有明顯的呼吸高峰,如:葡萄、瓜類、柑橘、橙、櫻桃、無花果、檸檬、鳳梨等。呼吸高峰一般在貯藏期間發生,但長久留在樹上的果實也有呼吸高峰出現。目前一致認為,呼吸高峰的出現與乙烯產生有關。在果實呼吸高峰出現前,均有較多的乙烯生成。一般說來,當果實、蔬菜中乙烯濃度達到0.1μL/L時,便會誘導呼吸高峰的出現,因此發現腐爛果應及時揀出。出現呼吸高峰時,呼吸強度可比以前高出五倍以上,果實食用的品質最好;過此高峰,品質下降,且逐漸不耐貯藏。
3)呼吸作用與塊根、塊莖的貯藏
與果實蔬菜不同的是,塊根、塊莖貯藏期間是處於休眠狀態而非成熟過程中,它們沒有呼吸高峰。但塊根、塊莖一般都具有皮薄、水分含量多等特點,貯藏時與果實、蔬菜有許多相似之處,如避免機械損傷,需要較低的溫度、一定的濕度和氣體成分。
5.2.4 拓展知識
(1)呼吸作用與植物抗病
一般情況下,寄主植物受到病原微生物侵染後呼吸速率會增強。這是因為:第一,病原菌本身具有強烈的呼吸作用,致使寄主植物表觀呼吸作用上升;第二,病原菌侵染後,寄主植物細胞被破壞,導致底物與酶相互接觸,呼吸的生化過程加強;第三,寄主植物被感染後,呼吸途徑發生變化,糖酵解–三羧酸循環途徑減弱,而磷酸戊糖途徑加強。此外,含銅氧化酶類活力升高,例如,棉花感染黃萎病後,多酚氧化酶與過氧化物酶的活力增強,小麥感染鏽病後,多酚氧化酶和抗壞血酸氧化酶的活力提高。有時氧化與磷酸化解偶聯,引起感染部位的溫度升高。