Вплив механічних пошкоджень та хімічних чинників на дихання рослин

Будь-яке механічне пошкодження рослин — від травмування при збиранні врожаю комбайном до обрізування в саду — різко активує їхнє дихання. Тканини починають споживати більше кисню, а руйнування клітинних мембран вивільняє ферменти та субстрати, які одразу вступають у реакцію. У результаті рослини починають буквально «спалювати» власні запаси вуглеводів, знижуючи масу та якість урожаю.

Сила відповідної реакції прямо залежить від характеру впливу:

• натискання викликає слабке підвищення дихання;
• згин призводить до середнього підвищення;
• зрізування та глибокі рани викликають найсильніший спалах дихальної активності.

Для агронома це означає прямі втрати продукції при збиранні врожаю та транспортуванні. Пошкоджені плоди, ягоди, насіння та стебла швидко втрачають товарний вигляд і масу. Типовий приклад — затримка переробки скошеної цукрової тростини, в якій стрімко падає вміст сахарози:

Дихання рослин також чутливо реагує на хімічні обробки. Препарати, що блокують електрон-транспортний ланцюг на різних етапах, знижують інтенсивність дихання. Дія основних хімічних агентів розподіляється таким чином:

• фторид гальмує перетворення фосфогліцеринової кислоти на фосфоенолпіровиноградну;
• фторацетат і малонат блокують специфічні етапи циклу Кребса;
• антиміцин А зупиняє перенесення електронів між цитохромами b і c;
• ціанід, азид і діоксид вуглецю пригнічують фінальний етап транспорту електронів.

Як вік рослин і запас вуглеводів впливають на інтенсивність дихання

Інтенсивність дихання підпорядковується закону дії мас: чим більше в тканинах накопичилося субстрату, що окислюється (цукрів), тим активніше йде процес. Це добре помітно при достиганні плодів, коли крохмаль перетворюється на цукор. Аналогічний процес відбувається у заболоні — молодих, фізіологічно активних шарах деревини під корою, де висока концентрація вуглеводів підтримує інтенсивний газообмін.

Протягом вегетації дихання цілої рослини спочатку зростає, досягаючи піку в період максимального росту, а потім йде на спад (так звана велика крива дихання). Однак якщо перерахувати інтенсивність дихання на одиницю сухої маси, показник буде безперервно знижуватися від самого початку життя рослини. Це пов'язано з тим, що в тканинах накопичуються інертні лігнін і целюлоза, збільшується об'єм вакуоль із запасними речовинами, а частка живих клітин, що діляться, поступово скорочується.