مروری بر فرایند غده زدایی سیب زمینی

گیاهانی که از غده های بذری بوجود می آیند سیستمی از ریشه های جانبی افشان دارند که معمولاً بصورت گروه های سه تایی بر روی گره های ساقه زیرزمینی بوجود می آیند.

---

● گیاهشناسی
▪ میوه
میوه ها گرد تا تخم مرغی (به قطر cm ۳-۱ یا بیشتر) به رنگ سبز، زرد مایل به سبز یا قهوه ای، و در هنگام رسیدن، قرمز تا بنفش هستند. میوه ها دو خانه ای، با بیش از ۳۰۰-۲۰۰ بذر هستند. به علت چند عامل عقیم ساز، ممکن است حتی در صورت تشکیل میوه، بذری وجود نداشته باشد. میوه این گیاه به علت دارا بودن ماده سولانین سمی می باشد. دانه موجود در این میوه ها می توانند گیاه تازه ای تولید کنند اما گیاهان تولید شده به این روش تفاوتهای زیادی با گیاه والد خواهند داشت و در ضمن برای تشکیل غده کامل زمان بسیار بیشتری احتیاج است.
▪ ریشه
گیاهان حاصل از بذر حقیقی، ریشه اصلی ظریفی تولید می کنند که بعداً بصورت افشان در می آید. گیاهانی که از غده های بذری بوجود می آیند سیستمی از ریشه های جانبی افشان دارند که معمولاً بصورت گروه های سه تایی بر روی گره های ساقه زیرزمینی بوجود می آیند. ریشه های جانبی در نواحی پریسیکل ریشه ها و در مریستم های ساقه های زیر زمینی، نزدیک به صفحه گرهی، پدید می آیند. تقسیم سلولی در پریسیکل باعث ایجاد پریموردیوم ریشه می شود که با فشار مکانیکی یا احتمالاً با فعالیت آنزیمی مسیر خود را از طریق کورتکس طی می کند. محل خروج ریشه ها اساساً زخمهای باز هستند و محلهای آلودگی را برای عوامل بیماریزا فراهم می کنند. در سیب زمینی ریشه می تواند تا عمق ۶۰ سانتیمتری توسعه پیدا کند، با این حال ریشه ها توانایی زیادی برای نفوذ در لایه های خاک ندارند.
▪ برگ
انواع برگ در میان بسیاری از گونه ها و ارقام زراعی تفاوت بسیار دارند. روزنه ها در سطح زیرین برگ ها بسیار زیاد هستند و انواع مختلف کرک بر روی قسمت هوایی وجود دارد. شاخه های فرعی از جوانه های محوری برگ بوجود می آیند.
بطور کلی الگوی برگ دهی در گیاه سیب زمینی مرکبِ پر مانند می باشد، همراه با ۱۲-۷ برگچه بیضی شکل متناوب، بهمراهِ یک برگچه انتهایی. حاشیه برگ ها مضرس یا صاف می باشد. در فواصل این برگچه ها نیز برگچه های کوچکتری جای دارد که بدان ظاهر مشخص می دهد بطوریکه وجود آنها سبب می شود این گیاه بسهولت از گونه های دیگر Solanum تشخیص داده شود. میزان شکل گیری این برگچه ها تعیین کننده پتانسیل عملکرد یک رقم می باشد .
▪ غده
غده بخشی توسعه یافته و متورم از ساقه زیر زمینی است که استولون(۲) یا ریزوم(۳) نامیده می شود. رشد غده حدوداً ۳۰ تا ۶۰ روز پس از کاشت در پائین ترین گره استولون های رویده شده، درست پس از قلاب انتهایی استولون های منفرد، آغاز می شود. تاریکی، دمای مساعد و رطوبت کافی غده دهی را تحریک می کند. غده دهی در پاسخ به کوتاه شدن طول روز و دمای پائین شب آغاز می گردد. زمانیکه غده ها شکل می گیرند مواد (کینین ها) سریعتر تولید می شوند. از دیگر فاکتور های غده دهی تمرکز نشاسته بحرانی است که بوسیله استولون تشخیص داده میشود. در کل، رشد و گسترش غده به وجود شاخ و برگ کافی برای تولید مواد لازم، آبیاری مناسب و مواد معدنی وابسته است. چنانچه شروع غده دهی پیش از بوجود آمدن برگ های کافی اتفاق بیافتد غده های کوچکتری بوجود خواهند آمد. به محض آنکه شکل گیری غده آغاز شود رشد ارگانهای دیگر کند می شود و غده ها به مریستم های غالب و سینک هایی برای جذب مواد آلی تبدیل می شوند. وجود اسید جیبرلیک (GA) رشد غده را پس از آغاز به دلیل جلوگیری از تجمع نشاسته متوقف می کند. عوامل کند کننده رشد گیاه می توانند شکل گیری غده را تسریع بخشند و نیز تولید یا فعالیت اسید جیبرلیک را متوقف کنند. غده دهی می تواند بوسیله آبیاری زود هنگام یا استفاده از کود های نیتروژن دار به تأخیر بیافتد اما میزان کلی رشد و مدت آن را افزایش می دهد زیرا اندازه قسمت هوایی گیاه و پایداری آن را افزایش می دهد. معمولاً غده هایی که بوسیله کوتاهترین استولون ها تولید می شود بیشترین وزن را دارا هستند.
گیاه ممکن است در ابتدا ۲۰ تا ۳۰ غده کوچک تولید کند، اما تنها ۵ تا ۱۵ غده به مرحله بلوغ کامل می رسند، چرا که گیاهان در حال رشد از مواد ذخیره شده در این غده ها استفاده می کنند. تعداد غده هایی که به مرحله بلوغ می رسند به رطوبت و مواد غذایی موجود در خاک بستگی دارد.
وقتی انتهای استولون بصورت غده شروع به تورم می کند، پوست (پریدرم) توسعه می یابد. لایه سلولی که مستقیماً زیر اپیدرم است به کامبیوم چوب پنبه ساز تغییر پیدا می کند. در قسمت خارجی، کامبیوم چوب پنبه ساز تولید سلولهای چوب پنبه ای می کند. پریدرم یک غده بالغ از ۵ تا ۱۵ لایه سلولی تشکیل شده است. کامبیوم چوب پنبه ساز و سلولهای چوب پنبه ای روی یکدیگر پریدرم نامیده می شوند. هرگاه لایه پریدرم حاوی رنگیزه های قرمز باشد سیب زمینی قرمز رنگ خواهد بود. در زمان بلوغ، کامبیوم چوب پنبه ساز فعالیت خود را متوقف ساخته، دیواره های سلولی آن و پوست غده ضخیم تر می شوند.
بخش های مختلفی در غده وجود دارد شامل، لایه چوب پنبه ای بیرونی (پریدرم)، پارانشیم ذخیره کننده درونی، پارانشیم ذخیره کننده بیرونی و حلقه آوندی. همه بافت ها به تک تک چشم ها متصل هستند. فاصله بین پوست و حلقه آوندی حدوداً نیم سانتی متر است، ولی پوست و حلقه آوندی در محل چشمها و در محل اتصال استولون کم و بیش در تماس نزدیک هستند.
در واکنش به زخم شدن غده، بافتی چوب پنبه ای با نام سوبرین در مدت یک روز شکل می گیرد. برای تشکیل این لایه در اطراف محل زخم شده از نشاسته ذخیره شده استفاده می شود، در نتیجه محتوی نشاسته غده کاهش می یابد. این عمل لایه ای مقاوم در برابر ورود عوامل بیماریزای قارچی و باکتریایی بوجود می آورد.
تعداد چشم در یک غده بطور قابل ملاحظه ای بسته به عواملی چون واریته، اندازه غده و شرایط رشد متغییر است. این چشمها مانند جوانه های کناری روی ساقه، یک مارپیچ مخصوص حول غده بوجود می آورند. غلاف دربرگیرنده جوانه ها در چشم، یک برگ کوچک است. چشم، در واقع کنار یک برگ روی بخشی از یک ساقه واقع شده است. در بسیاری از موارد، جوانه اصلی در بخش میانی چشم قرار می گیرد و در هر طرف آن جوانـه ای دیگر وجود دارد که غالباً این جوانه ها بخوبی توسط گوشت غده تفکیک شده اند و بصورت مثلث در کنار هم قرار گرفته اند. (این امر در جوانه زدن غده بذری نقش مهمی را ایفاء می کند). در هنگام رشد غده، چشمها در حالت خواب هستند.
▪ ساقه
زمانی که از قطعه های بذری جوانه می زند چندین ساقه از یک قطعه بذری رشد می کند. این مسئله زمانیکه تراکم ساقه بسیار بالا باشد می تواند باعث بی نظمی های فیزولوژیکی در رشد غده ها، مانند سبز شدگی غده گردد.
در مراحل اولیه، رشد ساقه بصورت عمودی می باشد، ارتفاع ساقه به cm ۱۵۰-۶۰ می رسد. تراکم ساقه ها همچنین بر ارتفاع ساقه تأثیر می گذارد، با افزایش تراکم ارتفاع ساقه ها افزایش می یابد و در این حالت تعداد ساقه های جانبی بسیار کمتر می شود و پتانسیل فتوسنتز به شدت کاهش می یابد.
ساقه معمولاً سبز است، اما می تواند قرمز تا ارغوانی، زاویه دار و غیر چوبی باشد. با وجود این در اواخر فصل رشد، قسمتهای تحتانی می توانند نسبتاً چوبی شوند.
▪ گل
گلها، پنج قسمت به رنگهای مختلف با خامه و کلاله ساده و تخمدان دو خانه ای دارند. گرده، اصولاً با باد انتقال می یابد. خودگشنی، طبیعی است. دگرگوشنی نسبتاً نادر است و در صورت وقوع، احتمالاً حشرات در آن دخالت دارند. دیپلوئید ها ، با استثناهایی بسیار اندک، خود ناسازگار هستند.
● فرآیند غده زایی
غده زایی دومین مرحله نموی گیاه سیبزمینی به شمار میرود. شروع غده زایی و رشد متعاقب غده ها در سیب زمینی در نتیجه مجموعه ای از تغییرات بیوشیمیایی و مورفولوژیکی صورت می گیرد که در سطح و زیر خاک اتفاق می افتد.
پیش از این پژوهشگران فرآیند غده زایی را به کربوهیدرات های اضافی نسبت می دادند و برای تحقیقات خود از نسبت C/N کمک می گرفتند. دانشمندی به نام ویلزینک در دهه نود نشان داد که عامل ایجاد کننده غده زایی غلظت متابولیت های حاصل از فتوسنتز ، به خصوص نسبت کربوهیدرات به پروتئین بود. این تئوری بعد ها توسط دانشمندان دیگر نیز تایید شد.
غده ها از رشد میانگره انتهایی استلون بوجود می آیند و مکانیزمی که برای آن پیشنهاد شده است به شرح زیر است:
1) با تشکیل بافت مریستمی در ناحیه تشکیل غده تقسیم سلولی در سلول ها آغاز شده و این تقسیمات تا ابتدای مرحله بلوغ ادامه می یابد.
۲) اولین علامت بیو شیمیایی خود را نشان می دهد و آن رسوب یافتن نشاسته می باشد که ناشی از تجمع گلیکوپروتئین پاتاتین در غده ها می باشد.
3) رشد طولی استولون متوقف می شود و تغییراتی در این مرحله در رشد شعاعی و محوری سلول های استلون توسط تقسیم سلولی اعمال می شود.
غده زایی یک فرایند بسیار پیچیده است و این بدان دلیل است که عوامل محیطی، ژنتیکی و بیوشیمیایی در آن دخیل بوده اثرات متقابل و گاها گمراه کننده ای دارند.
● تاثیر شاخص سطح برگ بر غده زایی
شاخص سطح برگ مهم ترین فاکتوری بود که برای مطالعه غده زایی توجه دانشمندان دهه ۸۰ را به خود جلب کرده بود. تا آن زمان تصور این بود که تنها شاخص سطح برگ در زمان و میزان غده زایی موثر است. البته ادعای آنان بیراه هم نبود ولی امروزه با کشف بیش از ۲۰ فاکتور کوچک و بزرگ همچنان تمام زوایای امر شناخته نشده است. نمودار زیر نشان می دهد با نزدیک شدن به شاخص سطح برگ مطلوب غده زایی آغاز شده است.
● تاثیر عوامل ژنتیکی بر غده زایی
ثابت شده است که عوامل وراثتی مهمترین نقش را در میزان و سرعت غده زایی و همچنین کیفیت و کمیت هر غده ایفا می کنند. به هر حال رقمی که پتانسیل ژنتیکی آن تولید ۵ غده است با مساعد شدن همه شرایط نیز بیش از این غده تولید نخواهد کرد.
دانشمندان علم اصلاح نباتات نشان داده اند که معمولا بوته هایی که غده های کمتری تولید می کنند وزن و کیفیت غده های بهتری دارند. البته این قضیه در مورد ارقام تراریخته کنونی صدق نمی کند.
● تراکم کاشت
تراکم بوته بر کل عملکرد و متوسط اندازه غده اثر می گذارد. با افزایش تراکم بوته، عملکرد بالا می رود، ولی متوسط اندازه غده کاهش می یابد. افزایش عملکرد در تراکم بالاتر بوته به دلایل زیر است.
▪ زمین زودتر از برگهای سبز پوشیده می شود ( در زمان زود تری از فصل رشد نور بیشتری جذب شده و برای آسیمیلاسیون مورد استفاده قرار می گیرد).
▪ انشعابات جانبی کمتری بوجود می آید.
▪ رشد غده زود تر شروع می شود.
برای تولید غده های کوچک تراکم بوته بالاتری مورد نیاز است. البته، در تراکم بوته پائین نیز امکان تولید غده های کوچک وجود دارد، ولی در این حالت محصول را باید زمانی برداشت کرد که هنوز نرسیده است، در نتیجه کل عملکرد پائین خواهد بود. متوسط اندازه غده مورد نظر عمده ترین عامل تعیین کننده تراکم بوته مورد نیاز است.
باید توجه داشت که مینی تیوبر های بزرگتر را مدت طولانی تری می توان نگهداری کرد.
● رطوبت
گیاه سیب زمینی به خشکی حساس بوده و به وجود رطوبت کافی در خاک طی تمام دوره رشد نیازمند می باشد. بالاترین دوره حساسیت به خشکی زمانی است که غده در حال رشد سریع است.
بعد از کاشت باید غده بذری در محیط مرطوب قرار گرفته و نیشها نیز باید توسط خاک مرطوب احاطه شده باشند تا رشد نیش و سبز شدن به خوبی انجام شود. از اینرو معمولاً اولین آبیاری سیب زمینی را قبل از کاشت انجام می دهند. بطور کلی آبیاری قبل از کاشت سه فایده مهم دارد: 1) جوانه زدن بذر علفهای هرز را قبل از سبز شدن محصول تحریک نموده و کنترل آنها را تسهیل می کند.
۲) سبب می شود که خاک خرد شده و بدون کلوخه و مرطوب در اطراف غده بذری قرار بگیرد.
3) خاک تا زمان کاشت رطوبت بسیاری را از دست می دهد و در نتیجه سریعتر گرم می شود. حرارت بالای خاک سبب تسریع در سبز شدن محصول می گردد.
مقدار زیاد آب می تواند موجب کمبود اکسیژن و پوسیدگی غده های بذری شود. در بعضی از خاک ها که به فشردگی حساس هستند، باران یا آبیاری بارانی شدید می تواند موجب فشردگی خاک یا مسدود شدن منافذ خاک شود به گونه ای که سبز شدن به تأخیر می افتد. بدین ترتیب، تأمین آب بعد از کاشت و قبل از سبز شدن از نظر سبز شدن یکنواخت و تعداد ساقه هایی که بوجود خواهند آمد، بسیار مهم است.
وقتی دمای خاک بالا باشد نیز می توان از آب برای کاهش دما استفاده کرد، ولی در این حالت باید مقادیر اندکی آب به دفعات و از طریق آبیاری بارانی مصرف شود. با این عمل می توان دمای خاک را ۱۰ – ۵ درجه سانتیگراد کاهش داد.
میزان زیاد آب در طول دوره سبز شدن تا شروع رشد غده دهی به تولید یک سیستم ریشه ای سطحی منجر خواهد شد. بنابراین، آبیاری بیش از حد در این دوره زیانبار است، آبیاری باید متناسب با توسعه شاخ و برگ و سیستم ریشه ای باشد.
در مرحله رشد غده، گیاه برای دستیابی به عملکرد بالا به مقدار زیادی آب نیاز دارد. حصول عملکرد مطلوب تنها در صورتی امکان پذیر است که غلظت CO۲ در بافت برگ در اثر مقاومت روزنه ای کاهش نیابد.
کمبود آب می تواند بطور مستقیم و غیر مستقیم بر میزان آسیمیلاسیون خالص اثر بگذارد. اثر غیر مستقیم از طریق تسریع پیری برگ صورت می گیرد. در ضمن، پیر شدن زود هنگام برگ دوره رشد را کوتاه می کند. بنابراین، یک دوره خشکی می تواند مجموع نور دریافت شده توسط گیاه و راندمان استفاده از این نور برای تولید ماده خشک را کاهش دهد. کمبود آب نه تنها عملکرد غده، بلکه کیفیت آن را نیز کاهش می دهد. بطور کلی برای رسیدن به حد مطلوب عملکرد در گیاه سیب زمینی رطوبت خاک باید بطور یکنواخت بین ۶۰ تا ۷۰ درصد ظرفیت زراعی تأمین گردد. تأمین نامنظم آب به رشد نامنظم غده منتهی خواهد شد، که ممکن است موجب تشکیل غده های بد شکل و ایجاد ترک بر روی غده ها گردد.
دوره های شدید خشکی توأم با دمای بالا، بویژه اوایل دوره رشد غده که خاک بطور کامل از شاخ برگ پوشیده نیست، می تواند موجب رشد ثانویه شود. تأمین آب بر مقدار ماده خشک غده نیز اثر می گذارد. میزان آبی که برای رشد مطلوب گیاه لازم است تا حدودی باعث کاهش درصد ماده خشک غده می شود، بویژه اگر مقدار زیادی آب در اواخر این دوره داده شود. اما مقدار ماده خشک غده توسط عوامل متعددی کنترل می شود که با یکدیگر اثر متقابل دارند، به گونه ای که پیش بینی اثر یک عامل به تنهایی مشکل است.
میزان آب مورد نیاز سیب زمینی بسته به میزان کود مصرفی، نوع خاک، دما، وزش باد، تراکم بوته و ساقه، روش های زراعی و همچنین طول دوره رشد بستگی دارد. سیب زمینی به آب نسبتاً زیادی نیاز دارد. در زمینهای رسی فاصله بیـن دو آبیاری باید بیشتر و در خاکـهای شنی کمتر در نظر گرفـته شود. در زمینهای شنـی هر ۷ – ۶ روز یک مرتبه و در خاکهای رسی هر ۱۲ – ۱۰ روز یکبار باید مزرعه آبیاری شود. بطور کلی با توجه به شرایط آب و هوائی و بافت خاک، هر هکتار در طول دوره رشد به ۵۰۰ تا ۶۰۰ میلیمتر که معادل ۰۰۰/۱۰ تا ۰۰۰/۱۳ متر مکعب آب است نیاز دارد.
● طول روز (فتوپریود)
طول روز تأثیر قابل ملاحظه ای بر نحوه رشد سیب زمینی می گذارد. تحت شرایط روز کوتاه، تشکیل غده زود تر آغاز شده، استولونها کوتاه و شاخ و برگ کوچک می مانند و نیز تعداد غده ها افزایش می یابد، ولی تحت شرایط روز های بلند تشکیل غده دیر تر آغاز شده، استولونها طویلتر و رشد شاخ و برگ زیاد تر است.
تفاوت بین ارقام در تولید غده می تواند به علت اختلاف در فتوپریود بحرانی آنها باشد. فتوپریودی که از فتوپریود بحرانی کوتاه تر باشد باعث تحریک غده دهی می شود. بنابراین ارقام زودرس مناطق معتدل با داشتن فتوپریود بحرانی طولانی در روشنایی متوالی تولید غده می کنند، اما آن دسته از ژنوتیپهایی که فتوپریود بحرانی کوتاه تر دارند، هنگامی تولید غده می کنند که در رژیم ۱۲ ساعت روشنایی قرار گیرند.
چون دما نیز بر تشکیل غده مؤثر است و از آنجایی که اثر متقابلی بین دما و طول روز وجود دارد، بنابراین بهتر است از لغت ترموفتوپریود به جای فتوپریود استفاده شود. در رابطه دما و طول روز اغلب پدیده های زیر ملاحظه می شود.
▪ طول روز کوتاه و دما های پایین عموماً تشکیل غده را تحریک می کنند (دما های پایین شب مؤثرتر از دما های پایین روز است).
▪ در دما های معتدل و پایین، طول روز اثر به مراتب بیشتری بر زمان تشکیل غده دارد و تأثیر بر واریته های دیر رس بیشتر از واریته های زود رس است.
▪ تحت شرایط طول روز بلند، دما های بالا تا حدود زیادی تشکیل غده را محدود می سازند.
▪ تحت شرایط طول روز های کوتاه و دما های زیاد، پیدایش و توسعه غده در واریته های زود رس به طور قابل توجهی زود تر از واریته های دیر رس انجام می شود.
▪ در دمای بالا تشکیل غده تحت شرایط روز های کوتاه زودتر از شرایط روز های بلند آغاز می شود، این موضوع تولید سیب زمینی در کشور های گرمسیری را که در آنها روز ها کوتاه هستند، میسر می سازد. روز های کوتاه جبران دمای بالا را می کند.
بررسی عملکرد سیب زمینی از طریق تأثیر نور و دما بر غده های بذری قبل از کشت نشان می دهد که قرار دادن غده ‌های بذری سیب زمینی تحت رژیم نور و دمای مناسب موجب افزایش نسبی عملکرد شده و مهمتر از همه موجب فزایش مقاومت گیاه در مقابل بیماریها، آفات و بی آبی و حتی یخبندانهای سطحی بهاری می شود.
● دما
در دما های بالا میزان تنفس از مقدار فتوسنتز بالاتر می رود، این مسئله باعث کندی جذب نشاسته در رأس استولون می شود. در دما های پائین تر غلظت کربوهیدرات انتقال یافته به رأس استولون افزایش می یابد. بطور کلی بیشترین مقدار محصول هنگامی حاصل می شود که میانگین دمای روزانه °C ۲۱ باشد. تحقیقات ونت ۱ در سال ۱۹۵۷ نشان داد که در دمای پائین شب، هورمون های القاء غده دهی در برگ ها تولید می شوند و به رأس استولون انتقال می یابند و نیز در این شرایط تنفس به کندی صورت می گیرد که این خود باعث افزایش ذخیره سازی نشاسته در غده می شود.
اگرچه سیب زمینی محصول فصول خنک سال می باشد، ولی این گیاه نسبت به سرمای شدید و یخبندان به شدت حساس است و در دمای °C ۲- غده یخ می زند و کاملاً از رشد باز می ایستد.
میزان رشد جوانه ها از غده های بذری به دمای خاک بستگی دارد. رشد جوانه ها در دمای °C۶ بسیار کند اتفاق می افتد، این رشد در دمای °C ۹ به آهستگی صورت می گیرد و تقریباً در °C ۱۸ بالاترین میزان خود را خواهد داشت.(آگوستو و همکاران ۲۰۰۶)
دمای مناسب خاک برای تولید غده °C ۱۹ – ۱۶ می باشد. چنانچه دمای خاک به بیش از °C ۲۰ برسد رشد غده کاهش پیدا خواهد کرد و دما های بیش از °C ۳۰ باعث توقف رشد غده ها خواهد شد. بطور کلی تعداد غده های تولید شده در دما های پائین تر نسبت به دما های بالاتر بیشتر است، چراکه دماهای بالاتر باعث رشد بیشتر غده ها و افزایش حجم آنها می شود.
در فصول رشدی که دمای هوا بیش از ۳۰ روز بیش از ۳۵ باشد رشد غده (عملکرد) و کیفیت محصول به شدت کاهش می یابد.
● شدت نور
در شدتهای کمتر نور رشد شاخ و برگ تحریک می شود و رشد غده به تأخیر می افتد اما در شدتهای بالاتر نور، غده دهی زودتر آغاز می شود، غده های تولید شده وزن خشک بالاتری خواهند داشت و عملکرد تولید بالاتر است. اما در شدت های بسیار بالای نور، گیاه زودتر از بین می رود و به همین دلیل وزن غده ها کاهش می یابد. از اینرو اختلاف شدت نور در مناطق مرتفع و پست ممکن است بر رشد مؤثر باشد.
مِنزِل ۳ در سال ۱۹۸۵ گزارش داد که میزان غده دهی در شدتهای بیشتر نور افزایش می یابد. به نظر می رسد شدت بالای تابش نور خورشید باعث افزایش غلظت کربوهیدراتها در رأس استولون می شود.
● خاک
گیاه سیب زمینی قادر است در طیف وسیعی از انواع خاک با موفقیت رشد کند ولی در خاکهای شنی لومی، سیلتی لومی، تورب و هوموسی موفقیت بیشتری دارد. خاک باید سست، ترد، عمیق و زهکشی شده باشد و ذخیره خوبی نیز از مواد آلی داشته باشد. خاک های رسی با داشتن زهکش ضعیف باعث تولید غده های بد شکل خواهند شد، همچنین خاک های شنی به سرعت آب خود را از دست خواهند داد و در نتیجه باعث مرگ زود هنگام گیاه می شوند. pH مناسب خاک برای رشد سیب زمینی ۵ تا ۵/۶ می باشد. اما در صورت لزوم برای کاهش میزان بیماری زخم شدگی در پوست غده ها، pH را خاک می توان تا ۵ – ۸/۴ کاهش داد.
سله بستن سطح خاک نیز می تواند اثرات نامطلوبی در بر داشته باشد، چراکه در سرمای بهار هنگامی که جوانه زنی به آهستگی صورت می گیرد بارش های شدید باران در این فصل می تواند خلل و فرج سطح خاک را مسدود کند و به همین دلیل جوانه ها قادر به خروج از خاک نیستند. در این شرایط سله شکنی برای خروج جوانه ها از خاک ضرورت دارد.
● نقش هورمون های گیاهی بر غده زایی
▪ آبسیزیک اسید:
مطالعاتی که از سال ۱۹۶۰ تا کنون بر اثرات ABA بر غده زایی سیب زمینی صورت گرفته است به کرات نشان می دهد که این هورمون غده زایی را تحریک می کند.
به نظر میرسد جذب نیتروژن و نسبت درون زای ABA/GA در روند غده زایی تعیین کننده باشد:
1) قطع جذب ازت و کاهش سطح آن در اندام های گیاه منجر به افزایش ABA و کسر ABA/GA شده نتیجتاً غده زایی تحریک می شود.
دیگر مواد تنظیم کننده رشد: مشخص شده است که استعمال خارجی اسید سالیسیلیک در هر دو حالت کشت درون شیشه و مزرعه ، غده زایی را تحریک کرد. این توانایی بیشتر زمانی بروز می کند که اسید جازمونیک وجود ندارد. ولی به هر حال ثابت شده که این هورمون مسئول غده زایی در شرایط طبیعی نیست.
2) افزایش جذب ازت باعث کاهش نسبی ABAوافزایش GAو کاهش نسبت کسر ABA/GA شده لزا از غده زایی جلوگیری می شود.
مشخص شده است که استعمال خارجی موادی از جمله اسید بنزوئیک، کومارین(استکانت ۱۹۷۲( و CCC غده زایی را به میزان چشمگیری افزایش دادند. تئوری که برای این امر پیشنهاد می شود این است که این مواد سطح هورمون جیبرلین را کاهش می دهند.
▪ اتیلن:
اتیلن در برخی از گیاهان مانند کوکب مستقیما باعث غده زایی می شود(بیران و همکاران ۱۹۷۲( ولی در مورد سیب زمینی چنین چیزی گزارش نشده است.
مطالعه دیگری که توسط استکانت انجام شد نشان داد آلار ، اترل و ACCکه از نظر ساختمانی مشابه اتیلن بوده و یا پیش ماده تولید آن به شمار می روند به صورت استعمال خارجی ، غده زایی تحریک شده با کومارین را تسریع کردند.
▪ جیبرلین:
مشخص شده است که جیبرلین بر غده زایی اثر منفی دارد . استدلالی که غالبا ارائه می شود این است که این هورمون از تجمع نشاسته در استولون جلوگیری می کند. گزارشاتی نیز در مورد اثر مثبت جیبرلین بر غده زایی ارائه شده است که این امر بعید به نظر می رسد.
استعمال خارجی جیبرلین نیز از میزان غده زایی کاسته است. در مطالعه ای با استعمال خارجی GA۳ بر روی برگ سیب زمینی مشاهده شد که غده زایی به میزان قابل توجهی کاهش نشان داد. همچنین این تاثیر برای GA۱,GA۴,GA۷,GA۹ نیز دیده شد .
▪ سایتوکینین:
گزارشاتی وجود داشته است که نشان می دهد در شرایط شدید غده زایی مقادیر بالایی از این هورمون در برگها، ریشه ها و غده ها یافت شده و کینین موجود از نوع زآتین گزارش شده است.با این حال دلیل مشخصی برای شرکت زآتین در تحریک غده زایی وجود ندارد.
در مطالعات درون شیشه گزارش شده است که استعمال خارجی سایتوکینین غده زایی را تحریک کرد. با این حال گزارشاتی نیز در دست است که این هورمون را بی اثر دانسته است .
▪ اکسین:
مشخص شده است که وقتی ریشه های سیب زمینی در مجاورت CO۲ قرار گرفت میزان IAA(StIAA ) در آن افزایش یافت و غده زایی نسبتا تحریک شد (کلوسترمن و همکاران ۲۰۰۶). همچنین در منابع ذکر شده است که ۲-۴-D که علف کشی از خانواده اکسین هاست غده زایی را تحریک نمود.
● اثر مواد معدنی ماکرو بر غده زایی
▪ پتاسیم
پتاسیم برای رشد طبیعی گیاه ضروری است و در گیاه تحرک بسیار دارد. ظهور زود رس شاخ و برگ که به شکلی غیر عادی سبز تیره، سبز آبی فام و براق است، علامت قابل اطمینان کمبود پتاسیم است. همچنین وقتی که کمبود پتاسیم شدید است نمو ریشه ها ضعیف و استولون ها کوتاه می شوند. اندازه غده و بازده محصول کاهش می یابد. در خاکهای سبک، ماسه ای و توربی که به آسانی شسته می شوند، کمبود پتاسیم بسیار متداول است. پتاسیم قابل تبادل باید بیش از kg/ha ۲۰۰ در cm ۲۰ بالایی خاک باشد.
در استفاده از کود های شیمیایی باید توجه کرد که ترکیب شیمیایی این مواد نیز نقشی حساس را ایفا می کنند، به عنوان مثال استفاده از سولفات پتاسیم نسبت به استفاده از کلرید پتاسیم باعث مشکلات کمتری در کیفیت غده می گردد. همچنین ممکن است با آهک دهی به خاک به دلیل رقابتی که بین K+ و Ca+ برای جذب توسط ریشه صورت گیرد، علائم کمبود پتاسیم در گیاه مشاهده گردد.
▪ فسفر
فسفر در مراحل اولیه رشد گیاه و سپس در غده سازی ضروری است. کمبود فسفر در اوایل فصل رشد، سبب تأخیر رشد قسمتهای انتهایی شده و بوته ها کوچک، دوکی شکل و قدری سفت می شوند. چون ممکن است فسفر میزان آلودگی ویروسی را کاهش دهد، میزان نسبتاً زیادی فسفر به زراعت سیب زمینی داده می شود. میزان مصرف فسفر اغلب ۱۰۰ کیلوگرم در هکتار است ولی در خاکهای تثبیت کننده فسفر به مقدار بسیار بیشتری فسفر نیاز است. کمبود فسفر در انواع خاکها رخ می دهد: خاکهای آهکی، پیت (توربی) ، خاکهای سبک با میزان فسفر اولیه پایین و خاکهای سنگینی که فسفر در آنها تثبیت می شود.
▪ نیتروژن
نیتروژن کافی در حضور P و K به میزان کافی، مریستم های انتهایی و جانبی را تحریک و از اینرو نمو برگ را افزایش می دهد. نیتروژن کافی باید در طی رشد سریع گیاه و غده سازی وجود داشته باشد. با رشد گیاه، نیاز به نیتروژن افزایش می یابد، زیرا نیتروژن از برگ های تحتانی به برگ های فوقانی می رسد و مقدار زیادی از آن در نهایت به غده ها انتقال می یابد. مقدار ازت لازم برای زراعت سیب زمینی بسته به هدف از محصول و خاک از ۱۰۰ تا ۲۰۰ کیلوگرم در هکتار متغیر است. مصرف بیش از حد ازت، رشد شاخ و برگ را تحریک کرده و تشکیل غده را به تأخیر می اندازد. زراعتی که ازت بیشتری دریافت کرده، دیرتر از زراعتی که مقدار کمتری ازت دریافت کرده است، می رسد. اگر گیاه قبل از اتمام فصل رشد موجود، می رسد بدان معناست که مقدار مصرف ازت را باید افزایش داد. گیاهانی که دچار کمبود نیتروژن هستند غالباً کلروزی و دارای رشد آهسته راست هستند و برگ هایی کوچک، راست و به رنگ سبز روشن دارند.
ازت بیش از اندازه نیز بویژه اگر باعث شود که گیاه قبل از رسیدگی طبیعی برداشت شود، ممکن است موجب کاهش مقدار ماده خشک، افزایش میزان پوکی غده، افزایش مقدار قندهای احیایی و افزایش نیترات شود. فراوانی ازت خاک در اواخر دوره رشد در نواحی که دوران رسیدگی غدد با هوای گرم روبروست (میانگین دمای شبانه روزی هوا بیش از ۲۵°C ) بسیار نا مطلوب است. در این شرایط، رشد رویشی تداوم یافته و رشد ثانویه در غدد مشاهده می گردد.
● مناطق کشت سیب زمینی در ایران
سیب زمینی تقریباً در تمام استانهای ایران، از مناطق بیابانی تا مناطق مرطوب کرانه دریای خزر کشت می شود، ولی سه ناحیه عمده تولید سیب زمینی در کشور عبارتند از:
1) منطقه زاگرس:
این منطقه از قسمت غربی حوزه البرز به طرف جنوب شرقی تا مرکز ایران امتداد دارد. مراکز عمده تولید سیب زمینی در این ناحیه، همدان، اراک، فریدن و اصفهان می باشد.
تولید سیب زمینی در مناطق مرتفع، بطور کلی در ارتفاع بین ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ متر از سطح دریا انجام می شود. بیش از۹۰% سطح زیر کشت سیب زمینی در کشور متعلق به این مناطق می باشد. بخشی از تولید سیب زمینی متعلق به نواحی خشک و کم ارتفاع جنوب ایران بویژه استانهای فارس، هرمزگان، خوزستان و قسمتی از سیستان و بلوچستان می باشد.
2) منطقه البرز:
این منطقه از آذربایجان شرقی در شمال غربی کشور تا خراسان در شمال شرقی امتداد دارد. اردبیل، زنجان و گرگان از مراکز عمده تولید سیب زمینی در این ناحیه می باشند.