سیب زمینی (Potato)

با اسم علمی Solanum tuberosum و متعلق به خانواده Solanaceae.

بومی آمریکای جنوبی و مرکزی (به احتمال زیاد پرو) است. هرچند که عده‌ای از محققین عقیده دارند که سیب زمینی بومی مکزیک، شیلی، بولیوی و اکوادور می‌باشد. در قرن شانزدهم توسط اسپانیایی‌ها به اروپا برده شد و در قرن هیجدهم توسط ایرلندی‌ها به آمریکا معرفی شد به همین خاطر حتی امروزه نیز به نام سیب زمینی ایرلندی (Irish potato) معروف است. برای اولین بار در زمان فتحعلی شاه قاجار از آمریکا به ایران آورده شد.

یکی از مهمترین محصولات غذایی دنیا است و از نظر مقدار تولید چهارمین گیاه زراعی بعد از گندم، ذرت و برنج است. به صورت پخته و سرخ شده و به شکل فرآورده‌های متنوعی نظیر ورقه‌های سرخ شده، چیپس، خلال، پوره، گرانوله‌ای، آرد و ... مصرف می‌شود. یک محصول غذایی پرکالری و دارای مقدار زیادی کربوهیدرات (عمدتاً به شکل نشاسته و مقدارکمی هم شامل قندهای محلول) است که در بدن به چربی تبدیل می‌شود. دارای مقادیر متوسطی از پروتئین و املاح معدنی است. همچنین دارای مقادیر زیادی ویتامین نظیر B_۱، B_۲، A و به ویژه ویتامین C است. مقدار پتاسیم آن زیاد است. در آن همچنین مواد رنگی، اسیدهای آلی، هورمون‌ها، چربی و سلولز وجود دارند.

ترکیبات شیمیایی موجود در غده سیب زمینی بستگی به نوع رقم، زودرسی یا دیر رسی، شرایط آب و هوایی، نوع زمین، ساختمان و بافت خاک، مقدار کود، میزان رسیدگی غده و شرایط انبارداری، حمله آفات و بیماری‌ها و حتی نوع سموم مصرفی دارد. در صنعت نیز کاربرد زیادی دارد مثلاً در الکل سازی، تهیه محلول‌های غذایی برای آزمایشگاه‌های میکروبیولوژی به منظور کشت میکروارگانیزم‌ها یا در کشت بافت‌های گیاهی (آگار) و...

اگر بعد از برداشت غده‌ها دمای نگهداری آنها در انبار در حد مناسب و ابتیمم باشد ترکیبات شیمیایی غده تقریباً ثابت و بدون تغییر باقی می‌ماند. نسبت قند به نشاسته در غده بسته به درجه حرارت انبار کم و زیاد می‌شود. مقدار نشاسته به طرف قسمت داخلی غده زیادتر می‌شود و دوباره کمتر شده و در مغز غده به کمترین مقدار خود می‌رسد.

در غده سیب زمینی دو نوع گلیکوآلکالوئید به نامهای سولانین (Solanin) و شاکونین (Shaconine) وجود دارند که سمی می‌باشند. مقدار این گلیکوآلکالوئیدها که به TGA (Total glycoalkaloid) موسوم است بسته به رقم و شرایط آب و هوایی متغیر است. معمولاً مقدار آنها در غده‌های سبز و قرمز بیشتر است. همچنین غده‌های نارس سیب زمینی حاوی مقادیر فراوانی از آلکالوئیدهای یاد شده هستند و به تدریج که غده‌ها رشد کرده و کاملتر می‌شوند میزان آنها کم می‌شود. تراکم این آلکالوئیدها در لایه‌های خارجی به خصوص پوست سیب زمینی بیشتر از سایر نقاط است. غده‌هایی که جوانه زده یا در حال جوانه زدن هستند و یا سیب زمینی نارس قرار گرفته در مقابل نور از سولانین بیشتری برخوردار بوده و خوردن آنها ممکن است باعث مسمومیت گردد. صدمات مکانیکی نیز باعث تشدید تشکیل TGA       می‌شوند. یک راه کاهش مقدار TGA نگهداری غده‌ها در تاریکی است.

جنس Solanum دارای گونه‌های زیادی است که فقط گونه tuberosum و چند گونه محدود دیگر تولید غده می‌نمایند. گیاهی است دایمی یا چند ساله که اندامهای هوایی آن هر ساله در اثر سرمای زمستان خشک شده و از بین می‌رود ولی غده‌ها در خاک باقی مانده و همین غده‌ها مبنای رشد گیاه در سال بعد خواهند بود. اما از نظر سبزیکاری سیب زمینی گیاهی یکساله است. از نظر شکل بوته بسیار متنوع، در برخی از سیب زمینی‌ها قسمت هوایی حالت راست و ایستاده دارد و در برخی دیگر بوته کم و بیش روی زمین می خوابد (پهن می‌شود). ساقه دراکثر نژادها توخالی است. برگ‌ها مرکب و تعداد و اندازه برگچه‌ها متفاوت می‌باشد. سیب زمینی دارای دو نوع ساقه است:

۱- ساقه‌های هوایی که در ابتدا سبز رنگند ولی ممکن است به علت پیری یا در اثر تجمع آنتوسیانین به رنگ‌های قرمز و بنفش نیز درآید.

۲- ساقه‌های زیر زمینی یا دستک‌ها (Stolon) که از جوانه‌های واقع در محل طوقه یا قسمت زیر زمینی ساقه‌های هوایی به وجود می‌آیند و در مراحل بعدی رشد می‌توانند انشعابات فراوانی پیدا کنند. تعداد، طول و قطر استولون‌ها بستگی به شرایط آب و هوایی و رقم  دارد. معمولاً طول استولون‌ها بین ۳۰ تا ۵۰ سانتی‌متر و قطرشان بین ۲ تا ۳ میلی‌متر متغیر است. وقتی استولون به سن فیزیولوژیکی خاصی رسید انتهای آن ضخیم و متورم و پر از اندوخته غذایی می‌شود و در واقع غده را به وجود می‌آورد. البته تمام استولون‌ها تولید غده نمی‌کنند. قرار گرفتن غده مادری در عمق مناسب، کمبود نور و زیر خاک بودن کامل غده‌ها، افزایش تولید استولون‌ها و غده‌های جدید را در پی خواهد داشت. برعکس بیرون بودن استولون‌ها از خاک و رسیدن نور به آنها تولید ساقه‌های هوایی را تحریک می‌نماید. اگر جریان حمل شیره گیاهی از برگ‌ها به طرف استولون‌ها قطع شود (مثلاً به وسیله عمل حلقه برداری یا girdling یا در اثر حمله قارچ ریزوکتونیا) غده‌های تازه ممکن است در نزدیکی سطح خاک یا در زاویه برگ‌های ساقه‌های هوایی ظاهر شوند. به این غده‌ها اصطلاحاً غده‌های هوایی نیز گفته می‌شود.

استولون‌های کوتاه و یکسان از نظر سهولت برداشت بر استولون‌های بلند ارجحیت دارند.

گیاه به وجود آمده از بذر، یک ریشه عمودی با تعداد زیادی ریشه‌های فرعی تولید می‌کند. ولی گیاه حاصل از غده تولید ریشه افشان یکنواخت می‌کند ضمناً اکثر حجم ریشه خصوصاً در ارقام زودرس در قشر سطحی خاک پراکنده شده است.

بر روی غده جوانه‌هایی موسوم به چشم یا چشمک (Eye) بوجود می‌آیند که از نوع جوانه‌های مرکب هستند و به وسیله برگ‌های فلس مانندی پوشیده شده‌اند. از این چشم‌ها شاخه‌های جانبی و انتهایی به وجود می‌آیند. هر غده سیب زمینی دارای جوانه‌های جانبی و انتهایی است که در طول رشد غده در حالت خواب باقی می‌مانند.

محل اتصال استولون به غده Proximal side و طرف مقابل آنرا Distal side می‌نامند. جوانه انتهایی غده سیب زمینی در واقع در Distal side قرار دارد و چون غده سیب زمینی ساختمان ساقه‌ای دارد بنابراین این جوانه انتهایی یک نوع غالبیت انتهایی را بر جوانه‌های جانبی اعمال کرده و از رشد آنها جلوگیری   می‌کند. بنابراین غده‌های بذری را به هنگام کاشت به دو دلیل تکه تکه می‌کنند: یکی صرفه جویی در مقدار غده مصرفی و دیگری از بین بردن غالبیت انتهایی و فراهم آوردن امکان رشد برای جوانه‌های جانبی روی غده.

پارانشیم گوشتی غده به وسیله کورتکس احاطه شده که به نوبه خود نواحی آبکشی، چوبی و مغز را در بر می‌گیرد. هریک از این بافت‌ها به موازات پریدرم قرار داشته و هر لایه از بافت‌های ذکر شده با هر جوانه و استولون‌ها مرتبط است.

وظیفه پریدرم محافظت غده در مقابل رطوبت و بیماری‌های قارچی است. در غده‌های رسیده، سلول‌های غیر فعال چوب پنبه‌ای پریدرم باعث می‌شوند که پوست به رنگ قهوه‌ای درآید. رنگ‌های دیگر پوست مربوط به وجود آنتوسیانین است که در جداره سلول‌های پارانشیمی قرار می‌گیرند.

در غده های نارس پوسته پوشاننده غده نازک بوده و به راحتی جدا می‌شود ولی با پایان یافتن رشد قطری غده، پوست حقیقی که سفت و صاف است ساخته می‌شود. هنگامی که پوست غده زخمی شود یا آسیب ببیند لایه سلول‌های زیرین (لایه زاینده پوست) قادر است با ذخیره کردن سوبرین (Subrin) که پلیمری از اسیدهای چرب است پس از مدت کوتاهی محل زخم را به طور موقت شفا دهد.

همچنین در سطح بیرونی غده ممکن است تعدادی عدسک وجود داشته باشند که به عمل تبادلات گازی غده کمک می‌نمایند. غده‌های سیب زمینی بسته به ارقام مختلف دارای شکل، رنگ و قطر مختلفی هستند. از نظر شکل ممکن است گرد، پهن، تخم مرغی شکل، هلالی کشیده و ... باشند. همچنین گوشت سیب زمینی به رنگ‌های سفید، کرم، زرد، صورتی و قرمز دیده می‌شود. گلها در انتهای ساقه و به رنگ‌های سفید، زرد، بنفش و ارغوانی دیده می‌شوند و رنگ گل بستگی به رقم دارد. میوه‌اش سته و به قطر حدود cm ۱ غالباً به رنگ سبز ولی برخی مواقع به رنگ سیاه یا بنفش در می‌آید. هر میوه می‌تواند تا ۳۰۰ بذر داشته باشد.

در برخی ارقام گلها قبل از عمل لقاح ریزش می‌کنند اما در برخی دیگر عمل لقاح صورت گرفته و منجر به تولید میوه و بذر می‌گردد. میوه‌ها در تمام نقاط و تحت هر شرایط آب و هوایی تولید نمی‌شوند و اکثراً در آب و هوای  ملایم و ییلاقی گلها به میوه منتهی می‌گردند. بذری که از میوه بدست می‌آید بنا به دلایل زیر کمتر برای ازدیاد به کار می‌رود:

اولاً نهال بذری به علت تفرق صفات شبیه پایه مادری نیست و ثانیاً اندازه غده‌های تولیدی کوچکتر از اندازه تجاری است. با این حال از بذر سیب زمینی برای کارهای اصلاحی و ایجاد ارقام جدید در کارهای تحقیقاتی و آزمایشگاهی استفاه می‌شود. همچنین در ممالک و مناطق گرمسیری که حفظ و نگهداری غده‌های بذری عاری از بیماری مشکل است ازدیاد به وسیله بذر می‌تواند اهمیت داشته باشد.

در اکثر مواقع و در بیشتر نقاط پیدایش غده با پیدایش گلها مصادف می‌شود. ولی هیچ رابطه‌ای بین این دو پدیده وجود ندارد یعنی تحت شرایط نامساعد ممکن است گیاه چند بار گل بدهد بدون آنکه تولید غده نماید. بعضی اوقات نشان داده شده است که قطع گلها باعث رشد بیشتر قسمت‌های هوایی گیاه شده و تولید غده را نیز تسریع می‌کند و غده های بزرگتری تولید می‌نماید.

بعد از آنکه غده از نبات مادری جدا شد جوانه زنی و سبز شدن آن برای مدت حدود ۹۰ روز متوقف می‌شود. این دوره استراحت به تدریج زایل گشته و چنانچه بخواهیم برای مدت بیشتری از سبز شدن غده جلوگیری کنیم با کمک دمای پایین یا یک تنظیم کننده رشد گیاهی نظیر مالئیک هیدرازید (Maleic hydrazide) یا Chloro-IPC (کلرپروفام Chlorpropham) درمانسی را در غده‌ها القاء می‌کنیم. البته دوره خواب یا استراحت می‌تواند با کاربرد اسیدجیبرلیک یا اتیلن کوتاهتر شود اما رشد بعدی گیاه ممکن است غیر نرمال باشد. این ترکیبات ظاهراً مقادیر اکسین را در داخل و نزدیک چشم‌ها تغییر    می‌دهند.

جوانه زنی و سبز شدن ابتدا از جوانه انتهایی چشم‌های انتهایی شروع شده و انجام می‌گیرد. اگر غده بریده و قطعه قطعه شود چشم‌های واقع در انتهای هر تکه بذری جوانه زده و سبز می‌گردند. مسئله غالبیت انتهایی به وسیله‌ دما تغییر می‌کند. مثلاً در دمای C°۱۵ غالبیت انتهایی کامل است. در دمای     C°۱۰ چندین جوانه به طور همزمان نمو می‌کنند اما در غده‌هایی که برای چندین ماه در دمای C° ۵-۱ انبارشده و سپس در مکانی با دمای بالا قرار بگیرند آن وقت تمام چشم‌ها سبز می‌شوند.

سیب زمینی اگرچه محصول فصل خنک است اما به سرمازدگی و یخبندان حساس می‌باشد. سیب زمینی بر اساس منشأ پیدایش (ارتفاعات آمریکای جنوبی) آب و هوای خنک و مرطوب را دوست دارد. اما به علت تطابق این گیاه به شرایط آب و هوایی مختلف امروزه کشت و تولید آن در سراسر دنیا گسترش یافته است.

درجه حرارت یکی از مهمترین عوامل در تولید سیب زمینی به شمار می‌آید و به همین خاطر کشت سیب زمینی به وسیله دو عامل یخبندان (دماهای کمتر از C°۱) و گرمای زیاد (بیشتر ازC °۳۰) محدود می‌گردد. دمای مناسب برای رشد و نمو آن C°۱۸-۱۵ و برای تولید غده C° ۱۲ است. محصول زیادی که در مناطق دارای تابستان‌های خنک بدست می‌آید گواه این امر می‌باشد. سیب زمینی در مناطقی که تابستان گرم و طولانی دارند به خوبی رشد نمی‌کند و غده‌های آن تشکیل نمی‌گردد. دمای بیش از     C°۲۰ در خاک مقدار محصول را کاهش داده و در C° ۲۹ تولید غده متوقف می‌شود. دمای مناسب زمین برای رشد و نمو و تشکیل و درشت شدن غده C° ۱۷ می‌باشد. اختلاف دمای شب و روز در تشکیل غده نقش مهمی دارد و دمای مناسب در روز حدود C°۲۰ و در شب C° ۱۴-۱۲ است. در درجه حرارتهای بالا تنفس گیاه زیاد شده و مقدار مواد قندی که باید در غده ها ذخیره شوند به نسبت کم خواهد شد. محصول غده سیب زمینی بستگی به میزان کربوهیدراتی دارد که بالاتر از حد مورد نیاز گیاه برای تنفس و رشد سایر قسمت‌های گیاه تولید می‌شود.