گیاهشناسی
خصوصیات گیاهشناسی سیب زمینی
ریشه
از نظر گیاهشناسی سیب زمینی، گیاهان حاصل از بذر حقیقی، ریشه اصلی ظریفی تولید می‌کنند که بعدتر به صورت افشان در می‌آیند.
گیاهانی که از غده‌های بذری به وجود می‌آیند، سیستمی از ریشه‌های جانبی افشان دارند که معمولاً به صورت گروه‌های سه تایی بر روی گره‌های ساقه زیر زمینی به وجود می‌آیند.
ریشه‌های جانبی، در نواحی پریسیکل ریشه و در مریستم‌های ساقه‌های زیر زمینی، نزدیک به صفحه گرهی، پدید می‌آیند. محل خروج ریشه‌ها، اساساً زخم‌های باز هستند و محل‌های آلودگی را برای عوامل بیماری‌زا فراهم می‌کنند.
ریشه سیب‌زمینی می‌تواند تا عمق ۶۰ سانتی‌متری توسعه پیدا کند. سیب‌زمینی سیستم ریشه‌ای فیبر مانند و ضعیفی دارد و به همین دلیل کارآیی مصرف آب و مواد غذایی در این گیاه معمولاً پایین است.
بنابراین سیب‌زمینی به خشکی و ساختمان ضعیف خاک حساس است. در این گیاه ریشه‌ها نه تنها از ساقه‌ها منشأ می‌گیرند، بلکه ممکن است روی استولون‌ها و حتی گاهی اوقات روی غده‌ها نیز تشکیل شوند.
وجود این ریشه‌ها برای تأمین مواد غذایی غده‌ها به ویژه در مرحله آغاز پرشدن غده‌ها که با کاهش رشد ریشه‌ها همراه است، ضروری است.
ساقه
از نظر گیاهشناسی سیب زمینی دو نوع ساقه دارد:
۱- غده‌ها از استولون‌های حاصل از گره‌های طوقه سیب‌زمینی منشأ می‌گیرند و تمام خصوصیات یک ساقه را دارا هستند.
۲- ساقه‌های هوایی هستند که به رنگ سبز و دارای ساقه‌های با مقطع سه‌گوش و برگ‌های متناوب کنگره‌ای شکل مرکب هستند. در انتهای ساقه، گل‌آذین گرزن دو سویه تشکیل میشود که در صورت تلقیح موفقیت آمیز، تبدیل به میوه میشود.
ساقه بال‌های مستقیم یا موج‌دار دارد. بخش تحتانی ساقه، گرد و سفت است. ساقه‌ای که به‌طور مستقیم از غده بذری به‌وجود آید، ساقه اصلی است.
طول ساقه اصلی می‌تواند به یک متر برسد. انشعابات جانبی تحتانی حاصل از ساقه اصلی را ساقه‌های ثانویه می‌نامند.
اگر یک ساقه ثانویه، در فاصله‌ای نزدیک به غده بذری، از ساقه اصلی به وجود بیاید و تشکیل استولون دهد و غده آن مشابه ساقه اصلی باشد، در این صورت ممکن است این ساقه ثانویه را ساقه اصلی در نظر گرفت.
غالباً دو تیپ یا نوع ساقه، یکی با رشد معین و دیگری با رشد نامعین در ارقام سیب‌زمینی مشاهده میشود. در نوع با رشد محدود، ارتفاع ساقه‌ها کوتاه است و هر یک از ساقه‌ها انشعابات بعدی زیادی ندارند.
این نوع از ارقام سیب‌زمینی معمولا دوره زندگی کوتاهی دارند. اما در ارقام با رشد نامحدود، طول ساقه‌ها زیاد است و انشعابات متعددی از هر ساقه تولید میشود.
این نوع از ارقام سیب‌زمینی از طول دوره رشدی زیادتری برخوردارند. بخش‌های زیرزمینی گیاه سیب‌زمینی ساقه معمولاً گرد و توپر هستند؛ اما در قسمت‌های هوایی گیاه در منطقه میان‌گره‌ها ممکن است توخالی باشند.
علاوه بر آن در بخش‌های هوایی گیاه، ساقه‌ها گوشه‌دار و زاویه‌دار هستند و به رنگ‌های سبز، قرمز تا ارغوانی ممکن است مشاهده شوند.
برگ
از نظر گیاهشناسی سیب زمینی، برگ جزو برگ‌های مرکب تک‌شانه‌ای است. به عبارت دیگر، در انتهای دمبرگ اصلی هم یک برگچه دیده میشود. دمبرگ اصلی علفی و معمولا دارای کمی خمیدگی و به رنگ سبز روشن است و روی آن ۷ تا ۹ برگچه قرار دارد.
اندازه این برگچه‌ها از پایین به بالا افزایش می‌یابد. شکل برگچه‌ها تخم‌مرغی نامنظم و لبه برگچه‌ها بدون دندانه، ولی کمی موج‌دار است.
رگبرگ‌های برگچه‌ها مشخص است و برگچه‌ها به رنگ سبز تیره مایل به کبود و رگبرگ آن‌ها سبز مایل به سفید است و در دو طرف کرک‌دار و دارای دمبرگ بسیار کوتاه هستند.
غده
از نظر گیاهشناسی سیب زمینی غده ساقه زیرزمینی است که استولون یا ریزوم نامیده میشود. رشد غده حدودا ۳۰ تا ۶۰ روز پس از کاشت، در پایین‌ترین گره استولون‌های روییده و دقیقا پس از قاب انتهایی استولون‌های منفرد آغاز میشود.
عواملی مانند تاریکی، دمای مناسب و رطوبت کافی غده‌دهی را تحریک می‌کند. غده‌دهی در پاسخ به کوتاه شدن طول روز و دمای پایین شب آغاز میشود.
زمانی که غده‌ها شکل می‌گیرند، مواد (کینین‌ها) سریعتر تولید می‌شوند. از دیگر فاکتورهای غده‌دهی تمرکز نشاسته بحرانی است که به وسیله استولون تشخیص داده میشود.
با ایجاد تغییرات هورمونی در واکنش به شرایط محیطی (به ویژه طول روز) نشاسته در نوک استولون‌ها جمع میشود و با متورم شدن این ناحیه مرحله نخست شکل‌گیری غده آغاز میشود.
در قسمت بالای غده در کنار خط محوری که از مرکز غده می‌گذرد، مریستم انتهایی نوک استولون قرار دارد.
تجمع پروتئین‌های ذخیره‌ای که به نام پاتاتین یا گلیکوپروتئین نامیده می‌شوند، تغییر بیوشیمیایی مهم دیگری است که در زمان تشکیل غده‌ها در سیب‌زمینی به وجود می‌آید.
این مواد در زمان جوانه‌زنی و سبزشدن غده نقش مهمی را بر عهده دارند. رشد و گسترش غده به عواملی همچون وجود شاخ و برگ کافی برای تولید مواد لازم، آبیاری مناسب و مواد معدنی بستگی دارد.
چنانچه شروع غده‌دهی، قبل از به وجود آمدن برگ‌های کافی اتفاق بیفتد، غده‌های کوچک‌تری به وجود خواهند آمد.
به محض آغاز شکل‌گیری غده، رشد ارگان‌های دیگر کند میشود و غده‌ها به مریستم‌های غالب و مخزن‌هایی برای جذب مواد آلی تبدیل می‌شوند. وجود اسید جیبرلیک (GA) رشد غده را پس از آغاز به دلیل جلوگیری از تجمع نشاسته متوقف می‌کند.
عوامل کندکننده رشد گیاه می‌توانند شکل‌گیری غده را تسریع کرده و نیز تولید یا فعالیت اسید جیبرلیک را متوقف کنند.
غده‌دهی می‌تواند به علت آبیاری زودهنگام یا استفاده از کودهای نیتروژن‌دار به تأخیر بیفتد، اما مقدار کلی رشد و مدت آن را افزایش می‌دهد؛ زیرا موجب افزایش اندازه قسمت هوایی گیاه و پایداری آن میشود
گل و گل‌آذین
گل ۳ تا ۴ سانتی‌متر قطر دارد و کامل است. کاسه گل به رنگ سبز و دارای ۵ کاسبرگ است که در قسمت پایین به هم متصل می‌شوند. کاسه گل به شکل زنگ در زیر جام گل قرار می‌گیرد. جام گل ۵ گلبرگ دارد و به گل، شکل ستاره را می‌دهد.
رنگ گلبرگ‌ها سفید یا بسته به وجود آنتوسیانین، ترکیبی از آبی، قرمز، ارغوانی و بنفش با شدت‌های مختلف است. اندام نر گل ۵ پرچم دارد که با بساک‌هایی به طول ۵ تا ۷ میلی‌متر و به صورت آزاد، مادگی را احاطه کرده‌اند.
بساک‌ها به رنگ زرد روشن تا نارنجی پررنگ دیده می‌شوند. دانه‌های گرده دارای رنگ قهوه‌ای تند هستند و با ضربه‌ای، از سوراخ‌های ریز انتهای هر بساک، آهسته به بیرون می‌ریزند.
اندام ماده گل شامل یک مادگی دو برچه‌ای است که از کلاله، خامه و تخمدان تشکیل شده است. تخمدان برجسته، کاسبرگ‌ها، گلبرگ‌ها و پرچم‌ها به نهنج (در زیر تخمدان) چسبیده‌اند.
کلاله‌ها عموماً سبزرنگ و بالاتر از بساک‌ها قرار گرفته‌اند. معمولاً بساک‌ها کوتاه‌تر از کلاله هستند.
میوه
از نظر گیاهشناسی سیب زمینی میوه در سیب‌زمینی از نوع سته و شبیه گوجه‌فرنگی است. شکل میوه معمولاً کروی است؛ لیکن تعدادی از ارقام، میوه بیضوی یا حتی مخروطی شکل نیز تولید می‌کنند. میوه‌ها عموماً به رنگ سبز و در بعضی ارقام دارای خال‌های رنگین یا سفید یا نوارهای رنگین ناحیه‌ای هستند
بذر
بذر سیب‌زمینی در داخل سته‌هایی به قطر ۱ تا ۳ سانتی‌متر تشکیل می‌شوند و هر سته حاوی ۴۰۰ تا ۵۰۰ بذر است.
میوه‌های حاصل از دورگ‌گیری،گاهی بیشتر از ۴۰۰ بذر نیز دارند بذر سیب‌زمینی عمر طولانی دارد و درصورتی که در جای خشک و با رطوبت مناسب قرار گیرد، قوه نامیه خود را برای مدت زیادی حفظ می‌کند.
مناسب‌ترین روش نگهداری بذر، خشک کردن آن تا رطوبت ۳ الی ۸ درصد و قراردادن آن در ظروف سربسته و دمای بسیار کم است. در بعضی از کشورها، از بذر حقیقی به عنوان منبع بذری استفاده میشود. بذر حقیقی تقریباً به طور کامل عاری از بیماری است.
از مزایای روش استفاده از بذر حقیقی سیب‌زمینی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
۱- عاری بودن غده‌های تولیدی از آلودگی‌ها بویژه بیماری‌های ویروسی
۲- ضریب تکثیر بالا
۳- نگهداری آسان بذر حقیقی، بی‌نیازی به انبارهای وسیع و صرفه‌جویی در غده‌های بذری به نفع مصارف خوراکی و صنعتی
۴- بذر حقیقی سیب‌زمینی قادر است قوه نامیه خود را در شرایط معمولی به مدت ۶ تا ۷ سال و در شرایط مطلوب، حتی تا ۲۰ سال حفظ کند.
۵- برای کاشت یک هکتار مقدار ۱۰۰ تا ۱۵۰گرم بذر حقیقی لازم است.
۶- ارزان بودن بذر حقیقی سیب‌زمینی، زیرا نیازی به حمل و نقل آن نیست.
مراحل رشد و نمو سیب‌زمینی
در گیاهشناسی سیب زمینی باید به مراحل رشد و نموی آن توجه کرد. مراحل رشدی سیب‌زمینی به پنج مرحله تقسیم میشود. طول هر یک از این مراحل به شرایط اقلیمی، رقم و مدیریت زراعی مزرعه بستگی دارد.
رشد سیب‌زمینی و زمان وقوع هر مرحله، در مدیریت عملیات زراعی مزرعه بسیار مهم است. مجموع مراحل پنجگانه رشد سیب‌زمینی در کشور، به شرط رعایت تاریخ مناسب کاشت، حدود ۱۲۰ تا ۱۳۰ روز است؛ ولی در برخی مناطق کشت بهاره، ممکن است به ۵ تا ۶ ماه برسد.
۱– مرحله رشد و توسعه جوانه‌ها
در این مرحله که از رشد جوانه در چشم‌های غده شروع و به ظهور آن در سطح خاک ختم میشود، اندوخته غذایی غده، منبع تأمین انرژی برای رشد گیاه است.
طول مدت این مرحله، با توجه به عواملی چون وضعیت فیزیولوژیکی غده‌ها، دمای خاک و هوا و تاریخ کشت متغیر است.
۲- مرحله رشد علفی
این مرحله، که از زمان سبز شدن گیاه شروع میشود و در ابتدای غده‌زایی پایان می‌یابد، همه اندام‌های رویشی گیاه (برگ‌ها، انشعابات ساقه، ریشه‌ها و استولون) تشکیل می‌شوند.
در کشت‌های بهاره، طول این مرحله، برای اکثر ارقام سیب‌زمینی کشور حدود ۳۰ تا ۳۵ روز است.
۳- مرحله غده‌زایی
در این مرحله، فقط تشکیل غده‌های اولیه در انتهای استولون‌ها آغاز میشود؛ ولی حجیم شدن آن‌ها هنوز شروع نشده است. این مرحله حدود دو هفته طول می‌کشد و اندازه غده‌های تشکیل شده در طی آن، در حد یک نخود است.
۴- مرحله حجیم شدن غده‌ها
طی این مرحله که طولانی‌ترین دوره رشد گیاه است، سلول‌های تشکیل دهنده غده به دلیل تجمع آب، مواد غذایی و کربوهیدرات‌ها متورم می‌شوند و بسته به تاریخ کاشت و رقم، ممکن است تا سه ماه طول بکشد؛
ولی در شرایط مناسب، برای اکثر ارقام موجود در کشور، این مدت بین ۵۰ تا ۶۰ روز است.
۵- مرحله بلوغ یا رسیدن گیاه
در این مرحله، شاخ و برگ گیاه شروع به زرد شدن می‌کند و ریزش برگ‌ها آغاز میشود. به همین دلیل، میزان فتوسنتز کاهش می‌یابد و رشد غده‌ها کم میشود و در نهایت، اندام‌های هوایی از بین می‌روند.
این مرحله ممکن است در کشت ارقام دیررس در نقاط سردسیر کشور که فصل رشد کوتاه است، مشاهده نشود.
درجه حرارت مناسب کاشت سیب‌زمینی
در مناطق و دوره‌های رشدی که میانگین روزانه درجه حرارت بیشتر از ۵ و کمتر از ۲۱ درجه سانتی‌گراد است کشت سیب زمینی انجام میشود.
در مناطق گرم نظیر خوزستان کشت سیب زمینی در پاییز و در مناطق سرد در بهار انجام میشود.
این گیاه به درجات حرارت بالا بسیار حساس است. درجه حرارت ۳۱ درجه سانتی‌گراد در روز و ۲۹ درجه سانتی‌گراد در شب، در مقایسه با درجات حرارت ۱۹ درجه سانتی‌گراد در روز و ۱۷ درجه سانتی‌گراد در شب، کل ماده خشک تولیدی در گیاه را حدود ۴۴ تا ۷۲ درصد کاهش می‌دهد.
وزن غده‌ها بیشتر از کل ماده خشک، تحت تأثیر منفی درجات حرارت قرار می‌گیرد. دمای زیاد خاک مانع نمو استولون به غده میشود. حداکثر سرعت نمو سیب‌زمینی در محدوده بین ۱۴ تا ۲۲ درجه سانتی‌گراد گزارش شده است.
درجه حرارت مطلوب رشد سیب‌زمینی برای اندام‌های هوایی حدود ۲۳ درجه سانتی‌گراد و برای رشد غده‌ها ۱۸ درجه سانتی‌گراد است. با این حال نسبت مناسب درجه حرارت روزانه به شبانه حدود ۲۳ به ۱۲ درجه سانتی‌گراد است.
حرارت بالا در سیب‌زمینی، رشد اندام‌های هوایی را تحریک می‌کند. بنابراین در چنین شرایطی به جای انتقال مواد فتوسنتزی به غده‌ها، این مواد به اندام‌های سبز منتقل میشود و صرف رشد شاخ و برگ و نیز تنفس گیاه میشود.
بدین ترتیب با کاهش عملکرد سیب‌زمینی مواجه می‌شویم. دمای مناسب خاک برای غده‌دهی حدود ۱۵ تا ۱۸ درجه سانتی‌گراد است. چنین درجات حرارتی در خاک معمولاً در دمای محیطی ۲۰ تا ۲۵ درجه سانتی‌گراد حاصل میشود.
هنگامی که دمای هوا در شب از ۲۰ درجه سانتی‌گراد بیشتر شود، میزان غده‌دهی کاهش می‌یابد و در دمای ۳۰ درجه سانتی‌گراد عمدتاً غده‌دهی در سیب‌زمینی متوقف میشود.
در این خصوص انتخاب تاریخ مناسب کشت سیب زمینی یکی از مهم‌ترین روش‌های گریز از گرمای زیاد، اهمیت بسیاری دارد.