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为探究 LED 光处理对土豆的影响，研究人员以‘Asterix’土豆为对象，发现蓝光和远红光可影响其休眠和发芽，且改变总可溶性糖含量。
# 探秘 LED 光照下 “土豆的秘密生活”：发芽、休眠与糖分的奇妙变化
在超市的货架上，土豆总是静静地待在那里，但你是否注意过，时间一长，它们就会长出小芽？土豆发芽可不仅仅是外观上的变化，它还意味着土豆品质的下降，甚至可能产生对人体有害的物质。对于土豆种植户和食品加工企业来说，土豆发芽更是一个让人头疼的问题，因为这会带来严重的经济损失。传统上，人们使用化学药剂如 3 - 氯苯基氨基甲酸酯（CIPC）来抑制土豆发芽，然而这种药剂对环境和生物的毒性较大，欧盟等国家已经不再批准其使用。所以，寻找一种安全、有效的土豆发芽控制方法迫在眉睫。
在这样的背景下，来自美国爱达荷大学（University of Idaho）和巴西圣保罗州立大学（Universidade Estadual Paulista）的研究人员，针对‘Asterix’土豆展开了一项别开生面的研究。他们将目光聚焦在发光二极管（LED）光照处理上，试图揭开 LED 光对土豆生理生化变化以及芽发育的影响奥秘。这项研究成果发表在《Potato Research》杂志上，为土豆的储存和保鲜提供了新的思路和方法。
研究人员为了开展此项研究，采用了一系列科学的技术方法。首先，他们精心挑选了‘Asterix’土豆块茎，这是巴西预炸土豆加工行业的主要品种。土豆收获后，经过清理、筛选，在特定条件下进行养护处理。随后，将土豆分成不同的处理组，分别给予红色（5μmolm?2s?1）、远红色（5μmolm?2s?1）、蓝色（1μmolm?2s?1）的 LED 光照处理，同时设置了黑暗对照组和 CIPC 处理的阳性对照组。在整个储存期间，严格控制光照、温度（16.7 ± 1 °C）和湿度（91.5 ± 1% RH）条件。每隔 10 天，对土豆的形态、物理和化学参数进行评估，包括测量鲜重损失、干物质含量、硬度、芽的数量和大小等。对于生理生化分析，会测定呼吸活性、淀粉含量、还原糖含量以及总可溶性糖含量等，并且运用统计分析方法来确定实验结果的显著性。
下面我们来看看具体的研究结果：
光照处理对土豆物理特性的影响
LED 光照处理对土豆的鲜重损失（FWL）没有直接影响。随着储存时间的增加，土豆的鲜重损失逐渐上升，到 75 天储存期结束时达到 5.53%。干物质（DM）含量同样未受光照处理的显著影响，但在储存过程中呈上升趋势。在硬度方面，光照处理也未产生明显作用，不过收获时土豆的硬度（20.9 N）低于储存期末（24.9 N） 。
光照处理对土豆芽发育的影响
在芽发育方面，研究发现蓝光和远红光 LED 光照处理对‘Asterix’土豆的休眠期和芽发育影响显著。与 CIPC 处理和黑暗储存相比，这两种光照处理延长了土豆的休眠期，最多可延迟 10 天发芽。在储存的前 65 天，经蓝光和远红光 LED 光照处理的土豆块茎上，芽的数量更少，且长度大于 2mm 的芽在 65 天前几乎没有出现，到 75 天时，这些处理组的芽也更小。而红光 LED 光照处理则没有观察到类似的抑制芽生长的效果。
光照处理对土豆呼吸活性和碳水化合物含量的影响
光照处理对土豆的呼吸活性没有明显影响。在储存初期，土豆的呼吸活性较高（6.77mgCO2?kg?1h?1），25 天后逐渐下降，之后保持在3.13?2.69mgCO2?kg?1h?1之间。在碳水化合物含量方面，淀粉和还原糖的含量不受光照处理的影响，但它们在储存期间呈现出波动变化。总可溶性糖含量则受到光照处理的影响，经远红光 LED 光照处理的土豆总可溶性糖含量较高（4.2gkg?1），而黑暗储存的土豆总可溶性糖含量较低（3.2gkg?1）。
通过对不同储存时间土豆的呼吸速率、碳水化合物含量与芽的数量和大小进行皮尔逊相关性分析，研究人员发现这些参数之间的相关性在储存过程中发生了变化。在储存初期，碳水化合物之间存在正相关关系；随着土豆休眠期的打破，糖浓度与芽的数量和大小之间出现了正相关和负相关关系；到储存期末，总可溶性糖含量与CO2?产生速率呈正相关，这也是唯一与土豆呼吸活性相关的显著关系。
综合上述研究结果，研究人员得出结论：LED 光照处理，尤其是蓝光和远红光 LED 光照，能够显著影响‘Asterix’土豆块茎的芽发育，延长其休眠期，减少芽的形成和生长。虽然光照处理对淀粉和还原糖含量没有影响，但远红光 LED 光照会使土豆的总可溶性糖含量升高。这一研究结果不仅证实了 LED 光作为一种有前景的土豆采后管理替代方法的有效性，也为维持预炸土豆产业中土豆块茎和最终产品的质量提供了重要依据。然而，研究也指出，尽管光照处理在植物生长过程中具有调节潜力，但仍有许多方面需要进一步研究，例如光照处理的时间和时长对土豆发芽控制和碳水化合物代谢的影响，这将为未来的研究指明方向，有助于更深入地理解土豆在光照条件下的生理机制，从而更好地应用于实际生产中。
