«——【·木薯是什麼？·】——»
木薯（Manihot esculenta Crantz）是全球第三大主要澱粉作物，主要是在熱帶和亞熱帶地區生長，是許多人口稠密區的重要作物。
然而，由於其複雜的生物化學特性，木薯在收穫和後期貯存過程中容易發生後期生理惡化，導致產量和質量的損失。
確定最佳的收穫時間可以最大程度地提高產量並減少後期生理惡化的影響。
木薯（Manihot esculenta Crantz）是最有價值的根作物之一，也是世界上第二重要的能量主食之一。
它主要種植的是富含碳水化合物的塊莖，占塊莖幹重的約90%，喀麥隆作為非洲最大的木薯生產國之一，具有巨大的潛力。
木薯耕地面積占種植面積的20%以上，占國家糧食產量的46%，它是750萬至800萬喀麥隆人飲食中的主食，約占每日營養攝入量的8%，略低於芭蕉。
然而，除了病蟲害（尤其是木薯花葉病毒）所帶來的問題外，木薯市場受到了木薯根短期儲藏期限制的影響，這是由於采後生理惡化（PPD）引起的。
«——【·危害木薯生長的因素·】——»
木薯儲藏根由於收穫導致機械損傷而不可避免地傾向於細胞受損，損傷部位附近通常會快速出現難以預料的血管條紋，並在2至3天內引起患處的黑藍色至黑色變色。
因此，收穫後立即激活生理和生化機制以對抗PPD，這個過程被認為類似於典型的創傷反應，即修復過程不足。
PPD是一種複雜的生理過程，涉及許多調節網絡與特定蛋白質調節和信號轉導途徑相關聯，許多研究研究PPD時將活性氧自由基（ROS）產生和氧化應激作為控制PPD機制的核心。
而氰化物和氧爆發爆發之間的因果關係，超氧物歧化酶結合活性也被報導為PPD耐受的木薯品種的第一道防線。
PPD的生化特徵包括蛋白質含量和酶活性、基因表達和代謝物的變化，而其中的可溶性糖分含量的快速增加和澱粉含量以及根乾重的降低。
研究顯示，PPD與農藝性狀有關，培育品種、環境條件以及土壤準備和組成等因素在PPD的敏感和耐受性考慮中非常重要。
因此，PPD是木薯價值鏈中的主要挑戰，減少其負面影響的努力對於木薯市場和產業具有極大的意義。
傳統的營銷和儲存系統被改進以避免根部腐爛，但目前還沒有通用的商業儲存和保護木薯根的技術。
避免由於PPD引起的根部損失的常見方法是在最佳生長期後將根留在土壤中，直到可以立即消費、加工或銷售。
這種策略有一個缺點就是：因為大片土地被固定作物使用，不能用於其他農業生產，如果超過10-12個月的最佳收穫時間，即使根部增大，它們也會變得更加木質和纖維，降低口感並分別增加烹飪時間。
在喀麥隆以及許多非洲國家，研究集中在木薯花葉病毒上，而對於PPD的關注卻非常少，儘管非洲地區曾有高達29%的損失。
實驗在喀麥隆中央地區進行，根據該地區的氣候屬於熱帶氣候，有兩個季節：雨季（3月至6月和8月至11月）和旱季（11月至3月和6月至8月）。
該地區的平均年溫度為25℃，平均年降雨量為1500至2000毫米，實驗研究中所用土壤每100克的理化成分為pH為5.3，有機質含量為1.25%。
喀麥隆提供的三種木薯品種96/1414（白色肉質木薯）、I070593（黃色肉質木薯）和LMR（紅色本地木薯）的12個月齡大植株的莖插條，長度為15厘米，直徑為20毫米，至少有五個芽。
根據IITA發布的信息，I070593和96/1414的收成量在35噸/公頃以上，而LMR的收成量為18噸/公頃。
實驗採用隨機完全塊設計，每個塊包含20棵木薯植株，每種木薯品種有3個重複，共3個區塊。
每個區塊之間留有1.5米寬的開闊帶，而區塊內的小區之間距離為1米，莖插條手動種植在個體面積為1米×1米（行內和行間間距均為1米）的空地上。
種植10個月和12個月後的收穫被認為是保存木薯根的最合適周期，因此在這兩個時間點進行了木薯根的收穫，在實驗期間，通過鋤地手工控制雜草。
«——【·兩個收穫期的農藝參數·】——»
在種植後10個月和12個月進行手動收穫試驗，對木薯根的處理經過精心處理，以最小化任何機械損傷。
在收穫時調查的農藝參數包括平均儲藏根長度（厘米）、平均儲藏根直徑（厘米）、平均儲藏根重量以及每個收穫周期每株植株的儲藏根數量，每個木薯品種在小區內隨機選擇5個植株作為樣品。
收穫的木薯根以及保護在架子上，避免陽光和雨水，根據木薯品種，評估兩個收穫期對PPD發生的影響，通過在室溫下孵育不同時間的貯藏根以評估。
每個時間點，隨機選擇每個基因型的五個根進行PPD評估，將這這些樣品做成大約2厘米厚的切片拍攝留存。
按照描述視覺觀察PPD的發展，PPD的發生是通過觀察實質的黑藍到黑色變色，可以清晰的看到切片所呈現出來的PPD特徵。
«——【·可溶性總糖和澱粉含量的估計·】——»
在每個收穫周期的不同儲存時間，從0.4克鮮切木薯肉中加入4毫升80%乙醇中，進行總可溶性糖的含量測定。
將混合物在4℃下以3500 g離心20分鐘，上清液收集到試管中，成為可溶性總糖分數，而沉澱則用於澱粉的提取。
澱粉的提取是通過酸水解法從糖提取物的沉澱中進行的，然後加入2毫升鹽酸到沉澱中，將混合物加熱至70℃持續3小時。
在加入2毫升6N氫氧化鈉後停止反應，將混合物在4℃下以3500 g離心20分鐘，上清液收集到試管中，成為澱粉提取物。
最後使用安索試劑估計總糖和澱粉的濃度。
在不同的儲存時間，從收穫於10 MAP和12 MAP的三個品種的塊莖中取0.4克新鮮木薯肉加入3毫升80%(v/v)的甲醇中，提取多酚化合物。
«——【·收穫時木薯塊莖的農藝參數·】——»
通過塊莖長度、重量、直徑和每株植株的塊莖數量，評估了10個月齡（10 MAP）和12個月齡（12 MAP）的木薯儲藏根。
結果顯示，根據兩個收穫周期的評估參數，品種之間存在顯著差異，收穫於10 MAP的96/1414和LMR品種每株植株的塊莖數量分別為6.9±1.7和6.4±1.07，在此同一收穫期，I070593品種每株植株的塊莖數量最少，為3.2±1.13。
在12 MAP，所有品種的塊莖平均數顯著增加，其中I070593有一倍的塊莖增加，從10 MAP的3.2±1.13增加到12 MAP的7.3±2.7。
從10 MAP到12 MAP，96/1414和LMR儲藏根塊莖長度和直徑均出現下降。
96/1414和LMR儲藏根中塊莖長度平均下降了39%（從41.3±5.95厘米下降至25.3±5.07厘米）和19%（從27.9±4.8厘米下降至22.6±3.34厘米）。
在10 MAP和12 MAP，I070593品種平均塊莖長度無顯著差異，但是，在12 MAP，I070593品種儲藏根的塊莖重量下降，而96/1414和LMR品種在此收穫期間塊莖重量有所增加。
«——【·收穫期對貯藏期間塊莖形態變化的影響·】——»
在貯存0、3、8和15天後，對兩個收穫期的收穫的木薯儲藏根進行了PPD的形態觀察，結果見下圖。
通過根橫截面的視覺觀察，顯示出PPD的發生時間取決於收穫期和品種。
例如，在10 MAP收穫的I070593品種的木薯儲藏根中，觀察到PPD的發展延遲了約15天，而在3 DAH和8 DAH，LMR和96/1414的木薯儲藏根中觀察到了PPD症狀。
在收穫於12 MAP的木薯儲藏根中，所有品種的PPD症狀在3天內均有不同程度的出現。
分析發現，10 MAP的I070593中的灰度強度變化較小，而10 MAP的LMR和12 MAP的96/1414中的灰度強度持續下降。
在儲存過程中觀察到兩個收穫期間總蛋白含量的顯著變化，一般而言，特定收穫期內品種對PPD的耐受性與蛋白質含量的增加與儲存時間有關。
在10 MAP，隨著儲存時間的增加，I070593中塊莖的總蛋白含量增加，這與比起在3 DAH和8 DAH就出現增加。
而在8 DAH到15 DAH出現下降的LMR和96/1414的塊莖相比，來自此品種收穫的塊莖的PPD發展延遲有關。
在12 MAP，儲藏中的LMR塊莖總蛋白含量逐漸增加，而在8 DAH和15 DAH時，I070593和96/1414的塊莖總蛋白含量分別有所減少。
總蛋白含量的增加還與過氧化物酶活性的增加有關，特別是在10 MAP的I070593和12 MAP的96/1414的塊莖中。
實際上，在10 MAP，所有品種的過氧化物酶活性都從0 DAH到8 DAH緩慢增加，而在96/1414和LMR的塊莖中，在15 DAH時會下降，但在I070593中會繼續增加。
在12 MAP，I070593和LMR中的過氧化物酶活性在3 DAH和15 DAH時出現兩次突增，而在96/1414中，酶活性則隨著儲存時間的增加而逐漸增加。
可溶性糖含量的情況顯示，除了在10 MAP的I070593和12 MAP的LMR中，在兩個收穫期間觀察到所有品種的可溶性糖含量都有所減少。
所有品種在兩個收穫期間隨著儲存時間的增加，可溶性糖含量增加，澱粉含量下降。
在10 MAP的I070593中對總多酚化合物的分析顯示，在0到8 DAH之間減少，然後在15 DAH輕微增加，而在96/1414中，總多酚化合物在0到8 DAH之間逐漸增加，並在15 DAH達到高峰。
在12 MAP觀察到相反的趨勢，96/1414和LMR的總多酚化合物在0到8天內下降，總多酚化合物的下降導致多酚氧化酶隨著收穫期和品種的不同而增加。
«——【·木薯種植遇到的挑戰問題·】——»
木薯采後生理惡化是全球範圍內對木薯生產者構成真正挑戰的問題，因為它縮短了木薯價值鏈的貨架壽命。
之前許多研究者的調查表明，研究不同品種對PPD的反應可以區分易感性和耐受性的品種。
需要考慮到農民的實踐，例如與品種相關的適當收穫期，因為木薯可以在地面上存放超過兩年的時間。
通過在不同收穫期（10 MAP和12 MAP）下，品種、農藝參數和收穫期之間對木薯采後生理惡化的反應相關性。
結果顯示，收穫時的農藝參數根據品種受到收穫時間的顯著影響，從10 MAP到12 MAP，所有品種的塊莖數量都有所增加。
在木薯中，塊莖形成會持續到24 MAP，I070593品種在幾乎所有評估的參數中在10 MAP時表現最佳，而LMR和96/1414品種在12 MAP時表現良好。
«——【·結論·】——»
收穫時間和品種對木薯品種在收穫時的農藝表現以及對它們對PPD的反應具有顯著影響。
隨著收穫時間的推遲，木薯的根長、根粗、數量和平均重量均有明顯提高，產量也隨之增加。
然而，隨著收穫時間的推遲，木薯的後期生理惡化也越嚴重，抗氧化酶活性和蔗糖含量在降低後期生理惡化方面發。
同時，也為選擇適當的收穫時間提供了新的指導方針，即建議在10 MAP收穫I070593品種，在12 MAP收穫LMR和96/1414品種，以獲得更好的塊莖收成和更少的PPD易感性。
參考文獻：
[1] Amarullah, A., Indradewa, D., Yudono, P. and Sunarminto, B.H. (2017) Correlation
of Growth Parameters with Yield of Two Cassava Cultivars. Ilmu Pertanian (Agricultural Science), 1, Article 100. https://doi.org/10.22146/ipas.10706
[2] Alves, A.A.C. (2002) Cassava Botany and Physiology. In: Hillocks, R.J., Tresh, J.M.
and Bellotti, A.C., Eds., Cassava: Biology, Production and Utilization, CABI Publishing, London, 67-89. https://doi.org/10.1079/9780851995243.0067
[3] Tolly, L.E. (2013) Enhancing Cassava Marketing and Processing in Cameroon: Drivers, Constraints, and Prospects of Value Chain. In: Elbehri, A., Ed., Rebuilding West
Africa’s Food-Potential, FAO/IFAD, 505-535.
[4] Akinbade, S.A., Hanna, R., Nguenkam, A., Njukwe, E., Fotso, A., Doumtsop, A., et al.
(2010) First Report of the East African Cassava Mosaic Virus Uganda (EACM-UG)
Infecting Cassava (Manihot esculenta) in Cameroon. New Disease Reports, 21, 22.
https://doi.org/10.5197/j.2044-0588.2010.021.022
[5] Plumbey, R.A. and Rickard, J.E. (1991) Postharvest Deterioration in Cassava. Tropical
Science, 31, 295-303.