Картофель — клубненосное растение семейства пасленовых (Solanaceae), объединяющего десятки диких и культурных видов. Среди них картофель клубненосный (Solanum tuberosum) получил самое широкое распространение. По своей природе картофель — многолетнее растение, но в культуре используется как однолетнее. Он размножается вегетативно клубнями или их частями.
Картофель принадлежит к числу важнейших сельскохозяйственных культур. В мировом производстве продукции растениеводства он занимает одно из первых мест наряду с рисом, пшеницей и кукурузой. Клубни картофеля содержат около 25% сухих веществ, в том числе 14...22 % крахмала, 1,4...3,0 % белков, около 1% клетчатки, 0,2...0,3 % жира и 0,8...1,0 % зольных веществ. Картофель богат витаминами С, В1, В2, В6, РР и минеральными веществами. Особенно богаты витаминами молодые клубни.
Картофель — культура разностороннего использования. Благодаря содержанию в клубнях крахмала, белка высокого качества и витаминов он является исключительно важным продуктом питания человека. Его по праву называют вторым хлебом. В европейской кухне известно более 200 блюд из картофеля. Переработка картофеля в пищевые продукты и полуфабрикаты открывает большие возможности для его использования.
Картофель — хороший корм для скота. По переваримости органического вещества (83...97%) картофель, как и кормовые корнеплоды, стоит на первом месте среди растительных кормов. На корм используют клубни в сыром и запаренном виде, засилосованную ботву. Продукты переработки картофеля (мезга и барда) — также прекрасный корм для животных.
Питательная ценность, корм. ед. на 100 кг корма: сырых клубней 29,5, силоса из зеленой ботвы 8,5, барды свежей 4, барды сушенной 52, мезги свежей 13,2, мезги сушенной 95,5. При урожае 15 т клубней и 8 т ботвы с 1 га общая кормовая ценность картофеля составляет примерно 5500 корм. ед.
В кожуре и позеленевших клубнях картофеля содержится ядовитое вещество соланин (0, 005...0,01%), частично распадающийся при варке. Позеленевшие и проросшие при дневном или искусственном освещении клубни непригодны в пищу и для скармливания животным без тщательной варки и других приемов обезвреживания.
Клубни картофеля служат сырьем для, спиртовой, крахмалопаточной, декстриновой, глюкозной, каучуковой и других отраслей промышленности. Крахмал, получаемый из картофеля, — незаменимый продукт в пищевой, текстильной и бумажной промышленности. Из 1 т клубней картофеля с крахмалистостью 17,6 % можно получить 112 л спирта, 55 кг жидкой углекислоты, 0,39 л сивушного масла и 1500 л барды или 170 кг крахмала и 1000 кг мезги.
Благодаря высокой приспособляемости к различным условиям произрастания картофель — широко распространенная культура. Посадки картофеля за последние годы продвинулись далеко на север и на юг. Его с успехом возделывают также в горных районах. Картофель выращивают на всех континентах, в большинстве стран мира. Общая площадь его в мировом земледелии достигает 18 млн. га, а валовой сбор — более 300 млн. т.
В России наиболее значительные площади посадок картофеля приходятся на Нечерноземную зону — 1,4 млн. га при общей площади посадок 3,3 млн. га. много картофеля выращивают в Центрально-Черноземной зоне, Поволжье, Сибири, на Урале и Дальнем Востоке. Средняя урожайность картофеля в мире около 16 т/га.
Родина картофеля — Южная Америка, где он известен с незапамятных времен и наряду с кукурузой составлял основную пищу индейцев. Известно более 150 диких видов, произрастающих преимущественно в Южной и Центральной Америке.
Открытие картофеля принадлежит колумбийской экспедиции Гонсало де Кесады.
Появление картофеля в России связывают с петровской эпохой. В конце XVII в. Петр I, находясь в Нидерландах по корабельным делам, прислал «для расплода» из Роттердама мешок клубней графу Шереметьеву. Для ускорения распространения сенат издал специальное «Наставление о разведении земляных яблок». Это была своего рода энциклопедия картофелеводства середины XVIII в., где излагались сведения о сортах, подготовке почвы, сроках и густоте посадки, прополке и окучивании, уборке и хранении, размножении и др.
Картофель — многолетнее травянистое клубненосное растение. В культуре его возделывают как однолетнее, потому что весь жизненный цикл, начиная с прорастания клубня и кончая образованием и формированием зрелых клубней, проходит в течение одного вегетационного периода.
Обычно картофель размножают вегетативным путем — клубнями. Его с успехом можно размножать и частями клубней, а также ростками и черенками. В селекционной практике часто используют семенное размножение.
Стебли картофеля большей частью прямостоячие, реже — отклоняющие в сторону. Окраска стебля зеленая, однако, у некоторых сортов она маскируется антоцианом, который придает стеблям красновато-бурый оттенок. По характеру ветвления стебля сорта картофеля делят на две группы: сорта более позднеспелые (ветвление происходит главным образом в нижнем ярусе); сорта скороспелые (стебель снизу не ветвится). По форме стебли картофеля ребристые, трех- или четырехгранные, в различной степени опушенные. В местах соединения граней на ребрах стеблей образуются выросты зеленой ткани, так называемые крылья, которые являются важным сортовым признаком. Высота стеблей сильно изменяется (от 30 до 150 см) в зависимости от условий выращивания и сорта.
В подземной части стебля из пазушных почек развиваются побеги — столоны, на концах которых образуются клубни, или утолщения. Толщина столонов всегда меньше толщины стеблей. Столоны могут быть разной длины, у ранних сортов они короче, у поздних — длиннее.
Листья картофеля, появляющиеся при прорастании клубней (или семян), простые, цельнокройные. По мере роста растения образуются прерывисто-непарноперисторассеченные листья. Каждый такой лист состоит из нескольких пар боковых долей, размещенных одна против другой, промежуточных долек между ними и конечной доли. У некоторых сортов наблюдается неполное разделение конечной и боковых долей, так называемая плющелистность.
Строение и степень рассеченности листьев — важнейшие сортовые признаки. В зависимости от числа и расположения долек различают сильную и слабую рассеченность листа. С нижней стороны листа выступает сеть жилок, окраска которых нередко коррелирует с окраской клубней. Листья на стебле располагаются по спирали.
Цветки у картофеля собраны в соцветия, представляющие собой расходящиеся завитки, расположенные на общем цветоносе различной длины. Цветоножка сочлененная. Цветки пятерного типа. Чашечка цветка спайнопятилепестная, чашелистики сросшиеся у основания. Венчик колесовидный, состоит из пяти сросшихся лепестков. Окраска венчика разнообразная: белая, синяя, темно-сине-фиолетовая с различными оттенками. В середине цветка находится 5 тычинок. Они состоят из пыльников, сидящих на коротких нитях, сросшихся между собой и основанием лепестков. Пыльники бывают оранжевого, желтого, зеленовато-желтого или зеленоватого цвета. Завязь верхняя и состоит из двух плодолистиков с многочисленными семяпочками. Картофель — самоопыляющееся растение, но большинство сортов стерильно, и только немногие фертильны.
Плод растения картофеля — двугнездная многосемянная сочная зеленая ягода шаровидной или овальной формы. При созревании ягоды белеют и приобретают приятный запах, напоминающий запах земляники. Для употребления в пищу они непригодны из-за высокого содержания соланина. Семена мелкие, плоские, с согнутым зародышем, светло-желтого цвета. Масса 1000 семян около 0,5 грамм.
Корневая система картофеля, выращенного из клубня, мочковатая. Она представляет собой совокупность корневых систем отдельных стеблей. Корневая система имеет ростковые (глазковые), или первичные, корни, образующиеся в начале прорастания клубней, пристолонные корни, появляющиеся в течение всего периода вегетации и распространяющиеся группами по 4 – 5 около каждого столона, и столонные корни, находящиеся на столонах.
Основная масса корней (60 – 70 %) располагается в пахотном слое, 22 – 38 % проникает глубже, отдельные корни уходят на глубину до 150 см. Глубина проникновения корней в почву у разных сортов неодинаковая, у ранних сортов она небольшая, у среднеспелых и поздних — довольно значительная.
Мощность корневой системы в значительной степени зависит от условий выращивания — влажности, аэрации и содержания питательных веществ в почве. Корневая система картофеля отличается довольно активной поглотительной способностью, особенно по отношению к фосфору.
Клубень картофеля представляет собой утолщенный укороченный стебель. На клубне в раннем возрасте имеются мелкие чешуйчатые листочки, не содержащие хлорофилла. В пазухах чешуйчатых листочков закладываются покоящиеся почки, образующие так называемые глазки. Чешуйчатые листочки атрофируются, оставляя листовой след, образующий бровь глазка, в каждом глазке клубня обычно имеется по 3 почки. При прорастании трогается в рост одна наиболее развитая средняя почка, другие остаются как запасные и прорастают при повреждении (обламывании) ростков.
Глазки на клубне расположены спирально. Так как клубень растет вершиной, в верхней части глазки расположены более сближено, чем в средней и у основания. Глазки верхушечной части клубня более жизнеспособны и прорастают раньше нижних. В зависимости от сорта ростки, пророщенные на свету, имеют разную окраску: зеленую, красно-фиолетовую или сине-фиолетовую.
Дыхание клубней и испарение происходит по межклетникам рыхло расположенных клеток через так называемые чечевички, образующие возвышения на кожуре клубня. Число и размер чечевичек во многом зависит от условий выращивания картофеля.
Форма клубней очень разнообразна, но характерна для каждого сорта. Она определяется отношением его длины и ширины к толщине. В зависимости от этих соотношений различают клубни круглые, округло-овальные, удлиненно-овальные, длинные, плоские, овальные и др. клубни бывают белые с различным проявлением желтизны, красные с оттенками от светло-розового до интенсивно-красного и сине-фиолетового. Мякоть клубня чаще всего белая или в различной степени желтоватая, и только у отдельных сортов она красная или сине-фиолетовая.
Выращенные из клубня растения картофеля развивают стебли и корни из почек, находящихся в глазках. Растение картофеля, выросшее из клубня, образует куст из 2 – 4 или более стеблей. Число стеблей в кусте зависит от сорта и величины посадочного клубня.
Биологические особенности. Основные фазы роста картофеля:
- всходы (через 15 – 22 дня после посадки),
- бутонизация (на 18 – 20 день после всходов),
- цветение (через 15 – 20 дней после начала бутонизации),
- увядание и отмирание ботвы.
В жизненном цикле картофельного растения можно выделить 4 основных периода развития:
1-й – от прорастания почек до появления столонов;
2-й – период вегетативного роста надземной массы, корней и столонов;
3-й период бутонизации, цветения, интенсивного роста столонов и клубнеобразования (это наиболее ответственный период в формировании урожая);
4-й период завершения накопления крахмала в клубнях (он начала отмирания ботвы до физического созревания клубней).
Требования к температуре.
Почки глазков на клубнях после периода покоя пробуждаются в среднем при 3-6ºС. Корни картофеля образуются при температуре не ниже 7ºС. Клубни картофеля, как правило, не выносят даже небольших заморозков (в период уборки — 0–0,5; весной – 1, –2º С), что связано, прежде всего, с высоким (до 75% и более) содержанием в них воды и малым количеством растворимых углеводов.
Клубни картофеля имеют период покоя, в течение которого они не прорастают даже при благоприятных условиях. Период покоя обычно не продолжается более 2-х месяцев. У ранних сортов он короче. У клубня картофеля в покое находятся лишь почки в глазках. В других же тканях биохимические процессы во время покоя могут активизироваться. Например, при механическом повреждении клубня образуется раневая перидерма (пробковая ткань). Ботва картофеля начинает расти при температуре 5-6ºС, максимальный прирост — при температуре 17 – 22ºС, а при 42 – 45ºС он прекращается, поскольку при этом на дыхание тратится больше углеводов, чем их образуется в процессе фотосинтеза. При весенних заморозках — 1,0 – 1,5ºС ботва картофеля чернеет и отмирает, но при наступлении положительной температуры она может частично восстановиться за счет прорастания запасных почек, однако продуктивность растений при этом снижается. В фазу цветения картофеля наиболее благоприятна температура почвы 15 – 19ºС. В засушливые периоды рост молодых клубней приостанавливается, на них прорастают верхушечные глазки или образуются клубеньки на стебле в пазухах листьев. Такое израстание обычно снижает урожай и качество клубней.
Требования к влажности почвы.
Картофель требователен к влажности почвы. Лучшие приросты ботва дает при 70–80 % наибольшей влагоемкости (НВ). Влажность завядания картофеля на средних и тя¬желых суглинках составляет 14–16%.Транспирационный коэффициент картофеля — 400 – 500.
Воздушный режим почвы.
Зависит от ее рыхлости (воздухопроницаемости). Рыхлая почва в зоне клубнеобразования ухудшает доступ кислорода к корням, повышает урожайность. Рыхлость почвы нужно поддерживать в течение всей вегетации. Оптимальная плотность почвы для картофеля — не менее 0,85 и не более — 1,05 г/см3.
Требования к свету.
Картофель — светолюбивая культура. В затененных местах стебли его вытягиваются, задерживается образование клубней. Доступ света к растениям зависит от способа, густоты посадки картофеля и направления рядков (лучше — с севера на юг).
Требования к почве и элементам питания.
Картофель удается лучше на рыхлых, хорошо удобренных супесчаных и суглинистых влажных, слабокислых (рН 5,6 – 6,5) черноземных, темно-серых лесных и пойменных почвах. Не подходят для него сырые, тяжелые глинистые, заплывающие и засоленные почвы.
Для получения высоких урожаев картофель нуждается в большом количестве питательных веществ.
Азотное питание сильно влияет на рост ботвы и урожайность картофеля. Однако при высоких дозах азотного удобрения, не сбалансированного с другими элементами питания, в клубнях накапливается повышенное количество небелкового, в том числе нитратного азота. Сбалансировать азотное питание картофеля можно путем преобладания в удобрении доли фосфора в 1,5 – 1,7 раза.
Фосфорное питание улучшает рост корней, углеводный обмен, ускоряет развитие и созревание растений, повышает крахмалистость клубней.
Калий способствует более интенсивному фотосинтезу, ускоряет передвижение углеводов из листьев в клубни, препятствует потемнению мякоти, повышает устойчивость к грибным болезням. Недостаток калия особенно ощущается на бедных песчаных и супесчаных почвах. Больше азота поступает в растения в первую половину вегетации, когда интенсивно растет ботва; фосфора — при развитии корней, ботвы и клубней; калия на протяжении всей вегетации. Картофель — калиефильная (калиелюбивая) культура. Для создания урожая он потребляет больше калия, меньше азота и мало фосфора. На почвах, богатых калием, более эффективны азотные и фосфорные удобрения. На супесях же, бедных калием, картофель более отзывчив на калийные бесхлорные туки.
перейти в раздел Статьи
последние Статьи
