за счет чего растет картофель
Как растет и образует клубни картофель
Долгое время картофель считался ядовитым, поскольку не сразу было обнаружено, что картофель образует съедобные клубни, а не ягоды. Его по-разному называли в разных странах, но впервые на Руси он появился под французским именем «земляное яблоко». В наши дни картофель стал «вторым хлебом», материалом для пищевой, клеевой промышленности, в производстве пластмасс и в народной медицине.
Картофель
1956 год – время открытия картофеля как такового. Первооткрыватель – ботаник Каспар Баугин. Карл Линней оставил название Solanum tuberosum, которое картофелю дал ученый. Латинское слово Solanum – это свидетельство о том, что картофель относится к семейству Пасленовые. Слово tuberosum же переводится как клубненосный.
Относятся к семейству пасленовых картофель, перец, помидор, баклажан. Также – разноцветная красавица Petunia Hybrida, украшающая типичный городской ландшафт и ряд сорняков. Все они имеют общие свойства как у картофеля. Картошка в вегетативной массе и в клубнях имеет алкалоид никотин, активную форму нутриента D, способствует накоплению кальция в теле человека. Есть в пасленовых и ядовитый соланин, призванный защищать растение от грибков и насекомых, правда такая естественная защита не всегда спасает от фитофтороза и колорадского жука. Картофель, в отличие от относящихся к пасленовым овощам, образует клубень. В связи с этим удобнее выращивать это растение именно с клубня, поскольку с него начинается новая жизнь ростка.
Вкусовые особенности картофеля зачастую зависят от сорта и времени созревания. Например, чем старше картошка, тем лучше. Хотя и среди раннеспелых есть виды, которые идеально подходят для варки, жарки или тушения. Отличаются по своим характеристикам желтые, красные и белые сорта. Красные хороши длительностью хранения, а в белых больше витамина С, хотя, в общем, все они сладкие и вкусные.
Строение картофеля
Строение растения включает подземную и наземную часть. Из одного клубня может вырасти от одного до 6-10 стеблей в среднем благодаря концентрации почек на верхушке клубня. При этом обязательно будет главная из них. Высота чаще всего – 50 см. Но встречаются и низкорослые виды и очень высокие. Если посмотреть, как выглядит по морфологическому строению стебель картофеля, то он похож на четырехгранный цилиндр, если разрезать поперек. Считается, что чем меньше вегетативная масса, тем лучше урожай. В противном случае все силы растение потратит на зеленую массу. Такой результат бывает следствием переизбытка удобрения.
Листья имеют сложное строение: между крупными листьями на черешке расположены более мелкие, называемые долями и дольками. Цветки растения имеют три основных цвета по сортам: белые, розоватые и светло-фиолетовые. Вид соцветия картофеля — щиток, лежащий на верху стеблевой ветви. Цветок имеет пестик и тычинку, поэтому считается гермафродитным. Обычно не требуется перекрестное опыление, хотя есть и такие сорта.
Плод растения – ядовитая ягода, а не клубень, как могут подумать обыватели. Строение ее двухстворчатое. В каждой половине есть по 1000 семян, которые имеют только селекционное значение. Редко встречается выращивание картофеля из семечка, потому что как многолетник, даст клубни только через год. Это экономически не выгодно. Цвет ягодки похож на неспелый мини помидор с диаметром около 2 см.
Корневая система
Свойства сырой картошки многочисленны. Сам клубень имеет 75% воды. Остальные 25% богаты в основном крахмалом, но также включают огромный ассортимент полезных веществ.
Тип корневой системы не однозначен. Когда селекционер выращивает растение из семени, то в первый год образуется стержневой тип. На следующий же год, когда образуются новые побеги – мочковатая. Обычно выращивается овощ из клубня, поэтому мочковатая корневая система развивается сразу.
Корневая система картофеля включает:
От 25 до 50см глубины занимает корневая система. Клубень может образовываться почти до метра, если пахотный слой будет увеличен.
В картофельной корневой системе клубень занимает центральное место. Его морфологическая структура включает:
Биологические особенности культуры
Вегетативный период созревания пасленовых культур длится от 2 до 5 месяцев. Точный показатель зависит от выбранного сорта.
Начало прорастания – появление почек и проростков, которые развиваются из семенного материала. В это время усиливается клеточный обмен веществ после продолжительной стадии покоя.
Формирование вегетативной и корневой частей растения продолжается в течение 1-2 месяцев. Сроки развития зависят от качества почвы, ее температуры и времени посадки. От основания главного стебля развиваются придаточные корни, от которых начинается образование столонов. Если же растение посажено клубнем, то корешки отходят от материнского клубня.
Чаще всего удлинение побегов завершается при начале цветения и созревания зеленых плодов—ягод.
При этом происходит набухание концов столонов и накопление запасного вещества. Клубень считают зрелым, когда зеленая масса засыхает полностью. Он приобретает твердую, утолщенную кожицу для защиты от вредных насекомых. Последняя жизненная фаза – стадия покоя, в которой клеточные процессы замедляются до весны.
Картошка для «чайников»: что такое меристемное размножение, репродукция картофеля, столоны и этиолированный стебель
Все мы родом из советского и ранне-послесоветского детства, и многие из нас прекрасно помнят эпопеи с выращиванием урожая картошки силами городских семей. Казалось бы, что может быть проще – выкопал лунку, бросил туда прошлогоднюю картофелину, два раза съездил летом – прополоть и окучить, осенью вывез кучу мешков урожая на всю зиму.
К сожалению, все не так просто. Чистить долгими зимними вечерами картофелинки величиной с абрикос, вырезая многочисленные глазки и гнилушки – полвечера на кастрюлю! – приходилось многим из нас.
Теперь же времена изменились, эта веселая забава перестала быть массовой, а те огородники, которые все же сажают картофель, должны понимать, что некоторые посевы обречены на неурожай еще на этапе планирования. Почему же так происходит, и как повысить вероятность успешного исхода вашей затеи?
Давайте попробуем разобраться вместе.
Первым делом хорошо бы подумать, а что, собственно, вы собрались сажать?
Размножение картофеля. Теория
Вот вы знаете, что такое меристемное размножение, репродукция картофеля, столоны, этиолированный стебель? Нет? Напрасно.
Картофель, в отличие от многих других культур, размножается вегетативными частями – клубнями. Это понятно, но клубень клубню рознь. Серьезные ученые в специальным образом оборудованных лабораториях размножают картофель меристемным способом.
Меристема – это образовательная ткань в точках роста корня и стебля растения, клетки которой обладают способностью интенсивно делиться.
Берется растение, от его верхушки – из зоны роста – отделяют участок в пару сотен микрон и помещают его в специальную питательную среду. Если все сделано правильно, клетки продолжают делиться, и вырастает настоящее маленькое растение. Это делается для того, чтобы избавить сортовой картофель от вирусов и прочей заразы. Причем это единственный способ его «очистить».
Клубни, полученные в лабораторных условиях от меристемного растения, свободные от вирусной нагрузки, полностью оздоровленные, с высоким потенциалом урожайности – это высшая категория семенного картофеля, предназначенная для дальнейшего размножения вегетативным способом.
Альтернатива таким миниклубням – клубни растений, выращенные из ботанических семян.
Вырастить такие растения можно самостоятельно, особенно если вы уверены в качестве семян и их соответствию информации на упаковке. Трудозатратно, но интересно, и результат порадует.
В первый год растения, выращенные из семян, дадут урожай маленьких клубней – так называемый севок.
И теперь давайте посмотрим, что происходит дальше, если сажать этот севок и его потомство год за годом.
Существует такое понятие, как репродукция – это обозначение этапа размножения картофеля.
Процесс будет выглядеть так:
И все! Дальше сажать эти клубни смысла нет! Картофель накопил кучу болезней, выродился.
Стоит ли ждать урожая от такой посадки? Увы, нет. Нужно обновлять сорт, покупать новый посадочный материал. То есть, оставляя год за годом часть картофеля на посадку или меняясь с соседями, или покупая клубни на рынке, и при этом не зная историю конкретно этого картофельного «рода», можно с высокой степенью вероятности потратить время и усилия зря.
Особенно рискованное мероприятие – покупка якобы семенного картофеля на базаре. Вполне вероятно, вы приобретете далеко не семенной фонд, а клубни высокой степени репродукции, возможно, выродившиеся, накопившие болезни, и, конечно, это повлияет и на урожайность, и на вкусовые качества картофеля. Если продавец утверждает, что продает именно семенной картофель, спросите, какой он репродукции. Если вопрос продавцу непонятен или на него нет ответа – уходите.
Допустим, вы проанализировали рынок и приобрели приглянувшиеся вам клубни для посадки.
Встает вопрос – как их подготовить и как сажать.
Когда сажать картофель в Сибири?
Считается, что высаживать картофель в открытый грунт можно, когда почва прогреется до температуры 8-10 градусов на глубине до 15 см, и когда минует угроза заморозков. Это примерно середина мая. Хорошо бы при этом свериться с лунным календарем.
Определив хотя бы примерно для себя дату старта огородных работ, начинаем готовиться.
Как подготовить картофель к посадке?
Примерно за месяц-полтора до посадки в грунт клубни картофеля нужно достать, разложить их в один слой в ящике или коробке и поставить в теплое место.
Если при хранении ваши клубни позеленеют – это хорошо, на свету в них образуется хлорофилл и накапливается токсичное вещество – соланин, которое опасно не только для человека (при употреблении в пищу большой дозы вещества), но и для различных грибков и бактерий.
Каждые три-четыре дня картофелины нужно переворачивать.
Теперь можно ждать и наблюдать появление ростков – это начальный этап развития так называемого этиолированного стебля.
Пока наша картошка готовится к посевной, давайте посмотрим, что нас ждет.
Столоны – вытянутые боковые побеги, на которых потом будут развиваться новые клубни.
На картинке видно, что столоны растут в сторону от основного этиолированного стебля, и получается, чем длиннее этот стебель, тем больше боковых отростков можно получить.
Есть и основные корни, и важно понимать, где они находятся, а находятся они в месте крепления ростка к клубню.
Основные корни – мочковатая коренная система, основная корневая система растения, она может залегать на глубину до 70 см, обеспечивая растение питательными веществами и влагой.
Вся эта сложная информация нужна нам для того, чтобы правильно положить клубень в лунку при посадке.
Сажаем картофель
Итак, мы дождались приемлемого температурного фона, вскопали землю, подготовили лунки, осталось разложить по ним наши готовые к подвигам клубни.
Какой глубины должна быть лунка?
Проанализируйте показатели – тяжесть почвы и величину клубней. Чем тяжелее почва, тем менее глубокой должна быть лунка. Чем крупнее клубни, тем глубже их можно посадить.
То есть вам нужно найти некий компромисс: чтобы этиолированный стебель был достаточно длинным для большого количества столонов, но и чтобы ваш росток справился с задачей вырваться на поверхность и превратиться в симпатичный зеленый кустик.
Если эти рассуждения кажутся вам слишком запутанными, то давайте так: глубина лунки должна быть 5-15 см.
У начинающего картофелевода рука так и тянется уложить клубень на дно лунки так, чтоб росток тянулся наверх и как можно быстрее превратился в зеленый кустик.
Но многие где-то слышали, что картофелину надо класть в лунку ростками вниз, и сейчас вы поймете, почему:
Когда на вашей грядке появятся всходы, хорошо бы сразу окучить их «с головой». Так растению будет проще нарастить дополнительные корни – столоны и дополнительные клубни.
Через день после полива почву можно хорошо, но аккуратно разрыхлить.
Вот, в общем-то, и все, что нужно знать о выращивании картофеля начинающему овощеводу. Всё требует ухода, и схема нашего детства с двумя визитами на поле за лето не работает.
Надеемся, этой информацией мы уберегли вас от опрометчивых поступков и сделали вашу надежду на достойный урожай чуть более реальной. Удачи!
Фазы развития картофеля
Развитие картофеля имеет несколько фаз, которые можно разделить следующим образом:
1 фаза – появление всходов, наступает через 20-25 дней после посадки;
2 фаза – бутонизация, через 20-25 дней после появления всходов;
3 фаза – начало цветения, через 25-28 дней после появления всходов;
4 фаза – соответствует максимальному приросту массы клубней и продолжается в течении 45-70 дней;
5 фаза – наступает при отмирании ботвы через 90-100 дней после посадки.
Биологической особенностью картофеля является неодновременный рост ботвы и клубней. В начале роста побегов и до момента цветения, в основном, увеличивается масса надземной части растений; после цветения и до начала увядания ботвы идет интенсивный рост клубней. В период отмирания ботвы рост клубней завершается. На развитие ботвы и клубней, в первую очередь, влияют условия выращивания, во-вторых, развитие и распространение вредителей и болезней.
Что происходит с культурой в 1-й фазе?
В период от посадки до появления всходов материнский клубень является источником питательных веществ, обеспечивающим ростовые процессы корней, стеблей и листьев. Прорастание начинается с верхних глазков, причем в рост трогается обычно одна почка глазка. Обламывание ростков проросших клубней отрицательно сказывается на росте и развитии картофеля и приводит к ослаблению ростового процесса клубня.
Требования к условиям окружающей среды для прорастания
Температуре воздуха и почвы. Интенсивное прорастание клубней начинается при температуре почвы на глубине их заделки (6-12 см) 7-8°С. Чем выше температура почвы, тем быстрее появляются всходы. Установлено, что пробуждение почек глазков клубня начинается при температуре около 5°С тепла. При посадке картофеля в почву, прогретую менее, чем на 6°С, процесс прорастания останавливается. Ростки становятся тонкими, хрупкими и более уязвимыми к грибным и бактериальным болезням. Наиболее опасными в этот период являются фузариоз, черная ножка и ризоктониоз.
Влага. На первом этапе роста и развития, от посадки до начала бутонизации, картофель наименее требователен к условиям влажности почв. Однако избыток влаги в данный период негативно влияет на картофель. Оптимальные условия для роста картофеля создаются при влажности почвы 70-80%.
Почва. Наиболее пригодны песчаные, супесчаные и суглинистые почвы, содержащие не менее 2% гумуса. Немецкими исследователями установлено, что разница в содержании крахмала в клубнях зависит от типа почв и может достигать 3% и более. На глинистых и болотистых почвах содержание крахмала ниже. На каменистых почвах получают хорошие урожаи, но механизация и уборка на них исключаются из-за большого износа машин и высоких затрат.
Минеральное питание. На ранних этапах своего развития картофель не требует особенного минерального питания, так как запас необходимых веществ содержится в посадочном клубне.
Глубина посадки. В районах достаточного увлажнения оптимальная глубина посадки клубней на легких почвах 8–10 см, на тяжелых — 6–8 см, в засушливых районах — 12–14 см. Посадка мелких клубней должна быть на 2–3 см меньше, чем средних клубней на хорошо прогретую и тщательно разработанную почву.
Что происходит с культурой в этот период?
Вегетативный рост. Этот этап начинается от появления всходов и длится до начала образования клубней и включает в себя активное развитие корней, стеблей, листьев. Материнский клубень теряет свою значимость. Хорошо сформированная корневая система особенно важна на этом этапе и для дальнейшего роста, так как помогает растению быстро восстановиться после весенних заморозков, града или повреждения насекомыми.
Начало формирования клубней. Этот период совпадает с появлением бутонов и началом цветения. При подходящих условиях роста на кончике столонов формируются почки, которые начинают набухать, что приводит к началу формирования клубней. Этот этап длится около двух недель и приходится на начало-конец июня, в зависимости от местоположения, климатических условий, типа почвы, даты посадки и сорта. Растение может сформировать до 20–30 мелких клубней, но только от 5 до 15 клубней достигают полной зрелости.
Рост клубней приходится на период цветения растений картофеля. Клетки клубней увеличиваются, накапливая воду, питательные вещества и углеводы. Происходит накопление до 75% конечного урожая. Это критический период для формирования урожая клубней и их качества. Рост клубней это самый длительный этап. Он длится в среднем 45–60 дней.
Рост клубней, его скорость и длительность зависят от условий окружающей среды и особенностей сорта. Любое воздействие, которое ограничивает или нарушает рост здоровой листвы, оказывает отрицательное влияние на рост клубней и вызывает отток сухого вещества из клубней в листву, что снижает урожайность. Ключевыми факторами, влияющими на рост клубней, являются температура, минеральное питание, физиологический возраст, расстояние между растениями, дата посадки, условия увлажнения и борьба с вредителями.
Требования к условиям окружающей среды
Температура. Ботва картофеля на посадках с умеренно влажной почвой лучше развивается при температуре воздуха 18–25°С. Если температура повышается до 40–41°С, ассимиляция совсем прекращается. У растений, выращиваемых в жаркую погоду, удлиняются стебли и боковые побеги, сужаются листовые пластинки, уменьшается содержание хлорофилла, сокращается вегетационный период. Для цветения наиболее благоприятна температура 18–21°С в средней полосе и 23–24°С в южной. Оптимальная для клубнеобразования температура почвы — 15–19°С. При температуре ниже 6°С и выше 23°С прирост клубней резко уменьшается, а при 26–29°С обычно прекращается. Клубни удлиняются, у них не всегда наступает период покоя и может привести к температурному вырождению клубней. Недостаточная температура (как воздуха, так и почвы) также отрицательно сказывается на фотосинтетической деятельности растений и на усвоении ими важнейших элементов питания.
Свет. При недостатке света картофель слабо ветвится и цветет, стебли вытягиваются и полегают. Неполноценны также посадки при недостаточной плотности надземной массы растений, когда часть солнечной радиации не улавливается листовым аппаратом, и она падает непосредственно на почву. Все это, как и в первом случае, ведет к снижению урожая и снижению качества клубней.
Водный и воздушный режим. Около 75% массы клубней приходится на воду, а содержание ее в ботве достигает 76–84%. В условиях Казахстана на каждый центнер клубней приходится потребление 65–104 ц воды на суглинистой почве и 110–136 ц на супесчаной. Наибольшие урожаи картофель дает при высоком содержании влаги в почве — в пределах 60–80% ППВ (полной полевой влагоемкости). При недостатке влаги интенсивность фотосинтеза и усвоение питательных веществ значительно падают и урожай снижается. На период бутонизации — цветения картофелю требуется самое большое количество влаги. Самые благоприятные условия, обеспечивающие интенсивное столоно- и клубнеобразование, создаются при влажности почвы в зоне распространения основной массы корней в период бутонизации — цветения на уровне 70–80% ППВ. Переувлажнение почвы ведет к ухудшению условий роста и развития растений, уменьшается содержание сухого вещества и крахмала в клубнях, возрастает поражение их бактериальными и грибными болезнями.
Содержание воздуха. Картофель хорошо развивается, если плотность пахотного слоя составляет 1,0–1,2 г/см³ (на песчаной почве — 1,3–1,5 г/см³), а скважность аэрации — 20–30% от общего объема пор.
Питательные вещества. Для нормального роста и развития картофель нуждается в большем количестве питательных веществ, чем многие другие полевые культуры.
Важная биологическая особенность картофеля заключается в том, что он имеет слаборазвитую корневую систему. Общая масса корней обычно составляет 7–8% от массы ботвы. При этом основная их часть (до 60%) располагается в небольшом по объему поверхностном слое почвы.
Уборка. Формирование урожая картофеля заканчивается к моменту подсыхания ботвы. В последние 30–40 дней до ее естественного отмирания происходит интенсивное клубнеобразование с накоплением сухого вещества и крахмала в клубнях. В этот период ежедневно на одном гектаре происходит прирост урожая от 500 до 1000 кг. Механизированная уборка картофеля начинается при достижении клубнем биологической спелости. Заканчивать уборку желательно до периода, когда среднесуточная температура воздуха снизиться до +5°С, а температура почвы станет не ниже +6–8°С. При таких температурах резко увеличивается механические повреждения клубней.
Послеуборочная доработка урожая картофеля. Послеуборочная доработка включает следующие взаимосвязанные операции:
— прием и транспортирование массы от уборочного агрегата,
— очистку от примесей,
— калибрование,
— отделение дефектных клубней,
— обработку фунгицидами перед закладкой на хранение,
— закладку на хранение.
Если продовольственный картофель здоров и имеет до 10–12% примеси земли, его можно закладывают сразу в хранилище. При наличии более 5% больных клубней картофельный ворох помещают на временное хранение. При временном хранении на вентилируемой площадке происходит заживление механических повреждений клубней, проявляются отдельные виды болезней. Клубни, поражѐнные болезнями, отбирают вручную или на переборочных столах сортировального пункта.
Различают три технологии закладки клубней на хранение: поточную, перевалочную и прямоточную.
Поточная. При этой технологии процесс получается полностью законченным, на хранение закладывается картофель без посторонних примесей и откалиброванный на фракции. Однако, особенно на уборке в дождливую и холодную погоду и при невызревшем картофеле, наносятся значительные механические повреждения — нередко до 40–60% и более, в связи с чем снижаются их качество и лежкость при хранении. Поэтому эта технология рекомендуется в основном при осенней реализации картофеля. Продовольственный картофель калибруют на две фракции: мелкая до 35–40 мм и крупная более 35–40 мм.
Перевалочная. Эта технология рекомендуется при уборке в тяжелых условиях, когда от комбайнов картофель поступает со значительной примесью почвы, а клубни поражены фитофторой, мокрой гнилью и удушьем.
Прямоточная. При этой технологии клубни механически повреждаются значительно меньше по сравнению с поточной, но на хранение закладывается не сортированный картофель с примесью почвы и остатками ботвы, как, например, при уборке комбайном. Чтобы при хранении не ухудшались условия вентилирования насыпи, примесь почвы не должна превышать 15–20%. При прямоточной технологии картофель перебирают и сортируют на фракции в процессе хранения в хранилище, например, при реализации зимой. Семенной картофель, если нет острой необходимости, готовят при предпосадочной подготовке, калибруя на три фракции. При этом допускается примесь почвы в ворохе до 12–15%.
Хранение
Различают четыре фазы хранения картофеля:
— заживления повреждений (лечебный период);
— охлаждения;
— хранения;
— нагревания (перед выгрузкой картофеля из хранилища).
Оптимальные условия хранения (Trevor V. Suslow and Ron Voss, 1998 г.)