БОТАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КАРТОФЕЛЯ

2.   БОТАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КАРТОФЕЛЯ.

                2.1. Ботаническое описание картофеля

Картофель - многолетнее травянистое клубненосное растение. В культуре оно возделывается как, однолетнее, потому что весь его жизненный цикл, начиная с прорастания клубня 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. Картофель относится к семейству Пасленовые (Solanaceae), к роду Solanum tuberosum L. – вид, получивший самое широкое распространение в культуре. Другие виды картофеля, отличающиеся многими ценными биологическими и хозяйственно полезными признаками, часто используют в селекции при выведении новых сортов.

Стебли картофеля большей частью прямостоячие, реже – отклоняющиеся в сторону. Окраска стеблей зелёная, однако, у некоторых сортов она маскируется антоцианом, который придает стеблям красновато-бурый оттенок. Интенсивность пигментации стебля от сортовых особенностей, условий возделывания, освещения влагообеспеченности и других факторов.

Листья картофеля, появляющиеся при прорастании клубней или семян, простые цельнокрайние. По мере роста растения образуются прерывисто-непарноперисторассечённые листья. Каждый такой лист состоит из нескольких пар боковых долей, размещенных одна против другой, промежуточных долек между ними и конечной доли. Боковые доли и дольки сидят на стерженьках, прикрепленных к стержню, который переходит в черешок. Дольки в зависимости от их положения делятся на серии: конечную, первую, вторую, третью и четвёртую.

Строение и степень рассеченности - листьев являются важным сортовым признаками.

Цветы у картофеля собранны в соцветия, представляющие собой расходящиеся завитки, расположенных на общем цветоносе различной длины. Цветоножка сочлененная. Цветки пятерного типа. Чашечка цветка спано-пятилепестная, чашелистики сросшиеся у основания. Венчик колесовидный, состоит из пяти сросшихся лепестков. Окраска венчика разнообразная: белая, синяя, темно-сине-фиолетовая, красно-фиолетовая с различными оттенками. В середине цветка находится пять тычинок. Они состоят из пыльников. Пестик состоит из рыльца, столбика и завязи. Картофель самоопыляющиеся растение, но большинство сортов стерильно и только немногие фертильны.

Плодом картофеля является двугнездная многосемянная сочная зелёная ягода шаровидной или овальной формы. При созревании ягоды белеют и приобретают приятный запах земляники. Для употребления в пищу они не пригодны из-за содержания большого количества солонина. Семена мелкие, плоские, с согнутым зародышем, светло-желтого цвета. Масса 1000 семян около 0,5 граммов.

Корневая система картофеля, выращенного из клубня, мочковатая. Она представляет собой совокупность корневых систем отдельных стеблей. Корневая система имеет ростковые, или первичные корни, образующиеся в начале прорастания клубней, пристолонные корни, появляющиеся в течение всего периода вегетации и располагающиеся группами по 4 – 5 около каждого столона, и столонные корни, находящиеся на столонах.

Клубень картофеля представляет собой утолщенный и 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. Зрелые клубни покрыты тонкой кожурой из пробковой ткани, не позволяющей клубням высыхать и предохраняющей от заболеваний. Форма клубней довольно разнообразна и характерна для каждого сорта.

Содержание крахмала в клубнях картофеля колеблется от 12-14 до 22-25 % (в отдельных случаях – до 29 %). В клубнях столовых сортов обычно содержится 13 – 16 % крахмала, а в заводских – не менее 18, а часто и 20 %. Наиболее крахмалистые клубни у позднеспелых сортов.

В своём развитии растение картофеля в наших условиях проходит три из четырёх известных фаз развития: 1) всходы; 2) бутонизация; 3) цветение. При ранних сроках посадки (в начале мая) его всходы появятся через 30 – 35 дней в I декаде июня. Бутонизация обычно наблюдается в начале, а цветение в середине июля.

                2.2.Требования к условиям выращивания.

Наиболее устойчивые и высокие урожаи получают в районах с умеренной температурой в период вегетации – 17 – 22 ⁰ С. Прорастание клубней начинается при температуре почвы на глубине их заделки более 7⁰С. В условиях Забайкалья такое прогревание почвы при ровной её поверхности обычно наблюдается в начале мая.

Оптимальная температура цветения – 18 – 22⁰С, для образования клубней – 15 – 19⁰С. При 28⁰С и выше образование клубней прекращается. Это приводит к потере урожая из-за так называемого «старения» клубней, при котором они преждевременно останавливают свой дальнейший рост. Сочетание длительного прогревания почвы с последующим понижением её температуры в этот период (особенно при недостатке влаги и на изреженных посадках) может привести к развитию клубней уродливой формы. Возможно также их израстание, при котором возможно развитие клубеньков второго и последующих порядков.

Эти явления в целом не характерны для наших условий, хотя могут наблюдаться в отдельные годы с жаркой сухой погодой в августе.

Для полного развития растений ранних и среднеранних сортов необходима сумма температур выше 10 градусов 1000 – 1400⁰С, поздних 1400 – 1600⁰С. Следовательно, картофель в Забайкалье можно выращивать в любых сельскохозяйственных зонах. Однако в лесостепи, где короче безморозный период поздние сорта успевают сформировать хороший товарный урожай. Такая опасность для этих сортов существует также в степных и сухостепных районах ввиду возможности ранних заморозков в 3 декаде августа.

Картофель очень требователен к условиям увлажнения вследствие формирования значительного количества органического вещества с высоким содержанием воды (в клубнях – около 75%, в ботве – 76 – 84 %). По данным НИИ картофельного хозяйства эта культура расходует на каждую тонну клубней 650 – 1040 тонн воды на суглинистой и 1100 – 1370 тонн воды на супесчаной почве.

Транспирационный коэффициент для юга Западной и Восточной Сибири варьирует от 350 до 620. оптимальная влажность почвы для картофеля – 60 – 80 % НВ.

В начале роста и развития эта культура потребляет мало воды из-за слабого развития надземной массы. Благодаря этому, а также некоторым физиологическим особенностям (наличие железистых волосков, способных конденсировать атмосферную влагу на листьях; выполнение материнским клубнем роли страхового запаса воды), картофель хорошо переносит весенне-раннелетнюю засуху, характерную для наших условий.

Наибольшая потребность в воде – в фазы бутонизации и цветения в наших условиях это обычно совпадает с сезоном максимального выпадения осадков, что благоприятно сказывается на урожае.

Нежелательно для картофеля переувлажнение почвы в период активного клубнеобразования и роста клубней, так как оно может вызвать гибель столонов и так называемое удушение клубней из-за недостатка кислорода. В Забайкалье это явление наблюдается в отдельные годы на тяжёлых по механическому составу почвах при избыточных осадках в августе.

В целом наиболее неблагоприятные для культуры условия увлажнения в регионе отмечаются в сухих степях в июне вследствие малого количества осадков (не более 30мм).

Картофель очень чувствителен к наличию воздуха в почве, что объясняется большой потребностью корней, столонов, материнских и растущих молодых клубней в кислороде. Например, корни потребляют его в сутки около 1 мг на 1гр. сухого вещества, что на много больше, чем у зерновых культур.

Оптимальная плотность пахотного слоя 1,0 – 1,2 гр. / см³, на песчаной почве допускается 1,3 – 1,5 гр. / см³. Таким образом, практически все основные типы почв Забайкалья, особенно наиболее рыхлые каштановые пригодны для возделывания картофеля.

Ухудшение воздушного режима почвы может наблюдаться в наших условиях только при длительном выпадении осадков во 2-ой половине лета.

Картофель – светолюбивое растение. При недостатке света он слабо ветвится и хуже цветёт, стебли вытягиваются и полегают.

Надземные органы растения лучше растут и развиваются при длинном дне, а клубнеобразование интенсивнее протекает при коротком. Такой закономерности отвечают климатические условия Забайкалья. В период развития надземной массы в июне – июле здесь более длинные дни, а в августе они сокращаются.

Оптимальная площадь листовой поверхности – 40 – 50 тыс. м² на 1 га. Рядки растений при северно-южном направлении освещаются, в течение дня равномернее, чем при западно-восточном. В нашем регионе с достаточным количеством солнечной радиации проблемы с размещением посадок картофеля с учётом освещённости его рядков практически не существует.

При воздействии света в клубнях накапливается алкалоид соланин. Если его содержание превышает норму (20 мг на 100 гр. сырых клубней), использование картофеля на пищевые и кормовые цели не допускается.

Картофель имеет повышенную потребность в элементах корневого питания из-за слабо развитой корневой системы и способности интенсивно накапливать сухое вещество.

С урожаем 100 ц клубней и соответствующим количеством ботвы он выносит из почвы 45 – 50 кг азота, 20 – 25 кг фосфора, 80 – 100 кг калия, 25 – 35 кг кальция и 5 – 10 кг магния. Максимальная потребность растения в этих элементах – в фазы бутонизации и цветения, когда наблюдается наивысший прирост надземной массы.

В целом картофель считается калиелюбивой культурой. Калий повышает устойчивость растений к фитофторозу и кольцевой гнили, а также к низким температурам и заморозкам. Последнее свойство очень ценно для нашего региона, где возврат холодов с сильными заморозками возможен до 2-ой декады июня, а осенние заморозки могут иметь место уже в конце августа.

При недостатке в почве азота и фосфора у картофеля слабо развивается корневая система и ботва, в целом задерживается развитие растений, особенно цветение и созревание.

В Забайкалье при возделывании картофеля на легких по механическому составу почвах, богатых калием, нет острой необходимости в дополнительном его внесении. Лимитирующим урожай фактором здесь является в большинстве случаев недостаток азота.

При недостатке в почве кальция и магния замедляется поступление в растение других питательных веществ, железа – ухудшаются условия образования хлорофилла и процесс дыхания ткани. На количество и, особенно, качество урожая влияют также микроэлементы: молибден, бор, медь, марганец, цинк, кобальт.

Картофель может расти и развиваться на кислых и слабо щелочных почвах, но оптимальной кислотностью для него является рН 5 – 6.

В своём развитии растения картофеля в наших условиях проходят 3 из 4 известных фаз: 1) всходы; 2) бутонизация; 3) цветение. При ранних сроках посадки (в начале мая) его всходы появляются через 30 – 35 дней, в 1-ой декаде июня. Бутонизация обычно наблюдается в начале, а цветение в середине июля.

Из-за короткого безморозного периода в Забайкалье картофель не достигает фазы естественного отмирания ботвы. Однако в отдельные годы в сухостепных районах она возможна у ранних сортов.