83,84. Крахмалоностные культуры. Картофель.

Картофель – ценная продовольственная с/х культура. В мировом производстве продукции растениеводства он занимает одно из первых мест наряду с рисом, пшеницей и кукурузой. Клубни содержат около 25% сухих веществ, в том числе 14-22% крахмала, 1,4-3% белков, около 1% клетчатки, 0,2-0,3% жира, 0,8-1% зольных веществ, органических кислот – 0,6%, сахаров – 1%, воды – 75%. Картофель богат витаминами С, В1,В2,В6,РР, К 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.

Картофель – хороший корм для скота. По переваримости органического вещества (87-97%) 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.

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 являются хорошим сырьем для спиртовой, крахмалопаточной, декстриновой, глюкозной, каучуковой и других отраслей промышленности. Крахмал и спирт, получаемые из картофеля, является незаменимым сырьем в парфюмерной, лекарственной пищевой, текстильной, бумажной и других отраслях промышленности.

В РФ наиболее значительные площади посадок картофеля приходятся на Нечерноземную зону – 1,4млн. га, при общей площади посадок – 3,3млн. га. Много картофеля выращивают в Центрально-Черноземной зоне, Поволжье, Сибири, на Урале и Дальнем Востоке. Средняя урожайность картофеля в мире – 16т/га.

Ботаническое описание

Картофель – многолетнее травянистое клубненосное растение, но в культуре используется как однолетнее, потому что весь его жизненный цикл, начиная с прорастания клубня и кончая образованием и формированием зрелых клубней, проходит в течение одного вегетационного периода.

Обычно, размножают картофель вегетативно – клубнями, стеблями и т.д., можно частями клубней, ростками и черенками. В селекционной практике часто используют семенное размножение.

Картофель относится к семейству Пасленовые (Slanaceae), роду Solanum, объединяющему десятки диких и культурных видов. В производстве встречается 1 вид – солянум туберозум (Solanum tuberosum).

Стебли картофеля большей частью прямостоячие, реже – отклоняющиеся в сторону.

Листья картофеля, появляющиеся при прорастании клубней (или семян), простые цельнокрайние. По мере роста растения образуются прерывисто-непарноперисторассеченные листья.

Цветки у картофеля собраны в соцветия, представляющие собой расходящиеся завитки, расположенные на общем цветоносе различной длины. Окраска венчика разнообразная: белая, синяя, темно-сине-фиолетовая, красно-фиолетовая с различными оттенками. Картофель – самоопыляющееся растение, но большинство сортов стерильно, и только немногие фертильны.

Плод картофеля – двугнездая 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 0,5г.

Корневая система картофеля, выращенного из клубня, мочковатая.

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.

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 влаги происходят по межклетникам рыхло расположенных клеток через так называемые чечевички, образующие возвышения на кожуре клубня. Число и размер чечевичек во многом зависят от условий выращивания картофеля.

У картофеля в период вегетации отмечаются следующие фазы вегетации:

1. Прорастание клубней

2. Всходы

3. Бутонизация

4. Цветение

5. Увядание ботвы

Особенности биологии

Требования к теплу

Картофель является культурой умеренного климата. Минимальная температура прорастания почек из глазков – 7-8°С. Оптимальная температура для прорастания и появления всходов – 13°С, для роста и развития ботвы – 18-21°С, а для образования клубней – 17-19°С, всходы в этом случае появляются на 10-12 день после посадки, в то время как при температуре почвы – 7°С всходы нередко появляются через 30-35 дней и даже через 50 дней. Ростовые процессы замедляются при температуре почвы ниже – 7-8°С и выше 25°С.

Сумма активных температур (10°С и выше) за вегетационный период, необходимая для полного развития растений ранних и среднеранних сортов, в среднем равна – 1000-1400°С, позднеспелых – 1400-1600°С.

Требования к влаге

Картофель требователен к влаге, наибольшее количество влаги необходимо в период начала цветения и заканчивается через 2 недели после цветения (критический период). Транспирационный коэффициент – 400-550ед., для образования высокого урожая необходимо – 70-80%НВ.

Требования к свету

По современной фотопериодической классификации растений культурные сорта картофеля относят к короткодневным растениям, но в условиях средних широт его можно возделывать при длинном дне.

Требования к почве

Картофель является растением рыхлых почв. Рыхлая почва способствует хорошему развитию столонов и молодых клубней, которые в уплотненной почве бывают мелкие и зачастую сильно деформированные. Хорошо реагирует на степень плодородия и механический состав. Лучшие почвы – черноземы, дерново-подзолистые, карбонатные и т.д. (почвы легкого механического состава, с оптимальным количеством гумуса – 3-4%, и рН=5-6).

Место в севообороте

Картофель принадлежит к числу немногих культур, которые при хорошей обработке почвы и правильном применении удобрений способны давать хорошие урожаи при повторном и бессменном возделывании. Однако при этом создаются благоприятные условия для накопления в почве вредителей и возбудителей болезней, поэтому для получения высоких урожаев его следует размещать в севооборотах. Кроме того, севооборот улучшает условия обеспеченности растений питательными веществами и способствует оптимизации водно-физических свойств почвы, что создает благоприятные условия для полной механизации полевых работ, снижает механические повреждения клубней в процессе уборки комбайнами и, в конечном итоге, сокращает потери картофеля при хранении.

В основных районах возделывания лучшие предшественники для картофеля: озимые хлеба, под которые вносили органические и минеральные удобрения; однолетние бобовые – горох, вика, чечевица, бобы; капустные – редька масличная, рапс, горчица; пласт и оборот пласта многолетних трав, кукуруза, лен.

.

По хозяйственному значению сорта картофеля:

1. Столовые

2. Технические (заводские)

3. Универсальные

К столовым относятся сорта различной спелости, имеющие хорошие пищевые и вкусовые качества.

Техническими считаются преимущественно позднеспелые сорта картофеля с повышенным содержанием крахмала – 18-25% и более. Их используют для переработки на крахмал, амилозу, спирт и другие.

К группе универсальных относят преимущественно среднеспелые и среднепоздние сорта, отличающиеся высокой урожайностью, хорошими вкусовыми качествами, нетемнеющей мякотью клубней, высоким содержанием крахмала и белка, а также хорошей лежкостью при хранении. Такие сорта используют на продовольственные , технические и кормовые цели.

Хранение

Клубни картофеля, содержащие в среднем 75% воды, очень легко портятся. В период хранения необходимо поддерживать определенную температуру, влажность и состав воздуха. Неблагоприятное сочетание этих факторов приводит не только к увеличению потерь, но и к нежелательным изменениям в химическом составе и физиологическом состоянии клубней. При длительном хранении клубни проходят три основных физиологических периода: дозревание, покой и пробуждение почек в конце периода покоя. Во время дозревания клубней (первые 1-1,5 месяцев) наблюдается интенсивное дыхание и испарение влаги. В период зимнего покоя, продолжающегося от одного до нескольких месяцев, почки глазков клубней остаются спящими и не прорастают, клубни выделяют мало тепла и влаги. Период пробуждения почк , означающий начало активного процесса вегетации, является продолжением развития клубня, у которого период покоя закончился. Потери массы в этот конечный период хранения увеличиваются пропорционально степени прорастания.

Главное при хранении – поддержание в хранилищах необходимого температурного режима и оптимальной влажнсти воздуха. Температура хранения в значительной мере определяется назначением клубней – предназначенные для переработки должны храниться при более высокой температуре, чем семенные и продовольственные. Имеют значение также и сроки хранения.