У картофеля выращиваемого из клубней корневая система
Рис. Подземная часть куста картофеля: 1 – старый клубень; 2 – столоны; 3 – новые клубни; 4 – корни.
Подземная часть картофеля устроена довольно сложно (рис.). Помимо клубней она состоит из подземных побегов – столонов – и обычных корней. Столон отходит от старого клубня, из которого вырос этот куст, а на его боковых «вепсах» – более тонких столонах – со временем появляются новые клубни.
Именно по клубням сорта картофеля отличаются больше всего: у них разное количество глазков, разные цвета и оттенки, как у кожуры, так и у мякоти, и, конечно же, вкус.
А выбрать подходящий вам сорт поможет статья «Лучшие сорта картофеля».
Количество и длина корней у картофеля очень сильно зависят от внешних условий и разных обстоятельств. Большая часть корней находится на глубине около 20-25 см, но в достаточно рыхлой почве они «расселяются» и вбок, и вглубь, а у семенной картошки главный корень и вовсе может достигать полутора метров в длину. Поэтому для получения большего урожая землю под картофель по возможности надо обрабатывать на глубину до 70 см (огородники чаще копают только до 30 см), ведь чем более развита у куста подземная часть, тем больше клубней на ней появится.
Надземный стебель у картофеля травянистый, толстый, сочный, местами разветвленный, в одном кусте их обычно несколько – ровно столько, сколько было у клубня глазков (обычно до 8 штук). Чаще всего он зеленый, но у некоторых сортов бывает с красным или фиолетовым оттенком, Листья сложные (состоят из нескольких листочков поменьше), зеленые, опушенные, поверхность их как бы разделена на мелкие дольки. Они не слишком отличаются у разных сортов, зато по их виду, размеру и расположению легко определить, хорошо ли чувствует себя куст и хватает ли растению удобрений, особенно азотных, и влаги. Если листочки слишком мелкие, стебли слишком бледные или желтые, значит, растение или забелело, или ему чего-то не хватает. Если же листья, наоборот, слишком пышно разрослись, это может говорить о том, что куст «жирует» от избытка азота. В этом случае клубней на нем образуется очень мало и сами они будут мельче тех, которые образуются на неперекормленных кустах, поэтому «жирования» следует избегать.
При этом и стебель, и листья у картофеля ядовиты. Настой из них даже можно использовать для опрыскивания других растений от вредителей.
Цветки картофеля похожи на пятиконечные звездочки, они могут быть белыми, розовыми, синими, лиловыми или фиолетовыми разных оттенков (и это уже сортовой признак), но, поскольку обычно картофель все огородники размножают клубнями, подробно останавливаться на строении цветков не стоит. У некоторых сортов цветение и вовсе очень слабое, а плоды сами не завязываются, хотя картофель – растение самоопыляющееся. Если опыление все-таки произойдет, завяжутся плоды, напоминающие крохотные помидорчики. Как и стебли с листьями, они ядовиты, есть их нельзя.
Картофель-уроженец довольно теплых (но не жарких) краев, однако, поскольку его культивируют давно, он хорошо приспособился не только к умеренному климату (в Америке ему это удалось и без помощи человека, во многом благодаря наличию клубней), но и к более суровому северному – некоторые его сорта даже в тундре выращивают. При этом надземная часть растения плохо выносит холод (и потому в северных регионах России обычно выводят раннеспелые сорта, чтобы они успели дать урожай за короткое северное лето), тогда как клубни, наоборот, больше страдают от сильной жары (поэтому на юге приходится выращивать сорта, устойчивые к высоким температурам). Быстрее всего картофель растет при температуре почвы +18°C, в этом случае всходы появляются через 14 дней после посадки, а иногда и на пару дней раньше.
Строение картофеля: корня, клубня, стебля и листьев
Сегодня картофель занимает значительную нишу в рационе питания во многих частях мира. Из-за своей питательности, относительной дешевизны и широкого распространения этот овощ часто называют «вторым хлебом». Несмотря на кажущуюся простоту, строение картофеля значительно сложнее, а детальное рассмотрение этого вопроса станет полезным для многих сельхозпроизводителей и простых дачников.
Как картофель Европу и Россию покорял?
Родина картофеля – Центральная и Латинская Америка. Испанские первооткрыватели начали ввозить картофель в Европу в конце 16 века. Поначалу европейские короли и знать оценили только цветки растения, которые использовали, как декоративное украшение. Крестьяне рьяно отвергали этот овощ, поскольку были плохо проинформированы о питательных свойствах самих клубней. Частые отравления картофельными плодами-ягодами нередко приводили к тому, что в порыве злости крестьяне просто-напросто вырывали растения с корнем и сжигали их в огне. Приятный аромат печеных клубней, очевидно, заставлял людей попробовать их на вкус. Так, постепенно, отношение европейцев к новому овощу кардинально изменилось.
На Руси картофель появился во времена Петра I. Царь, как любитель всего европейского, привез из Голландии небольшую партию картофеля и распорядился передать крестьянам для разведения. Отсутствие необходимых знаний имело горькие последствия, подобные тем, что случались раньше с крестьянами в Европе. Кроме того, многие церковнослужители убеждали неграмотных людей о недопустимости выращивания чужеземного плода и приравнивали это к греховному деянию.
Строение растения
Картофель относится к семейству пасленовых. Это многолетнее растение, однако, в целях аграрного производства, картофель выращивают, как однолетнюю культуру. Общепринятый способ размножения – посадка клубней, однако, специалисты используют для селективной работы также семена. Биологические особенности картофеля, как культуры, заключаются в специфичном формировании корневой системы, клубней и надземной части растения.
Корневая система
Корневая система картофеля бывает двух видов. Растение, выращенное из семени, имеет зародышевый стержневой корень с большим количеством мелких корешков. В основании стебля закладываются также и вторичные корешки. Картофель, выращенный из клубня, имеет мочковатую корневую систему, состоящую из ростковых, пристолонных и столонных корней.
Обычная глубина залегания корневой системы картофеля – 25-40 см, то есть, корневая масса, в основном, находится на глубине пахотного слоя. В некоторых случаях корни могут уходить на глубину 80 см и более. Поздние сорта имеют более развитую корневую систему, чем ранние аналоги.
Интересные факты: увеличить урожайность можно с помощью углубления пахотного слоя, например, до 70 см. Таким образом, количество клубней значительно вырастет.
Помимо обычных корней в подземной части растения есть столоны — побеги, произрастающие из материнского клубня. В процессе развития столоны разрастаются и на молодых побегах начинают формироваться молодые клубни. Столоны легко отличить от корней: они светлые и более толстые.
Многие люди считают, что клубень – это и есть плод картофеля. На самом деле, клубень является частью подземного стебля или столона, а если быть точнее, то клубень – это видоизмененный побег. Растение накапливает в нем крахмал, сахар и другие полезные вещества, необходимые для дальнейшего развития.
Клубень картофеля имеет своеобразное строение и внешний вид. На гладкой и плотной поверхности клубня всегда присутствуют, так называемые «глазки», маленькие черные точки и рубцы.
Глазки – это почки, из которых прорастают стебли растения. Строение глазков довольно интересно: возле главной почки в каждом из глазков всегда присутствует еще несколько дополнительных почек, активизирующихся в случае повреждения основной. На каждом клубне может быть от 4 до 15 глазков. Располагаются они на верхней половине клубня.
Строение клубня картофеля включает также чечевички – маленькие точки, через которые в клубнях происходит газообмен. Формирование чечевичек происходит параллельно с образованием кожуры. Если в почве слишком много влаги или грунт забит, то на чечевичках появляются рыхлые новообразования белого цвета, помогающие впитывать воздух. Увеличение размера чечевичек – это плохой сигнал, указывающий на то, что в клубне нарушен газообмен либо он поражен болезнью.
Рубцы, отдаленно напоминающие бровки, являются атрофированными чешуйчатыми листочками, которые появляются на ранней стадии развития клубней. Именно в пазухах этих листочков позже образовываются почки.
Кожура самих клубней может быть гладкой, сетчатой или шелушащейся, в зависимости от конкретного сорта. Толщина перидермы зависит не только от вида, но и от погодных и климатических условий, качества почвы и удобрений. Например, применение удобрений на фосфорной основе значительно утолщает кожуру, а калийные удобрения, наоборот, делают перидерму тонкой.
Стебель картофеля формируется из почки клубня. Поскольку почек всегда несколько, то и стеблей тоже вырастает от 2-3 штук и более, в зависимости от сорта и размера самого клубня. Несколько стеблей формируют куст. В поперечном разрезе они имеют граненную форму (3-4 грани), гораздо реже стебель выглядит закругленным. Нередко кусты достигают в высоту 80-90 см, однако, такие роскошные растения часто дают плохой урожай, ведь вся сила уходит в развитие куста. Обычно, такое случается при переизбытке удобрений в почве.
Каждый стебель имеет по всей своей длине крылообразные придатки.
Каждый сорт картофеля имеет свои особенности, в том числе, количество, размер и форму листьев. Опытный садовод с легкостью определит сорт по внешнему виду зеленой массы. Лист у картофеля прерывисто-непарноперисторассеченный. На главном стержне между парными долями, обычно, формируются меньшие дольки, а между ними, в свою очередь, находятся долечки еще меньшего размера.
Существует три степени рассеченности: слабая, средняя и сильная. На слабо рассеченном листе присутствует одна пара долек, а долечек нет совсем. На сильно рассеченном листе есть более 2-х пар долек и много долечек.
Различается строение листьев и по способу размещения долей, долек и долечек. Если они накладываются друг на дружку, создавая видимость сплошного листа, то такой тип называется густодольным. Если расстояние между элементами листа достаточно большое, значит перед нами редкодольный тип листа.
Как известно, несколько веков назад, цветок картофеля, закрепленный на одежде, считался признаком принадлежности к аристократии.
Цветы картофеля имеют довольно сложное строение. Соцветие имеет форму сложного завитка и может быть раскидистым или компактным. Цветонос, цветоножка и цветок формируют соцветие. Кроме этих составляющих, в соцветии некоторых сортов картофеля бывают верховые листочки.
Сам цветок, строение которого мы рассматриваем, состоит из 5-ти чашелистиков, собранных в чашечку, 5-ти лепестков, образующих венчик, 5-ти тычинок и пестика. Цветок может иметь узко-, широкошиловидные и длинные листовидные чашелистики.
Цветок может быть белого, синего, фиолетового или другого цвета. После завершения цветения созревает плод – зеленая ядовитая ягода, достигающая в диаметре 2 см. Строение ягоды довольно простое: она разделена на два гнезда, в каждом из которых находится множество маленьких сплюснутых семян.
Несмотря на относительно низкое содержание полезных веществ в картофеле, этот корнеплод занимает важное место в рационе питания многих народов. Преимущества овоща состоят в относительной простоте выращивания, приличной урожайности, и, конечно же, в отличных вкусовых качествах картофеля.
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.
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.
- Крахмал. Это запасное вещество растения. По сути своей – это та же глюкоза в измененном виде. Такой большой объем глюкозы полезен для фармацевтической промышленности и для производства спирта. В несколько раз превышает продуктивность картофеля по созданию спирта по сравнению со злаковыми растениями. В народной медицине используется как средство, снижающее холестерин.
- Еще одно преимущество – помощь желудку усваивать животные жиры благодаря наличию клетчатки и пектинов в овоще. Именно поэтому чаще картофель употребляют с мясом. Овощ благотворно влияет на ЖКТ, нормализует микрофлору желудка и кишечника. Отвар используется для противопростудных ингаляций, а сырая масса для изготовления витаминных масок для лица, а также скорейшего выздоровления после ожога или фурункулеза.
- Богат картофель и витаминами всех групп, начиная от В и заканчивая С нутриентом.
- Множество элементов системы Менделеева. А это: K, Na, Fe, Mg, Mn и I. Особенно богат овощ калием, необходимым при артериальной гипертензии, а также при нарушениях работы почек и сердца.
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:
- Материнский клубень.
- Столоны и пристолонные корни – длинные, светлые и утолщенные структуры, на концах которых развиваются клубни.
- Тонкие корневые волоски, называемые ростковыми.
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:
- Рубцы. Эти структуры напоминают бровки. Это атрофированные чешуйчатые листочки, которые возникают при начале образования клубней. Именно в пазухах этих листочков позднее образуются почки.
- Глазки. Они расположены на верхушке клубня и предназначены для роста стеблей. Глазками часто называют почки, количество которых колеблется от 4 до 15.
- Чечевички. Выглядят как черные точки. Выполняют функцию газообмена. Формируются параллельно образованию кожуры. Если грунт забит или мало влаги, то на чечевичках появляются рыхлые новообразования белого цвета, помогающие впитывать воздух. Увеличение их размера является признаком болезни или нарушением газообмена.
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.
Растение картофеля
Растение картофеля, выросшее из клубня, образует куст высота которого 50-80 см. Число стеблей в кусте (обычно 3-6), их толщина, способность к ветвлению зависят от сорта и условий произрастания.
В начале развития стебли прямостоячие, в дальнейшем у большинства сортов изогнутые. В поперечном сечении они угловатые или округлые, диаметром до 20 мм, часто с прямыми или волнистыми сильно развитыми крылообразными придатками. Окраска стеблей зеленая или с антоциановой пигментацией. Подземные побеги называются столонами. Они утолщаются на вершинах и образуют начало новых клубней. На каждом стебле развиваются 6-7 и более столонов длиной 15-20 см, у некоторых сортов до 40-50 см. В зависимости от длины столонов гнезда картофеля бывают разбросанные (что крайне осложняет уход за посадками и их уборку) и компактные.
Строение клубня картофеля
Молодой клубень покрыт эпидермисом, зрелый — опробковевшей кожурой, гладкой или сетчатой. Кожура непроницаема для воздуха, но в ней имеются отверстия — чечевички, через которые осуществляется дыхание. Под кожурой находятся клетки коры, заполненные крахмальными зернами, затем слой образовательной ткани (камбия), кольцо сосудисто-волокнистых пучков и сердцевина, также содержащая крахмал.
На поверхности клубней в углублениях, обрамленных листовым рубцом, или бровкой (след опавшего недоразвитого листа) расположены глазки. Они расположены по спирали. В вершине молодой части клубня их находится больше, чем в средней и в нижней части. В каждом глазке 3-4 почки, но прорастает обычно только одна средняя, наиболее развитая, 4 и лишь при повреждении ростка трогается в рост другая почка. Самые сильные ростки дают почки верхних глазков. Почки, проросшие в темноте, образуют бледные удлиненные тонкие ростки, называемые этиолированными. На свету образуются укороченные и плотные ростки. В зависимости от сорта форма основания, окраска и опушение ростков различны.
Клубни картофеля
Окраска ростков (зеленая, красно-фиолетовая и сине-фиолетовая) лучше различима на клубнях, пророщенных при слабом освещении. Основная форма клубня округлая (редко роговидная или вальковидная), удлиненная и овальная; наружная окраска (белая, желтая, розовая, светло-красная, красная, синяя) зависит от пигмента, заключенного в клетках коры или кожуры, и толщины опробковевшего слоя. Мякоть также может быть разной окраски — белая, кремовая, желтая, редко красная и синяя. В России наиболее распространены сорта с белой мякотью клубней.
Строение растения картофеля
Корневая система картофеля мочковатая, сравнительно слабо развитая (масса ее составляет 7-7,5% массы всего растения), ветвится до 3-го порядка; развивается из глазков клубня и из почек стеблевых узлов подземной части стебля и столонов. Основная масса корней расположена в пахотном 25-сантиметровом слое, но отдельные тяжи могут проникать на глубину 110-200 см.
Строение картофеля
Лист картофеля простой непарноперисторассеченный состоит из нескольких пар долей, долек и долечек, расположенных в разных сочетаниях на главном черешке (стержне), и заканчивается одной непарной долей. Строение, степень рассеченности листа, размеры и форма долей, длина, положение и форма черешка — важные сортовые признаки. Пластинка листа всегда в различной степени опушена, окраска от желто-зеленой до темно-зеленой.
Растение картофеля
Соцветие картофеля состоит из 2-3, редко 4 вилкообразно расходящихся завитков, расположенных на цветоносе, который закладывается в пазухе 6-8-го листа и выше (у более позднеспелых сортов). Цветки картофеля 5-членные со спайнолистной чашечкой и неполно сросшимися белыми, красно-фиолетовыми, сине-фиолетовыми или синими долями венчика; тычинок 5 с желтыми или оранжевыми пыльниками; завязь верхняя, обычно двухгнездная.
Цветы картофеля
Картофель — самоопылитель; перекрестное опыление наблюдается редко. У многих сортов пыльцевые зерна сморщены и бесплодны (мужская стерильность). Плод — шарообразная, овальная или реповидная сочная 2-гнездная ягода, содержащая большое число (иногда более 200) очень мелких семян. Масса 1000 семян 0,5-0,6 г.
Строение картофеля: корня, клубня, стебля и листьев
Большинство сортов картофеля, распространенных на Северном Кавказе, имеет белую окраску мякоти. Связано это с тем, что население привыкло употреблять в пищу именно такие клубни, не ведая, что желтомясые сорта, распространенные в странах Западной Европы, зачастую более вкусны и питательны, а нередко и значительно урожайней.
Примером может служить немецкий сорт Адретта. Будучи желтомясым и среднеранним на Кавказе он при рациональной агротехнике более богат каротином, витаминами С, РР, В1, B2, и B6, в 1,3 — 1,5 раза урожайнее, чем беломясый сорт Волжанин той же группы скороспелости. Но пользуется Адретта меньшим спросом именно из-за желтой окраски мякоти. Хочется надеяться, что предубежденность постепенно сменится более справедливой и всесторонней оценкой каждого сорта.
Встречаются также сорта с белой с красными пятнами, кремовой, светло-желтой, сине-фиолетовой окраской мякоти.
Отличительным биологическим свойством картофеля является период покоя клубней, то есть такое их состояние, когда рост прекращается, дыхание ослабляется, обмен веществ снижается. Этот период — выработанное в течение многих тысячелетий приспособление для сохранения клубней в зимнее время безснижении их пищевых качеств и продуктивности клубней.
У ранних и среднеранних сортов естественный период покоя, как правило, короче, чем у среднеспелых, среднепоздних и поздних,— он составляет всего 2—3 месяца. Но (если поддерживать в осенне-зимний период в хранилище температуру в пределах 2—5°С, то прорастание можно задержать на 6—7 месяцев. Для прекращения периода покоя повышают температуру воздуха до 10—20°С и усиленно проветривают помещение.
Легче всего нарушить период покоя при уборке клубней через 2—3 недели после окончания цветения и применении стимуляторов прорастания (гиббереллина, тиомочевины, риндита, янтарной кислоты, роданистых солей калия, натрия и др.). Этим пользуются при летней посадке свежеубранными клубнями (в двуурожайной культуре). Замечено, что на Ставрополье и в других южных регионах страны сорта всех групп скороспелости имеют самый продолжительный период покоя при выращивании в летние сроки посадки как прошлогодними клубнями, так и свежеубранными.
Корневая система картофеля
Корневая система картофеля развита сравнительно слабо. На каждые 100 кг ботвы (листьев и стеблей) приходится всего 3—4 кг корней. Меньше их при выращивании из семян, больше — из клубней.
До 80 % корней располагается в верхнем слое почвы (до 40 см), почти 18 % — в слое 40—60 см и лишь около 2 % — в слое 60—100 см. Отдельные корни достигают глубины 1,5—2 м. Около 40 % корней уходит в стороны на 30 см, 30 % — на S0 см и только 1 % — на 90—120 см. У раннеспелых сортов их распространение в ширину меньше, чем у среднеспелых и среднепоздних. Ветвятся корни довольно сильно, причем степень ветвления зависит от сорта и степени рыхлости почвы.
Во время роста и развития картофельные кусты потребляют гораздо больше питательных веществ из почвы, чем многие другие огородные культуры. В среднем каждые 100 кг клубней выносят из почвы 500 г азота, 200 г фосфора, 900 г калия. Объясняется это, с одной стороны, слаборазвитой корневой системой, а с другой,— накоплением в клубнях большого количества сухих веществ.
Основную массу питательных веществ картофель потребляет в первой половине вегетационного периода, когда интенсивно растут корни и надземные органы. Усвоение их из почвы начинается еще до появления всходов на поверхности. Запасов элементов питания в маточных клубнях недостаточно для полного удовлетворения потребности растений в них в первый период жизни. Поэтому одним из условий получения максимального урожая клубней является их дополнительное внесение. Наибольший эффект обеспечивают удобрения, вносимые в почву до посадки (осенью и весной) и одновременно с нею.
Одновременно нужно иметь в виду, что избыточное содержание элементов литания в почве (засоленность) не менее вредно, чем их недостаток. Оно ослабляет энергию прорастания, уменьшает число прорастающих глазков, снижает всхожесть посадочных клубней и высеянных семян, ослабляет интенсивность бутонизации и цветения, сильно тормозит рост ботвы и ход клубнеобразования, резко снижает число клубней под кустом, размеры и вес каждого из них.
При избыточном внесении органических и минеральных удобрений наблюдаются ненормальные рост и развитие растений, чрезмерное накопление вредных для человека веществ (нитратов, соединений фтора, кадмия и др.).
Культура не выносит содержания в почве соды и хлора — при наличии их в слое 0—60 см в количестве 0,02—0,05 % кусты сильно угнетены, а клубни практически не образуются.
Технология спирта из картофеля
ОСНОВНЫЕ ВИДЫ СЫРЬЯ
Сырье, применяемое для получения спирта, должно ежегодно воспроизводиться в количествах, достаточных для промышленной переработки, иметь высокое содержание крахмала или сахара и хорошо сохраняться, что обеспечивает экономическую целесообразность производства. Этим условиям удовлетворяют клубни картофеля, зерно растений семейства мятликовых (злаков) и меласса.
В соответствии с географическим положением и сложившейся структурой хозяйства в разных странах для производства спирта используют различные виды сырья.
Даже в одной и той же стране в те или иные годы набор сырья зависел от изменений в потреблении, от конъюнктурных и других факторов.
КАРТОФЕЛЬ
Из всех видов растительного пищевого сырья картофель в наибольшей степени соответствует технологическим требованиям спиртового производства.
Из картофеля с единицы посевной площади получают в 3-4 раза больше крахмала по сравнению с зерном. Картофельный крахмал быстрее разваривается, образуется подвижное сусло, в нем содержатся азотистые и фосфорные вещества в количестве, достаточном для питания дрожжей, из него получают самый высокий выход спирта.
При переработке картофеля производительность завода на 10% больше, чем при переработке зерна, а расход топлива на 12% меньше, ниже себестоимость спирта.
К недостаткам картофеля как сырья для выработки спирта относятся значительная трудоемкость возделывания, плохая сохраняемость из-за высокого содержания влаги и легкой подверженности заболеваниям и невыгодность транспортирования на далекие расстояния.
КУЛЬТУРА И СОРТА КАРТОФЕЛЯ
Картофель принадлежит к семейству пасленовых, роду Soanum, виду tuberosum.
Это – многолетнее цветковое растение южноамериканского происхождения, в культуре – однолетнее. Плод картофеля – ягода с мелкими семенами, однако вегетативно картофель размножается клубнями, образующимися в подземной части растения.
Картофель широко культивируется почти во всех районах России, за исключением южных, где посадки его вследствие вырождения ограничены.
Кроме производства спирта картофель используют для выработки крахмала и других продуктов (сушеный картофель, сухое пюре, чипсы и т.д.).
Высаживают картофель в средней полосе в начале мая.
Ранние сорта вызревают за 2,5-3 мес., среднеспелые за 3,5-4 мес., поздние сорта убирают до наступления заморозков. В зависимости от сорта, почвенно-климатических и других условий средние урожаи клубней колеблются от 20 до 30 т/га.
Известно свыше 2000 сортов картофеля, но в стране в полевых условиях выращивают около 80.
Сорта районированы, т.е. для каждого географического района отобраны лучшие, приспособленные к местным условиям, устойчивые против болезней и дающие высокие урожаи.
Для спиртовой промышленности желательны сорта картофеля с большими урожайностью и содержанием крахмала, с повышением которого возрастает выход спирта из 1 т сырья, а следовательно, снижается стоимость переработки.
Сорта картофеля
Важно, чтобы оба эти условия по возможности сочетались. Обычно же высокоурожайные сорта, рано поспевающие, имеют меньшую крахмалистость, чем позднеспелые более низкой урожайности. Важна также устойчивость клубней при хранении; на длительное время закладывают картофель только средне- и позднеспелых сортов.
К среднеспелым сортам относятся Лорх, Октябренок, Берлихинген, Камераз, Изстадес, а к позднеспелым – Вольтман, Осботе, Екатерининский, Лошицкий.
Из раннеспелых сортов картофеля наиболее распространены Ранняя роза, Эпикур, Фаленский, Пензенская скороспелка, Скороспелка 2.
Клубни имеют различную форму – шарообразную (Октябренок), бочковидную (Эпикур), удлиненную (Лорх) и т.д. Клубни большинства сортов белые или желтые, иногда красные (Берлихинген, Екатерининский) или красно-фиолетовые (Вольтман). С точки зрения отмывания земли имеют значение глубина глазков и характер поверхности клубня (гладкая, шероховатая).
СТРОЕНИЕ КЛУБНЯ КАРТОФЕЛЯ
Снаружи клубни покрыты твердой кожурой.
На поверхности ее по спирали аналогично листьям на стебле расположены глазки – почечки в углублениях, из которых затем развивается новое растение. Почечек 3-5, но прорастает только одна, наиболее жизнеспособная, остальные –резервные.
Внутренняя часть клубня называется паренхимой.
Она пронизана сетью сосудисто-волокнистых пучков, соединенных, с одной стороны, с «пуповиной» (местом прикрепления клубня к стеблевому подземному побегу – столону), с другой – с почечками для снабжения их во время прорастания питательными веществами из материнского клубня. В новых клубнях, образующихся у развившегося растения на окончаниях столонов, которые утолщаются, по сосудисто-волокнистым пучкам передаются синтезируемые в листьях углеводы, аминокислоты, жиры и другие вещества, распределяющиеся по клеткам паренхимы.
Таким образом, растение, строя свое тело, на определенной ступени развития откладывает в запас различные продукты, одни из них находятся в клетках клубня в виде водного раствора – аминокислоты, белки, сахара, минеральные вщества; другие – в виде нерастворимых включений – гранулы (зерна) крахмала, эмульсия жира.
Микроскопическое строение клубня картофеля показано на рисунке.
Под частично оставшимся очень тонким эпидермисом (кожицей) находится перидерма, состоящая из нескольких рядов мертвых сильно вытянутых клеток пробкового камбия («пробки») 2 и двух-трех рядов живых камбиальных клеток (феллодермы) 3, из них формируется пробковый слой.
Эпидермис рано заменяется вторичной покровной тканью – перидермой, поэтому взрослый клубень обычно покрыт только пробкой, более надежно защищающей клубень от механических повреждений, высыхания и проникновения микроорганизмов.
Ниже расположены живые крупные тонкостенные клетки паренхимы 4, вакуоли которых заполнены клеточным соком со свободноплавающими в нем крахмальными зернами.
Цветок — заметная, часто красивая, важная часть цветковых растений. Цветки могут быть крупные и мелкие, ярко окрашенные и зелёные, пахучие и без запаха, одиночные или собранные вместе из многих мелких цветков в одно общее соцветие.
Цветок — видоизменённый укороченный побег, служащий для семенного размножения. Цветком обычно оканчивается главный или боковой побег. Как и всякий побег, цветок развивается из почки.
Строение цветка картофеля
Цветок— репродуктивный орган покрытосеменных растений, состоящий из укороченного стебля (ось цветка), на котором расположены покров цветка (околоцветник), тычинки и пестики, состоящие из одного или несколько плодолистиков.
Ось цветка — называется цветоложем.
Цветоложе, разрастаясь, принимает различную форму плоскую, вогнутую, выпуклую, полушаровидную, конусовидную, удлиненную, колончатую. Цветоложе внизу переходит в цветоножку, соединяющую цветок со стеблем или цветоносом.
Цветки не имеющие цветоножки, называются сидячими. На цветоножке у многих растений располагаются два или один маленьких листочка — прицветники.
Покров цветка — околоцветник — может быть расчленён на чашечку и венчик.
Чашечка образует наружный круг околоцветника, её листочки обычно сравнительно небольших размеров, зелёного цвета.
Различают раздельно- и сростнолистную чашечку. Обычно она выполняет функцию защиты внутренних частей цветка до раскрытия бутона. В некоторых случаях чашечка опадает при распускании цветка, чаще всего она сохраняется и во время цветения.
Части цветка расположенные вокруг тычинок и пестика называют околоцветником.
Внутренние листочки — это лепестки, составляющие венчик.
Наружные листочки — чашелистики — образуют чашечку. Околоцветник, состоящий, из чашечки и венчика называю двойным. Околоцветник, который не подразделяется на венчик и чашечку, а все листочки цветка более или менее одинаковы — простой.
Венчик — внутренняя часть околоцветника, отличается от чашечки яркой окраской и более крупными размерами.
Цвет лепестков обусловлен наличием хромопластов. Различают отдельно- и сростнолепестной венчики. Первый состоит из отдельных лепестков. В сростнолепестных венчиках различают трубку и перпендикулярно расположенный по отношению к ней отгиб, имеющий определённое количество зубцов или лопастей венчика.
Цветки бывают симметричные и несимметричные.
Существуют цветки, не имеющие околоцветника, их называют голыми.
Симметричные (актиноморфные) — если через венчик можно провести много осей симметрии.
Несимметричные (зигоморфные) — если можно провести только одну ось симметрии.
Махровые цветки имеют анормально увеличенное число лепестков.
В большинстве случаев они возникают в результате расщепления лепестков.
Тычинка — часть цветка, представляющая собой своеобразную специализированную структуру, которая образует микроспоры и пыльцу. Состоит из тычиночной нити, посредством которой она прикреплена к цветоложу, и пыльника, содержащего пыльцу.
Число тычинок в цветке является систематическим признаком. Различают тычинки по способу прикрепления к цветоложу, по форме, размеру, строению тычиночных нитей, связника и пыльника. Совокупность тычинок в цветке называют андроцеем.
Тычиночная нить — стерильная часть тычинки, несущая на своей верхушке пыльник. Тычиночная нить бывает прямой, изогнутой, скрученной, извилистой, изломанной.
Корневая система картофеля
По форме — волосовидной, конусовидной, цилиндрической, уплощённой, булавовидной. По характеру поверхности — голой, опушённой, волосистой, с железками. У некоторых растений она короткая или вовсе не развивается.
Пыльник расположен на вершине тычиночной нити и прикреплён к ней связником.
Состоит он из двух половин, соединённых между собой связником. В каждой половине пыльника имеется две полости (пыльцевые мешки, камеры или гнёзда), в которых развивается пыльца.
Как правило, пыльник четырёхгнёздный, но иногда перегородка между гнёздами в каждой половинке разрушается, и пыльник становится двухгнёздным. У некоторых растений пыльник бывает даже одногнёздным.
Очень редко встречается трёхгнёздным. По типу прикрепления к тычиночной нити различают неподвижный, подвижный и качающийся пыльники.
В пыльниках находится пыльца или пыльцевые зёрна.
Строение пыльцевого зерна
Пылинки, образующиеся в пыльниках тычинок, представляют собой мелкие зёрнышки, их так и называют пыльцевые зёрна. Самые крупные достигают 0,5 мм в диаметре, обычно же они гораздо меньше.
Под микроскопом видно, что пылинки разных растений совсем не одинаковы. Они отличаются по размерам, и по форме.
Поверхность пылинки покрыта различными выступами, бугорками.
Попадая на рыльце пестика, пыльцевые зёрна удерживаются при помощи выростов и выделяющейся на рыльце липкой жидкости.
Гнёзда молодого пыльника содержат особые диплоидные клетки.
В результате мейотического деления из каждой клетки образуются четыре гаплоидные споры, которые называются микроспорами за очень маленькие размеры. Здесь же, в полости пыльцевого мешка, микроспоры превращаются в пыльцевые зёрна.
Происходит это следующим образом: ядро микроспоры делится митотически на два ядра— вегетативное и генеративное.
Вокруг ядер концентрируются участки цитоплазмы и формируются две клетки — вегетативная и генеративная. На поверхности цитоплазматической мембраны микроспоры из содержимого пыльцевого мешка образуется очень прочная оболочка, нерастворимая в кислотах и щелочах. Таким образом, каждое пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток и покрыто двумя оболочками.
Множество пыльцевых зёрен составляет пыльцу растения. Пыльца созревает в пыльниках к моменту распускания цветка.
Прорастание пыльцы
Начало прорастание пыльцы связано с митотическим делением, вследствие чего образуются маленькая репродуктивная клетка (из неё развиваются спермии) и большая вегетативная клетка (из неё развивается пыльцевая трубка).
После того как пыльца тем или иным способом попадает на рыльце, начинается её прорастание. Липкая и неровная поверхность рыльца способствует удерживанию пыльцы.
Кроме того, рыльце выделяет специальное вещество (энзим), которое действует на пыльцу, стимулируя её прорастание.
Пыльца набухает, а сдерживающее влияние экзины (наружный слой оболочки пыльцевого зерна) заставляет содержимое пыльцевой клетки разрывать одну из пор, через которую интина (внутренняя, лишенная пор оболочка пыльцевого зерна) выпячивается наружу в виде узкой пыльцевой трубки. В пыльцевую трубку переходит содержимое пыльцевой клетки.
Под эпидермисом рыльца находится рыхлая ткань, в которую проникает пыльцевая трубка.
Она продолжает расти, проходя либо по специальному проводящему каналу между ослизняющимися клетками, либо извилисто по межклеточникам проводниковой ткани столбика. При этом обыкновенно в столбике одновременно продвигается значительное число пыльцевых трубок, и от индивидуальной скорости роста зависит «успех» той или другой трубки.
В пыльцевую трубку переходят два спермия и одно вегетативное ядро. Если образование спермиев в пыльце ещё не произошло, то в пыльцевую трубку переходит генеративная клетка, и здесь уже путём её деления образуются спермии-клетки.
Вегетативное ядро часто располагается впереди, у растущего конца трубки, а за ним последовательно расположены спермии. В пыльцевой трубке цитоплазма находится в постоянном движении.
Пыльца богата питательными веществами.
Эти вещества, особенно углеводы, (сахар, крахмал, пентозаны) усиленно расходуются во время прорастания пыльцы. Кроме углеводов в химический состав пыльцы входят белки, жиры, зола и обширная группа ферментов. В пыльце находится высокое содержание фосфора. Вещества находятся в пыльце в подвижном состоянии. Пыльца легко переносит низкие температуры до — 20Сº и даже ниже, в течение продолжительного времени.
Высокие температуры быстро понижают всхожесть.
Пестик
Пестик— часть цветка, образующая плод. Возникает из плодолистика (листовидная структура, несущая семязачатки) впоследствии срастания краёв последнего. Бывает простым, если составлен одним плодолистиком, и сложным, если составлен несколькими простыми пестиками, сросшимися между собой боковыми стенками.
У некоторых растений пестики недоразвиты и представлены лишь рудиментами. Пестик расчленён на завязь, столбик и рыльце.
Завязь — нижняя часть пестика, в которой находятся семенные зачатки.
Войдя в завязь, пыльцевая трубка растёт дальше и входит в семяпочку в большинстве случаев через пыльцевход (микропиле). Внедряясь в зародышевый мешок, конец пыльцевой трубки лопается, и содержимое изливается на одну из синергид, которая темнеет и быстро разрушается.
Вегетативное ядро разрушается ещё обычно до того, как пыльцевая трубка проникает в зародышевый мешок.
Цветки правильные и неправильные
Листочки околоцветника (простого и двойного) могут располагаться так, что через него можно провести несколько плоскостей симметрии.
Такие цветки называют правильными. Цветки, через которые можно провести одну плоскость симметрии, называют неправильными.
Цветки обоеполые и раздельнополые
Большинство растений имеют цветки, в которых есть как тычинки, так и пестики. Это обоеполые цветки. Но у некоторых растений одни цветки имеют только пестики— пестичные цветки, а другие — только тычинки — тычиночные цветки.
Такие цветки называют раздельнополыми.
Растения однодомные и двудомные
Растения, на которых развиваются как пестичные, так и тычиночные цветки называются однодомными. Двудомные растения — тычиночные цветки на одном растении, а пестичные — на другом.
Существуют виды, у которых на одном растении можно обнаружить обоеполые и однополые цветки. Это так называемые многобрачные (полигамные) растения.
Соцветия
Цветки образуются на побегах.
Очень редко они расположены по одиночке. Гораздо чаще цветки собраны в заметные группы, которые называются соцветиями. Начало изучению соцветий положено было Линнеем. Но для него соцветие не являлось типом ветвления, а способом цветения.
В соцветиях различают главную и боковую оси (сидячие или на цветоножках), то такие соцветия называют простыми.
Если цветки на боковых осях— то это сложные соцветия.
| Тип соцветия | Схема соцветия | Особенности | Пример |
| Простые соцветия | |||
| Кисть |  |
Отдельные боковые цветки сидят на удлинённой главной оси и при этом имеют свои цветоножки, приблизительно равной длины | Черёмуха, ландыш, капуста |
| Колос |  |
Главная ось более или менее удлинённая, но цветки без ножек, т.е. |
При этом соцветие снаружи имеет так называемую обёртку, состоящую из одного или много последовательных рядов прицветных листьев, свободных или сросшихся.
Биологическое значение соцветий
Биологическое значение соцветий в том, что мелкие, часто невзрачные цветки, собранные вместе, становятся заметными, дают наибольшее количество пыльцы и лучше привлекают насекомых, которые переносят пыльцу с цветка на цветок.
Опыление
Для того чтобы произошло оплодотворение, необходимо, чтобы пыльца попала на рыльце пестика.
Процесс переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика называют опылением.
Различают два основных типа опыления: самоопыление и перекрёстное опыление.
Самоопыление
При самоопылении пыльца с тычинки попадает на рыльце пестика того же самого цветка.
Так опыляются пшеница, рис, овёс, ячмень, горох, фасоль, хлопчатник. Самоопыление у растений чаще всего происходит в ещё не раскрывшемся цветке, то есть в бутоне, когда цветок раскроется, оно уже закончено.
При самоопылении сливаются половые клетки, образовавшиеся на одном растении и, следовательно имеющие одинаковые наследственные признаки.
Вот почему потомство, образовавшееся в результате процесса самоопыления, очень похоже на родительское растение.
Перекрёстное опыление
При перекрёстном опылении происходит перекомбинация наследственных признаков отцовского и материнского организмов, и образовавшееся потомство может приобрести новые свойства, которых не было у родителей.
Такое потомство более жизнеспособно. В природе перекрёстное опыление встречается значительно чаще, чем самоопыление.
Перекрёстное опыление осуществляется с помощью разных внешних факторов.
Анемофилия (ветроопыление). У анемофильных растений цветки мелкие, часто собраны в соцветия, пыльцы образуется очень много, она сухая, мелкая, при раскрывании пыльника с силой выбрасывается наружу.
Лёгкая пыльца этих растений может переноситься ветром на расстояния до нескольких сотен километров.
Пыльники расположены на длинных тонких нитях.
Рыльца пестика широкие или длинные, перистые и высовываются из цветков. Анемофилия свойственна почти всем злакам, осокам.
Энтомофилия (перенесение пыльцы насекомыми). Приспособлением растений к энтомофилии являются запах, цвет и размер цветков, липкая пыльца с выростами.
Большинство цветков двуполые, но созревание пыльцы и пестиков происходит не одновременно либо высота рылец больше или меньше высоты пыльников, что служит защитой от самоопыления.
В цветках насекомоопыляемых растений имеются участки, выделяющие сладкий ароматный раствор. Эти участки называются нектарниками.
Нектарники могут находиться в разных местах цветка и иметь разные формы. Насекомые, подлетев к цветку, тянутся к нектарникам и пыльникам и во время трапезы пачкаются пыльцой.
Когда насекомое перебирается на другой цветок, переносимые им пыльцевые зёрна прилипают к рыльцам.
При опылении насекомыми меньше пыльцы тратится впустую, и поэтому растение экономит вещества, производя меньше пыльцы. Пыльцевым зёрнам нет необходимости долго удерживаться в воздухе, и поэтому они могут быть тяжёлыми.
Насекомые могут опылять редко расположенные цветки и цветки в безветренных местах— в лесной чаще или гуще травы.
Как правило, каждый вид растений опыляется насекомыми нескольких видов и каждый вид насекомых-опылителей обслуживает несколько видов растений.
Но есть такие виды растений, цветки которых опыляются насекомыми лишь одного вида. В таких случаях взаимное соответствие образов жизни и строения цветков и насекомых бывает настолько полным, что кажется чудесным.
Орнитофилия (опыление птицами).
Характерно для некоторых тропических растений с яркоокрашенными цветками, обильным выделениям нектара, прочной эластичной структурой.
Гидрофилия (опыление с помощью воды).
Наблюдается у водных растений. Пыльца и рыльце этих растений чаще всего имеют нитеобразную форму.
Зоофилия (опыление с помощью животных). Для этих растений характерны крупные размеры цветка, обильное выделение нектара, содержащего слизи, массовая продукция пыльцы, при опылении летучими мышами — цветение ночью.
Оплодотворение
Пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика и прикрепляется к нему благодаря особенностям строения оболочки, а также липким сахаристым выделениям рыльца, к которым пыльца прилипает.
Пыльцевое зерно набухает и прорастает, превращаясь в длинную, очень тонкую пыльцевую трубку. Пыльцевая трубка образуется в результате деления вегетативной клетки.
Сначала эта трубка растёт между клетками рыльца, затем — столбика и наконец врастает в полость завязи.
Генеративная клетка пыльцевого зерна перемещается в пыльцевую трубку, делится и образует две мужские гаметы (спермии).
Когда пыльцевая трубка через пыльцевход проникает внутрь зародышевого мешка, один из спермиев сливается с яйцеклеткой. Происходит оплодотворение, и образуется зигота.
Второй спермий сливается с ядром крупной центральной клеткой зародышевого мешка. Таким образом, у цветковых растений при оплодотворении происходит два слияния: первый спермий сливается с яйцеклеткой, второй — с крупной центральной клеткой.
Этот процесс открыл в 1898 году русский ботаник, академик С.Г.Навашин и назвал его двойным оплодотворением. Двойное оплодотворение характерно только для цветковых растений.
Образовавшаяся при слиянии гамет зигота делится на две клетки. Каждая из возникших при этом клеток снова делится и т. д. В результате многократных делений клеток развивается многоклеточный зародыш нового растения.
Центральная клетка тоже делится, образуя клетки эндосперма, в которых накапливаются запасы питательных веществ.
Они необходимы для питания и развития зародыша. Из покрова семязачатка развивается семенная кожура. После оплодотворения из семязачатка развивается семя, состоящее из кожуры, зародыша и запаса питательных веществ.
Корневая система картофеля
При прорастании клубней в почве на нижней части ростков появляются первичные корни, а затем у основания каждого столона — вторичные корни. Эту особенность растений используют для получения более раннего урожая картофеля: влажным проращиванием клубней до их посадки вызывают рост первичных клубней на ростках.
Корневая система картофеля располагается в рыхлом пахотном слое почвы, и лить отдельные корни проникают на глубину до 2 м. Скороспелые сорта картофеля имеют менее мощную корневую систему, чем средние и позднеспелые. Так, у сорта Приекульский ранний глубина корней во время цветения достигает 60 см, а диаметр — 50 см, в то время как у сорта Стахановский соответственно — 140 и 90 см.
Одновременно с ростом корневой системы растут стебли и листья, причем наиболее интенсивный прирост их наблюдается при бутонизации.
От мощности корневой системы зависит и мощность куста, а следовательно, и урожай. Вот почему для получения более раннего и высокого урожая картофеля, помимо использования скороспелых сортов, необходимо усиленно развивать корневую систему, что улучшает питание растений. Это достигается как созданием более глубокого рыхлого слоя почвы, так и внесением удобрений, а также обеспечением растений влагой.
5. Картофель
Картофель принадлежит к роду Solanum L. семейства Solanaceae (пасленовые). В состав этого рода входит около 200 культурных, примитивных и диких видов картофеля, в том числе культурные виды S. tuberosum и
S. andigenum. Родина картофеля – Центральная и Южная Америка.
Картофель — многолетнее травянистое растение, размножаемое вегетативно: клубнями или их частями, ростками, черенками, отводками. В сельскохозяйственной практике картофель используют как однолетнее растение с размножением клубнями. В селекционной работе применяют генеративное размножение семенами.
5.1. Особенности строения картофельного растения
при выращивании из семян и клубней
К
артофельное растение может быть получено из семян или вегетативным путем из частей материнского растения — клубней.
Рис. 10. Развитие картофельного растения из семени
Выращенное из семян картофельное растение (рис. 10) образует росток с двумя семядолями (выносимыми на поверхность почвы) и зародышевый корень, несущий многочисленные мелкие корешки. Кроме зародышевого корня, образуются и вторичные корешки, закладывающиеся в основании стебелька, в его узлах, находящихся под землей.
При выращивании из семян растение картофеля имеет достаточно длинный вегетационный период 80 – 100 дней. Образует к концу вегетации клубенек массой 20 – 30 г, который плохо хранится, поэтому данный способ размножения картофеля в производстве не используется.
Выращенное из клубня растение (рис. 11) развивает стебель из его глазка (почки). Зародышевого корня в этом случае не образуется. Сами клубни не несут нормальных корней, вторичные же корешки возникают, как и в первом случае, в узлах стебля в его основании или в столонах и располагаются обычно группами, по три четыре вместе.
Рис. 11.Развитие картофельного растения из клубня
Корневая система картофеля — двух типов. У сеянцев она состоит из главного, стержневого корня и боковых корней. Вегетативно размножаемые растения имеют мочковатые корни: ростковые (первичные), видимые на световых ростках в виде корневых бугорков; пристолонные, расположенные группами по четыре-пять у основания каждого столона, и столонные корни, растущие группами по длине столонов.
Основная масса корней находится на глубине пахотного слоя, некоторые углубляются до 70—80, см и лишь небольшое количество корней проникает на глубину 1,5—2 м. Развитие корней зависит от биологических особенностей сорта и условий возделывания. У ранних сортов глубина проникновения корней в почву меньше, у среднеспелых и поздних — больше. При достаточном увлажнении и хорошем рыхлении почвы мощность корневой системы увеличивается, что обеспечивает получение высоких урожаев.
Клубень представляет собой видоизмененный подземный стебель, образующийся на вершине столона (рис. 12). В раннем возрасте на клубне наблюдаются мелкие чешуйчатые листочки, которые по мере его роста атрофируются, а их листовой след образует рубец—бровь. В пазухах чешуйчатых листочков закладываются покоящиеся почки, образующие так называемые «глазки». В каждом из них расположено по три почки и более, из которых прорастает одна, а остальные развиваются лишь при повреждении основной. Глазки на клубне расположены спирально, преимущественно в верхней части. Число их колеблется, в зависимости от сорта, от 4—5 до 10—15 и прямо коррелирует с количеством стеблей.
П
очка клубня состоит из конуса нарастания с зачатками листьев пазушных почек и зачатков корешков. При прорастании клубня из покоящихся почек глазков образуются ростки. В темноте они тонкие, длинные, этиолированные, иногда красно-фиолетовые или сине-фиолетовые разной интенсивности. На свету образуются короткие, крепкие ростки со свойственным сорту антоцианом (см. рис. 12).
Рис. 12. Строение клубня и светового ростка клубня:
а — бровь; б — глазок; в — чечевички; г — столонный след.
Росток: а — вершинка; б—шейка; в — основание; г — корневые бугорки
Кожура (перидерма) у клубней (в зависимости от сорта) гладкая тонкая, гладкая толстая, сетчатая, шелушащаяся. Толщина кожуры, величина ее клеток и слоистость определяются и внешними условиями. Одностороннее применение калийных и азотных удобрений способствует образованию тонкой кожуры клубня, а фосфорных — более толстой. Пробковая ткань кожуры непроницаема для газов, поэтому дыхание клубня осуществляется через особые органы — чечевички, расположенные в виде точек по всей поверхности клубня. Чечевички закладываются на месте устьиц молодого клубня одновременно с образованием кожуры.
При переувлажнении и уплотнении почвы на чечевичках появляются белые бугорки, состоящие из рыхло расположенных тонкостенных клеток, которые пропускают наружный воздух во внутрилежащие ткани. Усиленное разрастание чечевичек свидетельствует о возможном нарушении дыхания клубней и поражении болезнями, возбудители которых легче проникают в клубень через рыхлые клетки чечевичек.
Стебель картофеля имеет крылья — лентовидные выросты между узлами (рис. 13). Число стеблей в кусте колеблется по сортам от 3—5 до 10—12. Существует определенная связь между числом стеблей, количеством и вел
ичиной клубней. У малостебельных кустов клубней мало (5—10), но они
крупные; у сортов с большим количеством стеблей клубней больше —до 20—25, но они несколько мельче, что хозяйственно целесообразнее, так как клубни массой 50—150 г более устойчивы к механическим повреждениям чем крупные, и они лучше хранятся зимой.
Лист картофеля прерывисто — непарноперисторассеченный (рис. 14). Он состоит из одиночного конечного листочка, размещенных друг против друга нескольких пар боковых листочков и расположенных между ними более мелких элементов — вторичных листочков. Боковые и вторичные листочки черешками прикрепляются к стержню, переходящему в черешок листа.
Лист, независимо от агротехники, — светло-зеленый, темно-зеленый или серовато-зеленый (при сильном опушении). Черешок листа, конечного и вторичных листочков, жилки зеленые или с антоциановой окраской различной степени, которая с возрастом растений бледнеет.
Цветки картофеля собраны в соцветие — сложный завиток (рис. 15). Он состоит из цветоноса, цветоножки и цветка. По форме соцветия компактные или раскидистые.
Для некоторых сортов характерно наличие в развилках цветоносов небольших листочков, называемых «верховыми». Рис.14. Строение листа картофеля
Цветоножки делятся сочленением (пробковым кольцом) на верхнюю и нижнюю части.
Ц
веток картофеля состоит из чашечки с пятью чашелистиками, венчика из пяти лепестков, пяти тычинок, собранных в пыльниковую колонку, и пестика. Остроконечия чашелистиков по форме широкошиловидные, узкошиловидные и длинные листовидные.
Рис. 15. Строение соцветия картофеля
а — цветонос; б — верховые листочки; в — чашечка; г — пробковое кольцо;
д — венчик; е — пыльниковая колонка; ж — пестик; з — цветоножка
Плод картофеля – ягода. Форма ягоды у картофеля чаще круглая, реже — несколько удлиненная и заостренная. Ягода двухгнездная, содержит большое количество мелких семян.