З чого розвивається бульба картоплі. Які основні функції стебла? Підживлення та удобрення картоплі

Картопля відноситься до сімейства пасльонових (Solonaseae), роду картоплі Solanum, що поєднує десятки диких і культурних видів і серед них Solanum tuberosum - вид, що набув найширшого поширення в культурі. Інші види картоплі, що мають багато біологічних і господарсько-цінних ознак, часто використовуються в селекції для виведення нових сортів.

Цикл зростання картоплі умовно поділяють на три періоди. Перший – від сходів до початку цвітіння. На цьому етапі відбувається головним чином накопичення надземної маси (бадилля). Приріст бульб незначний. Другий – період цвітіння до припинення приросту бадилля. Саме тоді відбувається найбільш інтенсивне накопичення маси бульб. Третій період - від припинення приросту бадилля до її природного в'янення. Приріст бадилля припиняється, відбувається визрівання бульб.

Найважливішим у житті картоплі є другий період. У цей час накопичується до 65...75% урожаю бульб. Погодні умови, що у цей період, зазвичай, визначають його рівень. Середньодобові прирости врожаю бульб картоплі деякі особливо сприятливі роки у період можуть досягати до 25...30 кг/сотку на добу. Прирости в 10...15 кг/сотку на добу окремі, порівняно короткі періоди часу відзначаються практично щорічно.

Морфологія картоплі

КЛУБЕНЬ. Однією з найбільш суттєвих особливостей картоплі є те, що її прийнято розмножувати не насінням, як більшість сільськогосподарських культур, а вегетативними органами, такими як бульби, паростки чи живці. Бульба картоплі є потовщене закінчення підземного стебла (столону), перетворений хіба що сховище запасних поживних речовин, необхідні зростання і розвитку рослини у початковий період життя. Під час зростання бульба покрита епідермісом, що легко стирається, який до моменту біологічної зрілості змінюється на коркову кору з чечевичками для газообміну.

У ранній стадії формування бульби на ньому є дрібні лускаті листочки, що не містять хлорофілу, які незабаром атрофуються, а їх листовий слід утворює брову вічка. У пазухах цих листочків знаходяться очі, у кожному з яких закладається по три (і більше) нирки, що покояться. Нирки (очі), що дають початок пагонам, розташовані на бульбі по спіралі, у вершинній частині набагато щільніше, ніж на базальній (пуповинній).

У середньому кожному клубні налічується від 6 до 12 глазков, проте, цей показник сильно варіює залежно від сорту, а межах сорту - за умов вирощування. Зі зростанням маси бульб збільшується і кількість очей. Встановлено, що у ранніх сортівкартоплі проростає понад 60% очей, у середньостиглих – понад 50% і у пізньостиглих – до 50% очей.

Нирки верхівкової частини життєздатніші і проростають раніше нижніх. Проте проростають далеко ще не всі нирки. Зазвичай торкається зростання лише одна найбільш розвинена центральна (домінуюча) нирка, інші грають роль запасних. Якщо перші паростки обламати, інгібітори зростання (які до цього гальмували розвиток розташованих нижче паростків) зникають, а стимулятори зростання сприяють розвитку бічних нирок і нижчих нижків. В результаті з очей рушають у зріст інші нирки, якщо їх видалити, проростають треті, але рослини з них будуть не такими потужними, як з центральної нирки. Тому навесні до посадки важливо захистити бульби від передчасного проростання, пошкодження або обламування перших паростків.

Залежно від розміру на кожному бульбі розвивається обмежена кількість паростків: чим більша бульба, тим більше число основних стебел у рослини картоплі. Між кількістю стебел та кількістю бульб встановлено позитивну залежність. Більшому числу стебел відповідає більша кількість бульб у гнізді. На стеблеобразовательную здатність бульб впливають умови формування та зберігання насіннєвих бульб. Встановлено, що високі температури в період клубнеутворення прискорюють пробудження і збільшують кількість очків, що прокинулися.

Висока температура під час зберігання посилює верхівкове домінування і цим знижує стеблеобразовательную здатність бульб. Навпаки, зберігання насіння за оптимальних умов забезпечує рівномірне пробудження очей та зростання найбільшої кількості паростків – потенційних стебел. Ось чому, дуже важливо знати умови формування та режими зберігання насіннєвої картоплі.

Диким формам картоплі притаманні глибокі очі. У культурної картоплі переважно дрібне закладання очей. За формою, яка визначається ставленням довжини бульб до ширини, бульби сильно різняться. Залежно від сорту вони бувають круглими, овальними, плоскими, довго-овальними, округло-овальними, реповидними та бочкоподібними. Забарвлення бульб і колір м'якоті також дуже різноманітні і є важливими сортовідмітними ознаками. За кольором шкірки розрізняють білі, світло-жовті, рожеві, червоні, червоно-фіолетові з різними відтінками бульби. За фарбуванням м'якоті - білі, кремові, світло-жовті, жовті, синьо-фіолетові, білі з червоними плямами.

КОРНІ. Коріння утворюється лише під зеленими стеблами, тобто столонами. Коренева система рослини, розмноженої вегетативно, мочкувата (на відміну від рослини з ботанічного насіння, що має головний стрижневий корінь з безліччю бічних відгалужень). Кожне стебло має своє окреме кореневу систему. Таким чином, потужність кореневої системи картопляної рослини залежить від кількості стебел. Основна маса коренів (60...85%) знаходиться в орному шарі ґрунту діаметром 0,5 м навколо рослини. Частина коріння картоплі проникає у ґрунт, залежно від її стану, на глибину від одного до двох метрів.

Рослини, які проростають у вологих умовах, формують кореневу систему у верхніх шарах ґрунту і при посусі більше страждають від нестачі вологи. Пізньостиглі сорти завжди утворюють більш потужну кореневу систему, ніж ранньостиглі. Між масою коріння, їх глибиною проникнення в ґрунт і масою бадилля існує позитивна кореляційна залежність.

Стебель. При проростанні бульби з нирок очок, що покояться, утворюються паростки, забарвлення, форма і опушення яких також є сортовою ознакою. Слід, однак, мати на увазі, що морфологічні ознакиЯк бульби, так і паростки можуть значно варіювати в залежності від умов вирощування.

З паростків посадженого в землю бульби розвиваються трав'янисті, три- або чотиригранні надземні стебла, частіше зеленого кольору, іноді з пігментованим фарбуванням, що є відмітною ознакою. Кущ рослини картоплі складається зазвичай з трьох-п'яти, іноді до восьми стебел, які можуть розгалужуватися як під, так і над землею. Швидкостиглі сорти зазвичай бувають менш гілкуються біля основи стебла, пізньостиглі - сильно гілкуються. Рослини, що виросли з великих бульб, мають більше стебел, ніж отримані з дрібних бульб або частин бульби.

ЛИСТ. Листя картоплі - найважливіші органи рослини, у яких під впливом світла здійснюється синтез органічних речовин із води та вуглекислого газу повітря. Регулює тепловий режим рослини. Листя на стеблі розташоване по спіралі. Перші з них більш-менш прості, але в міру розвитку рослин вони стають непарноперистими, з великими супротивними частками, що чергуються. Залежно від кількості стебел, їх розгалуження, довжини міжвузлів і місця розташування листя на стеблі, розрізняють два типи сортів картоплі: листовий, у якого все листя знаходиться на поверхні стебел, і стебловий, у якого вони розподілені по всій довжині стебел. Між цими типами є перехідні форми. Хоча тип облистненості типовий для сорту, на нього впливають і умови вирощування. Зазвичай стебловий тип продуктивніший, ніж листовий.

КВІТКА. Квітки картоплі зібрані в суцвіття, що є складним завитком, розташованим на загальному квітконосі різної довжини. Схильність до цвітіння залежить від сорту та фотоперіодичних умов. Квітки типу п'ятірного. Забарвлення віночка різноманітна: біле, червоно-фіолетове, синьо-фіолетове і синє з різними відтінками, є важливою сортовідмітною ознакою.

Плід. Картопля, як правило, самозапильна культура, але зустрічаються і перехресно-запилювані рослини. Після запліднення дозріває плід - округла, м'ясиста, соковита, двогніздна дрібнонасінні ягоди зеленого кольору. Кожна ягода має від 50 до 100 дрібного білого насіння, що несуть властивості обох батьків. Так як більшість сортів гібридного походження, що вирощуються, тому навіть у разі простого успадкування ботанічні насіння є генетично неоднорідними. При розмноженні таким насінням виходить гамма рослин, відмінних від батьків, і один від одного за морфологічними та господарсько-цінними ознаками. Вони в переважній більшості поступаються вихідному сорту за врожаєм, стійкістю до хвороб, іншими господарсько-цінними ознаками.

Фізіологія картоплі

Дозрілий бульба спочатку впадає в стан спокою і не проростає навіть в умовах максимально сприятливих для розвитку. Період спокою - фізіологічний стан бульб, при якому припиняється зростання меристемних тканин, слабшає дихання, різко знижується обмін речовин, є важливою біологічною властивістю, що дозволяє зберегти бульби протягом кількох осінньо-зимових місяців без зниження продуктивності насіннєвого матеріалу та смакових якостей продовольчої картоплі.

Тривалість періоду є типовою для кожного сорту. Вона залежить від вмісту у шкірці інгібіторів зростання, кількість яких у період зберігання зменшується. Одночасно зростає концентрація ростових речовин, що спочатку присутні в мікроскопічних кількостях, а також вміст розчинних запасних речовин. Відповідно посилюється готовність бульби до проростання.

У більшості сортів період спокою триває понад два місяці. Як правило, у пізньостиглих сортів картоплі вона триваліша, ніж у ранніх, однак у всіх групах стиглості є «швидкі» та «уповільнені» сорти. Тривалість періоду спокою значною мірою залежить від умов проростання, термінів збирання та умов зберігання. Бульби, убрані в незрілому стані, характеризуються більш тривалим періодом спокою, ніж ті, що дозріли у ґрунті. Оскільки розпад інгібіторів проростання тісно пов'язаний з інтенсивністю дихання, всі заходи, що сприяють обмеженню дихання, подовжують період спокою. Основним способом збереження періоду спокою є зберігання картоплі за низької температури. Пошкоджені бульби проростають швидше, ніж непошкоджені. Що частково пов'язане зі втратою шкірки, що містить інгібітори росту, та частково зростанням інтенсивності дихання при загоєнні поранень. Тому обережне прибирання та сортування бульб мають велике значення для збереження періоду спокою. Різними хімічними речовинамиможна подовжити (профама, хлорпрофама) або прискорити (тіомочевина, гіберелінова кислота) період спокою бульб.
Для проростання, тобто. для вигонки сплячих бруньок, що досягли фази готовності до проростання, бульба не вимагає води, достатньо лише кисню повітря і температури в межах +8...10 С. За рахунок резервів маткового бульби молоді рослини деякий час розвиваються незалежно від поживних речовин і води в ґрунті . Число що з'явилися паростків залежить від вмісту поживних речовин у бульбі, тобто від його величини. Дрібні бульби зазвичай формують один-два основних стебла з порівняно невеликою кількістю столонів і великих бульб, тоді як великі посадкові бульби утворюють потужні кущі з великою кількістю дрібніших бульб.

У процесі переходу бульб від стану спокою до проростання та зростання проростків вони фізіологічно старіють, що залежить від суми середньодобових температур вище 00С та тривалості періоду початку проростання. Високий фізіологічний вік посадкових бульб надає різний вплив на врожай. По-перше, він скорочує термін від посадки до появи сходу (на 14 діб). Зсувається вегетаційний період картоплі. Рослини потрапляють у більш сприятливі умови (висока вологість ґрунту та інсоляція); по-друге, він гальмує зростання гички. Зниження маси бадилля при клубнеобразовании веде до зменшення приросту бульб. Так як тривалість періоду зростання та розвитку від сходів до дозрівання не змінюється, більш високий урожай виходить при ранньому збиранні, а нижчий - на момент дозрівання. Залежно від метеорологічних умов цього року вплив фізіологічного віку на бульбоутворення посилюється чи слабшає. У роки з літньою посухою або з сильним розвитком фітофторозу важливо забезпечити швидкий розвиток бадилля навесні. Вищі позитивні температури сприятливо впливають в розвитку бадилля, послаблюють дію фізіологічного віку, а низькі, навпаки, посилюють його.

Фізіологічний вік у багатьох сортів пов'язаний з верхівковим домінуванням, при цьому бульбонесучих стебел і відповідно столонів і бульб утворюється мало. Крім того, фізіологічно старі бульби схильні при механічному впливі до чорної плямистості м'якоті, а під впливом бактеріальних збудників – і до ураження чорною ніжкою.

У зв'язку з цим необхідно оптимізувати фізіологічний вік, залежно від мети використання бульб. Так, для вирощування ранньої картоплі застосовують посадковий матеріал зрілого фізіологічного віку, для досягнення високих урожаїв дозрілої картоплі - нижчої. Для отримання високих урожаїв у сортів різних групстиглості необхідний посадковий матеріал різного фізіологічного віку. Рання картопля вимагає суми температур у межах 400...5000С, середньорання - 600...800, середньопізня - 800...10000С.

Фотоперіодичні умови мають велике значення на розвиток картоплі. За цвітіння картопля - рослина довгого, а з клубнеутворення - короткого дня. При короткому дні утворення бульб та їх дозрівання відбувається раніше. При ранньому збиранні вони дають у таких умовах вищий урожай, ніж умовах довгого дня. Сорти, які у північних регіонах відомі як пізньостиглі, у південніших районах під впливом коротких днів і більш високих температур вимагають меншої кількості доби до настання дозрівання та навпаки.

При більш ранній посадці картопля розвивається в умовах довгого дня, за рахунок чого підвищується утворення бадилля. Врожайність картоплі є похідною від кількості стебел, кількості бульб на стеблі та їх середньої маси. Усі проведені агротехнічні заходимають бути спрямовані створення оптимальних умов для названих чинників врожайності.

Урожайність картоплі залежить від ефективного використання фотосинтетично активної сонячної радіації, тому агротехніка обробітку має бути спрямована на найбільш повне використання ФАР шляхом створення продуктивної листової поверхні асиміляційної та її тривалого використання. До початку бульбоутворення площа листя має покрити 50% поверхні землі у ранніх та до 70% - у пізніх сортів. Під час повного цвітіння (через 20...30 діб) стеблестою повинен стулятися. Утворення такої асимілюючої маси та її збереження пов'язані з формуванням та активністю кореневої системи. Що робить важливими питання мінерального харчування рослин та підтримання ґрунту протягом усього періоду вегетації у пухкому, чистому від бур'янів стані.

Накопичення продуктів асиміляції у бульбах залежить від тривалості та інтенсивності їх утворення. Чим пізніше відмирає бадилля, тим терміни зростання бульб довші. Інтенсивність накопичення речовин бульбами залежить від кількості асимілянтів, що постачаються листям, по-перше, від індексу листової поверхні, тобто відношення площі листя до площі ґрунту. На її величину впливають добрива, оптимальна густота стояння та захист рослин від хвороб та шкідників. По-друге, процес залежить від того, як використовуються асимілянти. Цей показник сортотипний мало залежить від агротехнічних заходів.

БІОЛОГІЧНІ ВИМОГИ ДО УМОВ ВИРОБУ

Картопля – надзвичайно пластична культура. Він може рости і на крайньому півдні та далеко на півночі. Але нормальне зростання та розвиток картоплі може відбуватися лише за умови забезпечення певною кількістю світла, тепла, повітря, води та їжі.

ВИМОГА ДО ТЕМПЕРАТУРИ. Картопля - рослина помірного клімату, сильно пригнічується при температурах понад +250С, у той же час вона погано переносить температуру ґрунту нижче +7...80С. Картопля чутлива і до низьких температур. При високій відносній вологості повітря та заморозках до мінус 1,5...2,00С із середньою тривалістю 5...6 годин бадилля картоплі чорніє і гине. Однак при поступовому зниженні температури в рослинах накопичуються цукру, що підвищує їхню стійкість до заморозків до -2...30С, а іноді і до -40С. Пошкоджені заморозками молоді рослини мають гарну регенераційну здатність: при достатньому забезпеченні елементами живлення та вологою вони порівняно швидко формують вегетативну систему. Однак у цих випадках різко знижується врожай бульб через уповільнення розвитку рослин. На таких ділянках ефективне підживлення азотними добривами.

Бульби картоплі зазвичай не виносять температуру -1...20С, що пов'язано, перш за все, з високим (до 75% і більше) вмістом у них води. Однак в окремі роки завдяки поступовому охолодженню бульб восени, в них накопичується значна кількість цукру (іноді до 8%) так, що вони можуть навіть перезимувати в грунті. Перезимовані бульби зазвичай рано прокидаються, рушають у ріст і часто стають місцем тимчасового проживання комах-шкідників (жуків, попелиць).

Бульби, що піддалися при зберіганні впливу низьких позитивних температур, набувають солодкого смаку внаслідок утворення цукрів. Щоби цукру перетворилися на крохмаль, і нормальний смак повернувся такі бульби необхідно витримати деякий час за умов кімнатної температури.

Бульби, що пройшли період спокою при зберіганні та висаджені в ґрунт, починають проростати при температурі +3...50С, але при цьому відбувається дуже слабке зростання та розвиток нирок без утворення кореневої системи. При температурах нижче +30С і вище +310С зростання та розвиток нирок на бульбах затримуються, а перебування картоплі протягом кількох днів при -1...1,50С та +350С зазвичай веде до пошкодження нирок.

Повноцінне зростання надземної маси можливе лише за достатнього розвитку коренів, які утворюються, зазвичай, за нормальної температури не нижче +70С. При нижчій температурі висаджені бульби довго лежать у ґрунті без появи гички. При цьому за рахунок наявних поживних речовин на них можуть утворитися нові бульби. Таке явище часто спостерігається при посадці картоплі в холодну перезволожену землю з температурою нижче +70, або, навпаки, занадто суху при температурі вище +250С. Оптимальною для проростання бульб є температура ґрунту +18...200С. Сходи в цьому випадку з'являються на 10...12-й день після посадки, у той час як при температурах ґрунту +14...16 - на 18...22-й, а при +10...120С - на 25...27-й день. При температурах ґрунту вище +25 і нижче +50С проростання картоплі сповільнюється, а то й зовсім припиняється.

Сходи картоплі краще розвиваються за прохолодної вологої погоди. У цей період ніжні молоді рослини дуже чутливі до спеки та суховинь. Найбільш сприятливою зростання надземної маси картоплі є температура грунту +15...200С. За температур вище +400С зростання бадилля припиняється. При +500С дихання досягає максимуму, йде посилена витрата органічних речовин - рослина в'яне та гине.

Початок бульбоутворення у більшості сортів збігається з бутонізацією. Найбільш інтенсивно цей процес йде за середньодобової температури грунту +16...190С (вдень +19...220С, вночі +12...140С). При температурі ґрунту нижче +6 і вище +290С приріст бульб стримується. Бульби при цьому не утворюються або стають млявими, їх м'якоть чорніє від спричинених спекою некрозів (при проростанні таких бульб виникають ниткоподібні паростки).

Оптимальна середньодобова температура повітря для асиміляції картоплі +200С (денна +250С, нічна +160С). При тривалому високій температурі(Більше +300С) інтенсивність асиміляції помітно знижується, що веде до зупинки зростання бульб та огрубіння їх шкірки. У такі періоди витрата вуглеводів на дихання може перевищувати їх накопичення у процесі асиміляції, що затримує бульбоутворення. При цьому можна спостерігати в'ялі бульби.

Загальна потреба картоплі в теплі за період від посадки до появи сходів ранніх сортів – 3000С, середньоранніх – 330…3500С, середньопізніх – 360…3850С. Сума ефективних температур (вище +100С) за вегетаційний період, необхідна для повного розвитку рослин, для ранніх та середньоранніх сортів у середньому дорівнює 1000...14000С, для середньостиглих та середньопізніх - 1400...18000С.

ВИМОГИ ДО СВІТЛА. Картопля справедливо вважають світлолюбною рослиною. Навіть невелике зменшення освітлення викликає пожовтіння бадилля, витягування стебел і затримку утворення молодих бульб. Сильне затінення рослин супроводжується різким зниженням росту бульб (утворюється лише бадилля з тендітними та витягнутими стеблами, у ґрунті – довгі столони з невеликими потовщеннями на кінці). Це відбувається через нездатність (за умов затінення) картоплі до асиміляції вуглекислого газу. А зріджені посадки не забезпечують повного поглинання сонячної радіації. Тому важливо створювати найкращі умови освітленості, необхідні для рослин картоплі в конкретних умовах обробітку з урахуванням сорту, величини посадкового матеріалу, родючості ґрунту та рівня вологозабезпеченості.

Оптимальні умови освітленості рослин створюються за густоти посадки, що забезпечує формування 40...50 тис. м2 листової поверхні на 1 га. Для цього на кожній сотні потрібно вирощувати від 400 до 600 кущів. Поступово протягом дня освітлення рослин картоплі досягається при розміщенні рядків картоплі з півночі на південь. Допускаються невеликі відхилення. У цьому випадку листовий апарат через кращу освітленість працює більш продуктивно, що збільшує врожайність на 10...15%, а крохмалистість бульб - на 1...2%.

Певний інтерес представляють рекомендації вчених щодо розширення міжрядь із звичайних 70 см до 90 см за збереження однакової кількості рослин на одиниці площі. Це створює сприятливі умови для поглинання сонячної радіації, що впливає на накопичення врожаю бульб.

Бульби, що пролежали кілька днів після викопування на світлі, зеленіють – у них утворюється хлорофіл. Під впливом прямого або розсіяного сонячного світла вміст соланіну в бульбах збільшується до 300...400 мг/кг замість звичайних 20...100 мг/кг. Потім соланін перетворюється на глюкозид соланіну, що є антисептичною речовиною. Для насіннєвої картоплі таке озеленення корисне, тому що завдяки цьому бульби надійно захищаються від хвороб та шкідників у період зберігання. Продовольчу та кормову картоплю слід оберігати від озеленення, оскільки вона при цьому набуває неприємного смаку і стає отруйною.

ВИМОГА ДО ВОЛОГИ. Картопля – рослина, вимоглива до вологи. Необхідність витрачати велику кількість води на накопичення врожаю, пов'язана з його біологічними особливостями. Відомо, що 70...80% маси бульб та 80...85% маси бадилля припадає на воду. Маючи в своєму розпорядженні значну листову поверхню, а, отже, витрачаючи велику кількість води на випаровування, картопля має відносно слаборозвинену і до того ж неглибоко залягає кореневу систему. Маса коренів у порівнянні з масою листя у нього не перевищує 8%, а коренева система на 60...65% розташовується в шарі до 20 см, ще 16...18% - у шарі 20...40 см і лише 17 ...20% - у шарі ґрунту глибше 40 см.

Транспіраційний коефіцієнт картоплі становить приблизно 550 (при коливаннях від 167 до 660), тобто. На формування 1 т сухої речовини рослини витрачає 550 т води. Простий приклад: для виробництва 100 кг сухої речовини (500 кг бульб із сотки) рослинам необхідно 30 т води.

Потреба картоплі у воді змінюється за фазами зростання. Для проростання достатньо вологи материнського бульби. У цій фазі картопля не залежить від ґрунтової вологи і вимагає лише тепла та кисню. Тому суха весна зі швидким прогріванням ґрунту для нього корисна. У період формування бадилля до початку бульбоутворення його потреба у воді низька, завдяки чому рослини порівняно легко переносять посушливу погоду. У період цвітіння, коли поверхня листя, що випаровує, максимальна і почалося утворення бульб, потреба у волозі різко зростає. Нестача вологи в грунті тим часом призводить до сильного зниження врожаю. Навіть короткочасні посухи зменшують його на 15...20%. Наприкінці вегетації рослин, коли в'яне бадилля, потреба картоплі у воді знову знижується.

При теплій сухій погоді до кінця вегетації на бульбах утворюється міцна товста шкірка, яка оберігає їх від механічних пошкоджень під час збирання та забезпечує кращу безпеку в зимовий період. Високий вміст вологи у ґрунті у цей період сприяє приросту бульб, затягує їх дозрівання. Такі бульби мають низький вміст сухої речовини, ніжну шкірку, легко ушкоджуються при збиранні та погано зберігаються.

Картопля дуже чутлива до різких змін температури та вологості ґрунту. Тому в регіоні Південного Уралу постачання рослин картоплі водою – основне завдання для досягнення стабільних та високих урожаїв, особливо у період утворення бульб та їх зростання.

Урожайність картоплі ранніх та середньоранніх сортів визначається запасами вологи, накопиченими у ґрунті до весни, та опадами першої половини літа, середньостиглих та середньопізніх сортів – опадами липня, серпня і навіть вересня. Найбільш сприятливі умови для зростання та утворення високого врожаю бульб створюються при вологості грунту 70...80% повної польової вологоємності (ППВ) у зоні поширення основної маси коренів, а період накопичення крохмалю в бульбах - 60...65% ППВ.
Нетривалі посухи картопля переносить, але більш тривалі періоди сильно знижують урожай. Зниження вологості ґрунту до 60% ППВ зменшує врожай бульб на 3...9%, а до 40% - на 40...43%.

Для забезпечення високих урожаїв картоплі на Південному Уралінеобхідно, щоб за вегетацію випало 250...300 мм опадів. Якщо враховувати втрати вологи з поверхні ґрунту, водоспоживання посівами картоплі значно зростає, особливо з просуванням у спекотніші південні райони. У умовах недостатня кількість вологи має заповнюватися зрошенням.

ВИМОГИ ДО ПОВІТРЯНОГО РЕЖИМУ ҐРУНТУ. Перезволоження ґрунту в окремі роки призводить до задихання бульб. Перший сигнал кисневого голодування – розростання на поверхні бульби білих пухких сочевичок. Пізніше, якщо ґрунт не розпушити і не відвести надлишок води з ділянки, такі бульби загниють.

Картопля - культура пухких ґрунтів, протягом усієї вегетації, для нормального зростання та розвитку їй необхідні добре аеровані ґрунти. Чим менша щільність грунту і краще постачання бульб киснем, тим вище врожайність картоплі. Це пояснюється тим, що рослини картоплі споживають кореневою системою велику кількість кисню із ґрунтового повітря у процесі дихання, особливо у період утворення бульб. Щоб мати достатню кількість кисню у ґрунті, необхідно зберігати її у досить пухкому стані з об'ємною масою 1...1,2 г/см3. У пухких ґрунтах краще відбувається газообмін між ґрунтовим та атмосферним повітрям. При нестачі кисню у ґрунті бульби пізно зав'язуються, картопля не встигає накопичити високого врожаю. У надмірно зволожених, сильно ущільнених, і погано оброблених грунтах вміст кисню нерідко знижується до 2%, а вміст вуглекислого газу різко збільшується. У таких умовах бульби картоплі задихаються та загниють. Оптимальна концентрація кисню у ґрунті для дихання коренів – не менше 5%, а для формування та зростання бульб – не менше 20% від обсягу повітря, що міститься у ґрунті. Концентрація СО2 у ґрунті не повинна перевищувати 1%.

ВИМОГИ ДО ПОВІТРЯ. Крім повітряного режиму ґрунту, велике значення для життєдіяльності рослин картоплі має забезпеченість їх вуглекислим газом у надземному шарі повітря. Як відомо, вуглець повітря є основним хімічним елементом, із якого будується органічна речовина рослин. Близько 95% свого тіла рослини картоплі будують за рахунок СО2, яку отримують з повітря та води, що надходить із ґрунту.

При врожаї 250 кг із 1 сотки картопля за вегетацію поглинає близько 150...200 кг вуглекислоти, або близько 1,5 кг/добу. У той самий час внесені на 1 сотку 400 кг гною при розкладанні можуть лише 90 кг вуглекислого газу. Більшість СО2 рослини картоплі споживають із приземного шару повітря. Тому для кращого газообміну між ґрунтовим та атмосферним повітрям важливо підтримувати ґрунт у пухкому стані.

Оптимальна для зростання та розвитку рослин картоплі відносна вологість атмосферного повітря - 80...90%. За більш високої вологості повітря створюються умови сприятливі у розвиток низки хвороб картоплі. При тривалому збереженні її нижче 80% різко зростає випаровування з поверхні ґрунту та транспірація рослинами, листя втрачає тургор, зменшується фотосинтезуюча поверхня посівів. Якщо відносна вологість повітря в період бутонізації - кінця цвітіння 30...40%, різко знижуються бульбоутворення, накопичення маси бульб і відповідно врожайність картоплі.

Цікаво, що картопля чуйно реагує і на зміни атмосферного тиску. Так, наприклад, американський біолог Френк Браун встановив, що при підвищенні тиску обсяг, що поглинається рослинами картоплі кисню, зменшується, а при зниженні атмосферного тиску швидкість поглинання кисню збільшується. Але найдивніше те, що всі зміни у картоплі відбуваються за два дні до змін в атмосферному тиску. Таким чином, за чутливістю картопля набагато випереджала найсучасніші барометри, до того ж під час дослідів вона була поміщена в герметично закриті контейнери. Ці дані підтверджують той факт, що рослини картоплі перебувають у тісному взаємозв'язку з довкіллям, А знати і використовувати ці зв'язки собі на користь - необхідність кожного картопляра.

ОСОБЛИВОСТІ МІНЕРАЛЬНОГО ХАРЧУВАННЯ. Для нормального зростання та розвитку картопля потребує 26 різних хімічних елементів. Однак в умовах більшості ґрунтово-кліматичних зон він відчуває найбільшу потребу в так званих макроелементах: азоті, фосфорі та калії, кальції та магнії. Встановлено, що на утворення однієї тонни бульб з відповідною кількістю бадилля та кореневих залишків картопля виносить із ґрунту в середньому 5 кг азоту, 2 кг фосфору, 9 кг калію, 4 кг кальцію та 2 кг магнію. Що необхідно враховувати під час внесення добрив.

АЗОТ. Потреба в азоті картопля відчуває з моменту проростання бульби, утворення кореневої системи та паростків. Якщо першому етапі розвитку новоутворення клітин йде з допомогою азоту материнського бульби, то наступного зростання цих запасів не вистачає і рослини отримує необхідний азот із ґрунту через кореневу систему. У рослину картоплі азот надходить протягом усієї вегетації, але найбільша її кількість поглинається в період бутонізації - цвітіння.

Азот необхідний для нормальної течії в рослині процесів синтезу білків і вуглеводів, дуже впливає на зростання надземної маси картоплі і вміст крохмалю в бульбах. При нестачі азоту надземні органи розвиваються слабо, зменшується облистяність, знижується продуктивність роботи листового апарату, врожай та крохмалистість бульб. При надмірному азотному живленні спостерігається надмірне зростання бадилля, так зване «жування», затримується утворення бульб і подовжується період вегетації; знижується стійкість рослин до різним захворюванням, погіршується збереження бульб. Отже, рослині шкідливий як недолік, і надлишок азоту. При нормальному азотному живленні рослини картоплі краще засвоює калій та фосфор.

ФОСФОР. Відіграє велику роль у поліпшенні вуглеводного та білкового обміну, прискорює розвиток рослин, підвищує темпи формування кореневої системи, прискорює бульбоутворення, збільшує врожайність та крохмалистість, покращує лежкість та насіннєві якості бульб. Крім того, фосфор позитивно впливає на водний режим рослин, знижуючи шкідливий вплив посухи. Недолік фосфору викликає затримку росту та розвитку рослин, знижується гіллястість куща, затримується бутонізація, цвітіння та бульбоутворення. Іноді брак фосфору позначається як залозистої плямистості на бульбах.

КАЛІЙ. Бере участь у процесах фотосинтезу, білковому та вуглеводному обмінах, суттєво впливає на величину та якість (особливо крохмалистість) урожаю картоплі, підвищує стійкість рослин до хвороб. Він відіграє виняткову роль у водному режимі рослин, завдяки чому сприяє підвищенню стійкості картоплі до посухи та заморозків. При калійному голодуванні порушується зростання, розвиток картоплі, стебла мають укорочені міжвузля і стають неміцними, а листя крихкими. Кущ відстає в рості, набуває розвалистої форми, затримує цвітіння. Бульби при нестачі калію набувають дещо подовженої форми, бувають дрібними, погано зберігаються в зимовий період. Калійні добрива, Що містять багато хлору, знижують крохмалистість бульб.

КАЛЬЦІЙ. Необхідний, перш за все, для нормального розвитку кореневої системи. Рослини картоплі без великої шкоди переносять кислі та слаболужні грунти, однак оптимальним для неї грунтовим середовищем є рН = 5...6. Тому на сильно кислих ґрунтах картопля позитивно відгукується на внесення вапна. Крім того, кальцій впливає на підвищення крохмалистості бульб, покращення кулінарних та смакових якостей вареної картоплі.

МАГНІЙ. Відіграє важливу роль у життєдіяльності картоплі. Входить до складу хлорофілу та виконує відповідальні функції у вуглеводному обміні. При нестачі магнію послаблюється опірність рослин до хвороб та несприятливих умов середовища. Використання магнієвих добривзбільшує врожайність бульб та вміст у них крохмалю.

Необхідно пам'ятати, що вміст поживних елементів у ґрунті у доступній для рослин формі непостійно, воно знаходиться у прямій залежності від вологості ґрунту. Чим вона вища, тим більше мінеральних солей, тому вплив добрив на врожай картоплі найефективніше виявляється у роки з недостатнім зволоженням. У перший період життя картопля вимагає трохи поживних речовин і споживає їх з материнського бульби. У міру зростання бадилля потреба в них збільшується. Найбільше елементів живлення картопля споживає у періоди інтенсивного наростання надземної маси утворення бульб. Що зазвичай збігається з періодом цвітіння, на той час рослини картоплі споживають із ґрунту близько 60% азоту, 55...58% фосфору і понад 50% калію загальної потреби у цих елементах. До кінця вегетації, як тільки бадилля починає відмирати, надходження мінеральних речовин із ґрунту зменшується, а до моменту природного засихання листя - припиняється.

Мікроелементи. Достатнє та своєчасне забезпечення картоплі основними елементами харчування дозволяє пом'якшити дію несприятливих умов, що створюються при її вирощуванні в польових умовах, та отримати високі та стійкі врожаї бульб хорошої якості. Разом з цим необхідно пам'ятати, що для нормального росту та розвитку картопляної рослини та отримання високих урожаїв бульб картопля має бути забезпечена ще такими мікроелементами, як залізо, мідь, бор, кобальт, марганець, сірка, молібден, цинк та деякі інші.

Мікроелементи - хімічні елементи, що містяться в рослинних та тваринних організмах у дуже невеликих кількостях (зазвичай тисячні частки відсотка і нижче) та необхідні для їх нормальної життєдіяльності. Важлива біологічна роль мікроелементів у харчуванні рослин у час загальновизнана. Вони беруть участь у всіх фізіологічних та біохімічних процесах, є складовою ферментів і активізують їх діяльність, входять до складу вітамінів та ростових речовин. Мікроелементи відіграють активну роль в окисно-відновних реакціях, білковому обміні, регулюють водний режим рослин, підвищують посухостійкість, істотно впливають на продуктивність фотосинтезу, позитивно впливають на врожайність, підвищують якість бульб і стійкість рослин картоплі до хвороб. При їх нестачі уповільнюється зростання та розвиток рослин картоплі, розвиваються хвороби, а повна відсутність одного з мікроелементів може призвести до загибелі рослин.

ВИМОГИ ДО ҐРУНТУ. Картопля не дуже вимогливий до ґрунтових умов. Найкраще росте і дає високий урожай бульб хорошої якості на досить аерованому, пухкому, здатному до кришення і легко прогрівається грунту, але при відповідній агротехніці його можна вирощувати майже на будь-яких грунтах. Картопля порівняно добре переносить слабокислі ґрунти, особливо при внесенні органічних добрив. Найкращі умови зростання рослин створюються при грунтової реакції (рН) в інтервалі 5...6. На сильнокислих та лужних ґрунтах якість картоплі погіршується.

Для обробітку картоплі найбільш придатні суглинні грунти та піщані суглинки. При хорошому постачанні вологою (близькі ґрунтові води або достатня кількість опадів) придатні й піщані ґрунти. Тяжкі суглинні і глинисті грунти, як правило, схильні до переущільнення грунту, погано аеруються, повільно прогріваються навесні, перешкоджають вільному розвитку кореневої системи та бульб, сприяють захворюванню рослин внаслідок надмірної зволоженості, а тому мало придатні для обробітку карт. Восени за дощової погоди на таких ґрунтах утруднюється збирання бульб. Для поліпшення структури ці ґрунти вимагають внесення великих кількостей органічних добрив та більш інтенсивної обробки. Не підходять для картоплі і засоленого грунту, так як ця культура характеризується дуже поганою солевитривалістю.

Картопля в харчовому раціоні людини займає чи не основне місце, поступаючись споживанням хіба що хлібу. Але мало хто замислюється, наскільки складно влаштована ця рослина з наукового погляду. Воно має унікальні особливості, властиві лише йому.

Біологічні особливості

Картопля є однією з провідних продовольчих культур. Він займає не тільки перше місце серед сільськогосподарських культур з виробництва білка, але й має один з найвищих рівнів пристосованості.

Батьківщина картоплі – тропічна зона континенту Південна Америка. Перші центри походження розташовані у Болівії та Перу, у гірській місцевості 2000-4800 м над рівнем моря), а також у помірних поясах Чилі (0-250 м над рівнем моря).

Людина ввела картоплю в культуру понад 8000 років тому. Спочатку території, на яких його обробляли, знаходилися в Південно-Східному Перу та Північно-Західній Болівії. У Росії її ця сільськогосподарська культура виникла за правління Петра I. Саме цей правитель узаконив повсюдне вирощування картоплі.

Надземна частина

Рослина картоплі – це кущ, що складається з 4-8 стебел. Гіллястість залежить від терміну дозрівання. У скоростиглих сортів, як правило, спостерігається слабка гіллястість у основи стебла, а у пізньостиглих - сильна. Велика насіннєва картопля, а точніше бульба, утворює втечу з великою кількістю стебел, ніж дрібна.

За кількістю листя рослини картоплі теж можуть сильно відрізнятися. Облистяність може бути слабкою, але зустрічаються і такі втечі, коли стебел майже не видно за численним листям. За формою куща виділяють сорти з кущами компактної форми, розлогими і напіврозкидними кущами. Виходячи із положення стебел, розрізняють прямостоячі, розвалисті та напіврозвалисті кущі.

Коренева система

Що стосується кореневої системи картоплі, то вона мочкувата і по суті є сукупністю окремо взятих стебел. Проникнення коріння в ґрунт багато в чому залежить від його типу. Але в середньому глибина проникнення коливається в межах від 20 до 40 см. Крім цього, в орному шарі коріння розростається убік на 50-60 см.

Надземна частина рослини: лист і квітка картоплі

Лист простий непарно-перисто-розсіченого типу. Якщо розглядати його складові, то можна побачити кілька пар часток, часточок і часточок, які розташовані в різних поєднаннях на головному черешку. А закінчується листок картоплі однією непарною часткою. Характерні особливості листа (ступінь розсіченості, величина і форма часток, розмір та положення черешка) є важливими сортовими ознаками. Платівка листа завжди знаходиться в опущеному положенні, колір варіює від жовто-зеленого до темно-зеленого.

Суцвіття картоплі є сукупністю вилкоподібно розбіжних завитків, кількість яких від 2 до 4. Вони розташовані на квітконосі, що закладається в пазусі листа (6-8). Квітка картоплі 5-членна, має спайнолисту чашечку і неповно зрощені білі, або сині частки віночка. Кількість тичинок дорівнює 5. Пильовики у них жовті або помаранчеві. Зав'язь верхня, як правило, двогніздова.

Механізм формування бульб

Бульба картоплі - втеча, але не надземна, а підземна. Його формування відбувається в такий спосіб. Зважаючи на підвищену концентрацію поживних речовин у верхній частині бульби, при посадці спостерігається проростання нирок не всіх очей, а лише тих, що розташовуються у верхній його частині. Колір паростків залежить від сорту і може бути зеленим, червоно-фіолетовим або синьо-фіолетовим. Коли рослина досягає висоти 10-20 см, то підземна частина його стебел дає пагони - столони, товщина та довжина яких становлять 2-3 мм та 5-15 см відповідно. Їхні кінці поступово товщають, перетворюючись таким чином на бульби.

Будова бульби

Бульба картоплі є укороченим потовщеним стеблом, про що свідчать численні подібності, особливо помітні на ранній стадії розвитку. Це, зокрема, наявність лускатих листочків, у пазухах яких формуються нирки, що покояться, кількість яких варіюється від 2 до 4 в кожному вічку. Також подібність полягає в аналогічному чергуванні та розташування тканин та судинних пучків у бульб і стебел. А утворення хлорофілу в бульбі стає очевидним, коли під впливом світла він зеленіє. Саме тому в місцях зберігання, погано захищених від світла, часто трапляються зелені бульби картоплі, які вживати не можна.

Верхня, наймолодша частина бульби містить більше очок, ніж середня, а тим більше стара, нижня, або пуповинна частина. Тому і нирки верхівкової частини розвиваються сильнішими та життєздатними. Відомо, що найчастіше в окремому оці в першу чергу проростає центральна нирка, яка є найбільш розвиненою. У разі видалення паростка починають розвиватися і рушати в зріст запасні з яких будуть слабшими, ніж із центральної нирки. Отже, насіннєва картопля у період зимового зберігання не варто регулярно звільняти від паростків. Це може призвести до того, що рослини утворюватимуться не з центральної нирки, а із запасних, тобто будуть слабшими.

Молодий бульба картоплі зовні покриває шар епідермісу, який згодом замінюється на щільну, не пропускає повітря, - перидерму. У процесі зростання та розвитку бульби із зовнішнього шару утворюється шкірка бульби. Особлива інтенсивність цього процесу спостерігається, коли за кілька днів до видалення бадилля.

Дихання бульб і випаровування вологи здійснюється за допомогою сочевичок. Їх закладка під продихами формується бульби відбувається одночасно з утворенням перидерми. Саме через них у бульбу потрапляє кисень і виводяться вуглекислий газта водяні пари.

Чи залежить будова бульби від сорту картоплі

Будова бульби картоплі у ранніх та пізніх сортів може відрізнятися. Наприклад, пізні сорти характеризуються наявністю у бульб більш щільної коркової тканини.

Бульби можуть мати найрізноманітнішу форму, що залежить від сорту та умов вирощування. Варіанти форми – кругла, подовжена, овальна, округло-овальна, реповидна, бочкоподібна тощо.

Найбільшу цінність у господарському відношенні мають сорти, що мають круглі бульби та поверхневі очі. Така форма ідеальна для механізованої посадки та збирання врожаю, а поверхневе розташування очок полегшує механічне очищення шкірки та миття.

Колір бульб буває різним - білим, світло-жовтим, рожевим, червоним, червоно- та синьо-фіолетовим. Таким чином, зовнішня будова бульби картоплі є сортовою приналежністю. М'якуш бульб також відрізняється за відтінком: він може бути білим, жовтим або світло-жовтим.

Бульба картоплі: хімічний склад

Найбільш глибокий стан природного спокою бульб спостерігається в період збирання картоплі восени. У міру наближення весни воно поступово слабшає, тому що інгібітори зростання вже не такі активні. У цей час відбувається утворення речовин, що стимулюють зростання. Вони й спонукають до зростання нирки.

У зимовий час за умов сухого приміщення з температурою повітря 1-3 °С картопля добре зберігається, не проростаючи, протягом 6-7 місяців. Через цей час при підвищенні температури повітря до 10-12 ° С і достатньому припливу кисню починаються ростові процеси.

Бульба картоплі містить значний запас поживних речовин, які необхідні для зростання та розвитку рослини в початковий період життя. У складі його сухої речовини є понад 26 різних хімічних елементів. Склад може змінюватись в залежності від сорту, ґрунту, кліматичних умов та добрив.

Середні величини вмісту у хімічному складі бульб різних речовин такі: вода 75%, крохмаль 20,4%, цукор 0,3%, сирий протеїн 2%, жир 0,1%, клітковина 1,1%, зола 1,1%.

Крохмаль у бульбах картоплі впливає на смакові якості. Чим більше крохмалю, тим картопля смачніша. У разі збільшення концентрації сирого протеїну смакові якості, навпаки, погіршуються. За крохмалистістю судять про кулінарні властивості картоплі. Її підвищення зумовлює зростання борошнистості м'якоті, поліпшення розварюваності.

Розмноження

Розмноження картоплі можна здійснити двома способами – вегетативним та статевим шляхом.

Вегетативний спосіб розмноження - це вирощування картоплі з бульб. Також до цього способу відноситься розмноження за допомогою відрізків стебел, на яких обов'язково повинна бути одна верхівкова або кілька бічних вегетативних бруньок.

Найпоширеніший спосіб - це вирощування картоплі із бульб. А стеблові живці висаджують у тих випадках, коли кількість бульб обмежена, а якийсь новий цінний сорт вимагає швидкого введення в практику.

Механізм статевого розмноження картоплі складніший і пов'язаний з використанням справжнього насіння, що формується в плодах (помідорчики), що утворюються на стеблах дорослих рослинних організмів. Особливість полягає в тому, що у разі статевого розмноження всі дочірні рослини мають генетичну різноманітність. Насіння, що міститься в одному плоді, може дати початок великій кількості різноманітних форм рослин, але при цьому жодна з них не повторюватиме особливості материнської рослини.