Картофель и его значение.
Картофель - многолетнее травянистое клубненосное растение, но в культуре используется как однолетнее. Размножается обычно вегетативным путем - клубнями. В селекционной практике часто используют семенное размножение.
Картофель относиться к семейству пасленовые (Solanaceae), роду Solanum, объединяющему десятки диких и культурных видов и среди них Solanum tuberosum - вид, получивший самое широкое распространение в культуре.
Стебли картофеля травянистые, ребристые, трех- или четырехгранные, в различной степени опушенные. В начале стебель прямостоячий, позже развалистый. Из клубня в большинстве случаев образуется 3…5 стеблей.
Окраска стеблей зеленая, однако, у некоторых сортов она маскируется антоцианом, который придает стеблям красновато-бурый оттенок. Высота стебля сильно изменяется (от 30 до 150 см) в зависимости от условий выращивания и сорта.
Листья на стебле расположены по спирали. Первые у них более или менее простые, но по мере развития растений они становятся непарноперистыми, с чередующимися супротивными крупными долями.
Цветки картофеля собраны в соцветия, представляющие собой расходящиеся сложные завитки, расположенные на общем цветоносе различной длины. Цветки пятерного типа. Чашечка цветка спайнопятилистная, чашелистики, сросшиеся у основания. Венчик колесовидный, состоит из пяти сросшихся лепестков. Картофель, как правило, самоопыляющаяся культура, но встречаются и перекрестно-опыляемые растения.
Плод - двухгнездная мелкосеменная (50…100 мелких белых семян) ягода шаровидной или овальной формы зеленого цвета. Масса 1000 семян около 0.5 г.
Корневая система, выращенная из клубня, мочковатая. Она представляет собой совокупность корневых систем отдельных стеблей. Корни образуются только подземными стеблями, то есть столонами.
Клубень картофеля представляет собой утолщенное окончание подземного побега (столона). Он служит хранилищем запасных веществ. В зависимости от сорта, клубни сильно различаются по форме - от удлиненно-овальной до круглой. Цвет мякоти желтый, кремовый или белый, а кожуры - светлый, фиолетовый, розовый, охристый или красный.
Многочисленные исследования и опыт картофелеводов показывает, что из всех сельскохозяйственных культур картофель наиболее пластичный, но нормально расти и развиваться может при обеспечении в определенных количествах светом, теплом, воздухом, водой и пищей.
Отношение к свету. Картофель - светолюбивое растение. При недостаточной освещенности стебли формируются тонкими и вытянутыми в длину, ботва желтеет, задерживается цветение и снижается продуктивность фотосинтеза. Под влиянием различной продолжительности освещения и качества света у растений наблюдается морфологические изменения. По-разному формируется площадь листьев, изменяется содержание хлорофилла в них.
Средняя интенсивность фотосинтеза у картофеля 9-14 мг на 1 дм/час. Однако при оптимальных условиях он, может достигать 50-100 мг. Температура, при которой интенсивность фотосинтеза достигает самого высокого уровня, составляет 20-25°С. Оптимальная освещенность для фотосинтеза 40-60 тыс., лк. У картофеля при 60-90 тыс. люкс при оптимальных температурах и содержании СО2, в атмосфере наступает световое насыщение.
Для образования и роста клубней оптимальной является 12-15-часовая продолжительность светового дня. В зависимости от региона растения картофеля получают от 1500 до 2000 световых часов.
Для формирования урожая клубней 40,0-50.0 т/га необходимо ассимилировать в течение вегетационного периода 30-40 т углекислого газа. Поэтому концентрация углекислого газа в посадках картофеля имеет важное значение - чем она выше, тем выше интенсивность фотосинтеза. При увеличении содержания СО; до 1 мг на 1л воздуха интенсивность фотосинтеза повышается почти в 2 раза.
Различные по времени вегетации сорта не одинаково реагируют на длину дня. Ранние сорта дают более высокие урожаи в условиях длинного дня, а поздние - в условиях короткого. Клубнеобразование идет более интенсивно при коротком дне.
Отношение к температуре. Картофель - является относительно холодостойкой культурой. Клубни картофеля начинают прорастать при температуре не ниже 3-5°С. В фазе роста и образования клубней оптимальная среднесуточная температура почвы 17Со (дневная +20Со, ночная +12…+14Со). Рост и развитие картофеля сдерживается, если температура повышается до +29…+30Со.
Сумма эффективных температур для роста и развития сортов картофеля составляет 1000…1400Со, для более поздних - 1400…2000 Со.
Ботва картофеля повреждается заморозками при температурах от -1.5 до -1.7Со, клубни при температуре почвы от -1 до - 2Со. Весной при температуре ниже -2Со, ботва погибает, но с установлением положительных температур снова отрастает, однако в этих случаях резко снижается урожай клубней из-за замедленного развития растений.
Картофель разных групп спелости отличается по длине вегетационного периода от 60 до 170 суток.
Отношение к влаге. Картофель - культура достаточно требовательная к влаге, что связано, прежде всего, с формированием мошной наземной массы при слабом развитии корневой системы. За вегетационный период растений расходуют много воды. Однако основное ее количество (более 95%) испаряется, а на создание органического вещества используется незначительная часть израсходованной воды.
Один гектар картофеля испаряет за вегетационный период 2000-4000 м3 воды. Из них примерно половину испаряют растения, а половину - почва. В зависимости от погодных условий, коэффициент транспирации картофеля колеблется от 167 до 659, а в зависимости от плодородия почвы может изменяться от 460 на удобренных участках до 955 на не удобренных.
В первой половине вегетации интенсивность транспирации невысокая. В фазе цветения, активного клубнеобразования и роста клубней она резко возрастает, а к концу вегетации снова снижается.
Степень обеспеченности растений влагой существенно влияет на нарастание наземной вегетативной массы картофеля. Один куст в зависимости от влажности почвы температуры, удобрения за летний период испаряет 60-70 кг поды, При этом расход воды значительно выше на легких супесчаных почвах и меньше на суглинистых.
При относительно равномерном распределении осадков в течение вегетационного периода их сумма должна составлять для раннеспелых сортов 200, а для позднеспелых -260мм. По мнению А.Г. Лорха высокий урожай клубней можно получить, если за вегетационный период выпадает 350 мм осадков.
Потребность картофеля во влаге по фазам роста и развития неодинакова. В период от посадки до начала бутонизации оптимальная влажность почвы равна 60% ПВ. Относительный уровень влажности почвы для растений картофеля в период от начала бутонизации до конца пвегепин составляет 80% ПВ, Оптимальная влажность почвы после окончания цветения 80-70% ПВ.
Отношение картофеля к почвам. Картофель не очень требователен к почвенным условиям. Лучше всего растет и дает высокий урожай клубней хорошего качества на достаточно аэрированной, рыхлой, способной к орошению и легко прогреваемой почве, но при соответствующей агротехнике его можно выращивать почти на любых почвах. При урожайности клубней 500 г/куст (250 ц/га) они должны вытеснить пространство объемом в 0.5 дмі, что на 1 га составляет 200-250 мі.
Почвенная реакция (рН) находиться в интервале 4.5-7.5, но наиболее благоприятной считается (pH) 5,6-5,8. Для возделывания картофеля особенно пригодны суглинистые почвы и песчаные суглинки. При хорошем снабжении влагой пригодны и песчаные почвы. На более тяжелых суглинках с плохой аэрацией, медленно прогреваемых весной, урожай обычно ниже. При недостатке кислорода в почве затрудняется образование клубней, они плохо растут и развиваются.
Требования к питательным веществам. Картофель очень требователен к питательным веществам. Для получения высоких урожаев и хорошего качества клубней, они должны быть доступны для растений, в необходимом количестве и в нужной форме. Высокая продуктивность картофеля обуславливает его повышенную потребность в питательных веществах. Установлено, что наибольшую потребность испытывает картофель в азоте и калии. Азота для позднего картофеля необходимо 30…55 кг д.в. на 100 центнеров массы, для раннего около 50…60 кг д.в. на 100 центнеров массы. Соотношения поглощения азота, фосфора, калия составляет 1:0,4:1,7, а оптимальным соотношением для продовольственного картофеля является 1:0,8:1,1а для картофеля на семенные цели 1:1.0-1.2:1.5-2.2.
Сорта картофеля по-разному избирают условия внешней среды, в том числе и элементы корневого питания. Кроме того, избирательная способность картофеля изменяется в ходе роста и развития растения. Происходит это потому, что характер биохимических процессов в растении изменяется, и нередко по мере развития растения формируются органы, которые имеют иной химический состав, чем органы, которые образовались раньше.
Потребность картофеля в питательных веществах проявляется до образования органической субстанции. Во время цветения поглощается 75% требуемого азота, 66% калия, 50% фосфора.
Органические удобрения имеют большое значение для увеличения урожаев картофеля. Они содержат все питательные вещества необходимые картофелю - азот, фосфор, калий, кальций, магний, железа и микроэлементы - бор, марганец, молибден, медь, цинк и др.
По данным БелНИИКПО на легких песчаных почвах при внесении органических удобрений при норме 20…40 т/га от каждой тонны в среднем прибавка урожая клубней составляет 3…3.5 ц/га (центральные районы), до 4…4.5 ц/га (в западных районах). На глинистых и суглинистых 1 тонна навоза (при норме внесения 40 т/га) в среднем дает 1.5…2 ц прироста урожая. По данным БелНИИКПО на 1 т удобрения прибавка урожая на суглинистых почвах, в зависимости от разных доз составляли: при норме 20 т/га - 125кг, 40 т/га - 117кг, 60 т/га - 118кг, 80 т/га - 101кг.
Из минеральных удобрений в условиях Белоруссии считается применение средних доз минеральных удобрений в пределах 200…300 кг д.в., способствует увеличению урожайности картофеля на 50 - 90 ц/га. В опытах БелНИИКПО внесение N60P90K120 по фонам 20; 40; 60 т/га навоза повышало урожай клубней соответственно на 71; 56; 44 ц/га.