96 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Строение картофеля корня клубня стебля и листьев

Клубень картофеля, корневая система и надземная часть: описание, характеристики

Картофель в пищевом рационе человека занимает чуть ли не основное место, уступая по потреблению разве что хлебу. Но мало кто задумывается, насколько сложно устроено это растение с научной точки зрения. Оно обладает уникальными особенностями, присущими лишь ему.

Биологические особенности

Картофель является одной из ведущих продовольственных культур. Он занимает не только 1-е место среди сельскохозяйственных культур по производству белка, но и обладает одним из самых высоких уровней приспособленности.

Родина картофеля – тропическая зона континента Южная Америка. Первые центры происхождения расположены в Боливии и Перу, в горной местности Анд (высота 2000-4800 м над уровнем моря), а также в умеренных поясах Чили (0-250 м над уровнем моря).

Человек ввел картофель в культуру более 8000 лет тому назад. Первоначально территории, на которых его возделывали, находились в Юго-Восточном Перу и Северо-Западной Боливии. В России эта сельскохозяйственная культура появилась во времена правления Петра I. Именно этот правитель узаконил повсеместное выращивание картофеля.

Надземная часть

Растение картофеля – это куст, который состоит из 4-8 стеблей. Ветвистость зависит от срока созревания. У скороспелых сортов, как правило, наблюдается слабая ветвистость у основания стебля, а у позднеспелых – сильная. Крупный семенной картофель, а точнее клубень, образовывает побег с большим количеством стеблей, чем мелкий.

По количеству листьев растения картофеля тоже могут сильно отличаться. Облиственность может быть слабой, но встречаются и такие побеги, когда стеблей почти не видно за многочисленными листьями. По форме куста выделяют сорта с кустами компактной формы, раскидистыми и полураскидистыми кустами. Исходя из положения стеблей, различают прямостоячие, развалистые и полуразвалистые кусты.

Корневая система

Что касается корневой системы картофеля, то она мочковатая и по сути является совокупностью корневых систем отдельно взятых стеблей. Проникновение корней в почву во многом зависит от ее типа. Но в среднем глубина проникновения колеблется в пределах от 20 до 40 см. Помимо этого, в пахотном слое корни разрастаются в стороны на 50-60 см.

Надземная часть растения: лист и цветок картофеля

Лист простой непарно-перисто-рассеченного типа. Если рассматривать его составляющие, то можно увидеть нескольких пар долей, долек и долечек, которые расположены в различных сочетаниях на главном черешке. А заканчивается лист картофеля одной непарной долей. Характерные особенности листа (степень рассеченности, величина и форма долей, размер и положение черешка) являются важными сортовыми признаками. Пластинка листа всегда находится в опущенном положении, цвет варьирует от желто-зеленого до темно-зеленого.

Механизм формирования клубней

Клубень картофеля – побег, но не надземный, а подземный. Его формирование происходит следующим образом. Ввиду повышенной концентрации питательных веществ в верхней части клубня, при посадке наблюдается прорастание почек не всех глазков, а только тех, что располагаются в верхней его части. Цвет ростков зависит от сорта и может быть зеленым, красно-фиолетовым или сине-фиолетовым. Когда растение достигает высоты 10-20 см, то подземная часть его стеблей дает побеги — столоны, толщина и длина которых составляют 2-3 мм и 5-15 см соответственно. Их концы постепенно утолщаются, превращаясь таким образом в клубни.

Строение клубня

Клубень картофеля является укороченным утолщенным стеблем, о чем свидетельствуют многочисленные сходства, особенно заметные на ранней стадии развития. Это, в частности, наличие чешуйчатых листочков, в пазухах которых формируются покоящиеся почки, количество которых варьируется от 2 до 4 в каждом глазке. Также сходство состоит в аналогичном чередовании и расположении тканей и сосудистых пучков у клубней и стеблей. А образование хлорофилла в клубне становится очевидным, когда под воздействием света он зеленеет. Именно поэтому в местах хранения, плохо защищенных от света, часто попадаются зеленые клубни картофеля, которые в пищу употреблять нельзя.

Верхняя, наиболее молодая часть клубня содержит больше глазков, чем средняя, а тем более самая старая, нижняя, или пуповинная часть. Поэтому и почки верхушечной части развиваются более сильными и жизнеспособными. Известно, что чаще всего в отдельно взятом глазке в первую очередь прорастает центральная почка, которая является наиболее развитой. В случае удаления ростка начинают развиваться и трогаться в рост запасные почки, растения из которых будут более слабыми, нежели из центральной почки. Следовательно, семенной картофель в период зимнего хранения не стоит регулярно освобождать от ростков. Это может привести к тому, что растения будут образовываться не из центральной почки, а из запасных, то есть будут более слабыми.

Дыхание клубней и испарение влаги осуществляется при помощи чечевичек. Их закладка под устьицами формирующегося клубня происходит одновременно с образованием перидермы. Именно через них в клубень попадает кислород и выводятся углекислый газ и водяные пары.

Зависит ли строение клубня от сорта картофеля

Строение клубня картофеля у ранних и поздних сортов может различаться. Например, поздние сорта характеризуются наличием у клубней более плотной пробковой ткани.

Клубни могут иметь самую разнообразную форму, зависящую от сорта и условий возделывания. Варианты формы — круглая, удлиненная, овальная, округло-овальная, реповидная, бочковидная и т.д.

Наибольшей ценностью в хозяйственном отношении обладают сорта, имеющие круглые клубни и поверхностные глазки. Такая форма идеальна для механизированной посадки и уборки урожая, а поверхностное расположение глазков облегчает механическую очистку кожуры и мытье.

Цвет клубней бывает самым различным — белым, светло-желтым, розовым, красным, красно- и сине-фиолетовым. Таким образом, внешнее строение клубня картофеля является сортовой принадлежностью. Мякоть клубней также отличается по оттенку: она может быть белой, желтой или светло-желтой.

Клубень картофеля: химический состав

Наиболее глубокое состояние естественного покоя клубней наблюдается в период уборки картофеля осенью. По мере приближения весны оно постепенно ослабевает, так как ингибиторы роста уже не так активны. В это время происходит образование веществ, стимулирующих рост. Они и побуждают к росту почки.

В зимнее время в условиях сухого помещения с температурой воздуха 1-3 °С картофель хорошо хранится, не прорастая, в течение 6-7 месяцев. Спустя это время при повышении температуры воздуха до 10-12 °С и достаточном притоке кислорода начинаются ростовые процессы.

Клубень картофеля содержит значительный запас питательных веществ, которые необходимы для роста и развития растения в начальный период жизни. В составе его сухого вещества имеется более 26 различных химических элементов. Состав может варьироваться в зависимости от сорта, почвы, климатических условий и удобрений.

Средние величины содержания в химическом составе клубней различных веществ таковы: вода 75%, крахмал 20,4%, сахар 0,3%, сырой протеин 2%, жир 0,1%, клетчатка 1,1%, зола 1,1%.

Крахмал в клубнях картофеля влияет на вкусовые качества. Чем больше крахмала, тем картофель вкуснее. В случае увеличения концентрации сырого протеина вкусовые качества, напротив, ухудшаются. По крахмалистости судят о кулинарных свойствах картофеля. Ее повышение обуславливает возрастание мучнистости мякоти, улучшение развариваемости.

Размножение

Размножение картофеля можно осуществить двумя способами – вегетативным и половым путем.

Вегетативный способ размножения – это есть выращивание картофеля из клубней. Также к данному способу относится размножение с помощью отрезков стеблей, на которых обязательно должна иметься одна верхушечная или несколько боковых вегетативных почек.

Самый распространенный способ — это выращивание картофеля из клубней. А стеблевые черенки высаживают в тех случаях, когда количество клубней ограничено, а какой-нибудь новый ценный сорт требует быстрого введения в практику.

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.

Читать еще:  Сладкий перец биг папа

Описание и строение клубня картофеля

Выращивая картофель, вряд ли кто-то серьёзно задумывается над строением клубня и его химических свойствах, однако обо всём что мы едим желательно знать как можно больше. Простая с виду картошка, таит в себе много интересных фактов, о которых вы сейчас и узнаете.

Что такое клубень картофеля?

Научное и «простонародное» определение клубня имеют существенные отличия, поэтому, чтобы прийти к истине, стоит сопоставить собственные знания с академическим значением этого понятия.

Определение клубня

Картофельный клубень являет собой своеобразное вегетативное утолщение стебля культуры, формирующееся в подземной части растения. Находящийся под почвой стебель принято называть «столоном», а на самих клубнях можно различить узлы (глазки) и междоузлия.

В структуру каждого такого узла входит листовой след, который в благоприятных условиях быстро растёт и превращается в новый стебель, который в дальнейшем будет представлять стандартную вегетативную надземную часть картофельного куста.

Внутреннее и внешнее строение

Если внешнее строение клубня можно частично оценить при визуальном осмотре, то его внутренние элементы, вместе с основными слоями, придётся рассматривать под микроскопом. Именно он позволяет увидеть эпидермис, кору, камбий, сердцевину и сосудистые щепотки овоща, а также узнать, как выглядит подземная часть стебля в разрезе.

Эпидермис (у зрелых клубней его называют шкуркой) — самый верхний, защитный слой, состоящий из опробкованных клеток перидермы (ещё одна укрывная ткань). Сразу под этим слоем находится кора, образованная паренхимными клетками с крахмальными зёрнами и ситоподобными трубками флоэмы (являют собой ведущие элементы луба).

Под корой можно рассмотреть слой камбиальных клеток, от которого до центральной части клубня отходят ксилемные элементы.

В центральной части картофеля сосредоточено большое количество паренхимных сердцевинных клеток, а сама средина расходится к ним радиальными лучами. Паренхимные клетки клубневой части содержат в себе крахмальные зёрна, наибольшее количество которых сосредоточено во внутренней части коры и внешних слоях сердцевины.

Меньше всего этих элементов содержится в водянистых клетках центральной части сердцевины.

Биологические особенности

Биологические особенности роста и развития картофеля во многом зависят от сорта овоща, но в среднем первый урожай можно собирать уже через 80–150 дней, после высадки посадочного материла. Все клубни начинают своё развитие от латеральных подпочвенных почек, которые формируются при основании главного стебля. В максимально благоприятных условиях, в определённый момент удлинение столона останавливается, а находящиеся внутри его апикальной области клетки вначале расширяются, а затем начинают своё продольное деление.

Все вместе описанные процессы вызывают набухание субапикального участка столона, что внешне проявляется цветением растения (в редких случаях оно отсутствует).

Увеличиваясь в размерах, новые картофельные клубни накапливают белки и углеводы, по большей части представленные крахмалом. С их появлением метаболическая активность внутри клубня немного снижается, и он начинает играть роль обычного сосуда для хранения питательных веществ. В среднем, доля крахмала внутри овоща составляет не меньше 18% от его общей свежей массы.

После отмирания надземных побегов (зелёный цвет сменяется коричневым, а затем лозы полностью засыхают) можно приступать к сбору урожая, ведь клубни картофеля уже точно успели затвердеть и вероятность повреждения плодов во время сбора максимально снизилась.

Химический состав и пищевая ценность

Химический состав съедобной части картофеля во многом зависит от сорта культуры, условий её произрастания, ухода за растением и зрелости самых клубней. В среднем в процентном соотношении одна картофелина содержит в себе:

  • 75% воды;
  • 18% крахмала;
  • 2% сырого белка (азотистых веществ);
  • 1,5% сахаров;
  • 1% клетчатки;
  • 0,1% жиров;
  • 0,2% титруемых кислот;
  • 0,1% фенольных соединений;
  • 0,6: пектиновых компонентов;
  • 1,6% органических соединений (в частности, нуклеиновых кислот, гликоалкалоидов);
  • 1,1% минеральных веществ.

При хранении собранного урожая количество содержащегося в клубнях крахмала снижается, что объясняется гидролитическим распадом его сахаров под воздействием пониженных температур в хранилище. Помимо уже указанных веществ, зрелые картофельные клубни полезны для человеческого организма ещё и высоким содержанием витаминов С, В1, В2, В6, К, РР.

Что же касается калорийности приготовленного картофеля, то в 100 г пюре содержится примерно 66 ккал, а старые клубни, приготовленные в мундире, характеризуются наличием 78–80 ккал.

Как развивается клубень картофеля

Принимая во внимание биологические особенности картофельных плодов можно чётко определить все стадии его развития. Как известно, картофелины образуются утолщениями корневищ (подземной стеблевой части), развивающимися в нижних листовых пазухах, поэтому в жизненном цикле картофеля различают несколько основных этапов:

  1. Инициация и активный рост клубней.
  2. Период покоя без существенных изменений характеристик основной части растения.
  3. Прорастание, которое, в конечном счёте, приводит к последующей вегетативной генерации (под воздействием усилившегося клеточного метаболизма из глазков начинают появляться проростки).
  4. После прорастания картофеля начинается формирование всех растительных частей культуры, происходит фотосинтез.

На образование новых клубней (будущего урожая) необходимо не меньше 30–60 дней с момента высадки семенного материала, после чего, в течение следующего 1-2 месяцев, новые плоды будут расти и развиваться до состояния полной зрелости.

Примечательно, что образование подземных частей многих сортов картофеля завершается тогда, когда почва прогревается до температуры +25…+27 °C.

Почему клубень картофеля следует считать видоизменённым побегом?

Если внимательно изучить ботаническое описание картофеля, то ответить на этот вопрос совсем не сложно. Все подземные побеги с формирующимися клубневыми утолщениями в верхушечной части, являются продолжением надземного стебля, поскольку берут своё начало от его основания. Однако ткани клубней во многом отличаются от тканей надземной части, поэтому об их вегетативном происхождении свидетельствует наличие на молодом картофеле недоразвитых, чешуеобразных листовых пластин. Отмирая, они оставляют на поверхности будущего урожая дугообразные отметины, с 2-3 почками внутри. Вместе с бровками такие следы формируют летки.

Дополнительным свидетельством того, что клубень можно рассматривать как видоизменённый побег, служит его способность к изменению цвета при воздействии солнечного излучения. Несмотря на отсутствие в плодах картофеля хлорофилла, они могут зеленеть не хуже листвы и надземной части стебля.

Вредители и болезни

Несмотря на то, какой сорт картофеля перед вами, он наверняка состоит из стандартного набора тканей, слегка отличающихся своей структурой. Правда, именно эти отличия часто влияют на устойчивость растения к разнообразным овощным недугам и вредителям, поэтому полностью исключить вероятность появления проблем невозможно.

Самыми частыми причинами нарушения развития культуры становятся:

  1. Фитофтороз — заболевание, вызванное мицелиальным микроорганизмом Phytophthora infestans, который быстро распространяется в тканях листовых пластин и самых клубнях. Патоген долгое время сохраняется в растительных остатках с прошлого сезона и успешно зимует в почве, поэтому для предупреждения заражения культуры не стоит оставлять на огороде мусор, а саму почву перед морозами лучше перекопать. При сильном заражении, без фунгицидных составов обойтись не получиться, а значит стоит обратить внимание на современные препараты вроде «Ацидана», «Татту», «Бордосской смеси», приобрести которые можно в любом садоводческом магазине.
  2. Спорангии. Этот недуг часто вызван воздействием на растение бесполых микроскопических спор, которые в благоприятных условиях очень быстро перемещаются по воздуху или воде. Попадая на листву картофеля, они высвобождают зооспоры, а те, в свою очередь, отправляют зародышевую трубку в ткани зелёной части растения. Внешне наличие проблемы заметно по коричневым пятнам, образующимся на разных участках листьев. Со временем такие участки растягиваются и приводят к активизации гнилостных процессов в эпидермисе растения.
  3. Парша (обыкновенная и серебристая). В первом случае развитие проблемы вызывает патогенный микроорганизм Streptomyces scabies, а во втором растение страдает от Helminthosporium solani. Первыми признаками заболеваний считается появление на растении коричневых пятен неправильной формы и образование светло-коричневых участков на самих клубнях, которые быстро изменяют проходимость кожицы и нарушают влагообмен. Вкус поражённого картофеля может не отличаться от свойств здоровых экземпляров, но качество плодов всё равно будет снижено (обычно у инфицированного растения замедляется рост и мельчают клубни). Идеальными условиями для активного развития болезни будет повышенная влажность воздуха на фоне высокой температуры окружающей среды.
  4. Ооспороз (парша бугристая) — ещё одна грибковая болезнь картофеля, возбудителем которой в данном случае является гриб Polyscytalum pustulans. Он изменяет состояние глазок на поверхности клубней и проявляется в виде округлых пустул, цвет которых практически не отличается от окраса основной поверхности здорового картофеля. Как и в предыдущих случаях, справиться с проблемой помогут своевременные профилактические мероприятия (например, соблюдение севооборота и своевременный уход за почвой) и использование фунгицидов.

Из вредителей, особенно опасными для картофельных насаждений считаются колорадский жук, фторимея (она же картофельная моль), нематоды и большая тля, чьё присутствие можно заметить по ухудшению состояния зелёной массы культуры. Кроме того, не меньше вреда ей приносят слизни, прокладывающие туннели внутри плодов и вызывающие их гниение.

Бороться с вредителями можно путём регулярного ручного сбора взрослых особей и личинок, а также с помощью специальных инсектицидов, вроде «Бомбардир», «Калипсо», «Каратэ Зеон».

Внимательно изучив особенности строения, роста и развития картофельных клубней, а также уделив внимание требованиям к выращиванию культуры, можно существенно снизить вероятность развития любой из перечисленных проблем, а всё что останется — наслаждаться вкусными и питательными картофельными плодами.

Что такое клубень картофеля: ботаническое описание, развитие и применение

Научное название картофеля — паслен клубненосный. Но обычно и клубни, и растение в целом называют картошкой. Мы расскажем об анатомическом строении клубней картофеля. Эта информация поможет начинающим фермерам грамотно расходовать урожай и получать ценный посевной материал.

Что представляет собой клубень картофеля

Чем является клубень картофеля? Это вегетативное утолщение, или чрезмерно разросшаяся почка на корне растения, пригодная в пищу.

По сути клубень — это видоизмененный побег паслена клубненосного. Развивается на вершине столона — бокового побега с удлиненными междоузлиями и недоразвитыми листьями.

Как выглядит

В зависимости от сорта клубни бывают круглой, овальной, продолговатой и веретеновидной формы. Мякоть — белого, желтого, кремового, оранжевого цвета. Плотная кожица — розового, желтого, бежевого, коричневого или фиолетового цвета.

Интересно! У сорта картофеля Взрыв мякоть и кожица темно-фиолетового цвета с ореховым привкусом и ароматом.

Строение клубня

Мякоть состоит из утолщенной крахмалистой плотной ткани. Клубень покрыт пробковой корочкой, которая грубеет по мере старения (см. фото).

На заметку! Родина паслена клубненосного — Южная Америка, где он впервые был окультурен.

Внутреннее

Рассмотреть внутреннее строение картофелины можно только на свежем срезе. Подземный стебель в разрезе включает такие слои:

  • эпидермис — опробкованные клетки перидермы;
  • кора — паренхимные клетки с крахмальными зернами;
  • камбий — камбиальные клетки с ксилемными элементами;
  • сердцевина — паренхимные клетки с радиальными лучами.

Сердцевина содержит наименьшее количество крахмальных зерен. Это самая грубая часть мякоти.

Внешнее

Клубень — семенной материал для вегетативного размножения картофеля. На его поверхности располагается 7-15 глазков, по 3 почки с зачатками листьев и корешков в каждом. В рост идет исключительно центральная почка, из которой развиваются надземные побеги и корни.

Внимание! Если ростки из центрального побега повреждены, происходит замещение за счет боковых почек. Но такие побеги всегда слабее и плохо переносят неблагоприятные погодные условия в момент интенсивной вегетации.

Зависит ли от сорта

Общее строение клубня картофеля у всех сортов одинаковое. Различие лишь в окраске мякоти и кожицы картофелины и соотношении внутренних слоев по толщине.

Читать еще:  Правильная посадка и уход за декоративной фасолью

Другие составляющие растения

Надземная часть картофеля включает:

  1. Стебли. Прямостоячие, мясистые, с прижатыми волосками, высотой от 30 до 140 см. Обычно на кусте образуется 4-7 стеблей.
  2. Листья. Прерывисто-непарноперисторассеченные, с 6-10 яйцевидными листочками заостренной формы. Гладкие с наружной и опушенные, ребристые с внутренней стороны. Расположены на стеблях по спирали.
  3. Цветки. Пятичленные, собраны на верхушке в соцветия-завитки. Чашечка состоит из 5 чашелистиков. Венчик спайнолепестной, белого, желтого, розового, фиолетового цвета. После опыления пестика превращается в плод-ягоду.
  4. Плод. Зеленая ягода, шаровидная, 1,5-2,2 см в диаметре, не пригодная в пищу.

Какая корневая система у картошки

Корневая система картофеля мочковатая, уходит на глубину 30-50 см от поверхности почвы. Максимального развития корни достигают в момент бутонизации куста, при полном созревания клубней постепенно отмирают.

Состоит из:

  • первичных корней, которые образуются в начале прорастания клубней;
  • пристолонных корней, расположенных группами по 4-5 шт.;
  • столонных корней.

Клубень картофеля представляет собой утолщенный и укороченный стебель, покрытый защитной пробковой тканью.

Сколько семядолей

Картофель относится к классу двудольных. При прорастании семя образует две семядоли.

Биологические особенности клубня

Образование новых клубней происходит в нижних листовых пазухах и занимает 40-70 дней с момента посадки.

Как образуется

Начало прорастания картофелин характеризуется активацией клеточного метаболизма для формирования вегетативной массы растения. Куст формирует до 20-30 клубней, но только 5-15 из них превращаются в полноценные, сохранив все сортовые характеристики.

Алгоритм развития

Развитие разделяют на условные периоды:

  1. В процессе фотосинтеза зеленая часть растения накапливает питательные вещества и отправляет их в корневую систему, благодаря чему образуются клубни на 30-45 день посадки.
  2. Из латеральных подпочвенных почек развиваются столоны.
  3. С наступлением благоприятных условий наступает инициация, прекращается удлинение столона.
  4. В фазе цветения субапикальная часть столона набухает, что приводит к накапливанию крахмала и белка.
  5. По истечении 3-4 недель общая метаболическая активность снижается, лозы отмирают.
  6. Кожица утолщается, скорость клеточных процессов подавляется.

В момент сбора урожая клубни готовы к длительному хранению в подвальных условиях.

Почему считается видоизмененным побегом

Столоны с клубневыми утолщениями в верхушечной части — это продолжение надземного стебля. Однако строение ткани клубня отличается от строения тканей надземной части. Наличие чешуеобразных листовых пластин свидетельствует об их вегетативном происхождении.

Дополнительное доказательство того, что клубень можно считать побегом — его способность к позеленению. Под воздействием солнечного цвета картофелины быстро меняют окраску, несмотря на отсутствие хлорофилла в клетках.

Какие болезни и вредители угрожают клубням картошки

Паслен клубненосный поражают такие заболевания:

  1. Фитофтороз — грибковая инфекция, которая успешно зимует в грунте и на урожае в холодном помещении. Проявляется черными пятнами. Метод борьбы — опрыскивание насаждений препаратами «Ацидан», «Татту», бордоская смесь.
  2. Фомоз — вдавленные пятна на поверхности диаметром до 3 см. Приводят к гниению и растрескиванию картофелин. Метод борьбы — опрыскивание средствами «Триходермин», «Фитодоктор», «Фитоспорин».
  3. Ооспороз — округлые пустулы на кожице, повреждающие глазок. Препараты для борьбы — «Ремонталь», «Старк», «Док про».

Самые известные вредители картофеля — колорадский жук, нематода, медведка, слизни. В борьбе с вредителями помогут инсектициды — «Актара», «Актофит», «Бинго Миледи».

Химический состав и свойства

Химический состав зависит от сорта картофеля, качественного состава почвы в месте произрастания и степени зрелости.

Картофельные клубни содержат:

  • 73% воды;
  • 15% крахмала;
  • 2% сырого белка;
  • 5,5% сахаров;
  • 1% клетчатки;
  • 0,1% жиров;
  • 0,5% пектиновых компонентов;
  • 0,3% титруемых кислот;
  • 0,1% фенольных соединений;
  • 1,5% органических соединений;
  • 1,2% минеральных веществ.

Пищевая ценность

Калорийность картофеля, отваренного в кожице, достигает 70 ккал. В измельченном виде (пюре) — 60-65 ккал на 100 г.

Основное питательное вещество — сложный углевод крахмал. В отделах ЖКТ он расщепляется и превращается в глюкозу, которая при окислении выделяет энергию. В среднем содержание крахмала варьируется в пределах 15-25%.

В картофеле много клетчатки и пектинов, которые не раздражают слизистую желудка и тонкого кишечника. В мякоти есть витамины С, В1, В2, В6, К, РР, калий, натрий, железо, магний, медь, цинк, марганец, йод.

Польза и вред картофеля

В 100 г картофеля содержится:

  • 400 мг калия, который необходим для работы сердечной мышцы и нормализации водного обмена в организме;
  • 20 мг витамина С, или аскорбиновой кислоты, которая отвечает за состояние иммунитета и общую сопротивляемость вирусным заболеваниям, предотвращает цингу;
  • до 2% легкоусвояемого белка туберина (100% усвояемость организмом).

Вред организму может нанести употребление в пищу зеленых картофелин, которые под воздействием солнечных лучей интенсивно накапливают соланин — яд, вызывающий отравление.

Применение клубней

Картофель возделывают как однолетнюю культуру. Основная масса выращенного урожая используется для приготовления пищи. Помимо этого картофелины пригодны для кормления домашних животных, производства этанола и пищевого крахмала.

Заключение

С позиции биологической классификации, клубень считается вегетативным утолщением на корне. Это не плод паслена клубненосного, но он используется для размножения растения. Простая технология выращивания и высокая питательная ценность определили его важное место в рационе человека.

Строение картофеля: корня, клубня, стебля и листьев

Развитие картофеля имеет несколько фаз, которые можно разделить следующим образом:

1 фаза – появление всходов, наступает через 20-25 дней после посадки;
2 фаза – бутонизация, через 20-25 дней после появления всходов;
3 фаза – начало цветения, через 25-28 дней после появления всходов;
4 фаза – соответствует максимальному приросту массы клубней и продолжается в течении 45-70 дней;
5 фаза – наступает при отмирании ботвы через 90-100 дней после посадки.

Биологической особенностью картофеля является неодновременный рост ботвы и клубней. В начале роста побегов и до момента цветения, в основном, увеличивается масса надземной части растений; после цветения и до начала увядания ботвы идет интенсивный рост клубней. В период отмирания ботвы рост клубней завершается. На развитие ботвы и клубней, в первую очередь, влияют условия выращивания, во-вторых, развитие и распространение вредителей и болезней.

1 фаза: Посадка — появление всходов

Что происходит с культурой в 1-й фазе?

В период от посадки до появления всходов материнский клубень является источником питательных веществ, обеспечивающим ростовые процессы корней, стеблей и листьев. Прорастание начинается с верхних глазков, причем в рост трогается обычно одна почка глазка. Обламывание ростков проросших клубней отрицательно сказывается на росте и развитии картофеля и приводит к ослаблению ростового процесса клубня.

Требования к условиям окружающей среды для прорастания

Температуре воздуха и почвы. Интенсивное прорастание клубней начинается при температуре почвы на глубине их заделки (6-12 см) 7-8°С. Чем выше температура почвы, тем быстрее появляются всходы. Установлено, что пробуждение почек глазков клубня начинается при температуре около 5°С тепла. При посадке картофеля в почву, прогретую менее, чем на 6°С, процесс прорастания останавливается. Ростки становятся тонкими, хрупкими и более уязвимыми к грибным и бактериальным болезням. Наиболее опасными в этот период являются фузариоз, черная ножка и ризоктониоз.
Влага. На первом этапе роста и развития, от посадки до начала бутонизации, картофель наименее требователен к условиям влажности почв.

Фазы 2-4. Вегетативный рост: бутонизация — цветение — максимальный прирост клубней

Что происходит с культурой в этот период?

Вегетативный рост. Этот этап начинается от появления всходов и длится до начала образования клубней и включает в себя активное развитие корней, стеблей, листьев.

Рост клубней приходится на период цветения растений картофеля. Клетки клубней увеличиваются, накапливая воду, питательные вещества и углеводы. Происходит накопление до 75% конечного урожая. Это критический период для формирования урожая клубней и их качества. Рост клубней это самый длительный этап. Он длится в среднем 45–60 дней.
Рост клубней, его скорость и длительность зависят от условий окружающей среды и особенностей сорта. Любое воздействие, которое ограничивает или нарушает рост здоровой листвы, оказывает отрицательное влияние на рост клубней и вызывает отток сухого вещества из клубней в листву, что снижает урожайность. Ключевыми факторами, влияющими на рост клубней, являются температура, минеральное питание, физиологический возраст, расстояние между растениями, дата посадки, условия увлажнения и борьба с вредителями.

Требования к условиям окружающей среды

Температура. Ботва картофеля на посадках с умеренно влажной почвой лучше развивается при температуре воздуха 18–25°С. Если температура повышается до 40–41°С, ассимиляция совсем прекращается. У растений, выращиваемых в жаркую погоду, удлиняются стебли и боковые побеги, сужаются листовые пластинки, уменьшается содержание хлорофилла, сокращается вегетационный период. Для цветения наиболее благоприятна температура 18–21°С в средней полосе и 23–24°С в южной. Оптимальная для клубнеобразования температура почвы — 15–19°С. При температуре ниже 6°С и выше 23°С прирост клубней резко уменьшается, а при 26–29°С обычно прекращается. Клубни удлиняются, у них не всегда наступает период покоя и может привести к температурному вырождению клубней. Недостаточная температура (как воздуха, так и почвы) также отрицательно сказывается на фотосинтетической деятельности растений и на усвоении ими важнейших элементов питания.
Свет.

Важная биологическая особенность картофеля заключается в том, что он имеет слаборазвитую корневую систему. Общая масса корней обычно составляет 7–8% от массы ботвы. При этом основная их часть (до 60%) располагается в небольшом по объему поверхностном слое почвы.

Фаза 5: Отмирание ботвы — уборка

Десикация. Уборку начинают с предуборочного удаления ботвы за 10–12 дней до уборки с целью улучшения условий работы уборочных машин и ускорения созревания клубней. Особое внимание необходимо уделить определению сроков удаления ботвы на семенных участках. Тли могут быть злостными переносчиками вирусных болезней, поэтому ботва и опавшая листва должны быть удалены до того, как возможные инфекции поразят клубни. Даже тщательная переборка семенного материала не позволяет очистить его от клубней пораженных фитофторозом. Массовое поражение клубней чаще всего наблюдается при слабом развитии болезни на ботве. При этом, высокоэффективным приемом защиты клубней от фитофтороза, является уничтожении ботвы до прекращения активности фунгицидов при последней обработке.

Уборка. Формирование урожая картофеля заканчивается к моменту подсыхания ботвы. В последние 30–40 дней до ее естественного отмирания происходит интенсивное клубнеобразование с накоплением сухого вещества и крахмала в клубнях. В этот период ежедневно на одном гектаре происходит прирост урожая от 500 до 1000 кг. Механизированная уборка картофеля начинается при достижении клубнем биологической спелости. Заканчивать уборку желательно до периода, когда среднесуточная температура воздуха снизиться до +5°С, а температура почвы станет не ниже +6–8°С. При таких температурах резко увеличивается механические повреждения клубней.
Послеуборочная доработка урожая картофеля. Послеуборочная доработка включает следующие взаимосвязанные операции:
— прием и транспортирование массы от уборочного агрегата,
— очистку от примесей,
— калибрование,
— отделение дефектных клубней,
— обработку фунгицидами перед закладкой на хранение,
— закладку на хранение.

Если продовольственный картофель здоров и имеет до 10–12% примеси земли, его можно закладывают сразу в хранилище. При наличии более 5% больных клубней картофельный ворох помещают на временное хранение. При временном хранении на вентилируемой площадке происходит заживление механических повреждений клубней, проявляются отдельные виды болезней. Клубни, поражѐнные болезнями, отбирают вручную или на переборочных столах сортировального пункта.

Читать еще:  Характеристика томата московский деликатес

Различают три технологии закладки клубней на хранение: поточную, перевалочную и прямоточную.

Поточная. При этой технологии процесс получается полностью законченным, на хранение закладывается картофель без посторонних примесей и откалиброванный на фракции. Однако, особенно на уборке в дождливую и холодную погоду и при невызревшем картофеле, наносятся значительные механические повреждения — нередко до 40–60% и более, в связи с чем снижаются их качество и лежкость при хранении. Поэтому эта технология рекомендуется в основном при осенней реализации картофеля. Продовольственный картофель калибруют на две фракции: мелкая до 35–40 мм и крупная более 35–40 мм.
Перевалочная.

Хранение

Различают четыре фазы хранения картофеля:
— заживления повреждений (лечебный период);
— охлаждения;
— хранения;
— нагревания (перед выгрузкой картофеля из хранилища).

Лечебный период — это выдерживание картофеля при повышенных температурах – 18-20°С и относительной влажности воздуха 90–95% на протяжении 15–18 дней. За время лечебного периода хорошо проявляются клубни порченые, зараженные фитофторозом и другими болезнями, что дает возможность своевременно их выбраковать. При этом клубням картофеля необходимо обеспечить хороший доступ воздуха, поскольку при недостатке кислорода суберинизация раневых тканей сильно замедляется. Поддержание повышенной температуры особенно важно в начале периода заживления, к окончанию периода температура может несколько снизиться до допустимого уровня 10–12°С.
В первую фазу хранения клубни необходимо проветривать. Оптимальные условия складываются при вентиляции 5–6 раз в сутки по 40–50 минут с интервалом 2–3 часа. Расход воздуха при этом должен составлять приблизительно 100–150 м3/час па 1 т картофеля.
После окончания лечебного периода начинается фаза охлаждения. Для чистого, качественного, неповрежденного картофеля снижать температуру необходимо на 0,5°С в день. Для картофеля, в котором было много больных или поврежденных клубней, снижать температуру надо более резко — до 1°С за сутки. Резко охлажденный картофель хранится плохо, а мякоть его может почернеть.
После охлаждения картофеля до нужной температуры начинается фаза хранения до момента реализации картофеля или подготовки его к посадке. Уровни температуры и влажности воздуха в этот период должны быть постоянными.
В зависимости от назначения хранящегося картофеля, требуются разные температурные режимы (см табл.).

Оптимальные условия хранения (Trevor V. Suslow and Ron Voss, 1998 г.)

Направление использованияТемператураВлажность, %
Столовый картофель7°С98
Картофель фри10-15°С95
Чипсовый картофель15-20°С95

Нор­мальный жизненный цикл картофеля состоит из пери­одов, при которых образуют­ся или изменяются опреде­ленные органы и физиологи­ческие функции. Достаточно удобным показателем сос­тояния растений картофеля является срок наступления у них отдельных фаз и перио­дов роста и развития. Опти­мальная продолжительность периода от всходов до наступления определенной фа­зы для ранних, среднеспе­лых и поздних сортов пока­зана в таблице 1.

Таблица 1. Фазы и периоды роста и развития картофеля по продолжительности от появления всходов и в зависимости от группы спелости сорта (по П.С. Теслюк)

Группа спелости
Появление всходовВысота растений15-20 см10-1210-12
Бутонизация(начало)18-2020-2424-26
Цветение (начало)24-2725-2725-28
Клубнеобразование

(начало)

20-2121-2426-28
Максимальный прирост надземной вегетативной массы27-3026-3634-48
Максимальное накопление урожая42-5045-6045-70
Естественное отмирание ботвы (начало)67-7589-9290-103

Весной клубни картофе­ля без предпосадочной под­готовки начинают прорас­тать через 10-12 дней после посадки. Всходы появляют­ся на поверхности земли еще через 15-17 дней. Таким образом, от посадки клуб­ней до появления всходов проходит 25-27 дней, а в хо­лодную весну — даже 35-40 дней.

При летней посадке, ког­да температура почвы во время прорастания клубней выше, чем при весенней по­садке, всходы появляются на 10-15 дней раньше. Од­нако при температуре выше 25 градусов прорастание за­держивается.

В период от всходов до цветения растения наращи­вают вегетативную массу. В

первые 10-15 дней после всходов ростки развиваются в стебли. Через 12-17 дней от всходов формируются кусты картофеля. На них вскоре появляются бутоны.

Во время периода от на­чала цветения до прекраще­ния прироста вегетативной массы у большинства сор­тов картофеля происходит усиленное клубнеобразование. После цветения при­рост ботвы продолжается от 5-6 до 15-18 дней. У ранних сортов клубнеобразование нередко начинается еще до бутонизации.

Нарастание клубней при благоприятных условиях протекает относительно быстро. Уже через 15-25 дней после завершения об­разования клубней их масса достигает максимальной ве­личины.

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

Картофельное 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.

Почка 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 величиной 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.

Цветок 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.

Семена сплюснутые, белковые, с согнутым зародышем.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector