Морфологические и биологические особенности картофеля

Листья картофеля, появляющиеся при  прорастании клубней (или семян), простые, цельнокрайние. По мере роста растения образуются прерывистонепарноперисторассечённые листья. Каждый такой лист состоит из нескольких пар боковых долей, размещённых одна против другой, промежуточных долек и долечек между ними и конечной доли. Листья на стебле располагаются по спирали, их положение в пространстве у большинства сортов близко к горизонтальному , есть сорта с приподнятыми или повисшими листьями. Поверхность листа гладкая или морщинистая, с нижней стороны выступает сеть шилок. Листья на стебле размещаются по спирали. Различают два вида сортов:

1.Листовые - все листья сконцентрированы  в верхней части стебля.

2.Стеблевые – листья равномерно  распределены по всему стеблю.

Цветки картофеля пятимерного  типа. Все они собраны в соцветия —сложный завиток. Он состоит из цветоноса, цветоножки и цветка. По форме соцветие раскидистое или компактное.  Венчик цветка картофеля спаянный и складчатый, звёздчатой или колесовидной формы. Диаметр венчика от 1 до 4,5 сантиметров. Окраска венчика разнообразная: белая, красно-, сине-фиолетовая, синяя, возможно сочетание различных оттенков. Цветки картофеля собраны в соцветие, представляющее собой сложный завиток. В соцветии собрано от 2-х до 4-х завитков, в каждом завитке от 4 до 5 цветков.

Плод картофеля –  двухгнёздная многосемянная ягода  шаровидной, овальной или конической формы. При созревании ягоды приобретают  приятный запах, бледнеют или окрашиваются антоцианом. В ягоде находится  до 600 семян. Семена мелкие, плоские, с  согнутым зародышем, светло-жёлтого цвета. Масса тысячи семян около 0,6 грамма.

В росте и развитии картофеля выделяют следующие фазы:

1.Прорастание;  Недостаток  кислорода в почве в это  время (в случае её уплотнения  или переувлажнения) может привести  к гибели прорастающего клубня; Температура не ниже  7 °С.

2.Всходы; Корни у картофеля образуются при температуре почвы не ниже 7 °С;

3.Розетка листьев.  Обеспеченность  минеральными удобрениями,  особенно азотными. Достаточное  количество влаги 80%.

4.Ветвление стебля. Обеспеченность фосфором.

5.Бутонизация. В это время запас воды в почве должен составлять 80% полевой влагоёмкости; Оптимальная температура почвы в этот период 16-19 °С,

6.Цветение. Особенно важно  своевременное снабжение водой  во время интенсивного образования  и роста клубней, которое происходит с начала цветения до прекращения прироста ботвы.    В это время запас воды в почве должен составлять 80% полевой влагоёмкости. Обеспеченность калием.

7.Увядание ботвы. В  это время запас воды в почве  должен составлять не менее  60 % полевой влагоёмкости.

Вегетационный период в  зависимости от сорта и зоны выращивания  составляет 50-120 дней и боле. По этому  признаку сорта делятся на ранние, среднеранние, среднеспелые, среднепоздние  и поздние.

Размножается картофель  клубнями — это основной вид его воспроизводства. Однако в условиях приусадебного хозяйства вполне применим ряд бесклубневых посадок, которые  позволяют значительно сокращать расход семенного материала, быстро размножить ценный сорт, резко увеличить урожай.  

Картофель, как все покрытосеменные растения, в своем индивидуальном развитии проходит двенадцать этапов органогенеза. Но если, например, у зерновых культур морфофизиологические преобразования, которыми сопровождается переход от одного этапа к другому, непосредственно связаны с формированием хозяйственно ценной части урожая, то у картофеля такого единства нет. Более того, при неблагоприятных погодных условиях (засуха, высокие температуры) у картофеля часто погибают бутоны, не говоря уже о цветках и плодах. Но на формирование и рост клубней это непосредственного влияния не оказывает. Поэтому, рассматривая вопросы развития картофеля и преследуя при этом прикладные задачи, целесообразнее остановиться на характеристике не этапов органогенеза, а периодов роста и развития картофельного растения.

 Но самым важным  из них  можно выделить 3-4 этапа, когда росток картофеля выходит на поверхность, формируется воздушный побег, стеблевая часть боковой почки начнет быстро расти в длину, в результате чего и образуется столон, от которого зависит величина урожая. А значит к этому этапу необходимо относиться с большим внимание, как агрономов, так и селекционеров. Последние должны совершенствовать сорта не только к устойчивости, но и к увеличению образования столонов.

Первый период — покой клубня. Различают глубокий естественный покой и покой вынужденный. В состоянии естественного покоя почки клубней не прорастают даже при самых благоприятных условиях. Продолжительность естественного покоя определяется особенностями сорта и составляет в среднем 3—4 месяца. В состоянии вынужденного покоя клубень поддерживается за счет искусственного создания условий, препятствующих прорастанию почек, прежде всего пониженных температур (2—4   С). Условия  и режим хранения (температура,  относительная  влажность, газовый   состав   воздуха),   которые   складываются   в   период   покоя, влияют   как   на   сохранность   клубней,   так   и   на   продуктивность выращенных из них растений. [15.22,35]

Второй    период   — период становления ростка,  формирования подземной  части  стебля  и  пристолонных  корней  —  приурочен  ко времени от посадки до появления всходов картофеля  (довсходовый период).    После    окончания    периода    покоя    и    при    наступлении биологического минимума температур, используя питательные вещества материнского клубня, почки глазков трогаются в рост. Разрастанием междоузлий стеблевой части почки завершается формирование ростка и подземной части стебля. В среднем продолжительность второго периода составляет 20—30 дней и зависит в первую очередь от сортовых особенностей и температуры почвы, в меньшей степени от величины посадочных клубней. Значительная продолжительность второго периода вызывает необходимость уничтожения сорняков, которые за 3—4 недели могут не только прорасти, дать всходы, но и хорошо укорениться. Основными приемами, направленными на борьбу с сорняками в этот период, являются довсходовый, «слепые» междурядные обработки и довсходовое применение гербицидов.

 Третий период начинается после появления всходов и характеризуется ростом листьев, междоузлий и началом формирования генеративной сферы растения. На подземной части побега в это время продолжают расти и ветвиться корни, а пазушные почки трогаются в рост, образуя боковые побеги первого порядка — столоны. Рост столонов начинается сразу же после появления всходов и прекращается в конце бутонизации, когда верхушки их начнут разрастаться в клубни.

Количество подземных  и надземных узлов у большинства  сортов картофеля соотносится как 1:2.

В третий период формируются  основная площадь ассимилирующей поверхности и масса корней.

При объемной оптимальной  массе почвы, подавлении сорняков «слепыми»  обработками и с помощью гербицидов потребность в междурядных обработках на протяжении третьего периода отпадает. Бытующее мнение о том, что окучивание нижней части надземного осевого побега способствует получению дополнительных столонов и клубней, экспериментально не подтверждается и биологически не обосновано.

К четвертому периоду приурочено образование и начало роста клубней. Развиваются боковые побеги ветвления, увеличивая количество и площадь листьев растения. Четвертый период приходится на вторую половину фазы бутонизации — начала цветения. Окучивание растений, проведенное в четвертый период, увеличивая слой почвы над клубнями, предохраняет их от позеленения и заражения фитофторозом.

  Пятый период наиболее ответственный в формировании урожая клубней. Именно в это время прекращается увеличение массы ботвы и продукты ассимиляции преимущественно используются на рост клубней. Максимум в суточном ходе роста клубней приходится на вечерние, ночные и ранние утренние часы. В дневные часы клубни, как правило, не растут, а в жаркую сухую погоду часто даже уменьшаются в размерах.

Среднесуточные приросты массы клубней при благоприятных  условиях могут достигать 1—1,5 т/'га, а в отдельных случаях 2—2,5 т/га. Урожай клубней картофеля создается в результате жизнедеятельности ботвы. Максимальную урожайность картофель дает при листовой поверхности 40—50 тыс. м²/га. Следовательно, при помощи агротехнических приемов важно своевременно сформировать оптимальную величину листовой поверхности и поддерживать ее в жизнедеятельном состоянии возможно длительное время.

Шестой период завершает вегетацию картофеля. Из постепенно увядающей ботвы значительная часть питательных веществ переходит в клубни. Однако среднесуточные приросты их сокращаются. Завершается накопление в клубнях крахмала, сухих веществ. Грубеют покровные ткани. Клубни достигают физиологической спелости и вступают в период естественного покоя.

 

2.1.Требования к теплу и свету.

    

Картофель- культура умеренного климата, но благодаря своей пластичности и вмешательству человека данную культуру выращивают в любых широтах. Клубни начинают интенсивно прорастать при температуре почвы от +7 до +12С,почки пробуждаются при температуре от +13 до +16С.Наиболее быстро клубни прорастают при температуре почвы около +20С.Корни у картофеля образуются при температуре не ниже +7С.

     Проращенные  клубни дают всходы на 6-10 дней раньше, чем не пророщеные. После появления на поверхности, ростки продолжают развиваться при температуре +6,+8С, первые листья активно формируются лишь при +11-+13С. Благоприятная температура почвы для прироста ботвы и клубнеобразования от +15 -+20С, повышение ее до +30С тормозит рост растения. При температуре воздуха выше +42С ботва прекращает рости. Ботва выдерживает лишь кратковременное понижение температуры почвы до -1,-1.5С.Рост ее прекращается при температуре ниже -7С. Оптимальная температура для роста стеблей, листьев и цветения от +16 до +22С.

     Картофель - очень светолюбивое растение, короткого дня. При отсутствии или недостатке света клубни прорастают этилированными, с длинными междоузлиями, ростками, которые легко обламываются. На полном свету ростки короткие, толстые, зеленые. При недостатке света, растения вытягиваются, развитие их замедляется, листья теряют способность к ассимиляции углекислого газа. Поэтому очень важно правильно расположить рядки картофеля. При северо-южном их направлении растения в течение дня освещаются равномернее по сравнению с западно-восточном. В условиях продолжительного и интенсивного освещения растения хорошо растут и развиваются при длинном дне, а клубнеобразование интенсивнее происходит при коротком дне, даже при пониженных температурах.

     Столоны  и клубни на свету приобретают зеленую окраску, в них образуется хлорофилл и резко возрастает накопление ядовитого вещества - соланина. Накопление соланина повышает устойчивость их к болезням, озелененные клубни обладают лучшей семенной продуктивностью.

   

2.2.Требование к влаге.

 

     Картофель - требовательное к влажности почвы растение. Потребность во влаге изменяется у него по фазам развития. В начале своего развития картофель может развиватся за счет запасов влаги, имеющихся в материнском клубне. При запасах продуктивной влаге в пахотном слое почвы не менее 15мм всходы картофеля не задерживаются. В период всходов у ботвы идет максимальное потребление влаги.

     Критическим  периодом является фаза от  начала цветения до прекращения  прироста ботвы. Недостаток влаги в этот период приводит к сильному снижению урожая клубней. Транспирационный коэфициент у картофеля равен- 400-500. И в зависимости от условий прорастания изменяется в пределах 230-700. Наиболее благоприятные условия для роста картофеля и образования высокого урожая клубней создаются при влажности почвы 70-80% от полной полевой влагоёмкости, в зоне распространения основной массы корней.  А в период отмирания ботвы и накопления крахмала в клубнях необходимо 60-65%.Избыток влаги ускоряет вегетацию картофеля, но при влажности почвы свыше 25% ботва быстро отмирает, а клубни приостанавливаются в росте.

     В зависимости от  влажности и температуры почвы  и биологических особенностей  сортов, одно растение за период вегетации испаряет примерно 60-70 литров воды, что составляет около 300т/га и соответствует 300мм атмосферных осадков.

     Чем плодороднее почва  и чем больше ее водоудерживающая  способность, тем меньше воды нужно для получения хорошего урожая.

   

2.3.Требование к почве  и воздушному режиму.

 

     Картофель предъявляет повышенные требования к почве. Ни у одной другой культуры величина урожая и особенно уборка не зависит так сильно от водно-физических свойств почвы и уровня ее плодородия.

     Картофель-культура  рыхлых, воздуха -водопроницаемых, влагоемких, высококультурных, плодородных почв (песчаных, супесчаных, легко - среднесуглинистых, а также осушенных не кислых торфяников).Чем меньше плотность почвы в зоне клубнеобразования и лучше снабжение корневой системы кислородом, тем выше урожай.

     Менее пригодны для картофеля - легкие, быстро теряющие влагу песчаные почвы, тяжелые суглинки и переувлажненные торфяники.

     Лучше других растений  переносит повышенную кислотность  почвы, но наиболее пригодны для него слабокислые почвы.

     На более плотных почвах всходы задерживаются и в ряде случаев посадочные клубни загнивают. Поэтому важно поддерживать почву в рыхлом состоянии на протяжении всего вегетационного периода. В рыхлых почвах лучше проходит газообмен между почвенным и атмосферным воздухом.