Разработка комплексов приемов производства оздоровленного исходного материала картофеля на основе использования новых высокоэффективн

Плод растения картофеля — двугнездная многосемянная сочная зеленая ягода шаровидной или овальной формы. При созревании ягоды белеют и приобретают приятный запах, напоминающий запах земляники. Для употребления в пищу они непригодны из-за высокого содержания соланина. Семена мелкие, плоские, с согнутым зародышем, светло-желтого цвета. Масса 1000 семян около 0,5 г.

Корневая система картофеля, выращенного из клубня, мочковатая. Она представляет собой совокупность корневых систем отдельных стеблей. Корневая система имеет ростковые (глазковые), или первичные, корни, образующиеся в начале прорастания клубней, пристолонные корни, появляющиеся в течение всего периода вегетации и располагающиеся группами по 4...5 около каждого столона, и столонные корни, находящиеся на столонах.

Основная масса корней (60...70 %) располагается в пахотном слое, 22...38 % проникает глубже, отдельные корни уходят на глубину до 150 см. Глубина проникновения корней в почву у разных сортов неодинаковая, у ранних сортов она небольшая, у среднеспелых и поздних — довольно значительная.

Мощность корневой системы  в значительной степени зависит  от условий выращивания — влажности, аэрации и содержания питательных веществ в почве. Корневая система картофеля отличается довольно активной поглотительной способностью, особенно по отношению к фосфору.

Клубень картофеля представляет собой утолщенный укороченный стебель. На клубне в раннем возрасте имеются мелкие чешуйчатые листочки, не содержащие хлорофилла. В пазухах чешуйчатых листочков закладываются покоящиеся почки, образующие так называемые глазки. Чешуйчатые листочки атрофируются, оставляя листовой след, образующий бровь глазка. В каждом глазке клубня обычно имеется по 3 почки. При прорастании трогается в рост одна наиболее развитая средняя почка, другие остаются как запасные и прорастают при повреждении (обламывании) ростков.

Глазки на клубне расположены  спирально. Так как клубень растет вершиной, в верхней части глазки расположены более сближено, чем  в средней и у основания. Глазки верхушечной части клубня более  жизнеспособны и прорастают раньше нижних В зависимости от сорта ростки, пророщенные на свету, имеют разную окраску: зеленую, красно-фиолетовую или сине-фиолетовую.

Дыхание клубней и испарение влаги происходят по межклетникам рыхло расположенных клеток через так называемые чечевички, образующие возвышения на кожуре клубня. Число и размер чечевичек во многом зависят от условий выращивания картофеля.

Форма клубней  очень разнообразна, но характерна для каждого сорта. Она определяется отношением его длины к ширине и ширины к толщине. В зависимости от этих соотношений различают клубни круглые, округло-овальные, удлиненно-овальные, длинные, плоские, овальные и др. Клубни бывают белые с различным проявлением желтизны, красные с оттенками от светло-розового до интенсивно-красного и сине-фиолетового. Мякоть клубня чаще всего белая или в различной степени желтоватая, и только у отдельных сортов она красная или сине-фиолетовая.

Особенности биологии. Периоды роста и развития. В развитии картофеля условно выделяют пять основных периодов. Первый период — от прорастания клубней до появления всходов. При наступлении биологического минимума температур в клубне повышается интенсивность дыхания и происходит превращение крахмала в сахар, который по сосудистым пучкам передвигается к пазушным почкам клубня — глазкам. Почки в глазках набухают и прорастают. Глазки верхушечной части клубня более жизнеспособны и прорастают раньше нижних. Это явление называют доминированием верхушки (апикальное прорастание). Для получения большего количества побегов на клубне апикальные побеги удаляют еще до предварительного проращивания.

Второй период — от появления всходов до начала формирования генеративных органов. В этот период идет активное формирование стеблей, листьев и корневой системы.

Третий период — от появления бутонов до цветения растений. Период формирования столонов. Достигнув определенного размера, последнее междоузлие столона утолщается и образуется молодой клубень. В этот период продолжается интенсивный рост ботвы, растения требуют наибольшего количества влаги и элементов питания. На этом этапе увеличивается масса ботвы. Прирост клубней незначителен. Образование клубней начинается спустя 2...5 нед после появления всходов. Обычно один стебель образует от 2,5 до 4,5 клубней, а масса колеблется от 90...100 до 350...400 г, поэтому при сохранении только одного стебля в кусте к уже имеющимся можно получить дополнительно не менее 4...5 т продукции с 1 га. Количество основных стеблей зависит от массы клубня, числа ростков, физиологического состояния посадочного материала, технологии возделывания. Оптимальная густота стеблестоя 200...220 тыс. стеблей на 1 га.

Четвертый период охватывает цветение и продолжается до прекращения прироста ботвы, практически до начала ее увядания. В это время происходит наиболее интенсивный прирост клубней и формируется до 65...75 % конечного урожая. Погодные условия, складывающиеся в этот период, влияют на урожай. В отдельные годы среднесуточные приросты урожая клубней достигают 2,5...2,8 т/га. Приросты же в 1,0...1,5 т/га в отдельные сравнительно короткие периоды отмечаются почти ежегодно.

Пятый период — от прекращения прироста ботвы и начала ее отмирания до физиологического созревания клубней. Прирост клубней еще продолжается, но менее интенсивно, чем в четвертый период. Из увядающей ботвы значительная часть питательных веществ переходит в клубни. Завершается накопление в клубнях сухих веществ, клубни достигают физиологической спелости и переходят в состояние покоя.

В состоянии естественного  покоя клубни в зависимости от сорта, степени зрелости, условий  хранения могут находиться в течение 2...4 мес. Далее для предотвращения преждевременного прорастания клубни картофеля помещают в условия вынужденного покоя, снижая температуру воздуха во время хранения до 2...4°С.

Длительность каждого  периода для сортов разной скороспелости различна. У скороспелых сортов от всходов до начала цветения проходит в зависимости от погоды 27...36 дней, у среднеспелых — 38, у позднеспелых — 46...48 дней. Интенсивное накопление урожая у скороспелых сортов продолжается в течение 26...28 дней, у среднеранних — 34...36, а у средне- и позднеспелых — в течение 43...45 дней.

Требования  к теплу. Картофель — культура умеренного климата. Ростовые процессы замедляются при температуре почвы ниже 7...8 и выше 25 °С. Повышенная температура почвы способствует большему образованию и ветвлению стволов, т. е. ведет к усиленным ростовым явлениям в ущерб урожаю клубней.

При продолжительной температуре воздуха выше 30 ^оС почти прекращается ассимиляционная деятельность листьев картофеля, что ведет к остановке роста клубней и огрубению их кожуры. В такие периоды усиливается интенсивность дыхания, расход углеводов превышает их накопление, что задерживает клубнеобразование.

Клубни, прошедшие период покоя и высаженные в почву, начинают прорастать при температуре 3...5 ^оС, но при этом происходят очень слабый рост и развитие почек без образования корневой системы. Температура —1 °С губительна для клубней картофеля, что связано прежде всего с высоким (до 75 % и более) содержанием в них воды. Однако в отдельные годы благодаря постепенному охлаждению клубней в осеннее время и накоплению в них значительного количества сахара (иногда до 8 %) они могут даже перезимовать в почве.

Клубни, подвергшиеся при хранении воздействию низких положительных температур, приобретают сладкий вкус вследствие образования Сахаров. При выдерживании клубней после этого в условиях комнатной температуры сахара превращаются в крахмал и нормальный вкус восстанавливается.

Корни у картофеля образуются обычно при температуре почвы не ниже 7 ^оС. При более низких температурах высаженные клубни долгое время лежат в почве, на их поверхности за счет имеющихся питательных веществ могут образоваться новые клубни без появления надземных органов. Такое явление можно часто наблюдать при посадке картофеля в холодную, переувлажненную почву или, наоборот, в слишком сухую почву. Оптимальная температура для прорастания клубней 18...20 ^оС. Всходы в этом случае появляются на 10... 12-й день после посадки, в то время как при температуре почвы 7 °С всходы нередко появляются через 30...35 и даже через 50 дней. Лучшие условия для клубнеобразование наступают при температуре почвы 16...19 ^оС.

Сумма активных температур (10 °С и выше) за вегетационный период, необходимая для полного развития растений ранних и среднеранних сортов, в среднем равна 1000... 1400 °С, позднеспелых - 1400... 1600 °С.

Требования  к влаге. Картофель — растение, требовательное к влажности почвы. Транспирационный коэффициент его составляет 400...550. Потребность во влаге изменяется у картофеля по фазам роста. Для прорастания картофеля достаточно влаги материнского клубня. Поэтому сухая и теплая погода в этот период наиболее благоприятна для развития картофеля. Критический период — фаза начала цветения. Недостаток влаги в почве в этот период приводит к сильному снижению урожая клубней.

Наиболее благоприятные  условия для роста и развития картофеля создаются при влажности почвы от 60 до 100 % ППВ.

Для обеспечения высоких  урожаев картофеля в средней  полосе необходимо, чтобы за вегетацию выпадало не менее 300 мм осадков.

Требования  к свету. По современной фотопериодической классификации растений культурные сорта картофеля относят к короткодневным растениям, но в условиях средних широт его можно возделывать при длинном дне. Сокращение продолжительности дня ускоряет развитие растений. Длинный день усиливает рост ботвы, от мощности которой зависит количество продуктов фотосинтеза, необходимых для роста клубней. Поэтому общий урожай клубней при длинном дне, как правило, бывает выше, чем при коротком. Однако это не может служить основанием для отнесения картофеля в группу длиннодневных растений.

Картофель справедливо считают  светолюбивым растением. Даже при небольшом  уменьшении освещения у него отмечаются пожелтение ботвы, вытягивание стеблей, ослабление или полное отсутствие цветения и снижение урожая клубней. Излишне загущенные или изреженные посадки не могут обеспечить получения высоких урожаев картофеля.

Клубни картофеля, побывшие несколько дней после выкопки  из почвы на свету, зеленеют — в них образуются хлорофилл и соланин. Под воздействием прямого или рассеянного света содержание соланина увеличивается с 2... 10 до 30...40 мг на 100 г клубней. Затем соланин превращается в гликозид соланина, являющийся антисептическим веществом. Для семенного картофеля такое озеленение полезно, так как благодаря ему клубни надежно защищены от заболеваний и грызунов во время осенне-зимнего хранения.

Продовольственный картофель следует оберегать от озеленения, так как при этом он приобретает неприятный горько-терпкий привкус и становится ядовитым.

Требования  к почве. Картофель не очень требователен к почвенным условиям, однако наибольшие урожаи он дает на хорошо окультуренных, аэрированных почвах, так как его корневая система очень чувствительна к недостатку кислорода в почве. Наиболее высокую потребность в кислороде корневая система испытывает в период клубнеобразования. Чтобы иметь достаточное количество кислорода в почве, необходимо поддерживать ее в рыхлом состоянии. Рыхлая почва способствует хорошему развитию столонов и молодых клубней, которые в уплотненной почве бывают мелкие и зачастую сильно деформированные.

Картофель формирует хороший урожай на средних и тяжелых суглинках при плотности почвы 1,1...1,2 г/см3, на легких песчаных и суглинистых почвах — 1,4...1,5 и на среднесуглинистых черноземах — 0,9...1,1 г/см3. Всходы картофеля на уплотненных (до 1,35...1,50 г/см3), суглинистых почвах появляются на 5...6 дней позже, чем на рыхлых почвах (с плотностью 1,1...1,2 г/см3).

Картофель с успехом можно  возделывать на удобренных супесчаных и суглинистых черноземах. В Нечерноземной зоне для него пригодны хорошо окультуренные дерново-подзолистые и серые лесные почвы. Широко используют для картофеля и окультуренные торфяники, особенно при выращивании на семенные цели. Благодаря высокой усвояющей способности корневой системы картофель может произрастать и на сравнительно бедных почвах, однако рассчитывать на высокие урожаи клубней при этом не приходится. Тяжелые суглинки и сильно уплотненные почвы, особенно при близком стоянии грунтовых вод, непригодны для картофеля, как и засоленные почвы.

Сравнительно хорошо картофель переносит слабокислые почвы, особенно при внесении органических удобрений. Наилучшие же условия для роста растений создаются при рНС0Л 5...6. На сильнокислых и щелочных почвах развитие картофеля замедляется.

Требования к элементам  питания. Картофель предъявляет  повышенные требования к питательным  веществам. Это связано с большим  накоплением сухого вещества и слаборазвитой корневой системой. В среднем с 1 т клубней картофель выносит, кг: N — 5...6, Р₂0₅ — 1,5...2,0, К₂О-7...10, Са —4 и Mg — 2. В первый период жизни растение картофеля требует немного питательных веществ. Это объясняется тем, что в начальный период развития картофель в значительной степени удовлетворяет потребность в питании за счет питательных веществ материнского клубня.

Наибольшее количество питательных веществ картофель потребляет в период бутонизации — цветения, когда идут интенсивное нарастание надземной массы и образование клубней. К концу вегетации потребление элементов питания уменьшается и в начале отмирания ботвы совсем прекращается.

При недостатке в почве  азота надземные органы картофеля  развиваются слабо, уменьшается облиственность растений, снижаются продуктивность работы листового аппарата, урожай и крахмалистость клубней. При избыточном азотном питании наблюдается чрезмерный рост ботвы, задерживается образование клубней и удлиняется период вегетации; снижается устойчивость растений к различным заболеваниям. При нормальном азотном питании картофельное растение лучше усваивает калий и фосфор.

Хорошая обеспеченность картофеля  фосфором способствует ускорению развития растений, начиная с появления  всходов. Быстрее наступают и другие фазы развития, формируется корневая система, раньше наступает период клубнеобразования, увеличиваются урожай и крахмалистость клубней, повышается их лежкость, улучшаются семенные качества.