Значение, распространение, районирование картофеля

Картофель – ценная продовольственная с/х культура. В мировом производстве продукции растениеводства он занимает одно из первых мест наряду с рисом, пшеницей и кукурузой. Клубни содержат около 25% сухих веществ, в том числе 14-22% крахмала, 1,4-3% белков, около 1% клетчатки, 0,2-0,3% жира, 0,8-1% зольных веществ, органических кислот – 0,6%, сахаров – 1%, воды – 75%. Картофель богат витаминами С, В1,В2,В6,РР, К и минеральными веществами. Особенно богаты витаминами молодые клубни.

Картофель культура разностороннего использования. Благодаря содержанию в клубнях крахмала, белка высокого качества и витаминов он является исключительно важным продуктом питания человека. Его по праву называют вторым хлебом. Известно более 200 видов блюд из картофеля.

Картофель – хороший корм для скота. По переваримости органического вещества (87-97%) картофель, как и кормовые корнеплоды, стоит на первом месте среди растительных кормов. На корм используют клубни в сыром и запаренном виде, засилосованную ботву. Продукты переработки картофеля (мезга и барда) – также прекрасный корм для животных.

Клубни являются хорошим сырьем для спиртовой, крахмалопаточной, декстриновой, глюкозной, каучуковой и других отраслей промышленности. Крахмал и спирт, получаемые из картофеля, является незаменимым сырьем в парфюмерной, лекарственной пищевой, текстильной, бумажной и других отраслях промышленности. Из 1т клубней с крахмалистостью – 17,6%, можно получить – 112л спирта, 55кг – жидкой СО2, 0,39л – сивушного масла и 1500л барды; или 170кг крахмала и 1т мезги; или 80кг – глюкозы и 65 кг гидрола.

Картофель имеет большое агротехническое и экономическое значение, является хорошим предшественником для большинства культур, хорошо переносит повторные посадки. Получение с 1га более 10т клубней всегда экономически оправдано.

Общая площадь картофеля в мировом земледелии достигает 18 млн. га, а валовой сбор – более 300млн т. В РФ наиболее значительные площади посадок картофеля приходятся на Нечерноземную зону – 1,4 млн. га, при общей площади посадок – 3,3млн. га. Много картофеля выращивают в Центрально-Черноземной зоне, Поволжье, Сибири, на Урале и Дальнем Востоке. Средняя урожайность картофеля в мире – 16т/га, в России

9,8-11 т/га. В Саратовской обл.

Родина картофеля – Южная Америка, где он известен с незапамятных времен и наряду с кукурузой составлял основную пищу индейцев. Известно более 150 диких видов картофеля, произрастающих преимущественно в Южной и Центральной Америки.

Открытие картофеля принадлежит колумбийской экспедиции Гонсало де Кесады (1536-1537). Венский ботаник Каролис Клюзиус, в 1601г, в своей книге ―Описание редких растений‖, подробно описал картофель. Выращенные клубни Клюзиус выслал швейцарскому ботанику Каспару Бохену, который дал новому растению название Solanum tuberosum (паслен клубнеплодный).

Появление картофеля в России связывают с петровской эпохой.

Один из основоположников научного картофелеводства в России агроном А.Т. Болотов, в 1770г опубликовал работу ―Примечание о картофеле, или земляных яблоках‖, в которой изложил агротехнические основы размножения клубней.

В течение длительного времени был известен всего один вид культурного картофеля. Под руководством академика Н. И. Вавилова в 1925г. советские ботаникикартофелеводы С. М. Букасов и С. В. Юзепчук исследовали картофель латиноамериканских стран (Колумбии, Перу, Боливии, Чили). В результате было открыто 60 диких и 20 культурных видов картофеля.

6.7.Биологические особенности роста и развития картофеляВ 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 называется 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 недель после появления всходов. Обычно один стебель образует – 2,5-4,5 клубней, а масса колеблется в пределах – 90-100 до 350-400г, поэтому, при сохранении только одного стебля в кусте, к уже имеющимся можно получить дополнительно не менее – 4-5т продукции с 1га. Количество основных стеблей зависит от массы клубня, числа ростков, физиологического состояния посадочного материала, технологии возделывания. Оптимальная густота стеблестоя – 200-220тыс. стеблей/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 – 2,5-2,8т/га. Приросты же в 1-1,5т/га в отдельные сравнительно короткие периоды отмечаются почти ежегодно.

Пятый период – от прекращения периода роста 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 месяцев. Далее, для предотвращения преждевременного прорастания, клубни картофеля помещают в условия вынужденного покоя, снижая температуру воздуха во время хранения до 2-4°С.

Требования к теплу

Картофель является культурой умеренного климата. Минимальная температура прорастания почек из глазков – 7-8°С. Оптимальная температура для прорастания и появления всходов – 13°С, для роста и развития ботвы – 18-21°С, а для образования клубней – 17-19°С, всходы в этом случае появляются на 10-12 день после посадки, в то время как при температуре почвы – 7°С всходы нередко появляются через 30-35 дней и даже через 50 дней. Ростовые процессы замедляются при температуре почвы ниже – 78°С и выше 25°С. Повышенная температура почвы способствует большему образованию и ветвлению стволов, то есть ведет к усиленным ростовым явлениям в ущерб урожаю клубней. При температуре ниже 7°С и выше 42°С рост и развитие растений прекращается.

При продолжительной температуре воздуха выше 30°С 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°С, но при этом происходят очень слабый рост и развитие почек без образования корневой системы. Заморозки в -1°С губительны 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.

Корни у картофеля образуются обычно при температуре – 7°С. 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.

Сумма активных температур (10°С и выше) за вегетационный период, необходимая для полного развития растений ранних и среднеранних сортов, в среднем равна – 10001400°С, позднеспелых – 1400-1600°С.

Требования к влаге

Картофель требователен к влаге, наибольшее количество влаги необходимо в период начала цветения и заканчивается через 2 недели после цветения (критический период). Транспирационный коэффициент – 400-550ед., для образования высокого урожая необходимо – 70-80%НВ. В период накопления крахмала влажность – 60-65%НВ приводит к повышению содержания крахмала.

Потребность во влаге изменяется у картофеля по фазам роста. Для прорастания картофеля достаточно влаги материнского клубня, поэтому сухая и теплая погода наиболее благоприятна для развития картофеля.

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

Требования к свету

Картофель справедливо считают светолюбивым растением. При уменьшении освещаемости наблюдается пожелтение ботвы, стебли вытягиваются, цветение прекращается и урожайность снижается.

При посадке картофеля необходимо регулировать густоту: загущенные, как и изреженные посевы не могут обеспечить высокий урожай. Большое влияние на освещенность растений оказывает направление рядков. Лучшие условия освещенности растения достигают при северо-южном направлении рядков.

Клубни картофеля, побывшие несколько дней после выкопки из почвы на свету, зеленеют – в них образуется хлорофилл и соланин. Под воздействием прямого или рассеянного света содержание соланина увеличивается с 2-10 до 30-40мг/100г 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 является растением рыхлых почв. Рыхлая почва способствует хорошему развитию столонов и молодых клубней, которые в уплотненной почве бывают мелкие и зачастую сильно деформированные. Хорошо реагирует на степень плодородия и механический состав. Лучшие почвы – черноземы, дерново-подзолистые, карбонатные и т.д. (почвы легкого механического состава, с оптимальным количеством гумуса – 3-4%, и рН=5-6).

Широко используют для картофеля и окультуренные торфяники, особенно при выращивании на семенные цели. Благодаря высокой усваивающей 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. На сильнокислых и щелочных почвах развитие картофеля замедляется.

Картофель формирует хороший урожай при плотности почвы – 1,1-1,2г/см³. Требования к элементам питания

Картофель как высокоурожайная культура выносит из почвы большое количество питательных веществ. С 1т клубней и соответствующим количеством ботвы и корневых остатков из почвы выносится: азота – 5-6кг, фосфора – 1,5-2кг, калия – 7-10кг, кальция – 4кг, магния – 2кг.

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 началу цветения картофель потребляет азота – 60%, меньше фосфора и более 50% калия от общей потребности). К концу вегетации потребление элементов питания уменьшается, и в начале отмирания ботвы совсем прекращается.