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.

 

5.2. Определение содержания крахмала в клубнях

косвенными методами

 

Хозяйственная ценность картофеля, возможность разнообразного назначения и использования его сортов, улучшения и упрощения технических приемов переработки в значительной степени зависят от химического состава клубней.

Основной интерес представляет содержание в клубнях картофеля сухого вещества и главнейшей составной части последнего — крахмала.

Наибольший интерес для заводской переработки картофеля представляет крахмал. Процент крахмала в клубнях непостоянен. Килограмм картофельных клубней одного и того же сорта, смотря по условиям места и года, может содержать различное количество сухого вещества и крахмала.

Определение процентного содержания сухого вещества и крахмала в клубнях картофеля прямым путем представляет некоторые трудности и отличается длительностью. Поэтому обычно в заводской практике пользуются так называемыми косвенными методами, дающими не столь точные, но зато быстрые результаты.

Клубни картофеля состоят из сухих веществ и воды. Чем больше в клубнях воды и меньше сухих веществ, тем их удельная масса будет более приближаться к удельной массе воды. Наоборот, чем больше в клубнях сухих веществ (и чем меньше воды), тем больше удельная масса их будет отличаться от удельной массы воды. Следовательно, определение содержания сухих веществ в клубнях картофеля может быть основано на известном параллелизме между плотностью клубня и процентом сухих веществ в нем.

Удельную массу картофеля определяют отношением его массы к массе воды в объеме взвешенного картофеля. Если вес картофеля в воздухе равен А, а масса того же картофеля, погруженного в воду, равна В, то А—В есть масса воды в объеме взятого картофеля, так как всякое тело, погруженное в воду, теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная им вода. Следовательно:

 

Удельная масса картофеля =

 

Определив удельную массу картофеля, находят по готовой таблице 35 соответствующее ей содержание сухого вещества.

Для определения в картофеле процентного содержания крахмала и близкого к нему по удельной массе сахара необходимо ввести поправку на заключающиеся в сухом веществе клетчатку, соли, белковые вещества и органические кислоты. Эту поправку производят вычитанием из массы всех найденных сухих веществ картофеля 5,752. Таким образом, находят так называемое «крахмальное число», т. е. суммарную массу крахмала и сахаров.

Чтобы установить действительное содержание крахмала, находящегося в картофеле в виде крахмальных зерен, необходимо из крахмального числа вычесть содержание сахара, равное примерно 1,5%.

Пользование этой таблицей и определение по ней сухого вещества и крахмального числа облегчаются еще одним столбцом цифр (1), указывающих вес 5000 г картофеля под водой (в граммах).

Если принять, что в приведенной выше формуле

величина А - постоянная, а меняется только величина В, то удельная масса картофельных клубней будет изменяться в зависимости от меняющейся величины В, т. е. веса клубней под водой. Приняв за правило брать для определения всегда 5000 г картофеля, можно находить крахмальное число по весу взятого картофеля под водой. Таким образом, исключается необходимость вычисления удельной массы, которая также приводится в таблице 35.