Как растет и образует клубни картофель

Запрос «Картошка» перенаправляется сюда; см. также другие значения.

Карто́фель, или Паслён клубнено́сный (лат. Solánum tuberósum), — видмноголетнихклубненосныхтравянистых растений из рода Паслён (Solanum) семействаПаслёновые (Solanaceae). Клубни картофеля являются важным пищевым продуктом. Плодыядовиты в связи с содержанием в них соланина.

Картофель
275px-Bl%C3%BChende_Kartoffel.JPGОбщий вид растения
Научная классификация
Домен: Эукариоты
Царство: Растения
Подцарство: Зелёные растения
Отдел: Цветковые
Класс: Двудольные[1]
Порядок: Паслёноцветные
Семейство: Паслёновые
Подсемейство: Паслёновые
Триба: Паслёновые
Род: Паслён
Подрод: Potatoe
Секция: Petota
Вид: Картофель
Международное научное название
Solanum tuberosumL., 1753
Синонимы
Список синонимов[2]

  • Solanum andigenum Juz. & Bukasov
  • Solanum andigenum subsp. aya-papa Bukasov & Lechn.
  • Solanum andigenum subsp. bolivianum Lechn.
  • Solanum andigenum subsp. ecuatorianum Lechn.
  • Solanum aquinas Bukasov
  • Solanum chiloense Berthault
  • Solanum chilotanum Hawkes
  • Solanum cultum Berthault
  • Solanum diemii Brücher
  • Solanum fonckii Phil.
  • Solanum kesselbrenneri Juz. & Bukasov
  • Solanum leptostigma Juz. & Buk.
  • Solanum molinae Juz.
  • Solanum oceanicum Brücher
  • Solanum ochoanum Lechn.
  • Solanum sanmartiniense Brucher
  • Solanum subandigena Hawkes
  • Solanum tascalense Brucher
  • Solanum tuberosum var. guaytecarum Hawkes
  • Solanum zykinii Lechn.
ITIS   505272
NCBI   4113
EOL   482935
GRIN   t:103137
IPNI   821337-1
TPL   tro-29600334

НазваниеПравить

Современное научное название картофеля в 1596 году ввёл Каспар Баугин[3] в работе «Theatri botanici», позже этим названием воспользовался Линней в своей работе «Species Plantarum»[4] (1753).

В разное время другими авторами публиковались иные научные названия, которые теперь составляют синонимику вида картофель.

Русское слово «картофель» произошло от нем. Kartoffel, которое, в свою очередь, произошло от итал. tartufo, tartufolo — трюфель[5]. Существует также разговорная форма «картошка»[6].

Ботаническая и морфологическая характеристикаПравить

Диаграмма цветкаФормула цветка: <math><semantics><mrow><mstyle><mo>∗</mo><msub><mi>K</mi><mrow><mo>(</mo><mn>5</mn><mo>)</mo></mrow></msub><msub><mi>C</mi><mrow><mo>(</mo><mn>5</mn><mo>)</mo></mrow></msub><msub><mi>A</mi><mrow><mn>5</mn></mrow></msub><msub><mi>G</mi><mrow><mo>(</mo><mrow><munder><mn>2</mn><mo>_</mo></munder></mrow><mo>)</mo></mrow></msub></mstyle></mrow><annotation>{displaystyle ast K_{(5)};C_{(5)};A_{5};G_{({underline {2}})}}</annotation></semantics></math>

Травянистое растение, достигающее в высоту более 1 метра.

Стебель голый, ребристый. Часть стебля, погружённая в почву, выпускает длинные побеги (длиной 15—20, у некоторых сортов 40—50 см).

Лист картофеля тёмно-зелёный, прерывисто-непарноперисторассечённый, состоит из конечной доли, нескольких пар (3—7) боковых долей, размещённых одна против другой, и промежуточных долек между ними. Непарная доля называется конечной, парные доли имеют порядковые названия — первая пара, вторая пара и т. д. (счёт ведётся от конечной доли). Доли и дольки сидят на стерженьках, прикреплённых к стержню, нижняя часть которого переходит в черешок. Около долей пар размещаются ещё более мелкие дольки.

Цветки белые, розовые и фиолетовые, собраны щитком на верхушке стебля, чашечка и венчик пятираздельные[7].

Из пазух зачаточных листьев в подземной части стебля отрастают подземные побеги — столоны, которые, утолщаясь на вершинах, дают начало новым клубням (видоизменённым побегам). На концах столонов развиваются клубни, которые, в сущности, не что иное, как вздувшиеся почки, вся масса которых состоит из тонкостенных гранёных клеток, наполненных крахмалом, а наружная часть состоит из тонкослойной пробковой ткани. Клубни созревают в августе — сентябре.

Плод — многосемянная, тёмно-зелёная, ядовитая ягода диаметром 2 см, по форме напоминающая маленький помидор.

В зелёных вегетативных частях растения содержится алкалоид соланин, который служит для защиты растения от поражения бактериями и некоторыми видами насекомых. В связи с этим позеленевшие клубни картофеля несъедобны, хотя удаление поверхности на значительную глубину (более 1 см) и более длительная термообработка сохраняют его съедобность.

Слева направо: соцветие, лист, плоды, клубень

Биологические особенностиПравить

Рисунки картофеля из книги Каспара Баугина «Theatri botanici»

Картофель размножают вегетативно — небольшими клубнями или частями клубней (и для целей селекции — семенами). Они высаживаются на глубину от 5 до 10 см.

Прорастание почек клубней в почве начинается при 5-8 °C (оптимальная температура для прорастания картофеля 15-20 °C). Для фотосинтеза, роста стеблей, листьев и цветения — 16-22 °C. Наиболее интенсивно клубни образуются при ночной температуре воздуха 10-13 °C. Высокая температура (ночная около 20 °C и выше) вызывает тепловое вырождение. Из семенных клубней развиваются растения с резко пониженной продуктивностью. Всходы и молодые растения повреждаются при заморозках в −2 °C. Транспирационный коэффициент картофеля в среднем 400—500.

Наибольшее количество воды растение потребляет во время цветения и клубнеобразования. Избыток влаги вреден для картофеля.

На формирование надземной части и клубней расходуется много питательных веществ, особенно в период максимальных приростов вегетативной массы и начала клубнеобразования. При урожае 200—250 ц с 1 га растения извлекают из почвы 100—175 кг азота, 40-50 кг фосфора и 140—230 кг калия.

Лучшие для картофеля почвы — чернозёмы, дерново-подзолистые, серые лесные, осушенные торфяники; по механическому составу — супеси, лёгкие и средние суглинки. Почва для картофеля должна быть рыхлой: в уплотнённой почве формируются мелкие и деформированные клубни. Лучшими удобрениями служат калийные соли, затем костная мука, известь, перепревший навоз (не кислый, например, в смеси с той же известью). Избыток азотных удобрений в почве нежелателен, так как это способствует разрастанию ботвы в ущерб образованию клубней.

Генетика картофеляПравить

Большинство культивируемых сортов картофеля являются тетраплоидами с числом хромосом, равным 48 (2n=4x=48). Соответственно, в гаплоидный набор картофеля входит 12 хромосом. Размер генома составляет около 844 Мб. Для культивируемых сортов характерна высокая гетерозиготность, они страдают от инбредной депрессии, а также от чувствительности к различным фитопатогенам и вредителям. Эти характеристики совместно с тетраплоидией значительно затрудняют классическую селекцию картофеля[8]. Геном картофеля был отсеквенирован в 2011 году силами Международного консорциума по секвенированию картофеля. В состав этого коллектива входили 16 научных групп из разных стран, в том числе из России[9].

Разновидности, подвиды и формыПравить

В естественных условиях встречается около 10 разновидностей картофеля[10]:

  • <spananum tuberosum=»»>

subsp. andigenum (Juz. & Bukasov) Hawkes</spananum></ul>

Долгое время картофель считался ядовитым, поскольку не сразу было обнаружено, что картофель образует съедобные клубни, а не ягоды. Его по-разному называли в разных странах, но впервые на Руси он появился под французским именем «земляное яблоко». В наши дни картофель стал «вторым хлебом», материалом для пищевой, клеевой промышленности, в производстве пластмасс и в народной медицине.

krupnyj-kartofel.jpg

Картофель

1956 год – время открытия картофеля как такового. Первооткрыватель – ботаник Каспар Баугин. Карл Линней оставил название Solanum tuberosum, которое картофелю дал ученый. Латинское слово Solanum – это свидетельство о том, что картофель относится к семейству Пасленовые. Слово tuberosum же переводится как клубненосный.

Относятся к семейству пасленовых картофель, перец, помидор, баклажан. Также – разноцветная красавица Petunia Hybrida, украшающая типичный городской ландшафт и ряд сорняков.  Все они имеют общие свойства как у картофеля. Картошка в вегетативной массе и в клубнях имеет алкалоид никотин, активную форму нутриента D, способствует накоплению кальция в теле человека. Есть в пасленовых и ядовитый соланин, призванный защищать растение от грибков и насекомых, правда такая естественная защита не всегда спасает от фитофтороза и колорадского жука. Картофель, в отличие от относящихся к пасленовым овощам, образует клубень. В связи с этим удобнее выращивать это растение именно с клубня, поскольку с него начинается новая жизнь ростка.

Advertisements

kartofel-rastet-v-sene.jpg

Вкусовые особенности картофеля зачастую зависят от сорта и времени созревания. Например, чем старше картошка, тем лучше. Хотя и среди раннеспелых есть виды, которые идеально подходят для варки, жарки или тушения. Отличаются по своим характеристикам желтые, красные и белые сорта. Красные хороши длительностью хранения, а в белых больше витамина С, хотя, в общем, все они сладкие и вкусные.

shema-kartofelya.jpg

Строение картофеля

Строение растения включает подземную и наземную часть. Из одного клубня может вырасти от одного до 6-10 стеблей в среднем благодаря концентрации почек на верхушке клубня. При этом обязательно будет главная из них.  Высота чаще всего – 50 см. Но встречаются и низкорослые виды  и очень высокие.  Если посмотреть, как выглядит по морфологическому строению стебель картофеля, то он похож на четырехгранный цилиндр, если разрезать поперек.  Считается, что чем меньше вегетативная масса, тем лучше урожай. В противном случае все силы растение потратит на зеленую массу. Такой результат бывает следствием переизбытка удобрения.

Листья имеют сложное строение: между крупными листьями на черешке расположены более мелкие, называемые долями и дольками.  Цветки растения имеют три основных цвета по сортам: белые, розоватые и светло-фиолетовые.  Вид соцветия картофеля –  щиток, лежащий на верху стеблевой ветви. Цветок имеет пестик и тычинку, поэтому считается гермафродитным. Обычно не требуется перекрестное опыление, хотя есть и такие сорта.

stroenie-kusta-kartofelya.jpg

Плод растения – ядовитая ягода, а не клубень, как могут подумать обыватели. Строение ее двухстворчатое. В каждой половине есть по 1000 семян, которые имеют только селекционное значение. Редко встречается выращивание картофеля из семечка, потому что как многолетник, даст клубни только через год. Это экономически не выгодно. Цвет ягодки похож на неспелый мини помидор с диаметром около 2 см.

Корневая система

Свойства сырой картошки многочисленны.  Сам клубень имеет 75% воды. Остальные 25% богаты в основном крахмалом, но также включают огромный ассортимент полезных веществ.

  • Крахмал. Это запасное вещество растения. По сути своей – это та же глюкоза в измененном виде. Такой большой объем глюкозы полезен для фармацевтической промышленности и для производства спирта. В несколько раз превышает продуктивность картофеля по созданию спирта по сравнению со злаковыми растениями. В народной медицине используется как средство, снижающее холестерин.
  • Еще одно преимущество – помощь желудку усваивать животные жиры благодаря наличию клетчатки и пектинов в овоще. Именно поэтому чаще картофель употребляют с мясом. Овощ благотворно влияет на ЖКТ, нормализует микрофлору желудка и кишечника. Отвар используется  для противопростудных  ингаляций, а сырая масса для изготовления витаминных масок для лица, а также скорейшего выздоровления после ожога или фурункулеза.
  • Богат картофель и витаминами всех групп, начиная от В и заканчивая С нутриентом.
  • Множество элементов системы Менделеева. А это: K, Na, Fe, Mg, Mn и I. Особенно богат овощ калием, необходимым при артериальной гипертензии, а также при нарушениях работы почек и сердца.

Тип корневой системы не однозначен. Когда селекционер выращивает растение из семени, то в первый год образуется стержневой тип. На следующий же год, когда образуются новые побеги – мочковатая. Обычно выращивается овощ из клубня, поэтому мочковатая корневая система развивается сразу.

Корневая система картофеля включает:

  1. Материнский клубень.
  2. Столоны и пристолонные корни – длинные, светлые и утолщенные структуры, на концах которых развиваются клубни.
  3. Тонкие корневые волоски, называемые ростковыми.

От 25 до 50см глубины занимает корневая система. Клубень может образовываться почти до метра, если пахотный слой будет увеличен.

В картофельной корневой системе клубень занимает центральное место. Его морфологическая структура включает:

  • Рубцы. Эти структуры напоминают бровки. Это атрофированные чешуйчатые листочки, которые возникают при начале образования клубней. Именно в пазухах этих листочков позднее образуются почки.
  • Глазки. Они расположены на верхушке клубня и предназначены для роста стеблей. Глазками часто называют почки, количество которых колеблется от 4 до 15.
  • Чечевички. Выглядят как черные точки. Выполняют функцию газообмена. Формируются параллельно образованию кожуры. Если грунт забит или мало влаги, то на чечевичках появляются рыхлые новообразования белого цвета, помогающие впитывать воздух. Увеличение их размера является признаком болезни или нарушением газообмена.

Биологические особенности культуры

Вегетативный период созревания пасленовых культур длится от 2 до 5 месяцев. Точный показатель зависит от выбранного сорта.

Начало прорастания – появление почек и проростков, которые развиваются из семенного материала. В это время усиливается клеточный обмен веществ после продолжительной стадии покоя.

Формирование вегетативной и корневой частей растения продолжается в течение 1-2 месяцев. Сроки развития зависят от качества почвы, ее температуры и времени посадки. От основания главного стебля развиваются придаточные корни, от которых начинается образование столонов. Если же растение посажено клубнем, то корешки отходят от материнского клубня.

Чаще всего удлинение побегов завершается при начале цветения и созревания зеленых плодовягод.

При этом происходит набухание концов столонов и накопление запасного вещества.  Клубень считают зрелым, когда зеленая масса засыхает полностью. Он приобретает твердую, утолщенную кожицу для защиты от вредных насекомых. Последняя жизненная фаза – стадия покоя, в которой клеточные процессы замедляются до весны.

Используемые источники:

  • https://ru.m.wikipedia.org/wiki/картофель
  • https://okartofane.ru/vyrashhivanie/kak-rastet-i-obrazuet-klubni-kartofel