Прорастание почек на клубне картофеля

Обновлено: 19.09.2024

Картофель относится к роду Солянум, семейству пасленовых (Solanacea). В это семейство входят также томаты, баклажаны, перец, табак и другие растения.

Возделываемые в нашей стране сорта картофеля относятся к одному виду — Туберозум (Tuberosum), получившему широкое распространение в культуре. После экспедиций в Южную Америку для сбора культурных и диких растений картофеля учеными С. М. Букасовым, А. А. Юзепчуком и другими было доказано существование других видов картофеля, которые в настоящее время широко используются в межвидовой селекции для выведения новых, высокопродуктивных сортов, устойчивых к болезням и вредителям, а также к механическим повреждениям при механизированной уборке и транспортировке.

Размножать картофель можно вегетативно (клубнями, глазками, черенками) и семенами. При размножении семенами существующих сортов растения бывают слабыми и дают обычно небольшое количество мелких клубней. Кроме того, семена картофеля, являясь гетерозиготными (содержащими в клетках гены с разными признаками), не могут обеспечить однородность потомства, давая разнообразные отклонения по форме и окраске клубней, по урожаю и его качеству. Вследствие расщепления потомства, а также из-за большой трудоемкости выращивания клубней картофеля из очень мелких семян в сельскохозяйственном производстве семенное размножение обычно не применяют. Размножение семенами широко используют в селекционной практике при выведении новых сортов методом скрещивания. В производстве картофель размножают клубнями.

Клубень картофеля представляет собой видоизмененный укороченный и утолщенный подземный стебель, превращенный как бы в хранилище запасных питательных веществ. Сходство его со стеблем видно из того, что в раннем возрасте на нем имеются чешуйчатые листочки, в пазухах которых закладываются покоящиеся почки — по 3—4 в каждом глазке. По анатомическому строению чередование и расположение всех тканей и сосудистых пучков в клубнях такое же, как и в стебле. Кроме того, под действием света клубни зеленеют, образуя хлорофилл.

Глазки на клубне, как и листья на стебле, расположены спирально, но неравномерно. В верхней, наиболее молодой части клубня их бывает больше, чем в средней или в самой старой, нижней пуповинной части. Почки верхушечной части клубня более жизнеспособны и прорастают раньше нижних. Как правило, прорастает только одна наиболее развитая центральная почка в глазке, другие же остаются как запасные. При удалении ростка прорастают и остальные почки, но растения из них получаются не такие мощные, как от центральной почки. Почки вершинных глазков в отличие от пуповинных обладают большей активностью и энергией роста, что объясняется высокой концентрацией питательных веществ в вершинной части клубня.

Установлено также, что содержание ростовых веществ и микроэлементов, фосфора и калия в вершинной части клубня картофеля более высокие, чем в средней и пуповинной. Если срезать с клубня верхушку, то на оставшейся части прорастут почки и нижних глазков.

Клубни картофеля образуются на подземных побегах — столонах, концы которых по мере развития растений утолщаются. Обычно при достижении растениями картофеля высоты 10—20 см из подземной части его стеблей вырастают побеги толщиной 2—3 мм и длиной 5—15 см (столоны, не содержащие хлорофилла). После прекращения роста столона в длину его верхушка утолщается и превращается в клубень. Снаружи молодой клубень покрыт эпидермисом (поверхностный слой клеток), который по мере роста заменяется плотной, не пропускающей воздуха перидермой (покровная ткань). Наружный слой ее пробковеет и образует кожуру клубня — пробковую ткань, которая тем толще, чем длиннее вегетационный период. Опробковение наружного слоя перидермы начинается с пуповины клубня и заканчивается его вершиной. Среднепоздние и поздние сорта картофеля имеют более плотную пробковую ткань, чем раннеспелые. Фосфорные удобрения способствуют утолщению перидермы, а азотные и калийные не влияют на толщину пробкового слоя. При глубокой заделке клубней и недостаточной аэрации перидерма тоньше, чем при достаточном доступе воздуха.

Для дыхания клубней и испарения влаги служат небольшие отверстия — чечевички, представляющие собой микроскопические щели, разбросанные по кожуре клубня в виде маленьких темноватых пятен. Они закладываются под устьицами молодого клубня одновременно с образованием перидермы. Через маленькие отверстия в клубень поступает кислород и удаляются углекислый газ и водяной пар. Проницаемость газов через чечевички во время хранения клубней изменяется. В начале хранения чечевички малопроницаемы. По мере хранения проницаемость чечевичек повышается, достигая максимума к моменту прорастания клубней. Некоторые исследователи полагают, что чечевички являются местами проникновения инфекции в клубень. Однако установлено, что фитофтороустойчивые сорта имеют на единицу поверхности клубня больше чечевичек, чем восприимчивые сорта.

Форма клубня очень разнообразна, что зависит от особенностей сорта и условий выращивания. Принято различать следующие основные формы клубней: круглую, удлиненную, овальную, округло-овальную, удлиненно-овальную, репчатую, бочковидную с мелкими, средними и глубокими глазками. В хозяйственном отношении наибольшую ценность представляют клубни круглые и мелкоглазковые. Круглые клубни более пригодны для механизированной посадки и уборки, мелкоглазковые — для мытья и очистки кожуры. По цвету клубни могут быть белые, розовые, красные, сине-фиолетовые, красно-фиолетовые различных оттенков, а по окраске мякоти — белые, кремовые, желтые. Большинство населения нашей страны предпочитает клубни с белой мякотью; Прибалтийских республик, а также ГДР, Польши, ФРГ, Нидерландов и других стран Западной Европы — с желтой или светло-желтой, в которых содержится больше каротина.

Клубни картофеля имеют важное биологическое свойство — период покоя, который позволяет сохранить их в течение осенне-зимних месяцев без нарушения репродуктивной способности. Исследованиями установлено, что сорта картофеля резко различаются по периоду покоя. У большинства из них он продолжается дольше 2 месяцев. Периодом покоя называют физиологическое состояние, при котором меристематические ткани растения прекращают рост, дыхание клубней ослабевает и резко снижается обмен веществ.

У клубней картофеля в покое обычно находятся меристематические ткани — так называемые глазки. В запасающих же тканях в период покоя могут активизироваться биохимические процессы в ответ на механические повреждения или инфекцию. Так, свежеубранные клубни, хотя и находятся в состоянии покоя, но наиболее активно образуют раневую перидерму по сравнению с клубнями после нескольких месяцев хранения, когда период покоя уже закончен. Состояние покоя клубней подразделяют на естественный (физиологический) покой, когда клубни не прорастают даже при благоприятных условиях, и вынужденный покой, когда задержка их прорастания вызвана искусственно, например, низкими температурами или химическими веществами.

Наиболее глубокий естественный покой клубней наблюдается при уборке осенью. К весне он постепенно ослабевает, в результате чего содержание ингибиторов роста снижается. Образуются вещества, стимулирующие рост, которые пробуждают в первую очередь верхушечную почку, а затем и другие. При зимнем хранении в сухом помещении и температуре воздуха от 1 до 3°С клубни картофеля хорошо хранятся без прорастания 6—7 месяцев. Для досрочного их прорастания необходимы повышенная температура воздуха (не ниже 10—12° С), достаточный приток кислорода, что и обеспечивается при весеннем проращивании картофеля. При прорастании на свету у клубней образуются зеленые короткие ростки. У основания таких световых ростков можно, заметить светлоокрашенные корневые бугорки. При прорастании в темноте ростки бывают белые, тонкие и длинные, легко обламываются при перевозке и посадке картофеля.

Распределение основных питательных веществ, в клубне неравномерно. Азотистых веществ больше всего в периферийных клетках коры, под пробковым слоем, а крахмала — в клетках паренхимы, примыкающих к камбиальному слою. Крахмал в клубнях картофеля находится в форме зерен разной величины, в среднем от 30 до 60 мкм. При промышленной переработке предпочтителен Картофель с крупнозернистым крахмалом, который лучше и полнее выделяется и осаждается. Большое практическое значение имеет соотношение между количеством сухого вещества и крахмала, содержащегося в клубне. Содержание этих веществ во многом зависит от почвенно-климатических и агротехнических условий.

Химический состав картофеля меняется в зависимости от сорта, почвенно-климатических условий и удобрений. Примерный химический состав клубней и ботвы раннеспелых сортов картофеля характеризуется следующими средними показателями, %:

Клубни отличаются от корневищ тем, что у них стебель короткий и толстый, а листья недоразвиты. Как и на всяком побеге, у них имеются почки и расположены они на верхушке и в пазухах недоразвитых листьев. Придаточные корни на клубнях не развиваются. Клубни у картофеля вырастают из подземных почек не сразу. Сначала из почки растёт длинный белый подземный побег — столон. Столон живёт меньше года. Верхушка со временем начинает утолщаться и превращается к осени в клубень.

В клубне накапливается много крахмала в виде мелких зёрен. Клубень картофеля — это видоизменённый побег с утолщённым стеблем и мелкими листьями.

Что делать. Рассмотрите внешнее строение клубня картофеля.

Что наблюдать. Найдите на его поверхности верхушечную и пазушные почки (глазки), рубцы от листьев (бровки) и рубец от отделившегося столона.

Что делать. Подсчитайте число глазков на клубне.

Что наблюдать. Найдите на клубне верхушку и основание.

Обратите внимание на неравномерное распределение глазков на утолщённом стебле.

Ту часть клубня, где больше глазков, называют верхушкой, а противоположную где рубец от столона — основанием.

Что делать. Разрежьте клубень на две части. На разрез клубня капните каплю раствора иода.

Как изменилась окраска разреза клубня?
Какие вещества отложены в клетках клубня?
Каково значение клубня в жизни растения?

Подготовить к отчёту. Зарисуйте в тетради внешний вид клубня и подпишите его части. Запишите признаки, доказывающие, что клубень — это побег.

Растение картофеля

Растение картофеля, выросшее из клубня, образует куст высота которого 50-80 см. Число стеблей в кусте (обычно 3-6), их толщина, способность к ветвлению зависят от сорта и условий произрастания.

В начале развития стебли прямостоячие, в дальнейшем у большинства сортов изогнутые. В поперечном сечении они угловатые или округлые, диаметром до 20 мм, часто с прямыми или волнистыми сильно развитыми крылообразными придатками. Окраска стеблей зеленая или с антоциановой пигментацией. Подземные побеги называются столонами. Они утолщаются на вершинах и образуют начало новых клубней. На каждом стебле развиваются 6-7 и более столонов длиной 15-20 см, у некоторых сортов до 40-50 см. В зависимости от длины столонов гнезда картофеля бывают разбросанные (что крайне осложняет уход за посадками и их уборку) и компактные.

Строение клубня картофеля

Молодой клубень покрыт эпидермисом, зрелый — опробковевшей кожурой, гладкой или сетчатой. Кожура непроницаема для воздуха, но в ней имеются отверстия — чечевички, через которые осуществляется дыхание. Под кожурой находятся клетки коры, заполненные крахмальными зернами, затем слой образовательной ткани (камбия), кольцо сосудисто-волокнистых пучков и сердцевина, также содержащая крахмал.

На поверхности клубней в углублениях, обрамленных листовым рубцом, или бровкой (след опавшего недоразвитого листа) расположены глазки. Они расположены по спирали. В вершине молодой части клубня их находится больше, чем в средней и в нижней части. В каждом глазке 3-4 почки, но прорастает обычно только одна средняя, наиболее развитая, 4 и лишь при повреждении ростка трогается в рост другая почка. Самые сильные ростки дают почки верхних глазков. Почки, проросшие в темноте, образуют бледные удлиненные тонкие ростки, называемые этиолированными. На свету образуются укороченные и плотные ростки. В зависимости от сорта форма основания, окраска и опушение ростков различны.

Окраска ростков (зеленая, красно-фиолетовая и сине-фиолетовая) лучше различима на клубнях, пророщенных при слабом освещении. Основная форма клубня округлая (редко роговидная или вальковидная), удлиненная и овальная; наружная окраска (белая, желтая, розовая, светло-красная, красная, синяя) зависит от пигмента, заключенного в клетках коры или кожуры, и толщины опробковевшего слоя. Мякоть также может быть разной окраски — белая, кремовая, желтая, редко красная и синяя. В России наиболее распространены сорта с белой мякотью клубней.

Строение растения картофеля

Корневая система картофеля мочковатая, сравнительно слабо развитая (масса ее составляет 7-7,5% массы всего растения), ветвится до 3-го порядка; развивается из глазков клубня и из почек стеблевых узлов подземной части стебля и столонов. Основная масса корней расположена в пахотном 25-сантиметровом слое, но отдельные тяжи могут проникать на глубину 110-200 см.

Лист картофеля простой непарноперисторассеченный состоит из нескольких пар долей, долек и долечек, расположенных в разных сочетаниях на главном черешке (стержне), и заканчивается одной непарной долей. Строение, степень рассеченности листа, размеры и форма долей, длина, положение и форма черешка — важные сортовые признаки. Пластинка листа всегда в различной степени опушена, окраска от желто-зеленой до темно-зеленой.

Картофель — самоопылитель; перекрестное опыление наблюдается редко. У многих сортов пыльцевые зерна сморщены и бесплодны (мужская стерильность). Плод — шарообразная, овальная или реповидная сочная 2-гнездная ягода, содержащая большое число (иногда более 200) очень мелких семян. Масса 1000 семян 0,5-0,6 г.

Что такое клубень картофеля: ботаническое описание, развитие и применение

Научное название картофеля — паслен клубненосный. Но обычно и клубни, и растение в целом называют картошкой. Мы расскажем об анатомическом строении клубней картофеля. Эта информация поможет начинающим фермерам грамотно расходовать урожай и получать ценный посевной материал.

Что представляет собой клубень картофеля

Чем является клубень картофеля? Это вегетативное утолщение, или чрезмерно разросшаяся почка на корне растения, пригодная в пищу.

По сути клубень — это видоизмененный побег паслена клубненосного. Развивается на вершине столона — бокового побега с удлиненными междоузлиями и недоразвитыми листьями.

Как выглядит

В зависимости от сорта клубни бывают круглой, овальной, продолговатой и веретеновидной формы. Мякоть — белого, желтого, кремового, оранжевого цвета. Плотная кожица — розового, желтого, бежевого, коричневого или фиолетового цвета.

Интересно! У сорта картофеля Взрыв мякоть и кожица темно-фиолетового цвета с ореховым привкусом и ароматом.

Строение клубня

Мякоть состоит из утолщенной крахмалистой плотной ткани. Клубень покрыт пробковой корочкой, которая грубеет по мере старения (см. фото).

На заметку! Родина паслена клубненосного — Южная Америка, где он впервые был окультурен.

Внутреннее

Рассмотреть внутреннее строение картофелины можно только на свежем срезе. Подземный стебель в разрезе включает такие слои:

эпидермис — опробкованные клетки перидермы;
кора — паренхимные клетки с крахмальными зернами;
камбий — камбиальные клетки с ксилемными элементами;
сердцевина — паренхимные клетки с радиальными лучами.

Сердцевина содержит наименьшее количество крахмальных зерен. Это самая грубая часть мякоти.

Внешнее

Клубень — семенной материал для вегетативного размножения картофеля. На его поверхности располагается 7-15 глазков, по 3 почки с зачатками листьев и корешков в каждом. В рост идет исключительно центральная почка, из которой развиваются надземные побеги и корни.

Внимание! Если ростки из центрального побега повреждены, происходит замещение за счет боковых почек. Но такие побеги всегда слабее и плохо переносят неблагоприятные погодные условия в момент интенсивной вегетации.

Зависит ли от сорта

Общее строение клубня картофеля у всех сортов одинаковое. Различие лишь в окраске мякоти и кожицы картофелины и соотношении внутренних слоев по толщине.

Другие составляющие растения

Надземная часть картофеля включает:

Стебли. Прямостоячие, мясистые, с прижатыми волосками, высотой от 30 до 140 см. Обычно на кусте образуется 4-7 стеблей.
Листья. Прерывисто-непарноперисторассеченные, с 6-10 яйцевидными листочками заостренной формы. Гладкие с наружной и опушенные, ребристые с внутренней стороны. Расположены на стеблях по спирали.
Цветки. Пятичленные, собраны на верхушке в соцветия-завитки. Чашечка состоит из 5 чашелистиков. Венчик спайнолепестной, белого, желтого, розового, фиолетового цвета. После опыления пестика превращается в плод-ягоду.
Плод. Зеленая ягода, шаровидная, 1,5-2,2 см в диаметре, не пригодная в пищу.

Какая корневая система у картошки

Корневая система картофеля мочковатая, уходит на глубину 30-50 см от поверхности почвы. Максимального развития корни достигают в момент бутонизации куста, при полном созревания клубней постепенно отмирают.

Состоит из:

первичных корней, которые образуются в начале прорастания клубней;
пристолонных корней, расположенных группами по 4-5 шт.;
столонных корней.

Клубень картофеля представляет собой утолщенный и укороченный стебель, покрытый защитной пробковой тканью.

Сколько семядолей

Картофель относится к классу двудольных. При прорастании семя образует две семядоли.

Биологические особенности клубня

Образование новых клубней происходит в нижних листовых пазухах и занимает 40-70 дней с момента посадки.

Как образуется

Начало прорастания картофелин характеризуется активацией клеточного метаболизма для формирования вегетативной массы растения. Куст формирует до 20-30 клубней, но только 5-15 из них превращаются в полноценные, сохранив все сортовые характеристики.

Алгоритм развития

Развитие разделяют на условные периоды:

В процессе фотосинтеза зеленая часть растения накапливает питательные вещества и отправляет их в корневую систему, благодаря чему образуются клубни на 30-45 день посадки.
Из латеральных подпочвенных почек развиваются столоны.
С наступлением благоприятных условий наступает инициация, прекращается удлинение столона.
В фазе цветения субапикальная часть столона набухает, что приводит к накапливанию крахмала и белка.
По истечении 3-4 недель общая метаболическая активность снижается, лозы отмирают.
Кожица утолщается, скорость клеточных процессов подавляется.

В момент сбора урожая клубни готовы к длительному хранению в подвальных условиях.

Почему считается видоизмененным побегом

Столоны с клубневыми утолщениями в верхушечной части — это продолжение надземного стебля. Однако строение ткани клубня отличается от строения тканей надземной части. Наличие чешуеобразных листовых пластин свидетельствует об их вегетативном происхождении.

Дополнительное доказательство того, что клубень можно считать побегом — его способность к позеленению. Под воздействием солнечного цвета картофелины быстро меняют окраску, несмотря на отсутствие хлорофилла в клетках.

Какие болезни и вредители угрожают клубням картошки

Паслен клубненосный поражают такие заболевания:

Химический состав и свойства

Химический состав зависит от сорта картофеля, качественного состава почвы в месте произрастания и степени зрелости.

Картофельные клубни содержат:

73% воды;
15% крахмала;
2% сырого белка;
5,5% сахаров;
1% клетчатки;
0,1% жиров;
0,5% пектиновых компонентов;
0,3% титруемых кислот;
0,1% фенольных соединений;
1,5% органических соединений;
1,2% минеральных веществ.

Пищевая ценность

Калорийность картофеля, отваренного в кожице, достигает 70 ккал. В измельченном виде (пюре) — 60-65 ккал на 100 г.

Основное питательное вещество — сложный углевод крахмал. В отделах ЖКТ он расщепляется и превращается в глюкозу, которая при окислении выделяет энергию. В среднем содержание крахмала варьируется в пределах 15-25%.

В картофеле много клетчатки и пектинов, которые не раздражают слизистую желудка и тонкого кишечника. В мякоти есть витамины С, В1, В2, В6, К, РР, калий, натрий, железо, магний, медь, цинк, марганец, йод.

Польза и вред картофеля

В 100 г картофеля содержится:

400 мг калия, который необходим для работы сердечной мышцы и нормализации водного обмена в организме;
20 мг витамина С, или аскорбиновой кислоты, которая отвечает за состояние иммунитета и общую сопротивляемость вирусным заболеваниям, предотвращает цингу;
до 2% легкоусвояемого белка туберина (100% усвояемость организмом).

Вред организму может нанести употребление в пищу зеленых картофелин, которые под воздействием солнечных лучей интенсивно накапливают соланин — яд, вызывающий отравление.

Применение клубней

Картофель возделывают как однолетнюю культуру. Основная масса выращенного урожая используется для приготовления пищи. Помимо этого картофелины пригодны для кормления домашних животных, производства этанола и пищевого крахмала.

Заключение

С позиции биологической классификации, клубень считается вегетативным утолщением на корне. Это не плод паслена клубненосного, но он используется для размножения растения. Простая технология выращивания и высокая питательная ценность определили его важное место в рационе человека.

Картофель – строение корней

Рис. Подземная часть куста картофеля: 1 – старый клубень; 2 – столоны; 3 – новые клубни; 4 – корни.

Именно по клубням сорта картофеля отличаются больше всего: у них разное количество глазков, разные цвета и оттенки, как у кожуры, так и у мякоти, и, конечно же, вкус.

При этом и стебель, и листья у картофеля ядовиты. Настой из них даже можно использовать для опрыскивания других растений от вредителей.

Цветки картофеля похожи на пятиконечные звездочки, они могут быть белыми, розовыми, синими, лиловыми или фиолетовыми разных оттенков (и это уже сортовой признак), но, поскольку обычно картофель все огородники размножают клубнями, подробно останавливаться на строении цветков не стоит. У некоторых сортов цветение и вовсе очень слабое, а плоды сами не завязываются, хотя картофель – растение самоопыляющееся. Если опыление все-таки произойдет, завяжутся плоды, напоминающие крохотные помидорчики. Как и стебли с листьями, они ядовиты, есть их нельзя.

Картофель-уроженец довольно теплых (но не жарких) краев, однако, поскольку его культивируют давно, он хорошо приспособился не только к умеренному климату (в Америке ему это удалось и без помощи человека, во многом благодаря наличию клубней), но и к более суровому северному – некоторые его сорта даже в тундре выращивают. При этом надземная часть растения плохо выносит холод (и потому в северных регионах России обычно выводят раннеспелые сорта, чтобы они успели дать урожай за короткое северное лето), тогда как клубни, наоборот, больше страдают от сильной жары (поэтому на юге приходится выращивать сорта, устойчивые к высоким температурам). Быстрее всего картофель растет при температуре почвы +18°C, в этом случае всходы появляются через 14 дней после посадки, а иногда и на пару дней раньше.

Развитие картофеля имеет несколько фаз, которые можно разделить следующим образом:

1 фаза – появление всходов, наступает через 20-25 дней после посадки;
2 фаза – бутонизация, через 20-25 дней после появления всходов;
3 фаза – начало цветения, через 25-28 дней после появления всходов;
4 фаза – соответствует максимальному приросту массы клубней и продолжается в течении 45-70 дней;
5 фаза – наступает при отмирании ботвы через 90-100 дней после посадки.

Биологической особенностью картофеля является неодновременный рост ботвы и клубней. В начале роста побегов и до момента цветения, в основном, увеличивается масса надземной части растений; после цветения и до начала увядания ботвы идет интенсивный рост клубней. В период отмирания ботвы рост клубней завершается. На развитие ботвы и клубней, в первую очередь, влияют условия выращивания, во-вторых, развитие и распространение вредителей и болезней.

1 фаза: Посадка - появление всходов

Что происходит с культурой в 1-й фазе?

В период от посадки до появления всходов материнский клубень является источником питательных веществ, обеспечивающим ростовые процессы корней, стеблей и листьев. Прорастание начинается с верхних глазков, причем в рост трогается обычно одна почка глазка. Обламывание ростков проросших клубней отрицательно сказывается на росте и развитии картофеля и приводит к ослаблению ростового процесса клубня.

Требования к условиям окружающей среды для прорастания

Температуре воздуха и почвы. Интенсивное прорастание клубней начинается при температуре почвы на глубине их заделки (6-12 см) 7-8°С. Чем выше температура почвы, тем быстрее появляются всходы. Установлено, что пробуждение почек глазков клубня начинается при температуре около 5°С тепла. При посадке картофеля в почву, прогретую менее, чем на 6°С, процесс прорастания останавливается. Ростки становятся тонкими, хрупкими и более уязвимыми к грибным и бактериальным болезням. Наиболее опасными в этот период являются фузариоз, черная ножка и ризоктониоз.
Влага. На первом этапе роста и развития, от посадки до начала бутонизации, картофель наименее требователен к условиям влажности почв. Однако избыток влаги в данный период негативно влияет на картофель. Оптимальные условия для роста картофеля создаются при влажности почвы 70-80%.
Почва. Наиболее пригодны песчаные, супесчаные и суглинистые почвы, содержащие не менее 2% гумуса. Немецкими исследователями установлено, что разница в содержании крахмала в клубнях зависит от типа почв и может достигать 3% и более. На глинистых и болотистых почвах содержание крахмала ниже. На каменистых почвах получают хорошие урожаи, но механизация и уборка на них исключаются из-за большого износа машин и высоких затрат.
Минеральное питание. На ранних этапах своего развития картофель не требует особенного минерального питания, так как запас необходимых веществ содержится в посадочном клубне.
Глубина посадки. В районах достаточного увлажнения оптимальная глубина посадки клубней на легких почвах 8–10 см, на тяжелых — 6–8 см, в засушливых районах — 12–14 см. Посадка мелких клубней должна быть на 2–3 см меньше, чем средних клубней на хорошо прогретую и тщательно разработанную почву.

Фазы 2-4. Вегетативный рост: бутонизация - цветение - максимальный прирост клубней

Что происходит с культурой в этот период?

Вегетативный рост. Этот этап начинается от появления всходов и длится до начала образования клубней и включает в себя активное развитие корней, стеблей, листьев. Материнский клубень теряет свою значимость. Хорошо сформированная корневая система особенно важна на этом этапе и для дальнейшего роста, так как помогает растению быстро восстановиться после весенних заморозков, града или повреждения насекомыми.
Начало формирования клубней. Этот период совпадает с появлением бутонов и началом цветения. При подходящих условиях роста на кончике столонов формируются почки, которые начинают набухать, что приводит к началу формирования клубней. Этот этап длится около двух недель и приходится на начало-конец июня, в зависимости от местоположения, климатических условий, типа почвы, даты посадки и сорта. Растение может сформировать до 20–30 мелких клубней, но только от 5 до 15 клубней достигают полной зрелости.

Рост клубней приходится на период цветения растений картофеля. Клетки клубней увеличиваются, накапливая воду, питательные вещества и углеводы. Происходит накопление до 75% конечного урожая. Это критический период для формирования урожая клубней и их качества. Рост клубней это самый длительный этап. Он длится в среднем 45–60 дней.
Рост клубней, его скорость и длительность зависят от условий окружающей среды и особенностей сорта. Любое воздействие, которое ограничивает или нарушает рост здоровой листвы, оказывает отрицательное влияние на рост клубней и вызывает отток сухого вещества из клубней в листву, что снижает урожайность. Ключевыми факторами, влияющими на рост клубней, являются температура, минеральное питание, физиологический возраст, расстояние между растениями, дата посадки, условия увлажнения и борьба с вредителями.

Требования к условиям окружающей среды

Температура. Ботва картофеля на посадках с умеренно влажной почвой лучше развивается при температуре воздуха 18–25°С. Если температура повышается до 40–41°С, ассимиляция совсем прекращается. У растений, выращиваемых в жаркую погоду, удлиняются стебли и боковые побеги, сужаются листовые пластинки, уменьшается содержание хлорофилла, сокращается вегетационный период. Для цветения наиболее благоприятна температура 18–21°С в средней полосе и 23–24°С в южной. Оптимальная для клубнеобразования температура почвы — 15–19°С. При температуре ниже 6°С и выше 23°С прирост клубней резко уменьшается, а при 26–29°С обычно прекращается. Клубни удлиняются, у них не всегда наступает период покоя и может привести к температурному вырождению клубней. Недостаточная температура (как воздуха, так и почвы) также отрицательно сказывается на фотосинтетической деятельности растений и на усвоении ими важнейших элементов питания.
Свет. При недостатке света картофель слабо ветвится и цветет, стебли вытягиваются и полегают. Неполноценны также посадки при недостаточной плотности надземной массы растений, когда часть солнечной радиации не улавливается листовым аппаратом, и она падает непосредственно на почву. Все это, как и в первом случае, ведет к снижению урожая и снижению качества клубней.
Водный и воздушный режим. Около 75% массы клубней приходится на воду, а содержание ее в ботве достигает 76–84%. В условиях Казахстана на каждый центнер клубней приходится потребление 65–104 ц воды на суглинистой почве и 110–136 ц на супесчаной. Наибольшие урожаи картофель дает при высоком содержании влаги в почве — в пределах 60–80% ППВ (полной полевой влагоемкости). При недостатке влаги интенсивность фотосинтеза и усвоение питательных веществ значительно падают и урожай снижается. На период бутонизации — цветения картофелю требуется самое большое количество влаги. Самые благоприятные условия, обеспечивающие интенсивное столоно- и клубнеобразование, создаются при влажности почвы в зоне распространения основной массы корней в период бутонизации — цветения на уровне 70–80% ППВ. Переувлажнение почвы ведет к ухудшению условий роста и развития растений, уменьшается содержание сухого вещества и крахмала в клубнях, возрастает поражение их бактериальными и грибными болезнями.
Содержание воздуха. Картофель хорошо развивается, если плотность пахотного слоя составляет 1,0–1,2 г/см³ (на песчаной почве — 1,3–1,5 г/см³), а скважность аэрации — 20–30% от общего объема пор.
Питательные вещества. Для нормального роста и развития картофель нуждается в большем количестве питательных веществ, чем многие другие полевые культуры.

Важная биологическая особенность картофеля заключается в том, что он имеет слаборазвитую корневую систему. Общая масса корней обычно составляет 7–8% от массы ботвы. При этом основная их часть (до 60%) располагается в небольшом по объему поверхностном слое почвы.

Фаза 5: Отмирание ботвы - уборка

Десикация. Уборку начинают с предуборочного удаления ботвы за 10–12 дней до уборки с целью улучшения условий работы уборочных машин и ускорения созревания клубней. Особое внимание необходимо уделить определению сроков удаления ботвы на семенных участках. Тли могут быть злостными переносчиками вирусных болезней, поэтому ботва и опавшая листва должны быть удалены до того, как возможные инфекции поразят клубни. Даже тщательная переборка семенного материала не позволяет очистить его от клубней пораженных фитофторозом. Массовое поражение клубней чаще всего наблюдается при слабом развитии болезни на ботве. При этом, высокоэффективным приемом защиты клубней от фитофтороза, является уничтожении ботвы до прекращения активности фунгицидов при последней обработке. Задержка с выполнением данного приема даже на 1–2 дня, особенно в дождливую погоду, приводит к накоплению спор на пораженной ботве и массовому заражению клубней. Кроме того, смываемые дождем с поверхности листьев и стеблей споры патогена могут длительное время оставаться жизнеспособными в почве. Они особенно легко заражают клубни через травмы, получаемые при уборке или в течение периода от уничтожения ботвы до уборки. При механическом удалении ботвы необходимо учитывать, чтобы высота оставшихся стеблей была 20–25 см. Оптимальным временем начала проведения десикации после механического удаления принято считать 1 сутки. При слабо развитой ботве химическая обработка даст более ощутимый эффект, если провести ее в два приема с перерывом в несколько дней. Особенно внимательно необходимо отнестись к предотвращению повторного отрастания на семеноводческих участках. Повторно отросшая молодая ботва очень нежная и, соответственно, сильнее поражается переносчиками вирусных заболеваний. Более эффективный результат при меньшем расходе десиканта можно получить при проведении опрыскивания во второй половине дня, когда растения хорошо просохнут после росы. В южных областях Казахстана удаление ботвы нужно проводить не ранее чем за 1–2 дня до уборки. В противном случае в условиях повышенных температур и отсутствия естественного укрытия гребни очень сильно прогреваются, и картофель может просто свариться в почве. Механическое удаление ботвы не дает достаточного эффекта для ускорения созревания клубней, так как в зависимости от зрелости оставшиеся стебли могут вновь начать отрастать. Как результат - клубни не могут сформировать прочную кожуру и срок уборки наступает позже. Применение десиканта позволяет ускорить созревание картофеля, кожура формируется более плотная, кроме того, распространение болезней ограничивается (рис. 1 и 2) и уничтожаются сорняки.

Уборка. Формирование урожая картофеля заканчивается к моменту подсыхания ботвы. В последние 30–40 дней до ее естественного отмирания происходит интенсивное клубнеобразование с накоплением сухого вещества и крахмала в клубнях. В этот период ежедневно на одном гектаре происходит прирост урожая от 500 до 1000 кг. Механизированная уборка картофеля начинается при достижении клубнем биологической спелости. Заканчивать уборку желательно до периода, когда среднесуточная температура воздуха снизиться до +5°С, а температура почвы станет не ниже +6–8°С. При таких температурах резко увеличивается механические повреждения клубней.
Послеуборочная доработка урожая картофеля. Послеуборочная доработка включает следующие взаимосвязанные операции:
- прием и транспортирование массы от уборочного агрегата,
- очистку от примесей,
- калибрование,
- отделение дефектных клубней,
- обработку фунгицидами перед закладкой на хранение,
- закладку на хранение.

Если продовольственный картофель здоров и имеет до 10–12% примеси земли, его можно закладывают сразу в хранилище. При наличии более 5% больных клубней картофельный ворох помещают на временное хранение. При временном хранении на вентилируемой площадке происходит заживление механических повреждений клубней, проявляются отдельные виды болезней. Клубни, поражѐнные болезнями, отбирают вручную или на переборочных столах сортировального пункта.

Различают три технологии закладки клубней на хранение: поточную, перевалочную и прямоточную.

Поточная. При этой технологии процесс получается полностью законченным, на хранение закладывается картофель без посторонних примесей и откалиброванный на фракции. Однако, особенно на уборке в дождливую и холодную погоду и при невызревшем картофеле, наносятся значительные механические повреждения — нередко до 40–60% и более, в связи с чем снижаются их качество и лежкость при хранении. Поэтому эта технология рекомендуется в основном при осенней реализации картофеля. Продовольственный картофель калибруют на две фракции: мелкая до 35–40 мм и крупная более 35–40 мм.
Перевалочная. Эта технология рекомендуется при уборке в тяжелых условиях, когда от комбайнов картофель поступает со значительной примесью почвы, а клубни поражены фитофторой, мокрой гнилью и удушьем.
Прямоточная. При этой технологии клубни механически повреждаются значительно меньше по сравнению с поточной, но на хранение закладывается не сортированный картофель с примесью почвы и остатками ботвы, как, например, при уборке комбайном. Чтобы при хранении не ухудшались условия вентилирования насыпи, примесь почвы не должна превышать 15–20%. При прямоточной технологии картофель перебирают и сортируют на фракции в процессе хранения в хранилище, например, при реализации зимой. Семенной картофель, если нет острой необходимости, готовят при предпосадочной подготовке, калибруя на три фракции. При этом допускается примесь почвы в ворохе до 12–15%.

Хранение

Различают четыре фазы хранения картофеля:
- заживления повреждений (лечебный период);
- охлаждения;
- хранения;
- нагревания (перед выгрузкой картофеля из хранилища).

Оптимальные условия хранения (Trevor V. Suslow and Ron Voss, 1998 г.)

Вложение	Размер
nauchno-issledovatelskaya_rabota.doc	392 КБ

Предварительный просмотр:

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НОВОСИБИРСКОГО РАЙОНА НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ – ВЕРХ –ТУЛИНСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 14

Школьная научно – практическая конференция

Условия прорастания картофеля!

Научный руководитель : Липеева Ольга Анатольевна учитель начальных классов

Глава I. Историческая справка

§1. Что такое картофель

§2 .Родина картофеля.

§3. Как картофель попал в Россию.

§4. Картофель для эксперимента

Основная часть. Моё первое исследование

§1.Подготовка к эксперименту.

Итоги социологического опроса.

Кругла, рассыпчата, бела, на стол она с полей пришла.
Ты подсоли ее немножко, ведь, правда, вкусная ……..

Актуальность. Среди большого многообразия овощей существенное место занимает картофель, его насчитывается более сотни сортов, причём сажают его буквально повсюду.

Пожалуй, не найти на Земле такого места, где бы картофель не употребляли в пищу. Без картошки не обходится ни одна семья.

Кто не любит блюда, приготовленные из картофеля? Я, например, очень люблю. Представьте только перед собой жареный картофель с румяной корочкой или воздушное пюре. Объеденье, да и только! Поэтому каждый год весной люди сажают, а осенью собирают на зиму картофель. Некоторые ежегодно собирают очень хороший урожай, другие не всегда.

Перед нами встала проблема, а что же влияет на всхожесть семян и урожайность картофеля, каковы должны быть условия прорастания семян картофеля.

И сразу возник целый ряд вопросов:

Что такое картофель?
Откуда картофель родом и как попал в Россию?
Сколько нужно времени для его проращивания?
Верно ли моя мама проращивает картофель перед посадкой?

Нас заинтересовали эти вопросы, и мы решили найти ответы на них.

Объект исследования – картофель .

Предмет исследования – условия , при которых будет происходить проращивание картофеля .

Определение оптимальных условий для прорастания картофеля перед посадкой.

Достижение поставленной цели предполагает решение следующих задач :

Изучить литературу, материалы в сети Интернет о картофеле.
Выбрать и подготовить места для проращивания картофеля.
Подобрать разные виды клубней.
Записывать даты появления первого ростка.
Сделать выводы, подвести итоги исследования

Гипотеза: Если клубни поместить в тёмное и тёплое место, то получим хорошо пророщенные картофель.

Изучение специальной литературы;
Практические опыты: эксперимент, наблюдение;
Обобщение полученных данных.
Опрос

Глава I. Историческая справка

§1. Что такое картофель?

А вот в этимологическом словаре Г. П. Цыганенко узнала о происхождении слова: « КАРТОФЕЛЬ. Заимствовано из нем. яз . в XVIII в. Нем. Kartoffel возникло в результате видоизменения более стар. нем. Tartuffel, заимствованного из итал. яз. Итал. tartufolo значит , т. е. .

Выводы : картофель, или паслён клубневый, возделывают повсеместно в умеренном климате - относительно неприхотливое, светолюбивое, теплолюбивое растение, требующее умеренного полива. Подвержено заболеванию – фитофторозу, основной вредитель колорадский жук.

§2. Родина картофеля

Родина картофеля – Перу. Около 4500 лет назад инки случайно наткнулись на заросли неизвестного растения. Найденные в земле клубни пришлись аборигенам по вкусу, и они начали выращивать новый овощ. Причем древней цивилизации удалось вывести даже холодостойкие сорта картошки.

§3. Как картофель попал в Россию

"Ищи картошку для королевской прически!"

Картофель распространился по миру благодаря Франции. В эту страну его завезли в 1616 году, но только во второй половине XVIII века здесь появились первые картофельные плантации.

Вскоре французская королева появилась на балу с картофельными цветами в волосах. Мода распространилась мгновенно. Все француженки изводили мужей просьбами достать такие же цветы

Уже следующей весной картошку высадили почти на всех огородах.

Дьявольское яблоко уже доросло до космоса

Возвращаясь на родину из Голландии, Петр І захватил для своей державы мешок картошки. Правда, овощ не стал популярным – по той же причине, что и во Франции: народ с опаской относился к неизвестной пище. А крестьяне и вовсе окрестили ее "дьявольским яблоком" и наотрез отказывались выращивать, чтобы потом "не гореть за это в аду". К тому же те смельчаки, что все же решались вкусить картошки, по незнанию ели не сами клубни, а ядовитые зеленые плоды. Понятно, что череда сильных отравлений спровоцировала еще большую неприязнь.

В ХVII веке по России то и дело вспыхивали "картофельные бунты": крестьян под страхом каторги заставляли сажать и есть картошку, а они, естественно, противились. В 1765 году Екатерина II , считая, что картошка должна хорошо произрастать в нашем климате, и желая научить своих подданных выращивать "сии полезные и питательные плоды", высочайшим распоряжением повелела принять все меры к распространению картошки в России. В 1841 году вышло распоряжение правительства "О мерах к распространению разведения картофеля". По всей империи разослали наставления по правильной посадке и выращиванию картофеля тиражом в 30 тысяч экземпляров.

Распробовали и оценили картошку по достоинству лишь в XIX столетии. Под нее было отведено более 1,5 млн га. И называть бывшего "врага" стали уже "благодетельницей" и "вторым хлебушком", а не "дьяволом".

У нас в России картофель самая распространенная, самая ценная культура после зерновых. Его выращивают и за полярным кругом, и на осушенных болотах, в пустынях и в горах.

Дальше – больше: в октябре 1995 года картофель стал первым овощем, выращенным в космосе.

Наверное, картошка – единственная еда, у которой так много имен. Ее называли земляной грушей, потейтосом, тартуфелем и картуфелем. Она же – картоха, картофля, картохля, бараболя, чертово яблоко.

Выводы: сытная и урожайная индейская папа вытеснила репу. Теперь уже не репа, а картошка для нас и для всех других народов Европы стала вторым хлебом. Картофель помогал прокормиться при неурожаях зерновых культур. Вот почему картофель на Руси прозвали вторым хлебом.

Моё первое исследование.

5 февраля мы положили 5 картофелин:

№1- на солнечное место (на подоконник),

№3- в теплое затенённое место (на батарею),

№4- в темное место (в закрытую картонную коробку),

№5- в холод (в холодильник).

Через 7 дней, 12 февраля , едва заметные ростки появились на картофелинах под № 1 (свет), №3 (на батарее) и №4 ( темная коробка).

Из земли ростка не было.

Картофелина в холодильнике тоже не проросла.

Самый крупный росток образовался на свету. На двух других ростки были более тонкими.

Вывод: Для прорастания картофелю необходимо тепло.

Через 14 дней картофелина №1 от большого количества света стала зеленеть, хотя её росток стал крупнее.

№ 2 От росточков появились длинные белые корешки 2,5см и почки-листочки 1,7см. Клубень изменяет окраску, появились признаки порчи.

На картофелине №3 росток так же увеличился в размере.

Самый хороший рост пошел у картошки, находящейся в темной коробке № 4.

А в холоде картофелина прекрасно сохраняется без изменений.

Вывод: на данном этапе лучшим условием для прорастания является темное место

Прошло 3 недели, 26 февраля .

У первых трех особых изменений нет. Большого роста не наблюдается. Картофелины 1 и 3 находятся почти в равных окружающих условиях. При одинаковой температуре окружающей среды ( около +22) , но они получают разное количество света. Поэтому у картошки, находящейся непосредственно на свету ростки зеленые, а у картошки в затененном месте нет, хотя по размеру они (ростки) одинаково маленькие, т.к. находятся в очень теплом и сухом месте. Сказывается недостаток влаги. Картошку в горшке полили. Результат увидим через неделю.

Вывод: По истечении трех недель значительные изменения произошли с картофелинами №4 и №5. У №4 росток увеличился почти в два раза. Он белого цвета и длиннее остальных. У картошки из холодильника ростки стали едва заметны.

В начале нашего исследования перед нами стояла проблема, что влияет на прорастание посадочного картофеля.

Наблюдая за прорастанием картофеля в разных условиях, мы выяснили, что картофель растет в темноте и предпочитает в темноте оставаться. Если его неправильно хранить, он быстро испортится. В чрезмерной теплоте картофель начнет прорастать, влажность холодильника может сделать его мокрым и заплесневелым, а из-за света картофель теряет свою питательную ценность и зеленеет. Лучшие условия для хранения картофеля - 2-3 градуса тепла при влажности воздуха 85-90 процентов. При температуре минус 1 градус и ниже картофель замерзает, а при +4 градуса он начинает давать ростки. В темноте образуются белые, сильно вытянувшиеся ростки. На свету они короткие, зеленые. Иначе протекает прорастание клубней, находящихся в почве: сначала растут корешки, и только потом, после укоренения, согнутый у самой верхушки стебелек пробивает землю и раскрывает свои первые, сильно сросшиеся листья.

Таким образом, в результате эксперимента мы доказали, что для лучшего прорастания посадочного картофеля необходимо тёплое (+ 10 +15 градусов) и тёмное место.

Следовательно, цель исследования достигнута, задачи решены, гипотеза подтверждена.

Читайте также: