Биологические особенности

Картофель является растением умеренного климата и хотя благодаря своей пластичности он при определенных условиях может произрастать как на крайнем юге и далеко на севере (за Полярным кругом). Наиболее устойчивые его урожаи получаются в районах средних широт, имеющие относительно невысокую температуру в период вегетации.

В соответствии с климатическими особенностями районов первоначального произрастания у картофеля в процессе филогенеза выработались определенные требования к условиям внешней среду – теплу, свету, воздуху, влаге и питательным элементам.

Требования к температуре. Картофель сильно реагирует на температуру почвы и воздуха. Клубни картофеля, прошедшие период покоя и высаженные в почву, начинают прорастать при температуре 3-5^оС . Но при этих температурах прорастание идет медленно, корни образуются слабо, а клубни легко поражаются грибными болезнями. При сохранении в течении длительного времени температуры на таком уровне нередко вместо надземных органов у материнского клубня преждевременно образуются столоны с большим количеством молодых клубеньков, т.е. происходит израстание клубня. Такое явление может наблюдаться при посадке картофеля в холодную почву, так и в слишком сухую при температуре выше 25^оС. Нормальное прорастание клубней отмечается при температуре почвы 7-8^оС, однако оптимальной для прорастания считается температура в пределах 18-20^оС. Всходы в этом случае появляются на 10-12-й день после посадки, а при температуре почвы ниже 7^оС они появляются через 30-35 и даже через 50 дней.

Установлено, что наиболее благоприятная температура почвы в фазу бутонизации, которая у большинства сортов совпадает с началом клубнеобразования, равна 16-19^оС, что примерно соответствует температуре воздуха 21-25^оС.

Для цветения и ягодообразования картофеля в средней полосе наиболее благоприятна температура 18-21^оС. Более высокая температура вызывает опадание цветков и бутонов.

При продолжительной жаре (выше 30^оС) почти прекращается ассимиляционная деятельность листьев картофеля, что ведет к остановке роста клубней и огрубению их кожуры. В такие периоды может усилиться интенсивность дыхания, при котором расход углеводов будет превышать их накопление, что задержит клубнеобразование.

К заморозкам картофель малоустойчив. Всходы повреждаются и частично гибнут при температуре –1,5 – 2^оС. Постепенное снижение температуры ведет к увеличению содержания в растениях сахаров. Такие посадки выдерживают заморозки –2 – 3^оС, до – 4^оС. Калийные удобрения повышают устойчивость растений к пониженным температурам. Поврежденные заморозками молодые растения обладают хорошей регенерационной активностью. На таких участках эффективна подкормка растений азотными удобрениями (40-60 кг/га д. в).

Требования к влаге. Картофель – растение, требовательное к влаге. Потребность в ней изменяется в процессе его роста и развития. В первоначальный период произрастания картофель предъявляет в влаге невысокие требования. В это время используется главным образом влага, содержащаяся в материнском клубне. Однако при чрезмерной сухости почвы воды материнского клубня становится недостаточно. Критический период по отношению к влаге – бутонизация-цветение. Недостаток влаги в этот период в почве приводит к сильному снижению урожая.

Выявлено, что лучшая влажность почвы для картофеля – 60-80% от полной влагоемкости. Транспирационный коэффициент, т.е. количество единиц воды необходимое для создания единицы сухого вещества картофеля, равен 400-550, иногда изменяется от 167 до 659. Это подтверждает пластичность картофельного растения, способность приспособляться к условиям произрастания.

Картофель лучше многих других полевых культур способен потреблять воду из воздуха при помощи листьев. Эти его особенности дают возможность растениям сравнительно легко переносить кратковременные периоды засухи.

Требования в воздушному режиму почвы. Картофель предъявляет высокие требования к воздушному режиму почвы. Большое количество кислорода из почвенного воздуха в процессе дыхания поглощает корневая система картофеля. Суточная потребность в нем корней составляет примерно 1мг на 1 г сухого вещества. Наиболее высокую потребность в кислороде испытывает корневая система в период клубнеобразования. Клубням и столонам кислорода необходимо еще больше. Только рыхлая, непереувлажненная почва способна обеспечить вегетирующий картофель необходимым количеством кислорода.

При недостатке кислорода задерживается прорастание клубней, клубни поздно завязываются, плохо созревают, столоны ветвятся и образуются мелкие клубни.

Требования к свету. Картофель светолюбивое растение. Даже незначительное уменьшение освещения вызывает пожелтение ботвы, вытягивание стеблей, ослабление или полное отсутствие цветения и снижение урожая.

Освещенность регулируется нормой и схемой посадки. Если клубни размещаются равномерно, согласно установленной схемы посадки, то создаются более благоприятные и выравненные условия для развития растений, они получают одинаковую площадь питания. Излишне загущенные посадки, как и изреженные не могут обеспечить высокие урожаи.

Лучшие условия освещения для растений картофеля в течение дня создаются при направлении рядков с севера на юг, с севера на запад и с юга на восток.

Клубни, выкопанные из почвы и оставленные на несколько дней на свету, зеленеют. Под воздействием света в них образуется хлорофилл и увеличивается содержание ядовитого вещества – соланина (с 2-10 до 30-40 мг на 100 грамм клубней). Для семенного картофеля такое озеленение полезно, так как благодаря этому приему клубни предохраняются от заболеваний, грызунов в период хранения. Продовольственный картофель следует оберегать от озеленения, в результате чего он становится ядовитым.

Требования к элементам питания. Картофель характеризуется повышенной требовательностью к наличию питательных веществ по сравнению со многими другими полевыми культурами. Это связано, прежде всего, с высоким выносом им питательных веществ в урожае с единицы площади и менее развитой корневой системой. Опытными данными установлено, что в 1 т урожая клубней и соответствующего количества ботвы (0,4 т) и корневых остатков содержится: азота – 4,8 кг, фосфора – 2,2 кг и калия – 10,3 кг. Из почвы картофель на каждые 100 ц клубней и соответствующее количество ботвы выносит: азота – 50, фосфора – 20, калия – 90, кальция – 40, магния – 20 кг.

Картофель из почвы выносит минеральных веществ значительно больше, чем зерновые культуры, и дает примерно в 2-2,5 раза больше хозяйственно ценной продукции с единицы площади, чем хлеба.

Наибольшее количество питательных веществ картофель потребляет в периоды интенсивного нарастания надземной массы и клубнеобразования. К концу вегетации поступление питательных веществ уменьшается и прекращается начале увядания листьев.

Вынос картофелем питательных веществ из почвы зависит от многих причин – это почвенно-климатические особенности региона, приемов агротехники и плодородия почвы, специфики сорта.

По признакам, появляющимся на ботве, можно судить о недостатке того или иного элемента питания. При недостаточном азотном питании растения отстают в росте, листья светлеют, урожай и крахмалистость клубней снижается. При избыточном азотном питании наблюдается чрезмерный рост ботвы, задерживается образование клубней, удлиняется период вегетации, снижается устойчивость растений к различным заболеваниям. При нормальном азотном питании картофель лучше усваивает калий и фосфор.

Недостаточное количество легкорастворимого фосфора задерживает развитие картофеля, особенно цветение и созревание, замедляется рост побегов и корней, листья бывают мелкими и узкими. На клубнях появляются коричневые пятна, крахмалистость их уменьшается, вкусовые качества ухудшаются. Недостаток фосфора чаще проявляется на кислых подзолистых суглинистых почвах. Взаимодействуя с активным алюминием и железом почвы, он переходит в труднорастворимые и недоступные для растений фосфаты полуторных окислов.

Хорошая обеспеченность картофеля фосфором повышает темпы формирования корневой системы, ускоряет развитие растений, раньше наступает клубнеобразование, увеличивает урожай и крахмалистость клубней, улучшает их лежкость и семенные качества.

Калийное голодание нарушает рост, развитие картофеля, его анатомо-морфологическое строение, корневая система развивается слабее, клубни формируются мелкими, удлиняются и плохо хранятся зимой.

Калий, участвуя в процессах фотосинтеза, белковом и углеводном обменах, существенно влияет на величину и качество (особенно крахмалистость) урожая картофеля, повышает также устойчивость картофеля к болезням. Калий играет исключительную роль в водном режиме растений: повышает тургор клеток, благодаря чему поддерживается внутреннее давление в тканях растения.

Для нормального роста и развития картофельного растения и получения высоких урожаев клубней необходимы такие элементы, как кальций, марганец, железо, сера, бор, магний, молибден, медь, цинк и др.

Требования к почве. Картофель – культура рыхлых почв. Корни у растений, выращиваемых в рыхлой почве (плотность 1,10 г/см³), хорошо ветвятся, пронизывают весь пахотный слой и уходят в подпахотный.

Рыхлая почва нужна для хорошего развития столонов и молодых клубней, которые в уплотненной почве получаются мелкие и зачастую сильно деформируются.

Картофель можно возделывать на удобренных супесчаных и суглинистых черноземах, также на окультуренных дерново-подзолистых и серых лесных почвах.

Удается картофель и на легких по механическому составу песчаных почвах, привнесении достаточного количества удобрений.

Тяжелые суглинки и сильно уплотненные почвы, особенно при близком залегании грунтовых вод, непригодны для возделывания картофеля. Они препятствуют свободному развитию клубней и способствуют заболеванию растений, вследствие избыточной увлажненности. Не подходят для картофеля и засоленные почвы, так как они характеризуются очень плохой солевыносливостью. На сильно кислых и щелочных почвах рост картофеля ухудшается. Вместе с тем, картофель сравнительно хорошо переносит слабоподкисленные почвы, особенно при внесении органических удобрений. Наилучшие условия для роста растений создаются при рН 5-6.