Ботаническая характеристика картофеля

Картофель по своей природе — многолетнее травянистое клубненосное растение, но в культуре используется как однолетнее, потому что весь жизненный цикл его, начиная от прорастания клубня и кончая образованием и формированием зрелых клубней, проходит в один вегетационный период (Хлевной Б.Ф. и др., 1986).

Размножают картофель обычно вегетативным путем — клубнями. Однако он с успехом размножается и частями клубней, а также ростками и черенками. В селекционной практике часто используют и семенное размножение. Иногда применяют семенное размножение картофеля и в производственных условиях (Посыпанов Г. С.и др., 1997).

Картофель относится к семейству пасленовые (Solanaсеае) роду Solanum L., объединяющему десятки диких и культурных видов и среди них Solanum tuberosum L. — вид, получивший самое широкое распространение в культуре. Другие виды картофеля, отличающиеся многими ценными биологическими и хозяйственно-полезными признаками, часто используются в селекции при выведении новых сортов (Алабушев В.А., Алабушев А. В. и др., 2001).

Стебли картофеля большей частью прямостоячие, реже — отклоняющиеся в сторону. Окраска стеблей зеленая, однако, у некоторых сортов она маскируется антоцианом, и стебли приобретают красновато-бурый оттенок. Интенсивность пигментации стебля зависит от сортовых особенностей, условий возделывания, освещения, водообеспеченности и других факторов. По форме стебли картофеля ребристые, трехили четырехгранные, в различной степени опушенные. Высота стеблей сильно изменяется (от 30 до 150 см) в зависимости от условий выращивания. Позднеспелые и среднепоздние сорта характеризуются более высокими стеблями и большим числом междоузлий, чем раннеспелые (Чмора Н.Я., Арнаутов В. В., 1953).

Куст растения картофеля большей частью состоит из 4—8 облиственных стеблей. Число стеблей в кусте значительно варьирует и зависит от сорта, размера посадочных клубней и числа проросших на них почек. Растения, выросшие из крупных клубней, имеют, как правило, больше стеблей, чем растения, полученные из мелких клубней. Количество стеблей в кусте в известной мере определяет величину урожая клубней. В последние годы учеными разработан ряд приемов, увеличивающих число прорастающих почек (поперечные надрезы клубней, обработка клубней перед посадкой стимуляторами роста и др.) (Чумакова А.И. и др., 1979).

В подземной части стебля из пазушных почек развиваются побеги — столоны, на концах которых образуются клубни. Толщина столонов всегда меньше, чем стеблей. Столоны могут быть разной длины, у ранних сортов они короче, у поздних — длиннее. (Чмора Н.Я., Арнаутов В. В., 1953; Вавилов П. П. и др., 1986).

Листья картофеля, появляющиеся при прорастании клубней (или семян), простые, цельнокрайние. По мере роста растения образуются прерывисто-непарноперистые листья, сначала с одной парой, затем с тремя и более (до семи) парами супротивных боковых долей. Между боковыми долями имеются дольки меньших размеров, число которых зависит от возраста листа. В месте прикрепления к стеблю стержень листа переходит в черешок. Конечная доля обычно крупнее остальных, и от нее ведется счет долей. Строение и степень рассеченности листьев — один из важнейших сортовых признаков (Альсмик П.И. и др., 1979; Дорожкин Н. А. и др., 1989).

Цветки у картофеля собраны в соцветия, представляющие собой расходящиеся завитки, расположенные на общем, различной длины цветоносе. Цветоножка сочлененная. Цветки пятерного типа, чашечка цветка спайнопятилистная, чашелистики сросшиеся у основания. Венчик колесовидный, состоит из пяти сросшихся лепестков. Окраска венчика разнообразная: белая, синяя, темно-сине-фиолетовая, красно-фиолетовая с различными оттенками. В середине цветка находится пять тычинок. Они состоят из пыльников, сидящих на коротких нитях, сросшихся между собой и с основанием лепестков. Пыльники бывают оранжевого, желтого, зеленовато-желтого или зеленоватого цвета. Пестик состоит из рыльца, столбика и завязи. Рыльце головчатое, булавовидное или раздельно-лопастное. Столбик прямой или изогнутый. Завязь верхняя и состоит из двух плодолистиков с многочисленными семяпочками. Картофель — самоопыляющееся растение (Третьяков Н.Н., Ягодин Б. А. и др., 2004).

Плод — шаровидная, сочная двухгнездная ягода, содержащая большое количество очень мелких, сплюснутых семян. Вес 1000 семян 0,5 г. Однако, далеко не все сорта способны к плодоношению. Плодоношение в значительной степени зависит от условий произрастания картофеля (Посыпанов Г. Е. и др., 1997).

Семена мелкие, плоские с согнутым зародышем, светло — жёлтого цвета. Масса 1000 семян около 1,5 г (Вавилов П.П. и др., 1986).

Корневая система картофеля, выращенного из клубня, мочковатая. Она представляет собой совокупность корневых систем отдельных стеблей. Корневая система имеет ростковые (глазковые), или первичные, корни, образующиеся в начале прорастания клубней, пристолонные корни, появляющиеся в течение всего периода вегетации и располагающиеся группами по 4—5 около каждого столона, и столонные корни, находящиеся на столонах (Бацанов Б.С., 1970).

Корни проникают в почву сравнительно неглубоко. Около половины корней расположено в пахотном слое, от 22 до 38% проникает глубже, отдельные корни уходят на глубину до 150 см. Глубина проникновения корней в почву у разных сортов неодинаковая. Способность корней картофеля преодолевать механическое сопротивление почвы невелика. Мощность корневой системы в значительной степени зависит от условий выращивания (влажности, аэрации и содержания питательных веществ в почве). Вес сухой массы корней картофеля составляет около 7% веса его надземной массы. Корневая система картофеля отличается довольно активной поглотительной способностью, особенно по отношению к фосфору (Вавилов П.П., 1975).

Клубень картофеля представляет собой утолщенный и укороченный стебель. На клубне в раннем возрасте имеются мелкие чешуйчатые листочки, не содержащие хлорофилла. Эти листочки на ранней стадии развития клубня атрофируются, а их листовой след образует бровь глазка. В пазухах чешуйчатых листочков закладываются покоящиеся почки, создающие так называемые глазки. В каждом глазке клубня имеется по три почки и более. При прорастании трогается в рост одна, наиболее развитая средняя почка, другие остаются как запасные и прорастают при повреждении (обламывании) ростков. Почка клубня состоит из конуса нарастания с зачатками листьев, пазушных почек и зачатков корешков (Дорожкин Н.А. и др., 1989).

Глазки на клубне расположены спирально. Так как клубень растет вершиной, в верхней части глазки расположены более сближенно, чем в средней и у основания. Глазки верхушечной части клубня более жизнеспособны и прорастают раньше нижних. В зависимости от сорта ростки, проращенные на свету, имеют разную окраску: зеленую, красно-фиолетовую или сине-фиолетовую (П.П.Вавилов, В. В. Гриценко и др., 1979).

Клубни покрыты тонкой кожурой, состоящей из пробковой ткани, которая предохраняет их от высыхания и заболеваний. Под пробковым слоем находятся паренхиматические клетки коры, наполненные крахмальными зернами, затем слой образовательной ткани и кольцо сосудисто-волокнистых пучков, которые соединяются с глазками. Внутренняя часть клубня — сердцевина — тоже содержит крахмал, но меньше, чем кора. Дыхание клубней и испарение влаги происходит по межклетникам рыхло расположенных клеток, через так называемые чечевички, представляющие собой возвышения на кожуре клубня. Число и размер чечевичек во многом зависят от условий выращивания картофеля (Вавилов П.П., 1975).

Форма клубней очень разнообразна, но характерна для каждого сорта. Форма клубня определяется отношением его длины к ширине и ширины к толщине. В зависимости от этих соотношений различают клубни круглые, округло-овальные, удлиненно-овальные, длинные, плоские и др. Питание, климатические условия, различная плотность почвы, а также заболевания могут изменить форму клубня (Вавилов П.П., 1975).

Различают следующие основные типы окраски клубней: белые, с различным проявлением желтизны; красные с оттенками от светло-розового до интенсивно-красного и сине-фиолетового. Мякоть клубня чаще всего белая или в различной степени желтоватая, и только у отдельных сортов она красная или сине-фиолетовая (Дорожкин Н.А. и др., 1989).