Биологические особенности картофеля

Отношение к температуре. Картофель — культура умеренного климата. Клубни обычно начинают прорастать при температуре почвы не ниже 3−5 oC, а почки глазков пробуждаются при температуре 3−6 oC. Наиболее быстро клубни прорастают при температуре почвы 18 — 20 oC. Корни у картофеля образуются при температуре не ниже 7 oC (Писарев Б.А., 1977).

Благоприятная температура почвы для прироста ботвы и клубнеобразования 15−20 oC, повышение ее до 30 oC тормозит рост картофельного растения. При температуре воздуха выше 30 oC ботва прекращает расти, так как на дыхание растение расходует продуктов ассимиляции больше, чем их накапливают листья в процессе фотосинтеза. Ботва выдерживает лишь кратковременное понижение температуры почвы до минус 1- 1,5 oC, рост ее прекращается при температуре ниже 7oC. Более продолжительное действие низкой температуры убивает всходы, но они могут появиться вновь, если для посадки использовали не очень мелкие клубни. Интенсивный прирост клубней наблюдается при прогревании почвы до 16−17 oC и повышение ее до 23−25 oC задерживает их прирост, а при температуре 29−30 oC клубнеобразование практически прекращается, в этом случае необходим полив (Кокшаров В.П., 1974).

Отношение к свету. Картофель светолюбив. Даже при небольшом ослаблении освещения у картофеля отмечается пожелтение ботвы, вытягивание стеблей, ослабление или полное отсутствие цветения, клубни получаются мелкие, урожайность снижается, вкусовые качества снижаются (Гуляев Г. В., 1970). Учитывая это, в сельскохозяйственной практике необходимо создавать наилучшие площади питания, необходимые для растений различных сортов картофеля в конкретных условиях его возделывания. Излишне загущенные посадки, равно как и изреженные, не могут обеспечить получения высоких урожаев картофеля. Для создания оптимальной освещённости наиболее рациональна густота посадки, при которой формируется 40−50 тыс. м2 листовой поверхности на 1 га (Карманов С.Н., 1991).

Очень важно правильно расположить рядки картофеля. При северо-южном их направлении растения в течение дня освещаются равномернее по сравнению с западно-восточным. Поэтому урожай в первом случае повышается на 10−15%, а крахмалистость клубней на 1−2% (Писарев Б.А., 1991).

В клубнях картофеля, побывавших несколько дней после выкопки из земли на свету, образуются хлоропласты, в которых синтезируются ядовитые вещества — соланин и чаконин. Под воздействием прямого или рассеянного света содержание соланина в клубнях увеличивается до 30−40 мг на 100 г клубней, вместо 2−10 мг в обычном картофеле. Затем соланин превращается в глюкозид соланина, являющийся антисептическим веществом (Альсмик П.И., 1979, Дорожкин Н. А., 1973).

Сорта картофеля, по срокам созревания, имеют разную реакцию на освещённость. У раннеспелых сортов, за весь вегетационный период, ФСП составил 1,2 — 2,2 млн. м2*сутки/га, а ЧПФ 4,2 — 4,9 г/м2*сутки (Артёмов А.В., 1998, Матаев В. И. 2009). У среднеранних сортов эти показатели выше, чем у раннеспелых: 2,6 — 2,85 млн. м2*сутки/га и 3,5 — 5,35 г/м2*сутки соответственно (Тимофеев В.Ф., 2009, Артёмов А. В. 1998). Сорта среднеспелой группы имели следующие показатели: ФСП 2,8 — 3,1 млн. м2*сутки/га, ЧПФ 4,6 — 6,4 г/м2*сутки (Баландин Б.Н., 1998, Зарипов Н. С., 2008). Среднеспелые сорта по ФСП и ЧПФ имеют высокие показатели, т.к. их вегетационный период длиннее, чем у раннеспелых и среднеранних сортов.

Отношение к влаге. Картофель — требовательное к влажности почвы растение. Транспирационный коэффициент его 400−550, хотя в зависимости от условий произрастания изменяется в пределах 170−660. Потребность во влаге изменяется у него по фазам развития. В начале своего роста картофель может жить за счет запасов влаги, имеющихся в материнском клубне. При запасах продуктивной влаги в пахотном слое почвы не менее 15 мм всходы картофеля не задерживаются. Критическим периодом является фаза начала цветения. Недостаток влаги в почве в этот период приводит к сильному снижению урожая клубней (Кокшаров В.П., 1983).

Наиболее благоприятные условия для роста картофеля и образования высокого урожая клубней создаются при влажности почвы 70−80% от полной полевой влагоёмкости в зоне распространения основной массы корней, в период цветения и клубнеобразования и 60−65% -ной — в период отмирания ботвы и накопления крахмала в клубнях. (Дорожкин Н.А. и др., 1989). В Нечерноземной зоне хорошие урожаи картофеля получают в годы, когда за вегетацию выпадает не менее 300 мм осадков, с преобладанием их в июне — июле и августе. Переувлажнение почвы резко снижает урожай клубней и содержание в них крахмала. Картофель лучше других культур использует влагу, находящуюся в воздухе. Капельки росы или тумана, осевшие на листьях, картофель поглощает при помощи железистых волосков (Кокшаров В.П., 1983).

Отношение к почве. Картофель растет на различных почвах, но наибольшие урожаи обеспечивает на хорошо окультуренных легких и средних суглинках. Чем меньше плотность почвы в зоне клубнеобразования и лучше снабжение корневой системы кислородом воздуха, тем выше урожай (Карманов С.Н., Серебренников В. С., 1991). Интенсивность дыхания корней картофеля составляет 7−12 мл. кислорода за 1 час на 1 г. сухого вещества корней, что в 5 раз выше интенсивности дыхания корней подсолнечника и других культур (Вавилов П.П., 1975, 1986, Посыпанов Г. С. 1997, 2007). Этим объясняется высокая требовательность картофеля к пористости почвы.

Для картофеля оптимальными считаются суглинистые почвы с объемной массой 0,9−1,2 г/см3. На более плотных почвах всходы картофеля задерживаются, и в ряде случаев посадочные клубни загнивают. Поэтому важно поддерживать почву в рыхлом состоянии на протяжении всего вегетационного периода растений. Для выращивания семенного материала хорошими почвами являются торфяники, обладающие потенциально высоким плодородием и благоприятными физическими свойствами. Картофель хорошо растет на почвах с рН 4,5−5 (Писарев Б.А., 1977, Фирсов И. П. 2005).

Наибольшие прибавки урожая картофеля от удобрений получают на дерново-подзолистых почвах западных, северо-западных и центральных районов Российской Федерации. Первое место по эффективности на дерново-подзолистых почвах, оподзоленных и выщелоченных черноземах занимают азотные удобрения. Фосфор на этих почвах нередко действует сильнее, чем калий. На обыкновенных и типичных черноземах по эффективности часто на первом месте стоит фосфор, на втором — азот. Несмотря на большое потребление картофелем калия, эффективность калийных удобрений на большинстве почв ниже, чем азотных, а часто и фосфорных. Потребность в калии при внесении высоких доз азота и фосфора увеличивается. В то же время на пойменных и торфяных почвах калийные удобрения по эффективности занимают первое место после азотных, на песчаных и супесчаных дерново-подзолистых почвах — второе. На этих почвах необходимо вносить более высокие дозы калийных удобрений даже при использовании навоза (Петербурский А.В., 1968).

Вегетационный период картофеля условно расчленяют на три этапа.

Первый период от всходов до начала цветения. На этом этапе главным образом увеличивается масса ботвы, прирост клубней незначителен.

Второй период охватывает цветение и продолжается до прекращения прироста ботвы (практически до начала ее увядания). В это время происходят наиболее интенсивные приросты клубней.

Третий период — от прекращения приростов ботвы до естественного ее увядания. Приросты клубней еще продолжаются, но менее интенсивно, чем во втором периоде. Разница в длительности первого периода между группами сортов сравнительно небольшая. У скороспелых сортов от всходов до начала цветения проходит 35—38 дней, у поздних — до 43—46 дней. Значительны различия между сортами разной скороспелости по длине второго периода. Так, у скороспелых сортов интенсивное накопление урожая продолжается в течение 26—28 дней, у среднеранних — 34—36 дней, а у среднеи позднеспелых в течение 43—45 дней. Примерно такая же закономерность сохраняется и в длине третьего периода (Арнаутов В.В., 1951, Лорх А. Г., 1960).

Таким образом, второй период является наиболее важным в формировании клубней. В это время накапливается до 65—75% конечного урожая. Погодные условия, складывающиеся в этот период, определяют уровень урожая. Приросты урожая клубней картофеля в зависимости от метеорологических условий могут колебаться от незначительных до высоких. В отдельные годы среднесуточные приросты урожая клубней в период максимального клубнеобразования достигают 2,5—2,8 т на 1 га. Приросты же в 1 — 1,5 т на 1 га в отдельные, сравнительно короткие периоды отмечаются почти ежегодно. Периоды наиболее интенсивного прироста урожая клубней смещаются в зависимости от погодных условий вегетации (Алабушев В.А., 2001).

Многочисленные исследования и практика картофелеводов показывают, что из всех сельскохозяйственных культур картофель характеризуется наибольшей пластичностью (Третьяков Н.Н., Ягодин Б. А. и др., 2004).