Лекция 13 Картофель. Топинамбур.

КЛУБНЕПЛОДЫ:
КАРТОФЕЛЬ,
ТОПИНАМБУР.
Хозяйственное значение
Происхождение культуры
Биологическая характеристика
Особенности агротехники
Картофель
Хозяйственное значение
Картофель
принадлежит к числу важнейших
сельскохозяйственных культур. Его справедливо
называют вторым хлебом. В производстве
продукции растениеводства в мировом плане он
занимает одно из первых мест наряду с
пшеницей, рисом и кукурузой.
Оценивая универсальное значение этой
культуры в жизни человека профессор
П.М. Жуковский писал: «Картофель – наиболее
реальное благо из всего, что нам дало открытие
Колумба».
Клубни
картофеля содержат около 25 % сухих веществ, в том числе:
крахмала – 14-22 %, белков – 1,4-3 %, клетчатки – около 1 %, жира –
0,2-0,3 %, зольных веществ (макро- и микроэлементов) – 0,8-1,1 %, в
том числе солей К, Са, , Р, витаминов В1, В2, В6, С, РР и К. Особенно
богаты витаминами молодые клубни.
Картофель – культура разностороннего использования. Около 52 %
производимого в мире картофеля употребляется человеком в пищу.
То, что картофель является важнейшим продуктом питания человека,
определяется питательной ценностью этой культуры,а именно,содержа
нием в клубнях крахмала, высококачественного белка и витаминов.
По калорийности картофель превосходит томаты в 2 раза, капусту – в
3 раза, морковь – в 4 раза.
Из растительных белков картофель уступает только пшеничному и
гречишному, превосходя по перевариваемости все остальные овощные
и кормовые культуры. В белке картофеля содержится 18 аминокислот.
С единицы площади, занятой картофелем, можно получить сухого
вещества втрое больше, чем от зерновых кормовых культур.
В подтверждение хочется привести высказывание академика Д.Н.
Прянишникова: «Возделывать на полях картофель – это то же, что
получать три колоса там, где раньше рос один».
Клубни
картофеля содержат около 25 % сухих веществ, в том числе: крахмала
– 14-22 %, белков – 1,4-3 %, клетчатки – около 1 %, жира – 0,2-0,3 %, зольных
веществ (макро- и микроэлементов) – 0,8-1,1 %, в том числе солей К, Са, Fe, Р,
витаминов С, В1, В2, В6, РР, Н, и К.
Картофель – культура разностороннего использования. Около 52 %
производимого в мире картофеля употребляется человеком в пищу. То, что
картофель является важнейшим продуктом питания человека, определяется
питательной ценностью этой культуры,а именно,содержа-нием в клубнях
крахмала, высококачественного белка и витаминов.
По калорийности картофель превосходит томаты в 2 раза, капусту – в 3 раза,
морковь – в 4 раза.
Из растительных белков картофель уступает только пшеничному и гречишному,
превосходя по перевариваемости все другие овощные и кормовые культуры.
Несмотря на низкое процентное содержание картофельного белка, установлена
высокая ценность его: в нем содержатся 18 важнейших для физиологических
процессов аминокислот, которые организм человека и животных не способен
воспроизводить; особенно важной из них является лизин, лимитирующий
пищевую ценность почти всех растительных белков. Кроме того картофельный
белок отличается высокой переваримостью, превосходя по этому признаку
белки пшеницы, овощей и лишь несколько уступает белкам мяса.
С единицы площади, занятой картофелем, можно получить сухого вещества
втрое больше, чем от зерновых кормовых культур. Иными словами –
«Возделывать на полях картофель – это то же, что получать три колоса там,
где раньше рос один» (академик Д.Н. Прянишников).
Благодаря
своим вкусовым, пищевым и кулинарным качествам картофель во всем мире стал
продуктом повседневного применения. Только в
европейской кухне известно более 200 блюд из
картофеля, а можно приготовить 700 кулинарных
блюд. Переработка картофеля в пищепродукты
и полуфабрикаты открывает новые большие
возможности для его использования.
Его потребление на душу населения составляет,
кг/год: Беларусь – 175, Польша – 144, Украина –
138, Россия – 127, Англия – 99, США – 60, Канада
– 65, Италия – 39, Болгария – 32.
Клубни картофеля используются не только для
пищевых, но также кормовых и технических целей.
Картофель
– это также ценная кормовая культура. Около 34 % картофеля,
производимого в мире, идет на корм скоту. По усвояемости органич. в-ва (8397%) среди растительных кормов он делит первое место с кормовыми
корнеплодами.
Питательная ценность 100 кг сырых клубней – 29,5 корм. ед, 100 кг силоса из
зеленой ботвы – 8,5 корм. ед. Т.е. при урожае 150 ц клубней и 80 ц ботвы с 1 га
общая кормовая ценность картофеля составляет примерно 5500 корм. ед.
Скармливание 1 т картофеля свиньям обеспечивает 50-60 кг привеса, коровам
– получение 280-300 кг молока.
Но если учесть, что картофель уступает по урожайности и кормовым качествам
сахарной свекле и что на посадку его приходится оставлять из урожая не менее
30 ц на 1 га, то продуктивность картофеля по сбору кормовых единиц в 3-4 раза
ниже сахарной свеклы. Поэтому для кормовых целей в Белоруссии и Украине
целесообразнее сеять сахарную и кормовую свеклу, нежели картофель.
В кожуре и зеленеющих клубнях картофеля содержится глюкоалкалоид
соланин (0,005–0,01 %), – горькое ядовитое вещество, образуемое тканями
растения, чтобы предохранить покоящиеся и развивающиеся точки роста от
поражения фитопатогенами; это вещество частично разрушается при варке.
Поскольку содержание соланина в позеленевших клубнях может достигать 0,020,08 %, то такие клубни непригодны для пищи или на корм животным, так как
всасываясь, они раздражают почки, поражают центральную нервную систему,
сердце, гемолизуют красные кровяные тельца, аккумулируются в печени и в
сале; отравления животных сопровождаются раздражением кожи, слизистой
оболочки пищеварительного тракта, рвотой.
Картофель
выращивается и как техническая культура.
На технические цели расходуется около 4 % производимого в мире картофеля
Из клубней картофеля производят крахмал, спирт, глюкозу, декстрин, патоку.
Крахмал – незаменимый продукт в пищевой промышленности, текстильном и
бумажном производстве, в медицине.
Из 1 т клубней картофеля с крахмалистостью 18% можно получить 170 кг
крахмала,112 л спирта, 55 кг жидкой углекислоты.
Картофель является хорошим предшественником для многих культур.
Как пропашная культура картофель имеет важное агротехническое значение:
очищает почвy от сорняков и повышает ее плодородие, является
предшественником для ряда полевых и овощных культур.
Картофель одновременно может быть парозанимающаей культурой и лучше
многих культур переносит повторное возделывание на одном месте.
Неплохой урожай картофеля удается получать даже на бедных почвах.
Так как посадка и уход за картофелем проводятся после посева ранних
яровых, а уборка – после жатвы хлебов, то возделывание картофеля в
хозяйстве на больших площадях дает возможность полностью
механизировать все процессы по выращиванию и более равномерно
распределять труд по периодам года.
Около 10 % производимого в мире картофеля используется на семена,
для получения урожая следующего года.
Благодаря
свойству приспосабливаться к различным условиям произрастания картофель распространен довольно широко. Его с успехом
возделывают также в горных районах.
Его посевы продвинулись до 71 ° с.ш. и до 46 ° ю.ш.
Ежегодный валовый сбор картофеля в мире составляет 265-300 млн.т.
Средняя мировая урожайность картофеля – свыше 160 ц/га.
Картофель возделывают в 130 странах мира на площади около 18-25
млн. га, из которых в Европе этой культурой занято 8,4 млн. га; в Азии –
около 1,2 млн. га и около 0,3 млн. га – в Африке.
В США площадь под картофелем составляет 0,5 млн. га, ежегодный
валовой сбор – более 13 млн. т, урожайность – около 250 ц/га.
По производству картофеля СНГ занимает первое место в мире (~8,7
млн. га). В РФ общая площадь посадки картофеля составляет 3,3 млн.
га, из них в Нечерноземье – 1,4 млн. га.
До недавнего времени большая часть картофеля выращивалась и
потреблялась в Европе, Северной Америке и на территории бывшего
Советского Союза.
Но с 1990-х годов производство значительно увеличилось в Африке,
Азии и Латинской Америке — с менее 80 млн. тонн в 1990 году до 161,5
млн. тонн в 2005 году.
В настоящее время более 40 % мирового объема производства
картофеля выращивается в Китае, Российской Федерации и Индии.
В
Республике Беларусь под посевами картофеля занято около 500
тыс. га, из них 455 тыс. га – на дачных и приусадебных участках.
По валовому сбору (более 8 млн. т ежегодно) картофеля Беларусь
занимает 8-ое место в мире и лидирует по производству картофеля на
душу населения (700-900 кг/чел.).
Урожайность картофеля колеблется в зависимости от года от 160
до 190 ц/га (достигая даже 250 ц/га).
Ученые Беларуси ставят цель добиться получения урожайности
картофеля в производственных посадках на уровне 300 ц/га.
В 2003-2005 гг. основн. площади были заняты след. сортами (в %):
Скарб – 29,7, Дельфин – 9,6, Санта – 9,6, Орбита – 4,6, Росинка – 4,1,
Луговской – 3,3, Архидея – 2,9, Атлант – 2,3, Живица – 1,9, Коретта
– 1,9, Криница – 1,8, Адретта – 1,4, Белорусский 3 – 1,1, Аксамит –
1,1, Выток – 1,0.
У современных сортов картофеля продуктивность в условиях интенсивного производства достигает 600-700 ц/га. На с.-х.опытных станциях
максимальная средняя урожайность в 2003-2005 гг. была (ц/га):
507(Молодечно), 419(Витебск), 417(Мозырь), 378(Щучин), 356(Гродно),
366 (Октябрьский) и 351 (Каменец).
В
настоящее время производству предлагается широкий набор белорусских сортов.
Основной критерий отнесения сорта к определенной группе спелости –
количество дней от посадки до естественного отмирания ботвы:
1) раннеспелые – 50-60 дней: Аксамит, Лазурит, Дельфин, Каприз и др.
2) среднеранние – 60-80 дней: Прыгожы 2, Явар, Дина, Архидея и др.
3) среднеспелые – 80-100 дней: Альтаир, Дар, Дубрава, Скарб, Колорит, Криница,
Росинка, Живица и др.
4) среднепоздние – 100-120 дней: Блакит, Ветразь, Лошицкий, Ласунок, Верас,
Верба, Гарант, Журавинка и др.;
5) поздние – 120 дней и более: Альпинист, Атлант, Белорусский 3, Выток, Зарница,
Здабытак, Орбита, Прамень, Синтез, Сузорье, Темп.
По хозяйственному назначению и скороспелости сорта классифицируются на:
1) столовые – клубни высоких вкусовых качеств, имеют тонкую кожуру и небольшое
количество неглубоких глазков, ранние и среднеспелые;
2) технические – не менее 18 % крахмала – позднеспелые, высокоурожайные,
отличаются хорошей лежкостью;
3) кормовые – повышенное содержание в клубнях сухих веществ и белка.
Они отличаются пониженной крахмалистостью, низкими вкусовыми качествами, но
высокими урожаями;
4) универсальные – по качеству клубней занимают промежуточное положение между
столовыми и техническими сортами. Используют как для пищевых целей, так и для
переработки.
По типу развариваемости (кулинарный тип) столовые сорта подразделяются на
четыре типа: А (салатный) – не разваривается, В (отваренный, супы, для поджаривания) – слабо развариваются, С (отваренный, пюре) – сильно разваривается, D
(отваренный, пюре, для запекания) – очень сильно разваривается.
Эффективности
развития картофелеводства в Беларуси во многом
способствовали научные исследования открытого в 1956 году БНИИКПО
(ныне ин-т картофелеводства НАНБ).
У истоков этой работы стояли академики П.И. Альсмик, Н.А. Дорожкин,
А.С. Вечер. В 1974 г группа ученых этого института (П.И. Альсмик, И.И.
Адамов, Н.А. Дорожкин и др.) была удостоена Государственной премии
СССР за выведение, разработку и внедрение в производство высокопродуктивных сортов картофеля.
П.И. Альсмик (1907-1992 гг.) – ведущий селекционер-картофелевод, Герой
Социалистического Труда, дважды лауреат Государственной премии
СССР, Заслуженный деятель науки Белорусской ССР, академик ВАСХНИЛ
и АН БССР, доктор с.-х. наук, профессор. Он опубликовал свыше 100
научных работ, охватывающих все научные и производственные проблемы картофелеводства. Он является одним из авторов «Физиологии
сельскохозяйственных растений» в 12 томах и монографии «Физиология
картофеля». Монография «Селекция картофеля в Беларуси» удостоена
золотой медали им. И.В. Мичурина.
Практический вклад ученого в селекцию впечатляет. Им создано более 30
сортов картофеля (Лошицкий, Темп, Разваристый, Белорусский-3, Верба
и др.). В бывшем СССР площади под сортом Темп достигали 460 тыс. га,
Лошицким – свыше 150 тыс. га. В целом в СССР сорта белорусской
селекции занимали более 30 % посевных площадей.
Кроме того, П.И. Альсмик создал научную школу белорусских селекционеров (д. с.-х. н. Пискун Г.И., кандидаты с.-х. н. Колядко И.И., Незаконова
Л.В., Гончарова Н.Н. и др.), которые плодотворно продолжают начатые
П.И. Альсмиком традиции.
В
Государственный реестр сортов и древесно-кустарниковых пород
Республики Беларусь включено 76 сортов, из них 38 – белорусской
селекции, которые занимают более 80 % посевных площадей под
данной культурой. За последние 15 лет Институт картофелеводства
НАН Беларуси передал в Государственное испытание 41 сорт
картофеля различныхт групп спелости и хозяйственного назначения,
из которых 31 – устойчив к нематоде.
Сорта картофеля белорусской селекции внесены в Госреестры
России, Польши, Германии, Китая, Латвии и др.
В последнее десятилетие селекция картофеля была ориентирована
преимущественно на целевое использование урожая, значительно
возросла роль узкоспециализированных сортов.
Однако, перед отраслью картофелеводства возникают проблемы, в
частности, потеря рынков сбыта вследствие большой конкуренции,
высоких затрат на выращивание картофеля, высоких цен.
Кроме того, во многих хозяйствах сталкиваются с проблемой износа
техники и невозможности из-за дороговизны своевременного
проведения защитных мероприятий (из-за дороговизны), создания
условий для качественно хранения клубней картофеля.
История культуры
Ко
времени зарождения земледельческой культуры в Южной Америке
на обширных ее пространствах произрастали многочисленные дикие
формы картофеля. При раскопках древних захоронений в Перу среди
найденных предметов были высушенный картофель и многочисленные,
довольно точные изображения его на посуде из терракоты. Индейские
племена, населявшие территории нынешних Эквадора, Перу, Боливии,
Северо-Западной Аргентины и Северного Чили, на случай войны
наряду с кукурузой, сушеным мясом, одеждой и орудием держали в
запасе большое количество так называемого «чуньо» – сушеного
картофеля, не подвергающегося порче многие годы. Колумб и его
спутники в 1492 г. на острове Куба увидели, как местные жители
выкапывали из земли, пекли на угольях и с аппетитом ели круглые
клубни, вроде яблок. Лингвисты рассматривают слово «картофель» как
производное от итальянского «тартуффоли» (трюфели).
Испробованные испанцами мучнистые корни были хороши на вкус и
составляли деликатное блюдо. Получив признание и распространение в
Испании, картофель быстро распространился по всей Европе. В России
картофель появился около 1700 г. при Петре I, который позаимствовал
эту культуру у голландцев. История картофелеводства, несмотря на
достоинства картофеля, складывалась трудно, иногда курьезно.
Л.Н. Толстой писал: «Картофель – и тот вводился у нас силой».
Биологическая характеристика
Род
Картофель (Solanum) принадлежит к семейству Solanaceae (пасленовые) и насчитывает до 150 видов, образующих клубни. Большинство
их встречается в диком состоянии в западной части Южной Америки,
главным образом в горной системе Анд и в равнинных районах Чили, а
также в Центральной Америке. В культуре в течение долгого времени
был известен один вид картофеля – Solanum tuberosum L. – паслен клубнеплодный. Это название сохранилось за возделываемым картофелем
до наших дней. Несмотря на то, что, благодаря экспедициям и интродукционной работе ученых (С.М. Букасов, С.В. Юзепчук, Н.И. Вавилов и др.),
был открыт ряд новых видов дикого и культурного картофеля в Центральной и Южной Америке – S. demissum, S. andigenum, S. сurtilobum и др.,
которые с успехом используются для гибридизации и создания новых
ценных морозостойких, фитофторо- и ракоустойчивых сортов, однако из
26 известных теперь видов культурного картофеля широко возделывается во всем мире только несколько тысяч сортов S. tuberosum.
Культурный картофель – Solanum tuberosum L. – многолетнее травянистое растение семейства пасленовых. В культуре его возделывают как
однолетнее, потому что весь его жизненный цикл, начиная с прорастания
клубня и кончая образованием и формированием новых зрелых клубней,
проходит в течение одного вегетационного периода. Обычно картофель
размножают вегетативным путем – клубнями или частями клубней, а
также ростками и черенками. В селекционной работе часто используют
семенное размножение. Другие виды картофеля, отличающиеся многими
ценными биологическими и хозяйственными признаками, используют
при выведении новых сортов.
Б
Д
В
Г
Картофель: рост
на поле – А, цветки – Б, разноцветные клубни – В,
здоровый клубень
с проростками и в
разрезе – Г, пораженный фитофторозом – Д.
Д
А





Обычно картофель размножают вегетативным путем –
клубнями. Его с успехом можно размножать и частями
клубней, а также ростками и черенками.
В селекционной практике часто используют семенное
размножение.
Вследствие большой пластичности и разнообразия
сортов картофель продвинулся к Полярному кругу, в
горные районы и на побережье Средиземного моря.
Возделывают картофель повсеместно: от экватора до
полярного круга, в горах и на равнинах. Картофель
выращивается от 71° с.ш. до экваториальных стран
мира, заходя за 46° ю.ш. Он растет на разнообразных
почвах и в различных климатических условиях. Точный
химический состав клубней зависит от сорта и условий
выращивания.
Однако в странах и областях сухого жаркого климата
урожаи картофеля снижают высокие температуры
почвы в период клубнеобразования; вместе с тем
снижается и качество продукции, наблюдается
вырождение картофеля.
районы возделывания картофеля
Взрослые
растения картофеля образуют куст из 3-8 стеблей высотой от 30 до 150
см в зависимости от сорта и условий выращивания.
Существует определенная связь между числом стеблей и количеством, а также
величиной клубней. У малостебельных кустов клубней мало (5-10),но они крупные
У сортов с большим количеством стеблей клубней больше (до 20-25), но они
мельче, что хозяйственно-целесообразнее, т.к. клубни массой 50-150 г более
устойчивы к механическим повреждениям, чем крупные и лучше хранятся зимой.
Стебель большей частью полый, прямостоячий или полегающий, слегка
ребристый (3- или 4-гранный), покрыт короткими волосками. Основная окраска
стебля зеленая (встречаются иногда сорта со стеблями красно-коричневой,
фиолетовой или почти черной окраски).
По характеру ветвления стебля сорта картофеля делят на 2 группы: сорта
более позднеспелые (ветвление происходит главным образом в нижнем ярусе);
сорта скороспелые (ветвление стебеля в верхнем ярусе).
Листья прерывисто-непарноперистые, состоят из конечной и 4-7 пар боковых
долей. Соцветия состоят из 2-3 расходящихся завитков с 5-6 цветками в завитке.
Чашечка опушенная, спайно-пятилистная.
Венчик 5-, реже 6-членный, неполно-спайнолепестный, у некот. сортов склонный
к махровости белой, красно- или сине-фиолетовой окраски. Пыльников 5, крупных
на коротких ножках, желтых или оранжевых; соприкасающихся между собой и
образующих колонку. Столбик с головчатым, булавовидным или двураздельным
рыльцем, слегка выдающимся над пыльниками. Завязь – верхняя.
Плод – многосеменная ягода, в молодом состоянии темно-зеленая, при
созревании бледнеет или окрашивается антоцианом. Образование ягод возможно
у всех сортов картофеля, если произойдет оплодотворение.
Но т.к. как большая часть сортов картофеля жизнеспособной пыльцы не имеет, то
плоды бывают только у немногих сортов.
Семена очень мелкие, светло-желтого цвета.
Подземная
часть состоит из корневой системы и стеблевых побегов – столонов, на концах которых развиваются клубни, ради которых картофель и возде
лывают. Толщина столонов всегда меньше толщины стеблей. Столоны могут
быть разной длины, у ранних сортов они короче, у поздних – длиннее. Форма
клубня неодинакова даже у одного и того же сорта. На клубне по спирали распо
ложены глазки, каждый имеет 3 почки, из которых прорастает одна. Лишь при
обламывании или повреждении ростка трогается в рост следующая почка. Т.к.
как клубень растет вершиной, то глазки в верхней части клубня расположены
более сближенно,чем в средней и у основания.Глазки верхушечной части клубн
более жизнеспособны и прорастают раньше нижних.Цвет клубней белый,розово
красный, фиолетовый. Мякоть клубня чаще всего белая или в разной степени
желтоватая.
Корневая система картофеля, выращенного из клубня, мочковатая. Она
представляет собой совокупность корневых систем отдельных стеблей.
Основная масса корней (60-70%) располагается в пахотном слое, 22-38%
проникает глубже, отдельные корни уходят на глубину до 150 см. Корневая
система картофеля отличается довольно активной поглотительной способностью, особенно по отношению к фосфору.
Картофель выращивают на разных почвах,но лучшие для него легкие суглинки
и супеси, осушенные торфяники и черноземы. Он растет в самых разнообразны
климатических условиях, но более высокие урожаи дает в районах умеренных
температур, что представляет отличительную черту этой культуры; пониженные
температуры, в сравнении с оптимальными, картофель переносит легче, чем
высокие. Ассимиляция углекислоты и накопление органического вещества у
картофеля не прекращаются до замерзания ботвы, которая погибает при
понижении температуры до -1…-1,5°С.
В
развитии картофеля условно выделяют 5 основных периодов. Первый
период – от прорастания клубней до появления всходов. При наступлении биологического минимума температур в клубне повышается интенсивность дыхания и происходит превращение крахмала в сахар, который по сосудистым
пучкам передвигается к пазушным почкам клубня – глазкам. Второй период –
от появления всходов до начала формирования генеративных органов. В этот
период идет активное формирование стеблей, листьев и корневой системы.
Третий период – от появления бутонов до цветения растений. Период формиро
вания столонов. Достигнув определенного размера, последнее междоузлие
столона утолщается и образуется молодой клубень. В этот период продолжается интенсивный рост ботвы, растения требуют наибольшего количества влаги и
элементов питания. Прирост клубней незначителен. Четвертый период охватывает цветение и продолжается до прекращения прироста ботвы, практически до
начала ее увядания. В это время происходит наиболее интенсивный прирост
клубней и формируется до 65-75% конечного урожая. Погодные условия, складывающиеся в этот период, влияют на урожай. Пятый период – от прекращения
прироста ботвы и начала ее отмирания до физиологического созревания клубней. Прирост клубней еще продолжается, но слабее, чем в четвертый период.
Из увядающей ботвы значительная часть питательных в-в переходит в клубни.
Длительность каждого периода для сортов разной скороспелости различна. У
скороспелых сортов от всходов до начала цветения проходит в зависимости от
погоды 27-36 дней, у среднеспелых – 38, у позднеспелых – 46-48 дней. Интенси
вное накопление урожая у скороспелых сортов продолжается в течение 26-28
дней, у среднеранних – 34-36, а у средне- и позднеспелых – в течение 43-45 дн.
Картофель
– самоопыляющееся растение, но встречаются и перекрестно опыляемые растения.
Картофель сильно реагирует на температуру почвы и воздуха. Клубни
нормально прорастают, когда температура почвы на глубине их заделки
(6-12 см) достигает 7-8 °С. Оптимальная температура для прорастания –
15-20 °С. Температура выше 30 °С задерживает появление всходов
(рост и развитие почек на клубнях останавливается).
К заморозкам картофель малоустойчив. Всходы повреждаются и частично гибнут при температуре плюс 0,5…-1,0 °С и средней продолжительности заморозков 5-6 часов.
Ботва картофеля на посадках с умеренно влажной почвой лучше развивается при температуре воздуха 18-25 °С.
Оптимальная температура почвы для роста клубней – 17 °С; для среднепоздних сортов – 19 °С. При 28 °С клубнеобразование прекращается.
Сумма активных температур, необходимых для роста и развития
ранних и среднеранних сортов картофеля, составляет 1000-1400 °С;
среднепозднихи поздних – 1400-1600 °С.
Картофель – светолюбивое растение. При недостатке света он слабо
ветвится и цветет, стебли вытягиваются и полегают. Большинство
сортов картофеля – растения длинного дня (длинные дни благоприятны
для развития ботвы картофеля и его генеративных органов). Для
образования клубней, наоборот, оптимальны короткие дни (столоны и
клубни образуются в почве и темноте). В средней полосе – в мае-июле –
длинные дни; в августе-сентябре – они сокращаются.
Картофель
– культура, требовательная к влаге. В начале вегетации он
расходует влагу экономно. В период усиленного образования ботвы,
цветения и клубнеобразования потребление влаги резко возрастает.
Картофель хорошо растет на дерново-подзолистых, средне- и легкосуглинистых, супесчаных и песчаных, почвах, подстилаемых мореной;
рН=5,3-5,8.
У картофеля отмечаются четыре фазы роста и развития. Всходы
появляются через 10-25 дней после посадки. С появлением листьев
начинается активное формирование надземной массы и корней.
Бутонизация – с появлением бутонов закладываются столоны и идет
клубнеобразование.
Цветение наступает через 30-35 дней после появления всходов (у
позднеспелых сортов – через 40-45 дней). После цветения рост ботвы
останавливается и вся энергия направляется на клубнеобразование.
Созревание (отмирание ботвы) начинается с пожелтения листьев.
Рост клубней прекращается, в них идет активное крахмалонакопление.
К концу созревания клубни покрываются плотной кожурой, столоны
подсыхают и клубни переходят в сотояние зимнего покоя. От цветения
до отмирания проходит 55-65 дней. Отмирание ботвы наблюдается
только у скороспелых сортов, позднеспелые остаются зелеными до
морозов.
Картофель
предъявляет повышенные требования к
питательным веществам. Это связано с большим
накоплением сухого вещества и слаборазвитой
корневой системой. В первый период жизни картофель
требует немного питательных веществ. Это объясняется
тем, что в начальный период развития в значительной
степени удовлетворяется потребность в питании за счет
питательных веществ материнского клубня.
Наибольшее кол-во питательных в-в картофель потребляет в период бутонизации – цветения, когда интенсивно
идут нарастание надземной массы, образование клубней.
К концу вегетации потребление элементов питания
снижается и в начале отмирания ботвы прекращается.
При
недостатке в почве азота надземные органы картофеля
развиваются слабо, уменьшается облиственность растений,
снижаются продуктивность работы листового аппарата, урожай и
крахмалистость клубней. При нормальном азотном питании
картофельное растение лучше усваивает калий и фосфор.
Недостаток фосфора чаще наблюдается на кислых почвах. Хорошая
обеспеченность картофеля фосфором способствует ускорению
развития растений, начиная с появления всходов. Быстрее
наступают и другие фазы развития, формируется корневая система,
раньше наступает период клубнеобразования.
При недостатке калия клубни приобретают несколько удлиненную
форму, бывают мелкими и плохо хранятся в зимний период.
Калий, играя большую роль в процессах фотосинтеза, белковом и
углеводном обменах, существенно влияет на урожайность и
качество (особенно крахмалистость) картофеля, повышает
устойчивость к болезням. Калий играет исключительную роль в
водном режиме растений: он повышает тургор клеток, благодаря
чему поддерживается внутреннее давление в тканях растения.
Особенности агротехники выращивания
Картофель
лучше других сельскохозяйственных культур
переносит повторные посевы и монокультуру.
Но для получения высоких урожаев хорошего качества
лучше выращивать его в севооборотах
Хорошими предшественниками служат зерновые и
зернобобовые культуры, сахарная свекла, лен, просо.
Рекомендуется избегать в качестве предшественника
гречиху, кукурузу, клевер, овощные культуры (свеклу,
морковь, капусту), поскольку они способствуют накоплению
в почве стеблевой нематоды и усиливают поражение
клубней паршой обыкновенной и ризоктониозом.
 Картофель особенно требователен к обработке почвы.
 Особенно сильно он реагирует на ее уплотнение и
переувлажнение.
Основные этапы подготовки почвы включают
разделку стерни, вспашку, предпосадочную
культивацию и нарезку гребней.
После уборки предшественника, но не позднее 7
дней, проводят лущение стерни на глубину 6-12 см.
Через 2-3 недели, но не позже 2-й декады сентября, проводят зяблевую вспашку на глубину пахотного горизонта с заделкой органических удобрений.
Из всех видов удобрений для картофеля наиболее важны органические и в первую очередь навоз.
 Наибольшие прибавки урожаев картофеля
получаются при совместном применении
минеральных и органических удобрений.
Из
азотных удобрений чаще вносят сернокислый аммоний
(сульфат аммония) и аммиачную селитру. (NH4)2SO4 вносят
по 1,5-3 ц/га, обычно весной, хотя можно вносить и осенью.
Лучшая форма фосфорных удобрений для картофеля –
суперфосфат – порошковый и в гранулах; первый дают 2-3
ц/га, причем 2/3 под зяблевую пахоту, а 1/3 – при посадке
картофеля (гранулы суперфосфата вносят картофелесажалкой).
Лучшие для картофеля калийные удобрения – сернокислый,
калий и калий-магнезия.
Хлористый калий (1 ц/га) и калийные соли (1,5-2 ц/га)
содержат вредные для картофеля хлор и натрий. Поэтому
фосфорную муку и хлорсодержащие калийные удобрения
вносят с осени под вспашку, тогда отрицательное действие
хлора на растения картофеля снижается.
Широко
применяют под картофель и бактериальные удобрения –
фосфоробактерин, азотобактерин, которые повышают урожайность и
крахмалистость картофеля. Действие фосфоробактерина наиболее
сильно проявляется на черноземных и торфяных почвах.
Фосфоробактерин повышает урожай картофеля также в засушливых
условиях. На песчаных и супесчаных почвах Беларуси и Нечерноземной
зоны России хорошую роль играют сидеральные удобрения – люпин и
сераделла, запахиваемые осенью под картофель.
Кроме
основных элементов питания под картофель следует вносить
также и микроудобрения – борные, медные, цинковые, молибденовые,
марганцевые и др. На торфяниках и песчаных почвах чаще всего
наблюдается недостаток меди. Медь повышает устойчивость картофеля к
фитофторе и крахмалистость клубней. Недостаток цинка чаще всего
растения испытывают на карбонатных черноземах и осушенных
торфяниках. На дерново-подзолистых почвах вносят бор, цинк и
молибден. При возделывании картофеля на песчаных и супесчаных
почвах, чистых от корневищных сорняков, а также после выращивания
сидеральных культур, осенью проводят рыхление на глубину 35-40 см.
Весной
проводят предпосевную подготовку почвы, включающую две
культивации. Первая культивация проводится с целью закрытия влаги
на глубину 5-7 см. Вторая культивация осуществляется перед
посадкой и на глубину 18-20 см. Ее выполняют под углом 45 о к
направлению вспашки, а каждую следующую – в диагональноперекрестном направлении к предыдущей.
На легких и средних почвах осенью при внесении органических
удобрений проводят культивацию в два следа на глубину 18-20 см.
Приступать к посадке картофеля следует, когда почва на глубине 1012 см прогреется до 6-8°С. При слишком ранней посадке во влажную
и непрогретую почву клубни долго не прорастают, поражаются
ризоктонией и другими болезнями, а это приводит к изреживанию
кустов и снижению урожая. Запоздание с посадкой на 10-20 дней
также резко снижает урожай картофеля (на 10-20%) и крахмалистость
клубней (на 2-4%). Картофель, яровизированный на свету, можно
высаживать картофелесажалкой, если только ростки не превышают
0,5 см длины.
Оптимальная густота посадки для северо-западных районов
Нечерноземной зоны составляет 50 тыс. клубней на 1 га. При
определении густоты посадки исходят из того, что на товарных
посадках должно быть ~200 тыс. стеблей на 1га. Способ посадки
картофеля – рядовой с междурядьями 60 см и расстоянием между
растениями в рядке 30-35 см, что позволяет проводить обработку
междурядий в одном направлении нацепными тракторными
культиваторами и др. механизмами.
Картофель
относится к числу культур, в сильной степени
поражаемых болезнями и вредителями, которые нередко
являются основной причиной резкого снижения урожая.
На территории России из вредителей наиболее опасны
колорадский жук, проволочники, картофельная и стеблевая
нематоды. Борьба с этими вредителями складывается из
профилактических и истребительных приемов. Для этого
используют высокоэффективные химические препараты.
Болезни поражают картофель как во время вегетации, так и в
период хранения. Среди грибных болезней одна из самых
вредоносных и широко распространенных – фитофтороз.
Особенно большой ущерб причиняет болезнь в зонах с
обильным выпадением осадков во второй половине лета.
Растения картофеля становятся более восприимчивыми к
возбудителю фитофтороза при избыточном содержании
нитратного азота в почве и при недостатке микроэлементов,
особенно меди, бора, марганца. Ризоктониоз широко
распространен во всех районах возделывания культуры, однако
наибольший вред он наносит в районах с холодной затяжной
весной. Среди бактериальных болезней картофеля наиболее
вредоносны кольцевая гниль, черная ножка и мокрая гниль.
Вирусные
болезни широко распространены во всех зонах возделывания
картофеля и считаются одной из причин его вырождения. Наиб. типичные
проявления вирусной инфекции на картофеле: деформации, мозаики,
хлорозы, некрозы и бессимптомное поражение вирусными болезнями.
 Меры борьбы с вирусными и микоплазменными болезнями:
пространственная изоляция посадок картофеля, подбор и возделывание
устойчивых сортов, использование оздоровительных приемов – культура
апикальной меристемы, химиотерапия, термотерапия. Необход. также
выполнять и традиционные мероприятия: соблюдение севооборота,
борьбу с сорняками, фитопрочистки, борьбу с переносчиками болезней,
своевременное удаление ботвы, десикацию. Общепринятый прием
улучшения урожайных качеств клубней картофеля – его культура на
осушенных торфянистых и пойменных почвах. Они плодородные, рыхлые
и влажные, в них нет резких перепадов температуры. Урожай формируется
в более благоприятных условиях, чем на минеральных почвах.
Для лучшего просыхания гряд, ускорения созревания картофеля, предупреждения поражения клубней фитофторозом, повышения их качества
необходимо проводить предуборочное удаление ботвы. Скашивание
ботвы на раннем картофеле проводят за 1-2 дня до начала уборки.
На уборку приходится до 60% всех затрат при производстве картофеля.
Оптимальный срок начала уборки – время наступления физиологической
спелости не менее чем у 90% растений. Уборку следует заканчивать в
Нечерноземной зоне к 1 октября. Картофель убирают поточным,
раздельным или комбинированным способом.
Клубни
картофеля, содержащие в среднем 75% воды,
очень легко портятся. В период хранения необходимо
поддерживать определенную температуру, влажность и
состав воздуха. Неблагоприятное сочетание этих факторов приводит не только к увеличению потерь, но и к нежелательным изменениям в химическом составе и физиологическом состоянии клубней. При длительном хранении
клубни проходят три основных физиологических периода:
дозревание, покой и пробуждение почек в конце периода
покоя. Во время дозревания клубней (первые 1,0-1,5мес)
наблюдаются интенсивное дыхание и испарение влаги. В
период зимнего покоя, продолжающегося от одного до
нескольких месяцев, почки глазков клубней остаются
спящими и не прорастают, клубни выделяют мало тепла и
влаги. Период пробуждения почек, означающий начало
активного процесса вегетации, является продолжением
развития клубня, у которого период покоя закончился.
Потери массы в этот конечный период хранения
увеличиваются пропорционально степени прорастания.
Земляная груша (топинамбур)
Хозяйственное значение
В
сырых клубнях земляной груши содержится инулина 15-20%, фруктозы 5-7% и немного крахмала,много витаминов (В1, С),железа и фосфора.
Инулин под воздействием кислот легко осахаривается и переходит во
фруктозу.
Клубни земляной груши имеют высокие вкусовые качества. Из них
можно готовить разные кушанья: салаты, консервы и пр., имеющие
диетическое значение. Отечественная и зарубежная практика уже имеет
богатый опыт эффективного применения продуктов переработки топинамбура. Так, получаемые из клубней сироп, фруктоза, спирт, а также и
сами свежие клубни широко используют при лечении диабета, подагры,
желудочно-кишечных расстройств, мочекаменной болезни, для профилактики рака, инфаркта, инсульта. Относительная нетребовательность
к условиям произрастания и высокая урожайность земляной груши
(урожай клубней выше 300 ц с 1 га, урожай зеленой массы 200-700 ц/га)
делают ее одной из ценных кормовых культур.На Горецкой с.-х. опытной
станции урожай клубней достиг 1330 ц с 1 га.
По
кормовым достоинствам клубни земляной груши почти не уступают
картофелю (в 100 кг содержится до 30 корм. ед. и 0,6 кг переваримого
протеина). Силос из земляной груши по качеству близок к кукурузному и
подсолнечному. Он содержит (в %): воды до 75, протеина до 3,2, жира
~0,6, клетчатки ~7,0, золы до 4,4, безазотистых экстрактивных веществ
до 16,5. Отрастая весной, топинамбур служит витаминным кормом для
сельскохозяйственных животных. Топинамбур ценен в экологическом
плане. Он не нуждается в обработке пестицидами, поскольку устойчив
ко многим болезням и вредителям, в том числе и к колорадскому жуку,
дает здоровую растительную продукцию.
 В диком состоянии земляная груша широко распространена в субтропиках Северной Америки. Как культурное растение она была известна
индейцам задолго до открытия Америки. В Европу земляная груша
завезена в начале XVII в. Земляная груша возделывалась на Украине и
в России уже в 1774 г. В настоящее время она широко культивируется в
США, в европейских странах, а также в Малой Азии, Японии и Китае.
В небольших количествах выращивается также и в Беларуси, но
хозяйственного значения не имеет.
Биологическая характеристика
Земляная
груша – Helianthus tuberosus L. – относится к многолетним
растениям семейства Астровых (Asteraceae). В составе рода Helianthus
более 100 видов, из которых только 2 вида: Helianthus annus L. (подсолнечник) и Helianthus tuberosus L. (топинамбур, земляная груша), имеют
производственное значение.
Земляная груша принадлежит к тому же ботаническому роду, что и
подсолнечник, и по строению надземных органов напоминает его.
Стебель прямой, достигающий высоты 2,5-3,5 м, наверху, ветвящийся, на молодых стеблях имеются жесткие, впоследствии отмирающие
волоски. Ветвление надземной части побега акропетальное – из пазух
нижних супротивных листьев, и базипетальное – из пазух очередных
листьев.
Листья расположены неравномерно мутовками по 2-3 листа. По форме
листья удлиненно-яйцевидные, заостренные, по краям зубчатые.
Нижняя сторона листьев, черешки и жилки густо опушены. Цветет
земляная груша обычно в конце лета. Соцветие – корзинка (3-4 см в d).
Цветки (в количестве до 60 шт.) желтые, краевые – язычковые, внутренние – трубчатые, чаще бесплодные. Опыление перекрестное. Плод –
семянка с кожистым околоплодником. Вес 1000 семянок 7-9 г.
Корневая
система мочковатая, при семенном размножении – стержневая, хорошо разветвленная. Глубина проникновения корней до 2 м;
рабочая поверхность их в 6-8 раз больше, чем у картофеля. Подземные
побеги образуют столоны с развивающимися на концах клубнями.
Верхние 4-6 междоузлий столона утолщаются и превращаются в клубень. У селекционных сортов длина столонов варьирует от 5 до 40 см.
Чем короче столоны, тем более компактно клубневое гнездо. Клубни
могут быть разнообразными по форме (грушевидные, продолговатоовальные или веретеновидные), величине (массой от 20 до 200 г и >) и
окраске (от белой до красно-фиолетовой).
В отличие от клубней картофеля клубни топинамбура не имеют пробкового слоя, вследствие чего они плохо хранятся, их чаще всего убирают весной. Снаружи бугристые, т.к. на поверхности их закладываются
выпуклые глазки (в отличие от глазков клубней картофеля, расположенных в ямках). Клубни хорошо перезимовывают в почве, весной прорастают при t° 6-8°С и через 10-15 дней после этого дают всходы.
Невыкопанные клубни переносят морозы до -30…-35°С. Листья и
стебли выдерживают понижения температуры до -3…-5°С. Клубни
топинамбура зимуют в почве, что дало основание считать его многолетним растением. Ежегодно в конце вегетации все надземные органы
отмирают, а клубни, содержащие сахаристые вещества, повсеместно
переносят зимы. Весной они прорастают, образуя 1-3 побега с каждого
клубня, и формируют куст.
Размножается земляная груша почти исключительно вегетативным
способом – клубнями.
Топинамбур (земляная груша) цветет.
Вследствие
большой экологической пластичности и неприхотливости
земляная груша успешно произрастает в разнообразных почвенноклиматических условиях: на севере и юге, на влажных глинистых и
песчаных почвах (за исключением болотнык и солонцеватых).
Земляную грушу можно возделывать всюду, где развито земледелие,
вплоть до 65° с.ш.
Топинамбур характеризуется устойчивостью как к высоким, так и к
низким температурам. Требования растений скороспелых сортов к
теплу примерно такие же, как у средне- и позднеспелых сортов картофеля, сумма активных температур за вегетацию около 2000°С.
Топинамбур является растением короткого дня и может цвести и
вызревать на семена в условиях Закавказья, Средней Азии. Он не
очень требователен к напряженности инсоляции, но при сильном
загущении урожай зеленой массы и особенно клубней снижается.
Скороспелые сорта мало реагируют на короткий день и образуют
соцветия и зрелые семянки даже под Москвой.
Несмотря на малую требовательность к почве и условиям произрастания, лучше всего земляная груша удается на легких плодородных и
достаточно влажных почвах. Земляная груша довольно требовательна
к влажности почвы. Критические периоды потребности во влаге в
почве совпадают с началом утолщения столонов и образованием
бутонов, а это происходит во второй половине лета, когда в большинстве районов страны условия увлажнения становятся лучше, чем в
середине вегетации.
Поступление
азота в растения топинамбура происходит менее интенсивно, чем у картофеля. Максимальное его количество наблюдается
лишь ко времени уборки, т.е. осенью. Установлено, что в растениях
идет интенсивный отток фосфора из надземных органов и корней в
клубни. К концу вегетации в клубнях накапливается до 50% Р205.
Максимальное количество калия поступает в растения к концу лета. По
мере завершения роста и старения тканей в органах растений содержание калия снижается. С урожаем клубней выносится до 70% общего
количества калия, поступившего в растения.
Максимальный рост стеблей наблюдается во второй половине лета
(июль – август). В этот период создается до 50% урожая зеленой
массы, а суточные приросты растений в высоту достигают 4-5 см.
Затем ростовые процессы затухают, растения образуют бутоны и
цветки, усиливается отток пластических веществ из листьев в побеги и
клубни. Сроки начала утолщения столонов и клубнеобразование
начинается в центральных и южных районах России в июне – июле, в
северных – в августе. Формирование урожая клубней происходит в
основном в осенние месяцы – в сентябре и октябре (на юге в ноябре),
до самых морозов. Высокий урожай его зеленой массы при оптимальных условиях водного и пищевого режимов практически возможен во
всех районах России, но хорошие урожаи клубней – только в районах с
жарким летом и длинной теплой осенью.
В
России возделывают несколько селекционных и
местных сортов топинамбура, среди них Выльгортский,
Интерес, Находка, Скороспелка.
Особого внимания заслуживает проводимая в нашей
стране работа по межвидовой гибридизации земляной
груши с подсолнечником, в результате которой удалось
получить растения, названные топинсолнечником, с новыми биологическими и хозяйственными признаками и свойствами. Некоторые топинсолнечники имеют компактное
гнездо и выравненные клубни, благодаря чему можно
механизировать уборку урожая и почти избежать потерь.
Такие гибриды лучше возделывать в севооборотах, они не
будут засорять посевы последующих культур. Клубни и
зеленая масса некоторых гибридов отличаются более
высоким содержанием углеводов, в том числе инулина,
белка и других питательных веществ. Получены также
растения с высокой холодоустойчивостью и морозостойкостью, устойчивые к болезням. При гибридизации отмечается явление гетерозиса, которое сохраняется и при
вегетативном размножении.
Сорта
и гибриды топинамбура по соотношению в
урожае зеленой массы и клубней делят на 3 группы:
силосного направления, т.е. преимущественно с
высоким урожаем зеленой массы, на долю которой
приходится 70% кормовых единиц;
клубневого направления, их выращивают в основном
для технических целей; доля клубней в общем урожае
составляет 40-45%;
клубне-силосного и силосно-клубневого направления, дающие высокий урожай как клубней, так и зеленой
массы. Они получили наибольшее распространение.
В зависимости от длительности вегетационного периода сорта и гибриды относят к раннеспелым, среднеспелым и позднеспелым.Продолжительность вегетационного периода колеблется от120-140 до 180-200 дней.
Межвидовая гибридизация увеличивает возможность
выведения раннеспелых форм с различным направлением использования, что может еще больше расширить
ареал культуры.
Особенности агротехники
Лучшие
предшественники при закладке многолетних плантаций – однолетние и многолетние бобовые травы. Наиболее устойчивые урожаи
при многолетней культуре топинамбура дают сорта с короткими столонами – Находка, Пелка. Не следует размещать эту культуру после подсолнечника, корнеплодов и других культур, поражаемых склеротинией.
Чтобы не допустить распространение этой болезни, закладывать плантации на том поле, где росли эти культуры, можно не ранее чем через
4-5 лет.
Обработка почвы такая же, как под картофель и корнеплоды. При
закладке плантаций в почву обычно вносят по 30-40 т навоза или других
органических удобрений на 1 га. Фосфорно-калийные и органические
удобрения (а на кислых почвах и известь) применяют осенью под основную вспашку, а азотные удобрения – весной под перепашку или культивацию. В последующие годы на плантации применяют минеральные
удобрения.
Топинамбур сажают обычно весной. В южных районах, если почвы
нетяжелые, можно проводить посадку и осенью. Весной к посадке приступают рано, одновременно с посевом ранних яровых культур или на 110 дней раньше картофеля. Задержка с посадкой отрицательно влияет
на урожай клубней и зеленой массы.
Основной
способ посадки – широкорядный с междурядьями 60-70 см.
На средних по плодородию почвах высаживают по 40-45 тыс. клубней
на 1 га. С хозяйственной точки зрения наиболее целесообразна посадка целыми клубнями массой 40-50 г,при использовании мелких клубней
массой 10-15 г густоту посадки увеличивают.Норма посадки колеблется
от 0,6 до 2 т/га. Клубни для посадки выкапывают из почвы перед самой
посадкой. Посадку чаще проводят картофелесажалками, а на
небольших участках – вручную в борозды на глубину 6-8 см. Почки в
глазках трогаются в рост при температуре почвы 5-6°С, дружное прорастание начинается при 8-10°С. Всходы появляются лишь через 3-4 нед.
Одно боронование рекомендуется делать по всходам для борьбы с
сорняками. При высоте растений 10-15 см приступают к междурядной
обработке, а когда растения достигнут высоты 30-40 см, их окучивают.
Для повышения урожая зеленой массы целесообразна чеканка растений, или подкашивание верхушек. Этот прием увеличивает ветвистость
стеблей и их облиственность. Урожай зеленой массы увеличивается до
начала клубнеобразования. По этим соображениям зеленую массу
скашивают в в северо-западных районах – в конце сентября.
Для
уборки зеленой массы применяют кормоуборочные
комбайны. Скашивать топинамбур желательно на высоком срезе – до 20-30 см, особенно в северных районах,
где ко времени уборки зеленой массы клубни не успевают вырасти и остаются недоразвитыми. Вследствие оттока пластических веществ из остающейся и малоценной в
кормовом отношении части стеблей урожай клубней
заметно повышается. Для скармливания животным в
свежем виде, а также для заготовки комбинированного
силоса часть клубней убирают осенью. Однако чаще их
выкапывают весной до прорастания почек в глазках.
В свиноводческих хозяйствах ранней весной в течение
10-15 дней на плантациях пасут свиней. На легких почвах
клубни убирают картофелекопателями и комбайнами, на
тяжелых – выпахивают плугом. При уборке часть клубней
оставляют для возобновления, примерно по 8-10 на 1 м2.
Для уничтожения земляной груши на старых плантациях
рекомендуется применять двукратное опрыскивание
всходов гербицидом 2,4-Д.
С
П А С И Б О
З А
В Н И М А Н И Е