Біологічні та морфологічні особливості

Картопля (Solanum tuberosum L.) відноситься до родини пасльонових (Solanaceae), роду паслін (Solanum). Батьківщина картоплі знаходиться в Андах (Південна Америка).

Картопля є однорічною, багатостебловою трав`янистою рослиною, яка може розмножуватися вегетативним шляхом з бульб і насінням. При вирощуванні картоплі використовують вегетативний шлях розмноження. Вирощування її з насіння використовують при створенні нових генотипів в процесі селекції (рис. 1). Розмноження гетерозиготних рослин картоплі насінням веде до розщеплювання генетично зафіксованих сортотипових властивостей. Спроби використовувати розмноження картоплі насінням (true роtato seed - TPS), поки не досягли практичної реалізації. Така технологія вирощування мала б особливе значення для тропічних країн, де важко вирощувати і зберігати посадковий матеріал. Цим шляхом відкрилися б і нові можливості переривати інфекційні ланцюги хвороб, що передаються через посадковий матеріал [79]. Але для цього потрібні підвищені витрати на створення сортів і підтримуючу селекцію, виробництво гомозиготного насіння. Окрім цього врожайність бульб з насіння буває ледве більше 100 ц/га.

Надземне стебло трав`янисте, ребристе, трьох- або чотирьохгранне, спочатку прямостояче, пізніше розвалисте. З бульби в більшості випадків утворюються 3-5 стебел, які можуть гілкуватися як над землею, так і під нею. Залежно від сорту і якості посадкового матеріалу утворюються великі і малі стебла. Архітектоніка куща – в це поняття входять такі ознаки, як стебловий або листовий тип, схильність до галуження, висота росту і відносна площа асиміляції – також залежить від сорту і, частково, від навколишнього середовища.

Рис. 1. Розмноження картоплі. А - молода рослина картоплі, що виросла з насіння; б - рослина картоплі, що виросла з бульби [403]. 1 - сім`ядолі; 2 - столони з бульбами, що утворюються; 3 - материнська бульба

Листки на стеблі розташовані по спіралі. Перші з них прості, але у міру розвитку рослини вони стають непарноперистими, з чергуючими супротивними великими частками (рис. 2). Форма перистого листка є сортовою ознакою.

Залежно від кількості стебел, їх розгалуження, довжини міжвузль і місця кріплення листка до стебла розрізняють два типи сорту: листковий, у якого всі листки знаходиться на верхівці стебел, і стебловий, у якого вони розподілені по всій довжині стебла. Між цими типами існують перехідні форми. Хоча тип облистненя притаманний сорту, на нього впливають і умови вирощування. Звичайно стебловий тип більш продуктивний, ніж листовий. Квітки зібрані в суцвіття, що є складним завитком, розташованим на загальному квітконосі різної довжини (рис. 3). Схильність до цвітіння залежить від сорту і фотоперіодичних умов.

Квітки п`ятірчатого типу. Забарвлення вінчика типове сорту (біле, червоне і синє з переходами), як і інтенсивність і тривалість цвітіння. Картопля, як правило, культура, що самозапилюється, але зустрічаються і перехреснозапильні рослини.

Рис. 2. Форма листків картоплі в період розвитку [40]. 1 - первинний листок; 2, 3, 4 - перехідне листя; 5 - повно розвинутий листок; а - листкова пластинка; б - кінцева частка; в - бічна частка; г - проміжна частка; д -черешок

Плід – двогніздова дрібнонасіннева (50-150 дрібного білого насіння) ягода кулястої або овальної форми зеленого кольору, що утворюється із заплідненої зав`язі (рис. 4).

Насіння – дрібні, плоскі, із зігнутим зародком, ясно-жовтого кольору. Маса тисячі насіння (МТН) близько 0,5 г.

Бульба картоплі є потовщеним закінченням підземного, паралельно до поверхні землі розташованого пагона (столона), який утворюється з пазухи пристеблового листка основного пагона, що вертикально росте (рис. 5). Він слугує сховищем запасних речовин, які повністю витрачаються при проростанні.

Рис. 3. Суцвіття (А) і квітка (Б) картоплі [403]. Б1 - квіткова брунька; Б2 - квітконіжка; БЗ - відкрита квітка, вигляд спереду; Б4 - відкрита квітка, вигляд збоку; Б5 - тичинки, а - сторона до зав`язі, б - сторона від зав`язі; Б6 - відкритий віночок тичинок однієї квітки; Б7 - зав`язь. 1 - коркове кільце; 2 - чашечка; 3 - віночок; 4 - середня жилка пелюстки; 5 - квітконіжка; 6 - тичинка; 7 - пиляк; 8 - філамент; 9 - стовпчик; 10 - рильце; 11 - верхівковий листок

Рис. 4. Плід і насіння [40]. А - вигляд плоду; б - поперечний переріз; В – поздовжній переріз; Г1 - вигляд вузької сторони насінини, Г2 - трансверсальний поздовжній розріз, Г3 - вигляд широкої сторони насінини. 1 —плацента; 2 — насіннєва брунька; 3 — насіннєва ніжка

Рис. 5. Відрізок вертикально ростучого основного пагона з низовим листком, столоном і коренями (А) і кінцевий відрізок столону (Б) [40]. 1 - вертикально ростучий пагін; 2 - низовой листок пагона; 3 - столон; 4 - низовой листок столону; 5 — чечевичка; 6 — пристолонний корінь

Після закінчення росту столонів в довжину починається інтенсивний приріст паренхімних тканин, в яких нагромаджується крохмаль і інші запасні речовини. Форма бульб різноманітна і характерна для кожного сорту. Залежно від відношення довжини до ширини і ширини до товщини розрізняють бульби круглі, округло-овальні, видовжено-овальні, овальні, довгі, плоскі і інші. Молода бульба покрита епідермісом, що протягом росту бульби замінюється перидермою, яка спочатку складається з живих клітин (фелогену і фелодерми), а потім, після окіркування, з мертвих клітин, які захищають бульбу від несприятливого впливу зовнішнього середовища (рис. 6). Товщина шкірки бульб картоплі у різних сортів різна і коливається в межах від 80 до 200 µм. На шкірці бульби утворюються у формі підвищення чечевички, по міжклітинниках розпушено розташованих клітин яких відбувається дихання бульб і випаровування вологи. Їх кількість і розмір великою мірою залежить від умов вирощування картоплі.

Рис. 6. Схема структури молодої (А) і повністю розвинутої бульби (Б) [40]. 1а - епідерміс з окремими елементами перидерми; 1б - перидерма; 2 - кора; 3 - паренхіма кори; 4 - кільце судинних пучків; 5 - паренхіма м?якоті; 6 - м?якоть

М`якоть бульб в основному біла і в різній мірі жовтувата. Рідше вирощуються сорти з червоною до синьо-фіолетової і темно-фіолетової м`якоттю. Зовнішнє забарвлення молодої бульби визначається просвічуванням забарвлення м`якоті. У міру потовщення коркового шару забарвлення бульб визначається корковою речовиною кори і пігменту, включеного в сік клітини кори. Забарвлення бульб буває біле з різним проявом жовтизни, червоне з відтінками від світло-рожевого до інтенсивночервоного і синьо-фіолетового. Особливу функцію мають утворювальні тканини (фелоген і камбій) для створення тканин покриття і накопичення, а також для відновлення їх після пошкодження (мал. 7). В пазусі лускового низового листя закладаються бруньки, так звані вічка, які розташовані в бульбі по спіралі, у верхній частині вони більш зближені (мал. 8).

Рис. 7. Поперечний розріз через бульбу [403]. 1 - корок (перидерма); 2 - фелоген; 3 - паренхіма кори; 4 - камбій; 5 - судинні пучки; 5 - паренхіма м?якоті

Рис. 8. Зовнішні ознаки бульби картоплі [40]. А - вигляд нижньої частини бульби; б - вигляд верхньої частини бульби; В - вічко. 1 - залишок столону; 2 - вічко; 3 - верхівкова брунька; 4 - рубець покривних лусок (низового листя) бруньки; 5 - низове листя бруньки; 6 - центральна бруньки; 7 - бічна брунька; 8 - бруньки

Число вічок залежить більше від розміру бульби, ніж від сорту і збільшується з масою бульб. В кожному вічку звичайно знаходяться три бруньки, з яких здебільшого проростає тільки більш розвинута середня. Інші проростають тільки при її пошкодженні (обломленні). Кількість проростаючих вічок бульби залежить від її фізіологічного стану. На неї можна впливати фізичними (попереднє пророщування, обломлення) і хімічними (гальмування або стимуляція проростання) заходами. При проростанні на світлі (наприклад, при попередньому пророщуванні) утворюються світлові паростки (мал. 9), що мають сортотипове забарвлення - зелене, червоно-фіолетове або синьо-фіолетове. Во ни використовуються при посадці пророщеної картоплі. В темноті утворюються довгі, етильовані паростки, які непридатні для посадки пророщеної картоплі.

Рис. 9. Паросток, що утворився на світлі [40]. 1 - низові листки; 2 - боковий пагін; 3 - пушок; 4 - чечевички; 5 - зародки коріння; 6 - шкірка; 7 - вічко; 8 - кора; 9 - кільце судинних пучків; 10 - м`якоть; 11 - рубець; 12 - столон

Коренева система картоплі, вирощеної з бульби, мичкувата. Після первинних коренів (вічкових) на початку проростання утворюються пристолонні корені, які розташовані групами по 4-5 біля кожного столону і столонні корені, що знаходяться на столонах. Корені проникають в ґрунт порівняно неглибоко. Їх основна маса розташована в орному шарі. Досліди на важкому суглинковому ґрунті в Німеччині показали, що до початку цвітіння (58 днів після посадки) майже всі корені у сорту Агрія знаходилися в зоні гребеня, причому велика їх маса була сконцентрована у верхній і бічній його частинах (мал. 10). Нижче за підошву гребеня знаходилося тільки 0,8 % загальної маси коренів.

Рис. 10. Профіль коренів середньостиглого сорту Агрія (56 днів після посадки, початок цвітіння) (А) і 96 днів після посадки (кінець цвітіння) (Б) [87]. Кожна точка символізує 5мм довжини кореня

Під підошвою гребеня (між гребенями), де при садінні і догляді проходили колеса трактора, їх кількість знизилася до 0,2 %. Корені досягли до початку цвітіння максимальної глибини 55 см, причому 98 % загальної їх довжини знаходилося на глибині 0-45 см. Масова концентрація коренів в бокових місцях вимагає великої обережності при формуванні гребенів, механічному догляді і боротьбі з бур`янами. До кінця цвітіння корені проникають більш рівномірно і глибше в ґрунт. Нижче за підошву гребеня знаходилося в цей час 2,8 % загальної маси коренів, а максимальна глибина їх проникнення у цього сорту була 75 см, у сорту ж Форель – 85 см. Розвиток кореневої системи і проникнення коренів в глибину у різних сортів по різному виражені. Загалом пізньостиглі сорти утворюють більш потужну і глибоко проникаючу кореневу систему, ніж ранньостиглі. Вони можуть, залежно від стану ґрунту, досягати максимальної глибини більше метра. Здатність коренів картоплі долати механічний опір ґрунту невелика. Рослини, які ростуть за вологих умов, формують кореневу систему у верхніх шарах ґрунту і при засусі більш страждають від нестачі вологи. Між масою коренів, їх глибиною проникнення в ґрунт і масою бадилля існує позитивна кореляція. Загальна довжина коренів у різних сортів картоплі різна. У картоплі взагалі коренева система набагато менша ніж у інших культур (табл. 8).

Таблиця 8. Довжина коренів різних сортів картоплі порівняно з довжиною коренів інших культур, м коренів/м2
Сорт або культураЗагальна довжина коренів, м/м2
початок цвітіннякінець цвітінняпри збиранні
Картопля:
Астра5011314
Форель2741168
Агрія344991
Беттина321899
Овес10,000...15000
Райграс англійський55,700

Коренева система картоплі відрізняється відносно активною поглинальною здатністю, особливо для фосфору. Стадії розвитку рослин картоплі представлені в додатку 2.

Поделиться:

Дополнительные материалы по теме: