Морфобіологічні особливості та екологічні умови вирощування

Картопля (Solarium)- рід багаторічних (у культурі однорічних) трав'янистих рослин родини пасльонові, входить до групи бульбових овочів. Рід пасльон об'єднує понад 200 диких і культивованих видів, з яких вирощують лише один - Solarium tuberosum L. Таку ботанічну назву дав картоплі ще 1596 року швейцарець Бохен.

Рослина картоплі - кущова заввишки 50-80 см з 3-6 вигнутими стеблами (завтовшки до 20 мм), що мають зелене забарвлення, іноді з антоціановою пігментацією. Стебла дають підземні пагони - столони (по 6-7 кожний, завдовжки 15-20 см).

Рослина густооблистяна. Листки непарноперисто-розсічені, опушені, різного забарвлення (від жовтого до темно-зеленого). Будова листка, ступінь його розсіченості, розміри і форма часток, довжина, положення і форма черешків - важливі сортові ознаки.

Квітки білі, червоно-фіолетові, сині, синьо-фіолетові з жовтими або помаранчевими дволопатевими пильовиками, зібрані у суцвіття, які складаються з 2-4 вилкоподібно розбіжних парасольок, розміщених на квітконосі, закладеному в пазусі 6-8 листків (у пізньостиглих сортів - вище). Зав'язь верхня, зазвичай двогніздова (рідко 3-4-гніздова). Маточка пряма або вигнута.

Картопля - самозапилювач; перехресне запилення спостерігається рідко (запилювачі - мухи, жуки, метелики, бджоли, джмелі та ін.). З вирощуваних у Європі сортів цвіте близько 90%, а плодоносить (утворює ягоди) близько 10%. Період життя квітки 1-9 (рідко до 15) діб, після чого вона опадає. Тривалість цвітіння суцвіття 1-25 діб, рослини - до 40-45 діб, усієї картопляної ділянки - до двох місяців. Скиданню бутонів і квіток без запліднення сприяє суха погода, високі температури або їхні різкі коливання, рясні опади у вигляді злив, сильні вітри.

Плід - куляста, овальна або реповидна двогніздна ягода, діаметром до 3 см, що містить до 200 дрібних насінин. Плоди дозрівають у вересні.

Бульба за морфологічною ознакою - потовщена частина підземного пагона, або столона. На верхівках столонів утворюються бульби. Вони розрізняються за формою, масою, кольором і крохмалистістю м'якоті. За формою бульби бувають округлі, округло-овальні, видовжено-овальні. Молоді бульби вкриті тонкою шкіркою (перидермою), зрілі - щільною опробковілою шкіркою (залежно від сорту вона буває гладенькою, тонкою, товстою, що лущиться, і сітчастою). Щільна тканина шкірки непроникна для газів, тому дихання бульби здійснюється через особливі органи - сочевички, розташовані у вигляді точок (отворів) по всій поверхні бульби.

На поверхні бульби є також від 4 до 15 вічок з 3-4 нирками, які спочивають, у кожному з них. У разі перезволоження й ущільнення ґрунту на сочевичках з'являються білі горбки, що складаються з пухких тонкостінних клітин, які пропускають зовнішнє повітря у внутрішні тканини. Посилене розростання сочевичок свідчить про порушення дихання бульб та ураження їх хворобами, збудники яких легше проникають крізь пухкі клітини.

Оченята різноманітні за величиною та ступенем диференціації. Вони можуть бути поверхневими, дрібними - розташованими на глибині до 1 мм від поверхні бульби, середньої глибини - до 2 мм і глибокими - понад 2 мм. При цьому більш виражені зазвичай групуються на вершинній частині бульб. Вічка розташовані по спіралі, причому у верхівковій, наймолодшій частині бульби їх більше, ніж у середній і особливо нижній, пуповинній, частині. Під час пробудження бульби в кожному вічку в ріст рушає тільки одна головна, найрозвиненіша брунька, а решта, як запасні, проростають лише в разі видалення або пошкодження головної бруньки або паростка. Найсильніші паростки з'являються з бруньок вічок, розташованих у вершинній частині бульби.

Рослини картоплі характеризуються слаборозвиненою кореневою системою. Однак ріст і розвиток коренів після висадки проходить швидкими темпами і її коренева система досягає значних розмірів уже до початку цвітіння. Вона мичкувата, розташована у верхніх шарах ґрунту, але окремі корені проникають на глибину 1 -1,6 м. Глибина проникнення кореневої системи картоплі ранньостиглих сортів, наприклад на темно-каштановому середньосуглинковому ґрунті, сягає 1,1 м, а основна її маса (89-92%) розташовується в шарі О-60 см. Це дає можливість правильно визначити розрахунковий шар ґрунту (0-60 см) уже з початку цвітіння під час установлення поливного режиму.

Коренева система картоплі погано відновлюється за механічних пошкоджень. Найбільший приріст кореневої маси відбувається в період від сходів до бутонізації, тобто протягом перших 3-4 тижнів. Це враховують, проводячи міжрядні обробки. Глибоке розпушування та підгортання закінчують до цвітіння, а на зрошуваних ділянках у разі сильного ущільнення ґрунту продовжують і після цвітіння.

Картопля розмножується вегетативно (бульбами або їхніми частинами, паростками, живцями, відводками) і насінням. На городах її вирощують із цілих бульб або їхніх частин, іншими способами користуються головним чином у селекційній роботі.

Протягом вегетаційного періоду рослини проходять такі фази: проростання бульб, поява сходів, ріст стебел і листя, утворення столонів і бульб, цвітіння, утворення плодів і насіння, всихання листя і стебел. Біологічною особливістю картоплі є неоднаковий ріст надземної маси і бульб під час вегетаційного періоду. Спочатку, від сходів до цвітіння, посилено зростає надземна маса і дуже повільно бульби. З моменту цвітіння і до початку в'янення маси йде найбільш інтенсивне формування бульб. Погодні умови цього періоду, забезпеченість рослин ґрунтовою вологою та поживними елементами визначають величину врожаю та якість бульб картоплі.

Початок формування бульб зазвичай збігається з фазою цвітіння (у ранньостиглих сортів випереджає її). Бульби ростуть інтенсивно до пожовтіння листя і стебел, збільшуючись у розмірах і накопичуючи крохмаль. Потім вони припиняють ріст, настає їхнє фізичне дозрівання, шкірка бульб стає щільною, і вони переходять у стан спокою.

Картопля - напівхолодостійка рослина. Після закінчення періоду спокою бруньки бульб починають повільно проростати за температури +3...+5°С. Інтенсивне проростання бруньок починається при +6...+8°С, хоча оптимальною є температура +15...+22°С. Висаджені в помірно вологий ґрунт бульби за температури +11...+12°С дають сходи на 23-тю добу, за +14...+15°С - на 17-18-ту добу і за +18...+22°С - на 12-13-ту добу. Подальше підвищення температури (так само, як і зниження) значно уповільнює проростання бульб і появу сходів. Потреба картоплі в теплі за період висаджування-сходи становить для ранньостиглих сортів 295-305°С, середньоранніх - 330-345°С і середньопізніх - 367-385°С.

Оптимальна температура повітря для росту рослин і цвітіння близько +16...+22°С, за температур нижче +6°С і вище +40°С ріст рослин призупиняється. Оптимальна температура для утворення бульб +19°С, при зниженні температури до +2°С і підвищенні до +26...+29°С формування і ріст бульб припиняються, а за нижчих і вищих температур вони сильно пошкоджуються. Тривале підвищення в цей період середньодобових температур вище +25°С викликає виродження бульб, вони стають непридатними для насінництва.

Картопля малостійка до заморозків. Пошкодження і часткова загибель сходів настають при температурі -2°С і середній тривалості заморозка 5-6 год. Повна загибель сходів відбувається за температури -4...-5°С. Але через тиждень у першому випадку стебла пошкоджених рослин відновлюють ріст, у другому загиблі стебла замінюються новими за рахунок запасних бруньок або відростання тієї частини стебла, що залишається неушкодженою в ґрунті. Однак при цьому продуктивність рослин знижується.

Картопля - вологолюбна рослина, але потреба у воді в неї протягом вегетаційного періоду неоднакова. Потреба її у воді визначається хімічним складом (близько 75-80% її маси - вода), утворенням порівняно великої надземної маси та врожаю бульб. Вона дає максимальний урожай і буває більш здоровою за підтримання вологи в ґрунті на рівні 70-80% найменшої вологоємності (НВ). Поливи картоплі у фази бутонізації та цвітіння найбільш ефективні для накопичення врожаю і є критичними у водопостачанні. Однак перезволоження ґрунту шкідливе для картоплі. У цьому разі важко підтримувати ґрунт у пухкому та повітропроникному стані. За надлишку вологи в ґрунті в бульбах менше нагромаджується сухої речовини і крохмалю, рослини більше уражаються грибними і бактеріальними хворобами. Особливо негативно позначається підвищена вологість ґрунту у фазі всихання листя і стебел та завершення формування бульб. Грунтову кірку, що утворилася внаслідок затяжних дощів, руйнують, а бульби перед закладанням на зберігання просушують.

Картопля вимоглива до світла. Фаза цвітіння у більшості сортів швидше настає за довгого дня, а фаза бульбоутворення - за короткого. У таких умовах на ріст надземної маси витрачається менша частка вуглеводів, що накопичуються рослиною, і частина їх, що залишилася, йде на утворення бульб. Найсприятливіші такі погодні умови складаються в поліссі та лісостепу - основних районах вирощування картоплі. При вирощуванні на затінених ділянках або при надмірному загущенні посадок рослини витягуються і жовтіють, приріст маси бульб помітно сповільнюється.

Картопля пред'являє більш високі вимоги до поживних речовин, ніж багато інших овочевих рослин. Це пов'язано з великим накопиченням сухої речовини в бульбах і слабо розвиненою кореневою системою. У середньому на кожні 100 кг бульб картопля виносить із ґрунту близько 5 кг азоту, 2 - фосфору і 9 кг калію. Порівняно слабка коренева система рослин і велика кількість споживаних поживних речовин зумовлюють необхідність внесення підвищених доз добрив під картоплю, що забезпечить формування високого врожаю.

Під картоплю вносять органічні та мінеральні добрива. Потреба в них істотно зростає у фазі бульбоутворення. У початковий період росту і розвитку рослин картоплі необхідне живлення з переважанням азоту, а під час бульбоутворення - фосфору і калію. Недостатня забезпеченість окремими елементами живлення спричиняє зміну різних органів, особливо листя, і може бути визначена за зовнішнім виглядом.

Кращими продовольчими якостями володіє картопля, вирощена на високоокультурених легких супіщаних і суглинкових ґрунтах. Важкі суглинисті й торфоболотні ґрунти помітно знижують смакові якості та лежкість бульб. Найвищі врожаї картоплі гарної якості отримують на пухких, легких ґрунтах. Це пов'язано з крупноклітинною будовою її підземних органів (коренів, столонів, бульб), які не здатні розсовувати щільні шари ґрунту, внаслідок чого деформуються. Пухкий ґрунт здатен більш повно задовольнити потреби рослин у кисні, що особливо важливо під час формування бульб. За несприятливих умов, які найчастіше складаються на ґрунтах, що швидко ущільнюються, тільки 50-60% столонів, що утворилися, виявляються згодом продуктивними. Решта залишаються без бульб, частина з них відмирає.

Збір бульб на посадках, де ґрунт підтримували в пухкому стані, становить у середньому 781 г на 1 кущ, а за його сильного ущільнення знижується до 389 г, тобто майже в 2 рази. На ущільнених ґрунтах знижується також вміст у бульбах крохмалю та вітаміну С.