Выращивания картофеля

Картофель размножают вегетативно — небольшими клубнями или частями клубней (и для целей селекции — семенами). Они высаживаются на глубину от 5 до 10 см.

Прорастание почек клубней в почве начинается при 5-8 °C (оптимальная температура для прорастания картофеля 15-20 °C). Для фотосинтеза, роста стеблей, листьев и цветения — 16-22 °C. Наиболее интенсивно клубни образуются при ночной температуре воздуха 10-13 °C. Высокая температура (ночная около 20 °C и выше) вызывает тепловое вырождение. Из семенных клубней развиваются растения с резко пониженной продуктивностью. Всходы и молодые растения повреждаются при заморозках в −2 °C. Транспирационный коэффициент картофеля в среднем 400—500.

Наибольшее количество воды растение потребляет во время цветения и клубнеобразования. Избыток влаги вреден для картофеля.

На формирование надземной части  и клубней расходуется много  питательных веществ, особенно в  период максимальных приростов вегетативной массы и начала клубнеобразования. При урожае 200—250 ц с 1 га растения извлекают из почвы 100—175 кг азота, 40-50 кг фосфора и 140—230 кг калия.

Лучшие для картофеля почвы — чернозёмы, дерново-подзолистые, серые лесные, осушенные торфяники; по механическому составу — супеси, лёгкие и средние суглинки. Почва для картофеля должна быть рыхлой: в уплотнённой почве формируются мелкие и деформированные клубни.

Лучшими удобрениями служат калийные соли, затем костяная мука, известь, навоз. Избыток азотных удобрений в почве нежелателен, так как это способствует разрастанию ботвы в ущерб образованию клубней.

Химический состав клубней зависит от сорта, условий выращивания (климатических, погодных, типа почвы, применяемых удобрений, агротехникивозделывания), зрелости клубней, сроков и условий хранения и др.

В среднем картофель содержит (в %): воды 75 %; крахмала 18,2; азотистых веществ (сырой белок) 2; сахаров 1,5; клетчатки 1; жиров 0,1; титруемых кислот 0,2; веществ фенольной природы 0,1; пектиновых веществ 0,6; прочих органических соединений (нуклеиновых кислот, гликоалкалоидов, гемицеллюлоз и др.) 1,6; минеральных веществ 1,1. Ориентировочно различают сорта картофеля с высоким содержанием сухих веществ (более 25 %), средним (22—25 %) и низким (менее 22 %).

Крахмал составляет 70—80 % всех сухих веществ клубня. Находится крахмал в клетках в виде слоистых крахмальных зёрен размером от 1 до 100 мкм, но чаще 20—40 мкм. Содержание крахмала зависит от скороспелости сортов, которое выше у позднеспелых.

В процессе хранения количество крахмала в клубнях уменьшается  в результате гидролитического распада  его до сахаров. В большей мере снижается содержание крахмала при низкой температуре (1—2 °C). Сахара в картофеле представлены глюкозой (около 65 % к общему сахару), фруктозой (5 %) и сахарозой (30 %), в незначительном количестве встречается мальтоза, обычно при прорастании картофеля. Наряду со свободными сахарами в картофеле имеются фосфорные эфиры сахаров (глюкозо-1-фосфат, фруктозо-6-фосфат и др.).

Клубни содержат в среднем

• воды — 76,3 %
• сухого вещества — 23,7 %, в том числе
• крахмала — 17,5 %
• сахаров — 0,5 %
• белка — 1-2 %
• минеральных солей — около 1 %

Максимальное содержание сухого вещества в клубнях 36,8 %, крахмала 29,4 %, белка 4,6 %, витаминов С, B1, B2, B6, PP, К и каротиноидов.

В зрелом картофеле сахаров немного (0,5—1,5 %), но они могут накапливаться (до 6 % и более) или исчезать полностью, что наблюдается при длительном хранении. Решающим фактором при этом является температура. Биологической основой изменения содержания сахароз служит различная скорость одновременно протекающих в клубнях трёх основных процессов углеводного обмена: осахаривания крахмала, синтеза крахмала из сахаров и окислительного распада сахаров при дыхании. Эти процессы регулируются соответствующими ферментными системами. Установлено, что при температуре 10 °C в 1 кг клубней образуется 35,8 мг сахара и столько же расходуется, при меньшей температуре (0-10 °C) — наблюдается накопление сахара в клубне (по достижении определённого уровня содержание сахаров остаётся постоянным), а при температуре большей 10 °C сахар больше расходуется, чем образуется. Таким образом, накопление сахара можно регулировать, изменяя температуру хранения. Накопление сахаров в клубнях во время хранения значительно зависит и от сорта картофеля.

Повышение содержания сахаров более  чем на 1,5—2 % отрицательно сказывается на качестве картофеля (при варке он темнеет за счёт образования меланоидинов, приобретает сладкий вкус и др.).

Сырой клетчатки в клубне содержится около 1 %, примерно столько же и гемицеллюлоз, главным образом пентозанов, составляющих вместе с клетчаткой основную массу клеточных стенок. Наибольшее количество клетчатки и пентозанов находится в перидерме, значительно меньше их в коре и ещё меньше в зоне сосудистых пучков и сердцевине.

Пектиновые вещества являются полимерными соединениями с большой молекулярной массой. Они построены из остатков галактуроновой кислоты, являющейся продуктом окисления галактозы. Среднее содержание пектиновых веществ в картофеле составляет 0,7 %. Эти вещества неоднородны и встречаются в виде протопектина, пектина, пектиновой и пектовой кислот. Последние три соединения обычно называют пектинами (пектином).

Протопектин нерастворим в воде и находится в связанном состоянии, образуя межклеточную прослойку  в растительных тканях. Он служит как  бы цементирующим материалом для  клеток, обусловливая твёрдость тканей. Существует мнение, что протопектин  состоит из молекул пектиновых кислот, цепочки которых связаны между  собой через ионы кальция, магния и фосфорнокислые «мостики»; при этом молекула протопектина может образовывать комплексы с целлюлозой и гемицеллюлозами.

Под действием ферментов, при кипячении  в воде, нагревании с разбавленными  кислотами и щелочами происходят гидролиз протопектина с образованием растворимого в воде пектина. Этим объясняется  размягчение картофеля в процессе варки.

Пектин является сложным эфиром метилового спирта и пектиновой кислоты. Молекулы пектиновой кислоты содержат мало метоксильных групп, а молекулы пектовой кислоты не содержат их вовсе. Все эти соединения растворимы в воде, находятся в клеточном соке. Пектиновые вещества, обладая большой гидрофильностью, способностью к набуханию и коллоидным характером растворов, играют важную роль в качестве регуляторов водного обмена в растениях, а в продуктах — в формировании их структуры.

Азотистые вещества в картофеле  составляют 1,5—2,5 %, из них значительная часть — белки. Белкового азота в целом в 1,5—2,5 раза больше, чем небелкового. Среди небелковых веществ в заметных количествах содержатся свободные аминокислоты и амиды. Незначительная часть азота представлена в нуклеиновых кислотах, некоторых гликозидах, витаминах группы В, в видеаммиака и нитратов. Основной белок картофеля — туберин — является глобулином (55—77 % всех белков); на долю глутаминов приходится 20—40 %. По биологической ценности белки картофеля превосходят белки многих зерновых культур и мало уступают белкам мяса и яйца. Полноценность белков определяется составом аминокислот и, в частности, соотношением незаменимых аминокислот. В картофельном белке и в составе свободных аминокислот картофеля содержатся все аминокислоты, встречающиеся в растениях, в том числе в удачном соотношении незаменимые: лизин, метионин, треонин, триптофан, валин, фенилаланин, лейцин, изолейцин.

Из амидов в клубнях содержатся аспарагин и глутамин; среди азотсодержащих гликозидов — соланин, чаконин и скополетин, обусловливающие горечь кожицы, иногда и мякоти, сосредоточенные в основном в покровных тканях и верхних слоях клубня. Содержание гликоалкалоидов (соланина) в картофеле около 10 мг%. повышается при прорастании клубней и хранении на свету. Азотистые вещества распределены в клубне неравномерно: меньше в зоне сосудистых пучков, увеличиваясь в направлениях к поверхности клубня и внутрь. Содержание белка наибольшее в коре и зоне сосудистых пучков и уменьшается к внутренней сердцевине, а небелкового азота, наоборот, больше всего во внутренней сердцевине и уменьшается к поверхности клубня.

Ферменты представляют собой органические катализаторы, образующиеся в живых клетках в незначительных количествах в клубнях картофеля особое место занимают гидролазы — амилаза (α и β), сахараза (инвертаза); оксидоредуктазы — полифенолоксидаза (тирозиназа), пероксидаза, аскорбиназа, каталаза и др.; эстеразы — фосфорилаза и др. Амилаза осуществляет гидролиз крахмала до мальтозы и декстринов, инвертаза расщепляет сахарозу на глюкозу и фруктозу. Полифенолоксидаза окисляет фенольные соединения, а пероксидаза, кроме того, и ароматические амины. Каталаза разлагает пероксид водорода на воду и кислород. Оксидоредуктазы играют важную роль в дыхании.

Важной задачей при производстве картофелепродуктов является инактивация ферментов. В процессе технологической обработки разрушается наружный слой картофеля. Создаются благоприятные условия для взаимодействия легкоокисляющихся веществ (полифенолов) с кислородом воздуха при катализирующем действии окислительных ферментов (пероксидазы и др.). В результате образуются тёмноокрашенные вещества — меланины, которые ухудшают внешний вид и другие качества продуктов. Предотвращение ферментативных реакций достигается рядом мер: термической обработкой, в результате которой белковый носитель свёртывается, что приводит к инактивации ферментов; применением веществ (ингибиторов), образующих комплексы с хинонами перед их полимеризацией; связыванием ионов тяжёлых металлов.

В качестве ингибиторов ферментативных реакций наиболее часто применяются  сернистые соединения, аскорбиновая кислота, лимонная кислота и другие.

Витамины обусловливают биологическую  ценность картофеля как пищевого продукта. В клубнях картофеля  в среднем содержится (в мг на 100г): витамина С 12; РР 0,57; В1 0,11; В2 0,66; B6 0,22; пантотеновой кислоты 0,32; каротина (провитамина А) следы; инозита 29. В незначительных количествах обнаружены биотин (витамин Н) и витамины Е, К и др.

Органические кислоты обусловливают  кислотность клеточного сока картофеля. Значение рН для картофеля установлено в пределах 5,6—6,2. Картофель содержит лимонную, яблочную, щавелевую, изолимонную, молочную, пировиноградную, винную, хлорогеновую, хинную и другие органические кислоты. Наиболее богат картофель лимонной кислотой. При переработке на крахмал 1 т картофеля дополнительно получают не менее 1 кг лимонной кислоты. Из минеральных кислот в клубнях преобладает фосфорная, по содержанию которой можно судить о накоплениифосфора.

Жиры и липиды в картофеле составляют в среднем 0,10— 0,15 % сырой массы. В жирах обнаружены пальмитиновая, миристиновая, линолевая и линоленовая кислоты. Две последние имеют важное пищевое значение, так как они не синтезируются в организме животных.

Большое значение имеет картофель  как источник минеральных веществ. В картофеле они в основном представлены солями калия и фосфора; имеются также натрий, кальций, магний, железо, сера, хлор и микроэлементы — цинк, бром, кремний, медь, бор, марганец, йод, кобальт и др. Общее содержание золы в клубне около 1 %, в том числе (в мг%): К2О — около 600, Р — 60, — 21, Mg — 23, Са — 10. Распределены минеральные вещества в клубне неравномерно: больше всего их в коре, меньше — в наружной сердцевине, в верхушечной части больше, чем в основании.

Минеральные элементы в клубне в  основном находятся в легкоусвояемой форме и представлены щелочными  солями, которые содействуют поддержанию  щелочного равновесия в крови.

Из красящих веществ в клубнях содержатся каротиноиды: 0,14 мг% в клубнях с жёлтой мякотью и около 0,02 мг% в клубнях с белой мякотью. В кожице найдены также флавоны, флавононы и антоцианы (цианидин, дельфинидин).

Плоды и наземные части растения и долгохранящиеся клубни картофеля содержат алкалоид соланин, который может вызывать отравления у человека и животных.

Сорта

Основная статья: Сорта картофеля

Существует огромное количество сортов картофеля — более 50 тысяч. Они отличаются по срокам созревания, урожайности, устойчивости к болезням. В Российский Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в 2009 г., включено более 260 сортов картофеля.

В зависимости от использования  различают четыре основные группы сортов: столовые, технические, кормовые и универсальные.

Самые распространённые в  культуре столовые сорта имеют нежную мякоть, не темнеют, содержат 12—16 % крахмала, богаты витамином С. Их клубни по большей части округлые илиовальные, с поверхностным размещением глазков.

Клубни технических сортов характеризуются высоким содержанием крахмала — свыше 18 %.

В кормовом картофеле, по сравнению  с другими группами, более высокое  содержание белков (до 2—3 %) и сухих веществ.

Универсальные сорта по содержанию крахмала и белков и вкусовым качествам  клубней занимают промежуточное  место между столовыми и техническими сортами.

Популярные сорта картофеля

Адретта, Беллароза, Берегиня, Бородянска розовая, Велокс, Витязь, Винета, Витара, Водопад, Воловецка, Гатчинский, Голдика, Древлянка, Джелли, Ертиштольц, Житомирянка, Зарево, Зов, Икар, Кобза, Колетте, Ласунак, Лорх, Луговска, Нимфа, Нева, Незабудка, Нора, Панда, Петланд Дел, Полесская розовая, Посвит, Пост-86, Подснежник, Радомишльска, Розалинд, Розара, Сантана, Сатину, Сатурна, Синеглазка, Рассвет киевский, Слава, Солара, Темп, Украинская розовая, Фельсина.

Классификация сортов картофеля  идет следующим образом

• Сверхранние (34 — 36 дней)
• Ранние (40 — 50 дней)
• Среднеранние (50 — 65 дней)
• Среднеспелые (65 — 80 дней)
• Среднепоздние (80 — 100дней)

При этом полный срок созревания +15 — 20 дней. Урожайность достигает максимума в конце вегетации, но и при минимальном сроке возделывания картофель приносит в среднем около половины максимального урожая. Поэтому картофель пригоден для выращивания даже на дальнем севере где вегетационный период составляет менее 60 дней в году.

[править] Вредители и заболевания

• Колорадский жук — насекомое семейства жуков-листоедов. Жуки и личинки колорадского жука питаются листьями паслёновых культур: картофеля, томата, баклажана, реже — табака, что делает их опасными вредителями сельского хозяйства.
• Жуки-щелкуны — насекомые отряда жесткокрылых представляют опасность для посадок картофеля прежде всего своими личинками, называемыми проволочниками. Проволочники повреждают клубни и стебли вгрызаясь в них, образуя повреждения в виде дыр и ходов. Растения, повреждённые проволочником отстают в росте и дают меньший урожай, товарная ценность повреждённого картофеля падает. В ходы, проделанные проволочником, внедряются грибки и бактерии, вызывая гниль, что ухудшает сохранность урожая во время хранения.