Картофель
Материал из Documentation.
Картофель — вид растений рода паслён семейства паслёновые. Многолетние травянистые растения, но в культуре возделываются как однолетние. Внутри вида российские учёные выделяют 2 подвида: селекционные сорта (subsp. tuberosum) и аборигенные сорта Чили (subsp. chiloense).[1]
Содержание |
[править] История
Окультуривание картофеля началось на территории Южной Америки около 12-14 тыс. лет назад. Фитолеймы дикого картофеля были обнаружены на юге Чили в поселении периода позднего плейстоцена. Кочевые группы первобытных людей — собирателей растений при выкапывании клубней дикого картофеля рыхлили почву, что улучшало условия его произрастания. Со временем вокруг поселений из пищевых остатков клубней дикого картофеля возникали вторичные заросли. Лучшее воздушное и корневое питание растений возле стоянок человека, на площадях, удобренных азотом отходов, и изменения, повысившие урожайность и увеличившие клубни, — эти факторы создали культурный картофель. В археологических раскопках на территории Перу найдены свидетельства возделывания картофеля в 3400-1600 гг. до н. э.[2]
Российские учёные — Н. И. Вавилов, С. М. Букасов, С. В. Юзепчук, В. С. Лехнович, А. Г. Зыкин, К. З. Будин, Л. А. Костина — выделяют 2 центра формирования культурного картофеля на территории Южной Америки: один расположен в районе перуанско-боливийского высокогорья, другой — на побережье среднего и южного Чили. Первое знакомство европейцев с картофельным растением произошло в 1536 г. в верховьях реки Магдалены на территории современной Колумбии. Интродукция картофеля в Европу произошла в 1562 г. на Канарских о-вах, откуда он был привезён в Испанию. В 1650—1750 гг. картофель начали выращивать в европейских странах, сначала на аптекарских огородах. Продовольственной культурой картофель стал в конце 17 в. в Ирландии, затем в Пруссии, Франции, Бельгии, Великобритании.[3]
[править] Ботаническое описание
Картофель — клубнеплод, развивает подземные утолщённые и укороченные побеги — клубни. Корневая система у картофеля, выросшего из семян, первоначально состоит из главного корня с многочисленными боковыми ответвлениями, а позднее из нижней, подземной части стебля развиваются придаточные корни. Корни проникают в почву неглубоко, основная масса сосредоточена в 20-сантиметровом слое почвы. Куст состоит из 4-8 облиственных стеблей, число которых зависит от сорта, размера посадочного клубня и числа проросших почек-глазков. Длина стеблей 45-120 см, на поперечном срезе они 3- или 4-гранные, опушённые. Сорта различаются по общему виду куста: с ветвящимися и не ветвящимися у основания стеблями. Листья крупные, черешковые, непарно перисто рассечённые, прерывчатые. На стебле листья располагаются по спирали, их поверхность гладкая или морщинистая, окраска тёмно- или светло-зелёная. Цветки собраны в соцветия — сложный завиток. Соцветия сомкнутые или раскидистые, зелёные или с разной степенью и характером распределения пигментации. Некоторые сорта не образуют цветов или сбрасывают бутоны. Цветоножка сочленённая. Цветок состоит из чашечки с 5 чашелистиками, 5-дольного колесовидного венчика, 5 тычинок и пестика. Чашечка спайнолепестная, зелёная или пигментированная. Венчик спаянный и складчатый, колесовидной или звёздчатой формы. Сорта картофеля различаются по окраске венчика — белой, кремовой, синей, тёмно-сине-фиолетовой, красно-фиолетовой — и характеру распределения пигмента. Пестик состоит из рыльца (головчатое, булавовидное или раздельнолопастное), столбика (прямой или изогнутый) и завязи (округлая, грушевидная или переходная). Плод — 2-гнёздная многосемянная (до 600 шт. семян) сочная зелёная ягода. Семена мелкие, яйцевидные, сплюснутые, желтовато-серые. Масса 1 тыс. семян около 0,5 г. Клубень — утолщённая часть подземного побега (столона), имеет на поверхности глазки и чечевички. Основные элементы клубня — сердцевина (внешняя и центральная), кольцо сосудистых пучков и кора. Форма и окраска клубней — характерные признаки сортов картофеля.[4]
[править] Биохимический состав
В клубнях содержится 15-35 % (в зависимости от сорта) сухого вещества, в том числе 17-29 % крахмала, 1-2 % белка (в новых отечественных сортах картофеля 'Василёк', 'Сюрприз', 'Фиолетовый' до 3,2 %) и около 1 % минеральных соединений. Крахмал картофеля аккумулируется в клубнях в виде зёрен, обычно размером 10-60 мкм. В состав крахмальных зёрен входят амилоза (20-37 %) и амилопектин. Величина крахмальных зёрен и фракционный состав крахмала — сортовой признак. В клубнях содержатся витамины С (до 24 мг/%), В1, В2, В3, В5, В6, В9, каротин (провитамин А). Картофель накапливает значительное количество калия; содержит фосфор, железо, цинк, медь и марганец. Отличается малой калорийностью (96-123 ккал на 100 г) и высокой питательной ценностью. Белок картофеля составляет 85 ед. по отношению к 100 ед. питательной ценности куриного белка, по своей переваримости из растительных белков уступает только пшеничному и гречишному, содержит 8 незаменимых аминокислот. В 100 г отварного картофеля содержится 30 % суточной потребности в витамине С и 20 % — в витамине В6. Картофель с окрашенной мякотью клубней — источник антоцианов флавоноидной природы (катехин, эпикатехин, гликозиды) или каротиноидов группы ксантофиллов (лютеин, зеаксантин, виолаксантин).[5]
[править] Хозяйственное значение
Картофель используется в пищевых, технических и кормовых целях. Картофель — одна из значимых продовольственных культур в мире (после риса и пшеницы) и ведущая культура для российского сельскохозяйственного производства. В мире ежегодно используют для пищевых целей 64 % валового сбора картофеля, на корм 12 %, на семена 9 % и 12 % на иные цели. В пищу употребляют свежий картофель и продукты переработки — картофель обжаренный, замороженный, хрустящий, сушёный. Как техническую культуру картофель используют в пищевой и спиртовой промышленности, для которой необходимы сорта с высоким содержанием крупных (от 35 мкм) крахмальных зёрен. Мелкозернистый крахмал используют в фармацевтической, парфюмерной и текстильной промышленности.[6]
По данным ФАО, картофель выращивают на площади 18,1 млн га в 150 странах, валовый сбор в 2021 г. составил около 370 млн т, крупнейшие производители (млн т): Китай (94,3), Индия (54,2) и Россия (18,3).[7]
[править] Агротехнические особенности
Картофель — пластичная культура, которую можно возделывать с высоким экономическим эффектом в различных почвенно-климатических условиях: от приполярной Финляндии до высокогорий Эквадора и Кении. В США, Франции, Германии, Дании картофель — это товарная культура, которая приносит высокую прибыль. Экономический эффект зависит от региона и технологий возделывания, качества семенного материала и продуктивности сорта, оптимальной агротехники и организации производства.[8]
Размножают вегетативным способом: с помощью клубней, частями клубней с почками, ростками, черенками. Размножение семенами используют при выведении новых сортов. Картофель — факультативный самоопылитель, многие сорта образуют семена только при перекрёстном опылении.[9]
Наиболее высокие и устойчивые урожаи получают в районах с умеренной температурой (15-22 °C) в период вегетации. Сумма эффективных температур для ранних и среднеранних сортов составляет 1000—1400 °С, среднеспелых 1400—1600 °С, среднепоздних и поздних 1600—2200 °С. Картофель — светолюбивая культура, требует рыхлых почв с глубоким пахотным слоем и достаточной увлажнённости (количество осадков не менее 300 мм). Критичный период — фаза клубнеобразования, для которой необходимы температура почвы 17-19 °С и оптимальное количество влаги.[10]
Растения картофеля имеют менее развитую корневую систему, чем большинство сельскохозяйственных культур, но в процессе роста и развития потребляют в 2-2,5 раза больше питательных веществ, чем другие полевые культуры (зерновые). Поэтому картофель требователен к условиям минерального питания и водопотребления. Выбор рациональной площади питания растений, то есть густота посадки, определяется назначением (продовольственный, для переработки или семенной) и особенностями сорта, размером посадочного материала. После картофеля почва остаётся в рыхлом и свободном от сорняков состоянии, он служит хорошим предшественником для многих культур в севообороте. Картофель — вегетативно размножаемая культура, восприимчив к вредителям и болезням, поэтому качество семенного материала имеет большое значение, а стоимость защитных средств составляет значительную часть затрат в картофелеводстве. При хранении урожая необходимо минимизировать потерю массы клубней, которая происходит за счёт испарения воды через кожуру (90 % потерь веса) и дыхания клубней, что приводит к расходованию сухого вещества. Послеуборочная доработка и оптимальный режим температуры и влажности позволяют сократить потери урожая при хранении до 10 %. В сравнении с зерновыми культурами картофель отличается большей трудоёмкостью, уступая лишь рису при возделывании в орошаемых чеках.[11]
[править] Регионы
[править] Европа
[править] Россия
Основное производство картофеля в России сосредоточено в хозяйствах населения — 63,9 %, в сельскохозяйственных организациях производят 22,2 % и в крестьянско-фермерских хозяйствах 13,9 % валового урожая. В 2020 г. в России картофель выращивали на площади 1,19 млн га, валовый сбор составил 19,6 млн т, урожайность 16,6 т/га. В России более 50 % объёма производства картофеля используется на продовольственные цели, потребление картофеля составляет 56 кг/человека в год. Картофелеводство России ориентировано на внутренний рынок, в структуре которого 97 % свежего и семенного картофеля и только 3 % — картофелепродуктов.[12]
