Клубень картофеля часть растения

Клубень картофеля, корневая система и надземная часть: описание, характеристики

Картофель в пищевом рационе человека занимает чуть ли не основное место, уступая по потреблению разве что хлебу. Но мало кто задумывается, насколько сложно устроено это растение с научной точки зрения. Оно обладает уникальными особенностями, присущими лишь ему.

Биологические особенности

Картофель является одной из ведущих продовольственных культур. Он занимает не только 1-е место среди сельскохозяйственных культур по производству белка, но и обладает одним из самых высоких уровней приспособленности.

Родина картофеля – тропическая зона континента Южная Америка. Первые центры происхождения расположены в Боливии и Перу, в горной местности Анд (высота 2000-4800 м над уровнем моря), а также в умеренных поясах Чили (0-250 м над уровнем моря).

Человек ввел картофель в культуру более 8000 лет тому назад. Первоначально территории, на которых его возделывали, находились в Юго-Восточном Перу и Северо-Западной Боливии. В России эта сельскохозяйственная культура появилась во времена правления Петра I. Именно этот правитель узаконил повсеместное выращивание картофеля.

Надземная часть

Растение картофеля – это куст, который состоит из 4-8 стеблей. Ветвистость зависит от срока созревания. У скороспелых сортов, как правило, наблюдается слабая ветвистость у основания стебля, а у позднеспелых – сильная. Крупный семенной картофель, а точнее клубень, образовывает побег с большим количеством стеблей, чем мелкий.

По количеству листьев растения картофеля тоже могут сильно отличаться. Облиственность может быть слабой, но встречаются и такие побеги, когда стеблей почти не видно за многочисленными листьями. По форме куста выделяют сорта с кустами компактной формы, раскидистыми и полураскидистыми кустами. Исходя из положения стеблей, различают прямостоячие, развалистые и полуразвалистые кусты.

Корневая система

Что касается корневой системы картофеля, то она мочковатая и по сути является совокупностью корневых систем отдельно взятых стеблей. Проникновение корней в почву во многом зависит от ее типа. Но в среднем глубина проникновения колеблется в пределах от 20 до 40 см. Помимо этого, в пахотном слое корни разрастаются в стороны на 50-60 см.

Надземная часть растения: лист и цветок картофеля

Лист простой непарно-перисто-рассеченного типа. Если рассматривать его составляющие, то можно увидеть нескольких пар долей, долек и долечек, которые расположены в различных сочетаниях на главном черешке. А заканчивается лист картофеля одной непарной долей. Характерные особенности листа (степень рассеченности, величина и форма долей, размер и положение черешка) являются важными сортовыми признаками. Пластинка листа всегда находится в опущенном положении, цвет варьирует от желто-зеленого до темно-зеленого.

Соцветие картофеля представляет собой совокупность вилкообразно расходящихся завитков, количество которых от 2 до 4. Они расположены на цветоносе, закладывающемся в пазухе листа (6-8). Цветок картофеля 5-членный, имеет спайнолистную чашечку и неполно сросшиеся белые, красно-фиолетовые, сине-фиолетовые или синие доли венчика. Количество тычинок равно 5. Пыльники у них желтые или оранжевые. Завязь верхняя, как правило, двухгнездная.

Механизм формирования клубней

Клубень картофеля – побег, но не надземный, а подземный. Его формирование происходит следующим образом. Ввиду повышенной концентрации питательных веществ в верхней части клубня, при посадке наблюдается прорастание почек не всех глазков, а только тех, что располагаются в верхней его части. Цвет ростков зависит от сорта и может быть зеленым, красно-фиолетовым или сине-фиолетовым. Когда растение достигает высоты 10-20 см, то подземная часть его стеблей дает побеги — столоны, толщина и длина которых составляют 2-3 мм и 5-15 см соответственно. Их концы постепенно утолщаются, превращаясь таким образом в клубни.

Строение клубня

Клубень картофеля является укороченным утолщенным стеблем, о чем свидетельствуют многочисленные сходства, особенно заметные на ранней стадии развития. Это, в частности, наличие чешуйчатых листочков, в пазухах которых формируются покоящиеся почки, количество которых варьируется от 2 до 4 в каждом глазке. Также сходство состоит в аналогичном чередовании и расположении тканей и сосудистых пучков у клубней и стеблей. А образование хлорофилла в клубне становится очевидным, когда под воздействием света он зеленеет. Именно поэтому в местах хранения, плохо защищенных от света, часто попадаются зеленые клубни картофеля, которые в пищу употреблять нельзя.

Верхняя, наиболее молодая часть клубня содержит больше глазков, чем средняя, а тем более самая старая, нижняя, или пуповинная часть. Поэтому и почки верхушечной части развиваются более сильными и жизнеспособными. Известно, что чаще всего в отдельно взятом глазке в первую очередь прорастает центральная почка, которая является наиболее развитой. В случае удаления ростка начинают развиваться и трогаться в рост запасные почки, растения из которых будут более слабыми, нежели из центральной почки. Следовательно, семенной картофель в период зимнего хранения не стоит регулярно освобождать от ростков. Это может привести к тому, что растения будут образовываться не из центральной почки, а из запасных, то есть будут более слабыми.

Молодой клубень картофеля снаружи покрывает слой эпидермиса, который впоследствии заменяется на плотную, не пропускающую воздух, покровную ткань — перидерму. В процессе роста и развития клубня из наружного слоя образуется кожура клубня. Особенная интенсивность этого процесса наблюдается, когда за несколько дней до уборки урожая удаляют ботву.

Дыхание клубней и испарение влаги осуществляется при помощи чечевичек. Их закладка под устьицами формирующегося клубня происходит одновременно с образованием перидермы. Именно через них в клубень попадает кислород и выводятся углекислый газ и водяные пары.

Зависит ли строение клубня от сорта картофеля

Строение клубня картофеля у ранних и поздних сортов может различаться. Например, поздние сорта характеризуются наличием у клубней более плотной пробковой ткани.

Клубни могут иметь самую разнообразную форму, зависящую от сорта и условий возделывания. Варианты формы — круглая, удлиненная, овальная, округло-овальная, реповидная, бочковидная и т.д.

Наибольшей ценностью в хозяйственном отношении обладают сорта, имеющие круглые клубни и поверхностные глазки. Такая форма идеальна для механизированной посадки и уборки урожая, а поверхностное расположение глазков облегчает механическую очистку кожуры и мытье.

Цвет клубней бывает самым различным — белым, светло-желтым, розовым, красным, красно- и сине-фиолетовым. Таким образом, внешнее строение клубня картофеля является сортовой принадлежностью. Мякоть клубней также отличается по оттенку: она может быть белой, желтой или светло-желтой.

Клубень картофеля: химический состав

Наиболее глубокое состояние естественного покоя клубней наблюдается в период уборки картофеля осенью. По мере приближения весны оно постепенно ослабевает, так как ингибиторы роста уже не так активны. В это время происходит образование веществ, стимулирующих рост. Они и побуждают к росту почки.

В зимнее время в условиях сухого помещения с температурой воздуха 1-3 °С картофель хорошо хранится, не прорастая, в течение 6-7 месяцев. Спустя это время при повышении температуры воздуха до 10-12 °С и достаточном притоке кислорода начинаются ростовые процессы.

Клубень картофеля содержит значительный запас питательных веществ, которые необходимы для роста и развития растения в начальный период жизни. В составе его сухого вещества имеется более 26 различных химических элементов. Состав может варьироваться в зависимости от сорта, почвы, климатических условий и удобрений.

Средние величины содержания в химическом составе клубней различных веществ таковы: вода 75%, крахмал 20,4%, сахар 0,3%, сырой протеин 2%, жир 0,1%, клетчатка 1,1%, зола 1,1%.

Крахмал в клубнях картофеля влияет на вкусовые качества. Чем больше крахмала, тем картофель вкуснее. В случае увеличения концентрации сырого протеина вкусовые качества, напротив, ухудшаются. По крахмалистости судят о кулинарных свойствах картофеля. Ее повышение обуславливает возрастание мучнистости мякоти, улучшение развариваемости.

Размножение

Размножение картофеля можно осуществить двумя способами – вегетативным и половым путем.

Вегетативный способ размножения – это есть выращивание картофеля из клубней. Также к данному способу относится размножение с помощью отрезков стеблей, на которых обязательно должна иметься одна верхушечная или несколько боковых вегетативных почек.

Самый распространенный способ — это выращивание картофеля из клубней. А стеблевые черенки высаживают в тех случаях, когда количество клубней ограничено, а какой-нибудь новый ценный сорт требует быстрого введения в практику.

Механизм полового размножения картофеля более сложный и связан с использованием истинных семян, формирующихся в плодах (помидорчики), которые образуются на стеблях взрослых растительных организмов. Особенность состоит в том, что в случае полового размножения все дочерние растения обладают генетическим разнообразием. Семена, содержащиеся в одном плоде, могут дать начало большому количеству разнообразных форм растений, но при этом ни одно из них не будет повторять особенности материнского растения.

Источник

Почему клубень картофеля считают побегом?

Почему клубень картофеля считают побегом? Часть картофеля, которую мы используем в пищу, называют по-разному – клубнем, клубнеплодом, овощем или просто картошкой. Также в среде дачников-огородников нередко можно услышать слово «плод», что является абсолютно неправильным определением. Плоды у культуры действительно есть, но развиваются они не в земле, а на надземной части растения. Это небольшие ягоды зеленого цвета, которые образуются после цветения на месте опавших цветков.

В народе их именуют помидорками или бульбочками. Плоды-ягоды картофеля не пригодны для употребления в пищу из-за высокого содержания соланина – очень токсичного органического соединения, представляющего большую опасность для здоровья человека. Этот гликоалкалоид обладает инсектицидными, а также фунгицидными свойствами и вырабатывается растением для защиты от насекомых-вредителей и болезней. Но если плоды у картофеля растут сверху и есть их нельзя, тогда что же такое клубень?

Картофельный клубень – подземная часть растения, выполняющая важную функцию в процессе вегетации. Во-первых, это хранилище накопленных питательных веществ и запаса энергии, необходимой растению как в период покоя, так и после него для восстановления. Во-вторых, клубень служит средством бесполого размножения, из него вырастает новый куст. Внешне он представляет собой вегетативное утолщение или сильно разросшуюся почку, расположенную на вершине столона. Напомним, что столон – это боковой побег с вытянутыми междоузлиями и неразвитыми листьями, отрастающий от основания надземного стебля. То есть, клубень – это видоизмененное продолжение столона, а значит, его тоже можно назвать побегом.

У картофельного клубня имеются все признаки, характерные для побега. Как и у надземных ростков, у него есть пазушные почки, из которых развиваются новые молодые побеги. Он также меняет окраску под воздействием ультрафиолета, несмотря на отсутствие зеленого пигмента хлорофилла. Вспомним, что картошка, оказавшаяся на поверхности земли, зеленеет.

А если разрезать картофелину надвое и внимательно посмотреть на срез, то можно увидеть, что у нее, как и у стебля, есть луб, пробка, древесина и сердцевина. Но самое главное, клубень картофеля подобно виноградной лозе дает начало росту нового стебля, нужно только посадить его в почву. Все вышесказанное позволяет утверждать: часть растения, которую мы употребляем в пищу, это не что иное как видоизмененный подземный побег.

Видоизменение, а именно развитие клубня проходит в несколько этапов. На начальном надземная часть растения в результате фотосинтеза накапливает питательные вещества и транспортирует их к корням. Его продолжительность составляет примерно 30-40 дней с момента посадки. Дальше начинается рост и удлинение столонов. С наступлением благоприятных условий (в фазе цветения) этот процесс останавливается, столоны начинают набухать, накапливая белок и вторичный крахмал. Еще через 20-30 дней метаболическая активность сформированных клубней снижается, их кожица начинает уплотняться и грубеть, отмечается легкое отделение от столонов.

Следует отметить, что в одном кусте формируется до 30 картофелин, но полной зрелости и товарных размеров достигает не больше половины из них. Объяснить это можно тем, что зеленая надземная часть не в состоянии полностью обеспечить все образующиеся клубни питательными веществами, необходимыми для роста.

Источник