"Описание и строение клубня картофеля

Выращивая картофель, вряд ли кто-то серьёзно задумывается над строением клубня и его химических свойствах, однако обо всём что мы едим желательно знать как можно больше. Простая с виду картошка, таит в себе много интересных фактов, о которых вы сейчас и узнаете.

• Что такое клубень картофеля?
  • Определение клубня
  • Внутреннее и внешнее строение
  • Биологические особенности
  • Химический состав и пищевая ценность
• Как развивается клубень картофеля
• Почему клубень картофеля следует считать видоизменённым побегом?
• Вредители и болезни

Что такое клубень картофеля?

Научное и «простонародное» определение клубня имеют существенные отличия, поэтому, чтобы прийти к истине, стоит сопоставить собственные знания с академическим значением этого понятия.

Определение клубня

Картофельный клубень являет собой своеобразное вегетативное утолщение стeбля культуры, формирующееся в подземной части растения. Находящийся под почвой стебель принято называть «столоном», а на самих клубнях можно различить узлы (глазки) и междоузлия.

Важно! Для выращивания картофеля отлично подойдёт не только целый посадочный материал, но и разрезанные половины клубней, главное, чтобы на них было достаточное количество жизнеспособных глазков. Чтобы добиться максимально обильного урожая, перед высадкой клубней в почву, картофель желательно прорастить, добиваясь формирования новых проростков, длиной не меньше чем 0,5 см.

В структуру каждого такого узла входит листовой след, который в благоприятных условиях быстро растёт и превращается в новый стебель, который в дальнейшем будет представлять стандартную вегетативную надземную часть картофельного куста.

Внутреннее и внешнее строение

Если внешнее строение клубня можно частично оценить при визуальном осмотре, то его внутренние элементы, вместе с основными слоями, придётся рассматривать под микроскопом. Именно он позволяет увидеть эпидермис, кору, камбий, сердцевину и сосудистые щепотки овоща, а также узнать, как выглядит подземная часть стeбля в разрезе.

Эпидермис (у зрелых клубней его называют шкуркой) — самый верхний, защитный слой, состоящий из опробкованных клеток перидермы (ещё одна укрывная ткань). Сразу под этим слоем находится кора, образованная паренхимными клетками с крахмальными зёрнами и ситоподобными трубками флоэмы (являют собой ведущие элементы луба).

Под корой можно рассмотреть слой камбиальных клеток, от которого до центральной части клубня отходят ксилемные элементы.

В центральной части картофеля сосредоточено большое количество паренхимных сердцевинных клеток, а сама средина расходится к ним радиальными лучами. Паренхимные клетки клубневой части содержат в себе крахмальные зёрна, наибольшее количество которых сосредоточено во внутренней части коры и внешних слоях сердцевины.

Меньше всего этих элементов содержится в водянистых клетках центральной части сердцевины.

Вам также интересно будет ознакомиться с технологией выращивания картофеля в мешках.

Биологические особенности

Биологические особенности роста и развития картофеля во многом зависят от сорта овоща, но в среднем первый урожай можно собирать уже через 80–150 дней, после высадки посадочного материла. Все клубни начинают своё развитие от латеральных подпочвенных почек, которые формируются при основании главного стeбля. В максимально благоприятных условиях, в определённый момент удлинение столона останавливается, а находящиеся внутри его апикальной области клетки вначале расширяются, а затем начинают своё продольное деление.

Все вместе описанные процессы вызывают набухание субапикального участка столона, что внешне проявляется цветением растения (в редких случаях оно отсутствует).

Увеличиваясь в размерах, новые картофельные клубни накапливают белки и углеводы, по большей части представленные крахмалом. С их появлением метаболическая активность внутри клубня немного снижается, и он начинает играть роль обычного сосуда для хранения питательных веществ. В среднем, доля крахмала внутри овоща составляет не меньше 18% от его общей свежей массы.

После отмирания надземных побегов (зелёный цвет сменяется коричневым, а затем лозы полностью засыхают) можно приступать к сбору урожая, ведь клубни картофеля уже точно успели затвердеть и вероятность повреждения плодов во время сбора максимально снизилась.

Важно! Если кожура на поверхности картофеля зелёного цвета, значит, в нём содержится большое количество соланина — ядовитого вещества, вредного для человека. Чтобы предупредить его накопления в клубнях стоит своевременно окучивать и мульчировать кусты, тем самым защищая подземную часть растения от солнечного излучения.

Химический состав и пищевая ценность

Химический состав съедобной части картофеля во многом зависит от сорта культуры, условий её произрастания, ухода за растением и зрелости самых клубней. В среднем в процентном соотношении одна картофелина содержит в себе:

• 75% воды;
• 18% крахмала;
• 2% сырого белка (азотистых веществ) ;
• 1,5% сахаров;
• 1% клетчатки;
• 0,1% жиров;
• 0,2% титруемых кислот;
• 0,1% фенольных соединений;
• 0,6: пектиновых компонентов;
• 1,6% органических соединений (в частности, нуклеиновых кислот, гликоалкалоидов) ;
• 1,1% минеральных веществ.

При хранении собранного урожая количество содержащегося в клубнях крахмала снижается, что объясняется гидролитическим распадом его сахаров под воздействием пониженных температур в хранилище. Помимо уже указанных веществ, зрелые картофельные клубни полезны для человеческого организма ещё и высоким содержанием витаминов С, В1, В2, В6, К, РР.

Что же касается калорийности приготовленного картофеля, то в 100 г пюре содержится примерно 66 ккал, а старые клубни, приготовленные в мундире, хаpaктеризуются наличием 78–80 ккал.

Знаете ли вы? Самым дорогим в мире картофелем заслужено признан сорт La Bonnotte, выращиваемый на острове Нурмуатье во Франции. За 1 кг этого продукта, по разным данным, просят от 400 до 700 долларов.

Как развивается клубень картофеля

Принимая во внимание биологические особенности картофельных плодов можно чётко определить все стадии его развития. Как известно, картофелины образуются утолщениями корневищ (подземной стeблевой части), развивающимися в нижних листовых пазухах, поэтому в жизненном цикле картофеля различают несколько основных этапов:

1. Инициация и активный рост клубней.
2. Период покоя без существенных изменений хаpaктеристик основной части растения.
3. Прорастание, которое, в конечном счёте, приводит к последующей вегетативной генерации (под воздействием усилившегося клеточного метаболизма из глазков начинают появляться проростки).
4. После прорастания картофеля начинается формирование всех растительных частей культуры, происходит фотосинтез.

На образование новых клубней (будущего урожая) необходимо не меньше 30–60 дней с момента высадки семенного материала, после чего, в течение следующего 1-2 месяцев, новые плоды будут расти и развиваться до состояния полной зрелости.

Примечательно, что образование подземных частей многих сортов картофеля завершается тогда, когда почва прогревается до температуры +25…+27 °C.

Знаете ли вы? Вопреки распространённому мнению, далеко не вся картошка на Земле растёт в почве. В тропических регионах нашей планеты существую разновидности растения, произрастающие с деревьев. Существует даже 15-метровое картофельное дерево, но кроме круглогодичного цветения оно больше ничем не радует человека.

Почему клубень картофеля следует считать видоизменённым побегом?

Если внимательно изучить ботаническое описание картофеля, то ответить на этот вопрос совсем не сложно. Все подземные побеги с формирующимися клубневыми утолщениями в верхушечной части, являются продолжением надземного стeбля, поскольку берут своё начало от его основания. Однако ткани клубней во многом отличаются от тканей надземной части, поэтому об их вегетативном происхождении свидетельствует наличие на молодом картофеле недоразвитых, чешуеобразных листовых пластин. Отмирая, они оставляют на поверхности будущего урожая дугообразные отметины, с 2-3 почками внутри. Вместе с бровками такие следы формируют летки.

Дополнительным свидетельством того, что клубень можно рассматривать как видоизменённый побег, служит его способность к изменению цвета при воздействии солнечного излучения. Несмотря на отсутствие в плодах картофеля хлорофилла, они могут зеленеть не хуже листвы и надземной части стeбля.

Вредители и болезни

Несмотря на то, какой сорт картофеля перед вами, он наверняка состоит из стандартного набора тканей, слегка отличающихся своей структурой. Правда, именно эти отличия часто влияют на устойчивость растения к разнообразным овощным недугам и вредителям, поэтому полностью исключить вероятность появления проблем невозможно.

Самыми частыми причинами нарушения развития культуры становятся:

1. Фитофтороз — заболевание, вызванное мицелиальным микроорганизмом Phytophthora infestans, который быстро распространяется в тканях листовых пластин и самых клубнях. Патоген долгое время сохраняется в растительных остатках с прошлого сезона и успешно зимует в почве, поэтому для предупреждения заражения культуры не стоит оставлять на огороде мусор, а саму почву перед морозами лучше перекопать. При сильном заражении, без фунгицидных составов обойтись не получиться, а значит стоит обратить внимание на современные препараты вроде «Ацидана», «Татту», «Бордосской смеси», приобрести которые можно в любом садоводческом магазине.
2. Спорангии. Этот недуг часто вызван воздействием на растение бесполых микроскопических спор, которые в благоприятных условиях очень быстро перемещаются по воздуху или воде. Попадая на листву картофеля, они высвобождают зооспоры, а те, в свою очередь, отправляют зародышевую трубку в ткани зелёной части растения. Внешне наличие проблемы заметно по коричневым пятнам, образующимся на разных участках листьев. Со временем такие участки растягиваются и приводят к активизации гнилостных процессов в эпидермисе растения.
3. Парша (обыкновенная и серебристая). В первом случае развитие проблемы вызывает патогенный микроорганизм Streptomyces scabies, а во втором растение страдает от Helminthosporium solani. Первыми признаками заболеваний считается появление на растении коричневых пятен неправильной формы и образование светло-коричневых участков на самих клубнях, которые быстро изменяют проходимость кожицы и нарушают влагообмен. Вкус поражённого картофеля может не отличаться от свойств здоровых экземпляров, но качество плодов всё равно будет снижено (обычно у инфицированного растения замедляется рост и мельчают клубни). Идеальными условиями для активного развития болезни будет повышенная влажность воздуха на фоне высокой температуры окружающей среды.
4. Ооспороз (парша бугристая) — ещё одна грибковая болезнь картофеля, возбудителем которой в данном случае является гриб Polyscytalum pustulans. Он изменяет состояние глазок на поверхности клубней и проявляется в виде округлых пустул, цвет которых пpaктически не отличается от окраса основной поверхности здорового картофеля. Как и в предыдущих случаях, справиться с проблемой помогут своевременные профилактические мероприятия (например, соблюдение севооборота и своевременный уход за почвой) и использование фунгицидов.

Из вредителей, особенно опасными для картофельных насаждений считаются колорадский жук, фторимея (она же картофельная моль), нематоды и большая тля, чьё присутствие можно заметить по ухудшению состояния зелёной массы культуры. Кроме того, не меньше вреда ей приносят слизни, прокладывающие туннели внутри плодов и вызывающие их гниение.

Бороться с вредителями можно путём регулярного ручного сбора взрослых особей и личинок, а также с помощью специальных инсектицидов, вроде «Бомбардир», «Калипсо», «Каратэ Зеон».

Внимательно изучив особенности строения, роста и развития картофельных клубней, а также уделив внимание требованиям к выращиванию культуры, можно существенно снизить вероятность развития любой из перечисленных проблем, а всё что останется — наслаждаться вкусными и питательными картофельными плодами.