Технология возделывания картофеля в заданных условиях

Министерство  сельского хозяйства Российской Федерации 

ФГОУ ВПО  Рязанская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора П.А. Костычева 
 
 

Кафедра растениеводства 
 
 
 

Курсовая  работа

На тему 

Технология  возделывания картофеля в заданных условиях 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: студентка 4 курса     

технологического факультета

 43 А группы Филатова О. М.

Проверил: доцент Голубева Н.И. 
 
 
 
 
 
 

Рязань 2005

Содержание: 

     Введение

        Картофель - важнейшая продовольственная культура, получившая название «второго хлеба». Картофель – культура универсального использования. В клубнях картофеля содержится в среднем от 13 до 22 % крахмала, 2-3 % белка. Спирт из картофеля до сих пор незаменим в фармацевтической, парфюмерной и ликероводочной промышленности. Крахмал используют в кондитерском, текстильном и колбасном производстве. Кулинарам известно более 200 картофельных блюд. Велико значение картофеля как кормового растения. Он - основной компонент в кормовых рационах свиней, применяется для кормления молочного скота и домашней птицы. В 1 кг картофеля содержит 0,3 корм. ед. На корм скоту используют и отходы промышленного производства: мезгу (крахмальное производство) и барду (спиртовое производство).

       Картофель содержит глюкозид соланин: в мякоти 1-5 мг на 100 г сырой массы, в кожице концентрация выше. В такой концентрации даже при значительном потреблении картофеля алкалоиды безвредны. Потребление картофеля с содержанием алкалоидов 23-27 мг на 100 г может вызвать отравление.

     Посевная  площадь картофеля во всем мире 19,1 млн га, в России 3,2 млн. В нашей стране основные площади посадок картофеля сосредоточены в Нечерноземной и Центрально-Черноземной зонах. Средняя урожайность картофеля в мире 16,1 т/га (в Нидерландах 45,8 т/га, Германии 40,4, Франции 41,8, США 40,7 т/га). Урожайность картофеля в нашей стране, по данным статистики за 2009 год,  составила 9,8 т/га, при использовании интенсивной технологии около 20 т/га. В России районировано 155 сортов картофеля, различающихся по срокам созревания и хозяйственному назначению. По срокам созревания выделяют следующие группы сортов: ранние - длина вегетационного периода 50-60 сут; среднеранние 60-80; среднеспелые - 80-100; среднепоздние 100-120; позднеспелые - свыше 120 сут.

       По хозяйственному назначению  сорта делятся на группы: столовые, заводские, кормовые и универсальные.  Клубни картофеля столовых сортов имеют высокие вкусовые качества, нетемнеющую мякоть, быстро развариваются, но не рассыпаются. Небольшое количество глазков залегает неглубоко. Столовые сорта обычно отличаются коротким вегетационным периодом или среднеспелостью. Сорта, относящиеся к группе заводских (технических), обычно имеют высокое содержание крахмала (не менее 18 %) и хорошую сбраживаемость, обеспечивающую высокий выход спирта. Универсальные сорта по сравнению со столовыми и заводскими обладают невысокими вкусовыми качествами. Сорта этой группы используют как для пищевых целей, так и для заводской переработки. По качеству клубней они занимают промежуточное положение между столовыми и заводскими сортами.

       В России районированы столовые  и универсальные сорта.

     Родина  картофеля -Южная Америка ( побережье  Среднего Чили, прилегающие острова  и горы Перу). Здесь древние индейцы, примерно 14 тысяч лет назад, начали использовать съедобные корни диких зарослей картофеля, а потом культивировать его.

       Первым письменным упоминанием  о картофеле человечество обязано  Педро Чиезо де Леону - испанский  солдат, участник одной из военных  экспедиций в Южную Америку,  он в 1538 году описал в своем дневнике неизвестное в Европе растение. Но увидели клубень и попробовали его на вкус европейцы гораздо позднее. Считается, что это произошло в 1565 году, когда испанские корабли привезли первые картофельные клубни под названием "земляной орех". Таким образом чилийский картофель является прародителем современного европейского картофеля.

       В России картофель появился  в 1698 году, когда Петр I прислал  из Роттердама мешок клубней  для расплода. Первые сведения  о произрастании культуры в Петербурге содержит каталог растений Ботанического сада за 1736 год.

       Выдающуюся роль в пропаганде  картофеля сыграл русский агроном  А. Т. Болотов. В 1770 году он  опубликовал статью о картофеле.

       На протяжении десятилетий картофель  размножался не только клубнями, но и семенами. Одним из первых селекционеров- картофелеводов второй половины 19 века был Е. А. Грачев. Он создал первые отечественные сорта картофеля, которых насчитывалось около 100 сортов.

       К концу 19 века картофель занимал  в нашей стране 1,5 млн га, а к 1913 году- более 4 млн га.

       В советское время первым начал  изучать сорта картофеля во  Всесоюзном институте растениеводства  С. М. Букасов в 1919 году, а  затем А. Г. Лорх и Т. В.  Асеева в1920 году на Кореневской  картофельной опытной станции  Московской области.

       В настоящее время картофельное  поле страны - более 7 млн га. А всего в мире он занимает более 20 млн га. Средняя урожайность в России составляет 9 - 12 т/га. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1. Ботаническая характеристика, морфологические и биологические особенности картофеля 

     1.1. Ботаническая характеристика и морфологические особенности  картофеля

     Картофель  - многолетнее травянистое клубненосное растение. В культуре оно возделывается  как, однолетнее, потому что весь его  жизненный цикл, начиная с прорастания клубня  кончая образованием и  формированием зрелых клубней, проходит в течение одного вегетационного периода.

     Обычно  картофель размножают вегетативным путем – клубнями. Его с успехом  можно размножать и частями клубней, а также ростками и черенками. В селекционной практике часто используют семенное размножение. Картофель относится к семейству Пасленовые (Solanaceae), к роду Solanum tuberosum L. – вид, получивший самое широкое распространение в культуре.

     Стебли картофеля большей частью прямостоячие, реже – отклоняющиеся в сторону. Окраска стеблей зелёная, однако, у некоторых сортов она маскируется антоцианом, который придает стеблям красновато-бурый оттенок. Интенсивность пигментации стебля зависит от сортовых особенностей, условий возделывания, освещения  влагообеспеченности и других факторов.

     Листья картофеля, появляющиеся при прорастании клубней или семян, простые цельнокрайние. По мере роста растения образуются прерывисто-непарноперисторассечённые листья. Каждый такой лист состоит из нескольких пар боковых долей, размещенных одна против другой, промежуточных долек между ними и конечной доли. Боковые доли и дольки сидят на стерженьках, прикрепленных к стержню, который переходит в черешок. Дольки в зависимости от их положения делятся на конечные, первые, вторые, третьи и четвёртые.

     Строение  и степень рассеченности - листьев  являются важным сортовым признаками.

     Цветы у картофеля собранны в соцветия, представляющие собой расходящиеся завитки, расположенных на общем цветоносе различной длины. Цветоножка сочлененная. Цветки пятерного типа. Чашечка цветка спано-пятилепестная, чашелистики сросшиеся у основания. Венчик колесовидный, состоит из пяти сросшихся лепестков. Окраска венчика разнообразная: белая, синяя, темно-сине-фиолетовая, красно-фиолетовая с различными оттенками. В середине цветка находится пять тычинок. Они состоят из пыльников. Пестик состоит из рыльца, столбика и завязи. Картофель самоопыляющиеся растение, но большинство сортов стерильно и только немногие фертильны.

     Плодом картофеля является двугнездная многосемянная сочная зелёная ягода шаровидной или овальной формы. При созревании ягоды белеют и приобретают приятный запах земляники. Для употребления в пищу они не пригодны из-за содержания большого количества солонина. Семена мелкие, плоские, с согнутым зародышем, светло-желтого цвета. Масса 1000 семян около 0,5 граммов.

     Корневая  система картофеля, выращенного из клубня, мочковатая. Она представляет собой совокупность корневых систем отдельных стеблей. Корневая система имеет ростковые, или первичные корни, образующиеся в начале прорастания клубней, пристолонные корни, появляющиеся в течение всего периода вегетации и располагающиеся группами по 4 – 5 около каждого столона, и столонные корни, находящиеся на столонах.

     Клубень картофеля представляет собой утолщенный и укороченный стебель. На клубне в раннем возрасте имеются мелкие чешуйчатые листочки, не содержащие хлорофилла, в пазухах чешуйчатых листочков закладываются покоящиеся почки, образующие так называемые глазки. Зрелые клубни покрыты тонкой кожурой из пробковой ткани, не позволяющей клубням высыхать и предохраняющей от заболеваний. Форма клубней довольно разнообразна и характерна для каждого сорта.

     Содержание  крахмала в клубнях картофеля колеблется от 11-14 до 22-25 % (в отдельных случаях – до 29 %). В клубнях столовых сортов обычно содержится 13 – 16 % крахмала, а в заводских – не менее 18, а часто и 20 %. Наиболее крахмалистые клубни у позднеспелых сортов.

     В своём развитии растение картофеля  в наших условиях проходит три из четырёх известных фаз развития: 1) всходы; 2) бутонизация; 3) цветение.  При ранних сроках посадки (в начале мая) его всходы появятся через 30 – 35 дней в I декаде июня. Бутонизация обычно наблюдается в начале, а цветение в середине июля.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2. Экологическая характеристика картофеля 

     2.1. Требования к условиям теплообеспеченности

       Картофель – культура умеренного  климата, но благодаря своей  пластичности и вмешательству  человека данная культура выращивается  и в северных широтах. Клубни начинают интенсивно прорастать при температуре почвы от +7 до +12°С, почки пробуждаются при температуре от +3 до +6 °С. Наиболее быстро клубни прорастают при температуре почвы около +20°С. Корни у картофеля образуются при температуре не ниже +7°С

     По  данным наблюдений профессора А. Г. Лорха, всходы при +11 +12°С появляются на 23-й  день, при +14 +15°С – на 17-18 день, при + 18 +25 °С на 12-13 день и при +27 +28°С на 6-7 день. Пророщенные клубни дают всходы на 6-7 дней раньше, чем непророщенные.[]

       После появления на поверхности  ростки продолжают развиваться  при температуре +6 +8°С, первые  листья активно формируются лишь  при +11 +13°С При температуре  ниже 3-5 °С и выше 31 °С рост и  развитие почек на клубнях  останавливаются, а пребывание картофеля в течение нескольких дней при температуре -11,5 °С и выше 35 °С ведет к повреждению почек и клубней. Картофель приобретает сладкий вкус, если его хранить при температуре -0,5...+0,5 °С. Осенние заморозки ниже -2°С полностью убивают ботву (она чернеет), которая в дальнейшем уже не отрастает. Наиболее благоприятная температура почвы для клубнеобразования 16-19 °С, что соответствует температуре воздуха 21-25 °С. Повышение температуры почвы особенно вредно для формирования урожая картофеля в засушливые периоды лета. В условиях засухи рост клубней прекращается, и на молодых клубнях прорастают верхушечные глазки, которые при температуре выше 20 °С дают ростки и вторичные клубни. При повышении температуры более 29 °С такие ростки образуют новые стебли, которые выходят из почвы и продолжают рост и развитие в первое время за счет питательных веществ еще не отмершей ботвы первичных клубней, а затем образуют свою корневую и надземную систему.

       Благоприятная температура почвы  для прироста ботвы и клубнеобразования от +15 до +20°С, повышение ее до + 30°С тормозит рост растения. При температуре воздуха выше + 42 °С ботва прекращает расти. Ботва выдерживает лишь кратковременное понижение температуры почвы до -1 -1,5 °С, рост ее прекращается при температуре ниже +7 °С.

       Оптимальная температура для  роста стеблей, листьев и цветения  – от +16 до +22°С. При температуре  +6°С стебли перестают расти.  Всходы, полученные из ботанических  семян выдерживают температуру  до -7°С.

       Интенсивный прирост клубней  наблюдается при прогревании почвы от+16 до +19°С. Понижение температуры почвы до +6 +7 °С и повышение ее до +23 +25°С задерживают их прирост, а при температуре +29 +30°С клубнеобразование прекращается. 

     2.2. Требования к условиям  влаги

               Картофель – требовательное к  влажности почвы растение. Потребность во влаге изменяется у него по фазам развития. В начале своего развития картофель может жить за счет запасов влаги, имеющихся в материнском клубне. При запасах продуктивной влаги в пахотном слое почвы не менее 15 мм всходы картофеля не задерживаются. В период всходов и ботвы идет максимальное потребление влаги. Критическим периодом является фаза от начала цветения до прекращения прироста ботвы. Недостаток влаги в этот период приводит к сильному снижению урожая клубней.

               Транспирационный коэффициент у картофеля равен 400 – 500 и в зависимости от условий произрастания изменяется в пределах 230 – 700.

               Наиболее благоприятные условия для роста картофеля и образования высокого урожая клубней создаются при влажности почвы 70-80% от полной полевой влагоемкости  в зоне распространения основной массы корней в период клубнеобразования и 60 – 65% в период отмирания ботвы и накопления крахмала в клубнях. Избыток влаги ускоряет вегетацию картофеля, но при влажности почвы свыше 85% ботва быстро отмирает, а клубни приостанавливаются в росте.

                В зависимости от влажности  и температуры почвы и биологических  особенностей сортов одно растение  за период вегетации испаряет  примерно 60 – 70 л воды, что составляет  около 3000 т/га и соответствует 300 мм атмосферных осадков. []

                Чем плодороднее почва и чем больше ее влагоудерживающая способность, тем меньше воды нужно для получения хорошего урожая. 

     2.3. Требования к свету

       Картофель – очень светолюбивое растение короткого дня. При отсутствии или недостатке света клубни прорастают этиолированными, с длинными междоузлиями ростками, которые легко обламываются. При ослабленном освещении ростки короткие и слабо окрашенные, на полном свету – короткие, толстые, зеленые. При недостатке света растения вытягиваются, развитие их замедляется, листья теряют способность к ассимиляции углекислого газа. Поэтому очень важно правильно расположить рядки картофеля. При северо – южном их направлении растения в течение дня освещаются равномернее по сравнению с западно – восточным.

       Надземные органы картофеля лучше  растут и развиваются при длинном дне, а клубнеобразование интенсивнее проходит при коротком дне. В условиях продолжительного и интенсивного освещения растения хорошо растут и развиваются даже при пониженных температурах.

       Столоны и клубни на свету  приобретают зеленую окраску,  в них образуется хлорофилл  и резко возрастает накопление  ядовитого вещества – соланина. Накопление соланина повышает  устойчивость к болезням, озелененные клубни обладают лучшей семенной продуктивностью. 

2.4. Требования к почве

     Картофель предъявляет повышенные требования к почве. Ни у одной другой культуры величина урожая и особенно сроки уборки не зависят так сильно от водно – физических свойств почвы и уровня ее плодородия.

     Картофель – культура рыхлых, воздухо- и водопроницаемых, влагоемких, высокоокультуренных, плодородных  почв (песчаных, супесчаных, легко- и  среднесуглинистых, а также некислых торфяников). Чем меньше плотность  почвы в зоне клубнеобразования и лучше снабжение корневой системы кислородом, тем выше урожай. Менее пригодны для картофеля – легкие, быстро теряющие влагу песчаные почвы, тяжелые суглинки и переувлажненные торфяники. Лучше других растений переносит повышенную кислотность почвы, но наиболее пригодны для него слабокислые почвы. На более плотных почвах всходы задерживаются и в ряде случаев посадочные клубни загнивают. Поэтому важно поддерживать почву в рыхлом состоянии на протяжении всего вегетационного периода. В рыхлых почвах лучше проходит газообмен между почвенным и атмосферным воздухом. 

1.4 Требования к элементам  минерального питания

       Для роста и развития картофелю необходимо повышенное количество питательных веществ. В составе сухого вещества картофеля насчитывается 26 различных химических элементов. Наибольшую потребность картофель испытывает в азоте, фосфоре, калии, кальции и магнии. Потребность в элементах питания возрастает по мере роста ботвы и достигает максимума в фазу цветения. В это время растения потребляют из почвы 60% азота и фосфора и более 50% калия. С началом отмирания ботвы потребность в элементах питания постепенно уменьшается и после ее засыхания прекращается.

       В среднем для формирования 1ц  продукции растения выносят из  почвы 0,62 кг азота, 0,3 кг фосфора, 1,45 кг калия, около 0,4 кг кальция, и 0,2 кг магния.

       По внешним признакам растения  можно судить о недостатках  того или иного элемента питания.  При недостатке в почве азота  подземные органы картофеля развиваются  слабо, листья приобретают бледно  – зеленую окраску и торчат верх, снижается урожай и крахмалистость клубней. При избытке азота наблюдается чрезмерный рост ботвы, задерживается образование клубней и удлиняется период вегетации. Растению вредны как недостаток, так избыток азота. При нормальном азотном питании растение лучше усваивает калий и фосфор.

       Достаточное питание фосфором  способствует лучшему развитию  корневой системы, раньше наступает  период клубнеобразования, увеличивается  урожай и крахмалистость клубней,  улучшаются их лежкость и семенные  качества. При недостатке фосфора задерживается развитие растений, особенно цветение и созревание, замедляется рост побегов и корней, листья мелкие и узкие.

       Калий играет большую роль  в процессах фотосинтеза, белковом  и углеводном обменах, существенно  влияет на урожайность и качество картофеля, повышает устойчивость к заморозкам и болезням. При недостатке калия листья приобретают бронзовую окраску, становятся морщинистыми и преждевременно отмирают, корневая система развивается слабее, клубни приобретают несколько удлиненную форму, бывают мелкими.

       Для нормального роста и развития  картофеля и получения высоких  урожаев клубней, необходимы кальций,  магний, железо, марганец, сера, медь, цинк. Только при наличии всех этих  элементов в почве, необходимых  для развития картофеля обеспечивается его наивысшая продуктивность.