Картофель распространен почти повсеместно, что связано с его высокой приспособляемостью к различным почвенно-климатическим условиям. Однако это не говорит о том, что он во всех местах хорошо развивается и формирует высокий урожай клубней. Необходимо знать, какие условия способствуют лучшему росту растений и их максимальной урожайности.

Картофель в отличие от многих других растений размножают не семенами, а клубнями. Семенное размножение используют лишь для селекционных целей, так как при этом растения бывают слабыми, с небольшим количеством мелких клубней.

Клубень картофеля - это видоизмененный укороченный и утолщенный подземный стебель, превращенный как бы в хранилище запасных питательных веществ. Сходство его со стеблем видно из того, что в раннем возрасте на нем имеются чешуйчатые листочки, в пазухах которых развиваются почки, образующие так называемые глазки. Анатомическое строение, чередование и расположение всех тканей и сосудистых пучков в клубнях такое же, как и в стебле. Кроме того, под действием света клубни зеленеют, образуя, как и стебли, хлорофилл. Место прикрепления к столону (подземный побег) называется пуповиной клубня, а противоположная сторона - вершиной.

Глазки на клубне, как и листья на стебле, расположены спирально. Почки располагаются по три-четыре в каждом глазке. Как правило, прорастает только одна, наиболее развитая центральная почка в глазке, другие же остаются как запасные. Если этот росток удалить, прорастут и остальные почки, но растения от них получатся не такие мощные, как от центральной почки. Глазки расположены на поверхности клубня неравномерно, больше всего их находится в верхушке. Почки вершинных глазков в отличие от пуповинных имеют повышенную активность и энергию роста, что объясняется большей концентрацией питательных и ростовых веществ в вершинной части клубня. Вот почему при посадке целого клубня прорастают почки не всех глазков, а только расположенных в верхушечной части. Если же с клубня перед посадкой срезать верхушку, то на оставшейся части будут прорастать и почки нижних глазков.

Клубни картофеля образуются на подземных побегах, концы которых по мере развития растений утолщаются. Обычно при достижении растений картофеля высоты 10-20 см из подземной части его стеблей вырастают побеги толщиной 2-3 мм и длиной 5-15 см - столоны, не содержащие хлорофилла. После прекращения роста столона в длину его верхушка утолщается и превращается в клубень.

В зависимости от сорта клубни могут быть круглыми, овальными, плоскими, длинноовальными, округло-овальными, репчатыми, бочковидными с мелкими, средними и глубокими глазками. В хозяйственном отношении наибольшую ценность представляют мелкоглазковые клубни, так как они хорошо моются и очищаются.

По цвету клубни бывают белыми, розовыми, красными, красно-фиолетовыми с различными оттенками; по окраске мякоти - белые, кремовые, светло-желтые, желтые, сине-фиолетовые, белые с красными пятнами. В Прибалтийских республиках пользуются спросом сорта с желтой мякотью, в клубнях которых больше каротина.

Клубни характеризуются периодом покоя и наличием больших запасов питательных веществ, необходимых для роста и развития растений в первый период жизни. Период покоя - важное биологическое свойство клубней картофеля, позволяющее сохранить посадочный материал в течение нескольких осенне-зимних месяцев без снижения его продуктивной способности. Период покоя у различных сортов неодинаков. У большинства сортов он продолжается свыше двух месяцев. При осенне-зимнем хранении в сухом, прохладном помещении с температурой воздуха + 1-3°С клубни картофеля можно хранить шесть-семь месяцев без прорастания. Если процесс прорастания необходимо ускорить, температуру воздуха повышают до 10-12°С и обеспечивают достаточный приток воздуха к клубням. Это делают обычно при весеннем проращивании картофеля.

Картофель - растение прохладного лета. Клубни обычно начинают интенсивно прорастать при температуре 7-10°С, но пробуждение почек глазков и их медленный рост могут происходить при 3-5°С. Наиболее быстро клубни прорастают при температуре около 20°С. Корни у картофеля образуются при температуре не ниже 7°С. При более низкой температуре высаженные клубни долгое время лежат в почве без образования корневой системы. На их поверхности за счет имеющихся питательных веществ могут образовываться новые клубни без появления ботвы. Такое явление часто наблюдается при посадке картофеля в холодную, переувлажненную почву с температурой ниже 7 градусов или, наоборот, в слишком сухую погоду при температуре выше 25°С.

Наиболее благоприятная температура для роста ботвы и клубнеобразования 15-20°С. Увеличение температуры до 30°С и выше тормозит рост картофельного растения. При температуре выше 42°С рост ботвы прекращается, так как на дыхание растений тратится больше продуктов ассимиляции, чем их накапливается листьями в процессе фотосинтеза. Наземная часть растения может выдерживать кратковременное понижение температуры лишь до минус 1-1,5°С, рост ее прекращается при температуре ниже 7°С. Более продолжительное действие низкой температуры убивает всходы, но они могут появиться вновь, если посадка проводилась не очень мелкими клубнями.

Интенсивный рост клубней происходит при прогревании почвы до + 16-19°С. Понижение температуры почвы до + 6-7°С и повышение до + 23-25°С задерживает их прирост, а при + 29-30°С клубнеобразование практически прекращается. В этом случае необходим полив.

Картофель требователен к влажности почвы, однако потребность эта неодинакова в различные периоды роста и развития растений. При появлении всходов и в начале формирования ботвы, когда испаряющая поверхность листьев невелика, растениям нужно немного влаги. С наступлением бутонизации и цветения, когда масса ботвы наибольшая, потребность воды растениями резко возрастает. Установлено, что один куст картофеля в зависимости от сорта, высоты растений, влажности почвы, температуры воздуха в течение лета испаряет до 60-70 кг воды. В среднем при выращивании ранних сортов картофеля за июнь-июль суточный расход растениями влаги составляет не менее 300 кг на каждые 100 м² посадок.

В конце развития, когда увядает ботва, картофель потребляет значительно меньше влаги по сравнению с фазой цветения. Переувлажнение почвы в этот период приводит к так называемому удушью клубней, и они загнивают от недостатка кислорода. Первый сигнал кислородного голодания - разрастание на поверхности клубня рыхлых белых чечевичек. Позднее клубни загнивают, если не прорыхлить почву и не отвести избыток воды с участка.

Для образования 1 ц клубней растения картофеля расходуют 10-14 т воды. Даже в Нечерноземной зоне РСФСР в отдельные периоды роста растений картофеля наблюдается недостаток во влаге. Особенно это вредно в период клубнеобразования и интенсивного роста клубней. Своевременный полив резко повышает урожайность раннего картофеля.

Большое количество кислорода из почвенного воздуха при дыхании поглощает корневая система, а также столоны и вновь образующиеся клубни. Чтобы иметь достаточное количество кислорода в почве, необходимо ее рыхлить. В рыхлых почвах лучше происходит газообмен между почвенным и атмосферным воздухом.

Картофель светолюбив. При посадке в затененных местах ботва вытягивается, клубни получаются мелкие, урожайность снижается, вкусовые качества резко ухудшаются вследствие уменьшения в них сухого вещества. Для получения высоких урожаев необходимо правильно располагать рядки по отношению к свету. При северо-южном, северо-западном и юго-восточном направлениях рядков растения равномернее освещаются в течение дня по сравнению с западно-восточным. При северо-южном направлении рядков урожай картофеля повышается на 10-15%, а крахмалистость клубней - на 1-2%.

Столоны в почве образуются при отсутствии света, при очень мелкой посадке и проникновении света рост их задерживается. Поэтому при мелкой посадке картофеля необходимо обязательно проводить окучивание кустов при их высоте 15-20 см.

Свет задерживает вытягивание ростков в длину при прорастании клубней картофеля. При недостаточном освещении клубни образуют тонкие, белые, так называемые этиолированные ростки, которые легко обламываются при перевозке и посадке. При проращивании клубней на естественном или искусственном свету ростки у них образуются толстые, короткие, фиолетово-зеленой окраски. Такие ростки очень прочные и почти не повреждаются при транспортировке и посадке клубней в почву.

Выкопанные из земли и оставленные на несколько дней на свету клубни зеленеют, в них образуется хлорофилл и увеличивается содержание ядовитого вещества - соланина, они приобретают неприятный горький привкус. Для семенного картофеля такое озеленение полезно, так как клубни более надежно предохраняются от заболеваний и грызунов во время зимнего хранения. В нормальных здоровых клубнях содержание соланина колеблется от 2 до 10 мг на 100 г сырой массы. При озеленении же клубней количество его возрастает в 5-10 раз, что оказывает вредное действие на организм человека и животных. Поэтому продовольственный картофель следует оберегать от озеленения. Содержание соланина в картофеле может быть значительно уменьшено при соответствующей кулинарной обработке.

Соланин распределяется главным образом в кожуре, где его в 8 раз больше, чем в мякоти. При очистке значительная часть соланина удаляется, при варке таких клубней остатки его разрушаются.

В составе сухого вещества картофеля обнаружено 26 различных химических элементов. Однако на большинстве почв картофель наибольшую потребность испытывает в азоте, фосфоре и калии. При недостаточном азотном питании наблюдается слабый рост и ветвление стеблей растений, листья приобретают бледно-зеленую окраску. Избыточное азотное питание способствует чрезмерному развитию ботвы в ущерб клубням, задерживает созревание, понижает устойчивость клубней к механическим повреждениям при уборке и к болезням во время хранения. Необходимо помнить, что растению вредны как недостаток, так и избыток азота. Совместное внесение азотных, фосфорных и калийных удобрений устраняет отрицательное действие избыточного азотного питания.

Действие фосфора проявляется в ускорении роста и развития растений. Достаточное питание фосфором способствует лучшему развитию корневой системы, более раннему клубнеобразованию и большему накоплению крахмала в клубнях. При недостатке фосфора угнетается рост и задерживается цветение картофеля. Недостаточное фосфорное питание вызывает также железистую пятнистость (ржавость) мякоти клубней.

При внесении калия картофель становится более устойчивым к заморозкам и болезням. При недостатке калия наблюдается темно-зеленая с бронзовым оттенком окраска листьев, пожелтение, затем побурение и отмирание тканей по краям листьев. Калий ускоряет передвижение углеводов из листьев в клубни.

Считают, что в среднем с каждой тонной клубней из почвы выносится около 5 кг азота, 2 - фосфорной кислоты и 9 кг калия. Максимум поглощения элементов питания картофелем приходится на период бутонизации и цветения, когда происходит наивысший прирост ботвы.

Картофель считают культурой рыхлых почв. Чем меньше плотность почвы в зоне клубнеобразования, тем выше урожай. В отличие от многих других культур картофель формирует свой урожай непосредственно в почве. Молодым клубням во время роста приходится преодолевать механическое сопротивление частичек почвы. На плохо обработанной уплотненной почве клубни образуются близко к поверхности почвы, иногда даже выходят наружу и нередко приобретают зеленую окраску. При глубокой же посадке молодые клубни на уплотненных почвах получаются уродливыми, неправильной формы, что снижает их товарность.