2.39: Картопля - Solanum tuberosum

Last updated
Save as PDF

Page ID: 6931

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Картопляні рослини та цвітіння в саду — Картопляні рослини в квітці. Європейці визнали квіткову структуру схожою на деякі отруйні рослини і були стійкі до поїдання їх при завезенні з Південної Америки в 18 столітті.

Картопля (Solanum tuberosum) - трав'яниста рослина, родом з Південної Америки, яка культивується корінними народами протягом п'яти-десяти тисяч років, але лише стала культивуватися у всьому світі за останні 500 років. Виростаючи на високих висотах Перу та Болівії, це був основний урожай інків, які розробили техніку консервації сублімації, виробляючи «чуно». Це було можливо на цих висотних ділянках (10 000 футів або більше), де поєднання ясних ночей та яскравих сонячних днів дозволило заморозити та висихати. Поширення картоплі в Європі сповільнилося, оскільки люди визнали, що вона пов'язана з рослинами, які, як відомо, отруйні, наприклад, кілька видів пасльонових. Сімейство картопляних цікаво тим, що воно виробило ряд важливих культур (картопля, помідор, перець, баклажани), а також важливі отрути і ліки (нікотин, новокаїн, атропін).

малюнок картопляної рослини, що показує листя, коріння, материнську бульбу та картоплю на різних стадіях росту — Зверніть увагу, що картопля дає підземні стебла, які значно збільшені на кінчиках.

Філогенія

Картопля (Solanum tuberosum) єквітучою рослиною (покритонасінним) і, як правило, його класифікують як: Царство рослин, квітуча рослина філум (Magnoliophyta = Anthophyta), клас дікотів (зараз зазвичай вважається класом Eudicot), порядок картоплі (Solanales), сімейство картоплі (пасльонові). До інших представників цього сімейства відносяться: помідор, перець, тютюн, паслін, джімсон бур'ян і петунія.

Структура

Картопля - трав'яниста рослиназ типовою рослинною будовою підземних коренів і надземних пагонів з листям. Як і тюльпани та ряд інших рослин, надземний стебло та листя є «однорічними», тобто гинуть щороку. Рослина багаторічна, оскільки нижньоземна частина виживає і увічнює організм. Багаторічна частина - це структура, яка називається бульбою, гілковим пагоном, який виробляється і залишається під землею. Ці стебла не дають листя або гілок, але їх кінчики набухають і дають бульби. Це результат вироблення набагато більше паренхіми тканини, ніж міститься в нормальному стовбурі. Бульби (або функціонально схожі, але анатомічно різні, структури, звані клубнелуковицями і кореневищами) є загальною ознакою, яка дозволяє рослинам виживати в районах, де вище грунтовий клімат ворожий (холодний або сухий) протягом частини року. Надземна частина рослини гине, але нижньоземна частина, присутня в більш сприятливому (тобто тепліше/вологому) середовищі ґрунту, здатна вижити і може прорости нові «нормальні» (тобто зростаючі вгору) гілки, коли вона «знає», що повернулися сприятливі надземні умови. Клітини паренхіми бульби мають численні крохмаль, що зберігають пластиди (амілопласти), які забезпечують матеріал і енергію для живлення росту, коли він відновлюється. «Стеблова природа» бульби картоплі розкривається в його «очах», які є бічними нирками, тобто ембріональними гілками. Вони, як і листя і гілки надземних стебел, розподіляються по спіралі навколо втечі. Фермери вегетативно розмножують картоплю, розрізаючи бульби на секції хоча б одним оком і висаджуючи їх.

Проростання «очей» картоплі - це пагони гілок, які можуть дати новий надземний ріст

Пол і розмноження

Картопля розмножується статевим шляхом квітами, але зазвичай розмножується вегетативно з бульб. Хоча його вирощують як однорічну культуру, в дикій природі вона багаторічна.

Бульби висаджують навесні, а бульби збирають восени після загибелі однорічних пагонів.

Матерія і енергія

Як і більшість рослин, p картопля є фотосинтетичним автотрофом s, набуваючи вуглець з атмосфери, воду з грунту і ще 14 необхідних елементів з іонів і розчинених речовин, розчинених у грунтовій воді.

Взаємодії

Взаємодія картоплі з людьми була надзвичайно значною, як основним джерелом їжі для кількох регіонів, так і за порушення, спричинені невдачею посівів, збої, наслідки яких відчуваються протягом багатьох років у багатьох регіонах (читайте про ірландську картоплю голод і його наслідки для США). Причинним організмом голоду є фітофтороз картоплі (Phytophthora infestans), а взаємодія між фітофторозом та картоплею виявляє деякі цікаві особливості, важливі для взаємодії хвороб конкретно та біотичних взаємодій загалом:

У взаємодії беруть участь три «гравці» (трикутник хвороби, див. Розділ 30):

хост — Phytopthora infestans заражає картоплю (Solanum tuberosum), а також томат (Solanum lycopersicon). Усередині обох видів господарів є сорти, які є більш і менш сприйнятливими, але поки немає сорту, який є повністю стійким.
паразит - Цікаво, що виявляється, що Phytopthora infestans виникла поза рідним ареалом будь-якого з його господарів, де він вижив, харчуючись іншими видами Solanum . Хост і паразит були об'єднані, коли вирощування картоплі поширилося від свого походження в Південній Америці, і паразит «стрибав» господарів.
навколишнє середовище — спалахи захворювання пов'язані з прохолодними і вологими умовами, умовами, що сприяють зростанню, розмноженню і поширенню паразита.

Інші цікаві взаємодії за участю картоплі:

Колорадський жук проявляє деяку схожість з фітофторозом картоплі: він харчується (тобто «має смак до») групою споріднених рослин: картоплею, помідорами, перцем, вказуючи на те, що дієтичні переваги, ймовірно, пов'язані з вторинною хімією господарів. Як і фітофтороз, жук виник в районі, де картопли/помідор не був присутній, але, враховуючи можливість, розвинув смак до цих нових надходжень.

Формування бульб у картоплі, що є важливим для його корисності як культури, передбачає складну комбінацію взаємодій з умовами, з якими стикається рослина. Формуванню бульб сприяють короткі денні фотоперіоди, прохолодні нічні температури та відносно низький рівень азоту в ґрунті.

кошик з жовтим, червоним і фіолетовим картоплею

Існує багато сортів картоплі, і лише невелика частина з них доступна у продажу в США Серед інших відмінностей (таких як колір і форма) картопля також варіюється за типом присутнього крохмалю, і це може вплинути на їх корисність при приготуванні їжі: деякі картоплі (вважається «крохмалистим») мають майже всі їх крохмаль як нерозгалужені полімери глюкози - це дає картоплю краще підходить для затирання або випічки. Інші картоплі (вважаються «восковими») мають більшу частину свого крохмалю, існуючого у вигляді розгалужених полімерів глюкози, що дозволяє картоплі зберігати свою форму і твердість навіть після варіння і краще підходить для використання в картопляних салатах та інших ситуаціях, коли картопля бажано підтримувати свою форма (наприклад, в супі або тушкованому вигляді).