Как удобрения меняют качество картофеля - 1

06.01.2007

Удобрения и жизненная сила картофеля

Блюда из качественного картофеля нравятся и взрослым и детям. Поэтому-то он и считается культурой с высокой жизненной силой. Это диетический продукт. Питательная ценность картофеля состоит в том, что в его клубнях находится большое количество легкоусвояемого крахмала и столь необходимого для здоровья человека витамина С, содержание которого колеблется в пределах 15-25 мг на 100 г сырого вещества.

Кроме того, в состав клубней входят легкоусвояемые полноценные белки, а также фосфор, железо, калий и микроэлементы. Ценится картофель и за свои вкусовые качества. Содержание крахмала и других питательных веществ зависит не только от вносимых удобрений, но и от сорта, метеорологических условий, технологии выращивания и свойств почвы.

Крахмал - это основное питательное вещество и главный энергетический материал клубня, его содержится около 70-80% от сухого веса или 9-29% от массы натурального клубня. Как правило, позднеспелые сорта имеют более высокое содержание крахмала, чем раннеспелые. В условиях засушливого лета картофель содержит больше крахмала при сравнительно низком урожае, и, наоборот, в условиях достаточного увлажнения повышается урожай клубней при некотором снижении крахмалистости. Картофель, возделываемый в северных районах, содержит меньше крахмала, чем тот же сорт, выращиваемый в центральных и южных районах.

Наряду с крахмалом в клубнях картофеля много сахаров, главным образом глюкозы, в меньших количествах сахарозы и очень немного фруктозы. Количество сахара зависит от условий питания растения, а также от сорта, степени его зрелости, условий хранения и колеблется в пределах 0,17-3,48%.

Многие сорта картофеля отличаются и высоким содержанием белка (диапазон колебаний в пределах 0,69...4,63%). Это в основном "желтомясые" или "красномясые" сорта, на срезе клубня которых видна окрашенная мякоть. Беломясые сорта всегда содержат небольшое количество белка. Белок картофеля, получивший название туберин, по биологической ценности стоит выше белка других сельскохозяйственных культур. Важным свойством картофельного белка является то, что он характеризуется повышенным содержанием лизина, который лимитирует пищевую ценность почти всех растительных белков. Туберин выгодно отличается от большинства растительных и некоторых животных белков, он обладает почти 100%-ной перевариваемостью и усвояемостью в организме человека и животных. Поэтому картофель имеет большое значение в белковом обмене человека, его суточная потребность на 40-50% вполне может быть удовлетворена за счёт хорошего картофеля.

Наряду с белком в картофеле имеются свободные аминокислоты, на долю которых приходится до 50% от суммы веществ небелкового азота, биологическая ценность которых не уступает самому белку. Поэтому в клубнях картофеля зачастую определяют не содержание чистого белка, а так называемый сырой протеин, включающий в свой состав и небелковые азотистые соединения. Содержание сырого протеина колеблется в пределах 0,84-4,94%, а иногда его количество и больше этих цифр. По выходу белка с гектара картофель не уступает пшенице.

В клубнях картофеля в среднем содержится 78% воды, 22% сухого вещества, 1,3% белка, 2% сырого протеина, 0,1% жира, 17% крахмала, 0,8% клетчатки и от 0,53 до 1,87% золы, в состав которой входят калий, кальций, магний, фосфор, сера, железо, бром, медь, селен и другие минеральные элементы, весьма необходимые в питании человека.

Содержание жира в картофеле небольшое, хотя состав жирных кислот является очень ценным. Около 50% их приходится на дважды ненасыщенную линолевую кислоту, около 20% составляет трижды ненасыщенная линоленовая кислота.

В состав клубней картофеля входят и балластные вещества, под которыми понимают неперевариваемые составные элементы растительных клеточных оболочек типа клетчатки (целлюлоза, пектины, гемицеллюлозы, лигнин), которые выполняют важные и очень различные функции в пищеварительном тракте, оказывая влияние на обмен веществ. Они играют большую роль в здоровом питании. Хотя доля этих веществ в клубнях невелика, однако порция картофеля в 200 г обеспечивает около одной четверти необходимой для человека их дневной нормы.

Среднее содержание важных макро- и микроэлементов в картофеле достаточно высокое. При ежедневном употреблении 200 г картофеля потребность человека удовлетворяется на 30% дневной нормы в калии, на 15-20% - в магнии, 17 - в фосфоре, 15 - в меди, 14 - в железе, 13 - в марганце, 6 - в йоде и 3% - во фторе.

При ежедневном употреблении 300 г картофеля можно удовлетворить суточную потребность в витамине С на 70%, в витамине В6 - на 36%, В1 - на 20%, пантотеновой кислоте - на 16% и в витамине В2 - на 8%.

В последние годы в свете новых представлений картофель рассматривается как одна из важнейших культур с высоким потенциалом содержания антиоксидантов, укрепляющих иммунную систему человека. В данном случае речь идет, прежде всего, о содержании антоцианов и каратиноидов. Именно эти пигменты и представляют огромную ценность как источники антиоксидантов благодаря их способности высвобождать свободные кислородные радикалы в человеческом организме. Сейчас уже хорошо известно, что диеты, богатые антиоксидантами, способствуют снижению риска атеросклеротического заболевания, некоторых видов рака, возрастных изменений пигментации кожи, катаракты и др.

Диапазон колебаний по содержанию антоцианов в пигментированном картофеле находится в пределах 9,5-37,8 мг на 100 г мякоти клубней. Перспективы дальнейшего улучшения характеристик в этом направлении позволяют картофель с пигментированной мякотью поставить в один ряд с такими овощными культурами, как брокколи, красный болгарский перец и шпинат, известными своими антиоксидантными свойствами.

Картофель с желтой мякотью уже довольно давно популярен во многих странах мира благодаря высокому содержанию каратиноидов (101-250 мг на 100 г свежей мякоти). На дерново-подзолистых суглинистых почвах картофель занимает одно из первых мест по накоплению сухого вещества с единицы площади, уступая лишь свёкле и кукурузе, а на легких песчаных почвах урожай клубней зачастую превосходит и урожай корнеплодов. Поэтому картофель, выращенный на даче, является основной культурой, способной дать высококачественный урожай и гарантировать, что в нём нет ядохимикатов и ничего вредного, лишь желательные для овощевода питательные вещества.

Эта культура предъявляет наибольшие требования к количеству питательных веществ, необходимых для образования высокого урожая. Повышенная потребность картофеля в элементах питания связана с его биологическими особенностями: наличием слаборазвитой корневой системы и способностью накапливать большое количество сухого вещества на единицу площади. Установлено, что 60% корней картофеля на супесчаных почвах располагается в слое до 20 см, 16-18% - в слое 20-40 см, 17-20% - в слое 40-60 см и всего лишь 2-3% корней проникают в более глубокие горизонты. Поэтому под картофель применяют относительно высокие дозы удобрений по сравнению с другими овощными культурами. В связи с отмеченными биологическими особенностями этой культуры удобрения оказывают большое влияние и на урожай, и на качество клубней картофеля. Как минеральные, так и органо-минеральные удобрения повышают содержание в клубнях крахмала, сахаров, витамина С, сырого протеина, минеральных веществ, органолептические свойства и увеличивают процент выхода товарных клубней. Сначала рассмотрим, как это делают отдельные виды удобрений.

Органические удобрения оказывают большое влияние на увеличение урожайности картофеля. Они повышают содержание в клубнях аскорбиновой кислоты, улучшают товарность клубней, но несколько снижают крахмалистость и содержание минеральных веществ. Возрастающие дозы навоза способствуют увеличению товарности картофеля - процентного содержания крупных клубней в урожае. Содержание крупных клубней в урожае при дозе навоза 3-4 кг/м2 возрастает с 20 до 31%, а при дозе 5-8 кг/м2 - до 42%. Однако в этом случае снижаются вкусовые свойства, появляется потемнение мякоти, повышается поражаемость растений болезнями.

Наибольшее снижение крахмалистости клубней наблюдается при внесении средних доз навоза на легких по механическому составу почвах. Крахмалистость картофеля под влиянием навоза снижается в большей мере у ранних сортов, чем у среднепоздних и поздних сортов. С увеличением доз органических удобрений крахмалистость клубней уменьшается сильнее. Если содержание крахмала в клубнях без применения навоза было 16,5%, то при внесении 2 кг навоза на 1 м2 содержание его снизилось до 15,9% и 5 кг - до 15,6%. В нормально дождливые годы органические удобрения в дозе до 5 кг/м2 практически не оказывали отрицательного влияния на крахмалистость клубней, а в засушливые годы даже под влиянием небольших доз навоза количество крахмала резко уменьшалось. Это связано с несбалансированным содержанием элементов питания в навозе. Этот недостаток исправляется при совместном внесении навоза с минеральными удобрениями.

Снижение крахмалистости клубней под влиянием органических удобрений можно уменьшить или даже предотвратить дополнительным внесением фосфорных удобрений. Если при внесении 5 кг/м2 навоза содержание крахмала в клубнях уменьшалось с 21,8 до 20,7%, то добавление 10 г/м2 фосфора позволило увеличить количество крахмала до 22,1%. Внесение 5-7 г/м2 фосфора в гнезда при посадке клубней позволяет увеличить крахмалистость до 22,8%. Следовательно, умелое использование органических удобрений, особенно в сочетании с минеральными, позволяет получать высокие урожаи картофеля с хорошим качеством клубней. Оптимальной дозой навоза является 5-6 кг/м2.

Высокого качества картофеля можно добиваться и при внесении лишь одних минеральных удобрений. Содержание крахмала в клубнях при этом увеличивается с 17,1 до 18,7%, а товарность клубней возрастает до 80-85%.

Азотные удобрения существенно повышают урожай. Обычно при недостатке азота растения слабо развиваются, имеют небольшую листовую поверхность, что приводит к уменьшению крахмала, так как с отмиранием листьев замедляется и поступление углеводов в клубни. Избыточное же азотное питание способствует более мощному развитию ботвы, удлиняет вегетационный период, задерживает созревание и так же как и недостаток азота, снижает урожай и крахмалистость клубней. Поэтому для получения высокого урожая картофеля с хорошими вкусовыми качествами дозы азотных удобрений необходимо применять дифференцированно, в зависимости от свойств почв, планируемой урожайности и особенностей сорта. Азот в первые сроки клубнеобразования (сразу же после цветения) повышает содержание крахмала в клубнях. Понижающее действие азота на крахмалистость наблюдается лишь к концу вегетации растений.

Такое действие азота на крахмалистость клубней объясняется темпами нарастания их массы. Действие азота на повышение среднего веса клубней невелико в начале и значительно усиливается к концу клубнеобразования. Соответственно этому и снижение крахмалистости под влиянием азота сказывается лишь к концу вегетации.

Отрицательное действие азотных удобрений на крахмалистость клубней картофеля усиливается в том случае, когда их применяют совместно с органическими удобрениями. Но это относится больше к позднеспелым сортам. Ранние сорта картофеля на фоне навоза, увеличивая урожай, не снижают крахмалистости клубней. Однако сбор крахмала с единицы площади всегда значительно больше при внесении азотных удобрений на фоне навоза.

Некоторое снижение крахмала в клубнях картофеля при внесении азотных удобрений объясняется возрастающим поступлением азота в растения, в результате чего углеводы расходуются на связывание азота (аммиака), образование аминокислот и белка. Увеличенный расход углеводов в итоге вызывает некоторое уменьшение отложения их в виде крахмала в клубнях.

Оптимальной является дозой азота 6 г/м2. Различные формы азотных удобрений на крахмалистость картофеля оказывают примерно одинаковое влияние. Даже хлористый аммоний (из-за высокого содержания хлора) при однократном внесении не снижает крахмалистости картофеля. Отрицательное действие хлористого аммония проявляется лишь при систематическом применении этого удобрения на одном и том же участке. Картофель, удобренный мочевиной, по сравнению с другими формами азотных туков дает более вкусные клубни.

Азотные удобрения всегда повышают содержание сырого протеина в растениях. Однако при недостатке микроэлементов - меди, молибдена, кобальта, марганца - меньше накапливается белка и больше небелковых форм. Аммиачная селитра и мочевина оказывают различное влияние на количественное содержание сырого протеина. Так, в годы с повышенной влажностью почвы при внесении мочевины в клубнях наблюдается более высокое содержание сырого протеина, чем при внесении аммиачной селитры. В засушливый год аммиачная селитра и мочевина одинаково влияли на содержание сырого протеина.

Высокая эффективность мочевины по сравнению с другими формами азотных удобрений обусловлена тем, что азот мочевины быстро превращается в аммиачную форму, закрепляется в почве и продолжительное время служит источником питания растений.

Наименьшее влияние на повышение урожая картофеля оказывает натриевая селитра, что можно объяснить быстрым вымыванием азота этого удобрения за пределы корнеобитаемого слоя.

Таким образом, все азотные удобрения положительно влияют на качество картофеля, при этом несколько уменьшается развариваемость клубней. Однако клубни лучшего качества и вкуса получаются при внесении мочевины в отличие от других азотных удобрений.

Фосфор является одним из важнейших элементов в питании картофеля. Он имеет первостепенное значение в синтезе белка. Недостаток в почве этого элемента вызывает замедленное развитие картофельного растения, то есть наблюдается такое же явление, как и при избытке азота. При недостатке в почве усвояемого фосфора листья картофеля приобретают темно-зеленую окраску, которая становится особенно заметной в период бутонизации и цветения и сохраняется, как правило, до уборки урожая. Недостаток в почве фосфора приводит иногда к образованию внутри клубней железистых пятен, которые имеют ржаво-коричневую окраску и состоят из омертвевших, опробковевших клеток. Пищевые достоинства такого картофеля резко снижаются.

При хорошем обеспечении почвы подвижными соединениями фосфора ускоряются рост и развитие растений, сокращается время созревания клубней, что приводит к большему накоплению в них содержания крахмала. На дерново-подзолистых супесчаных почвах при недостатке в почве подвижного фосфора применение фосфорных удобрений увеличивает урожай клубней, повышает содержание в них крахмала, витамина С и улучшает вкус. На дерново-подзолистой сильно оподзоленной суглинистой почве со средним содержанием подвижного фосфора и обменного калия при внесении 6 г/м2 фосфора сбор крахмала возрастал с 0,318 до 0,355 г/м2, вкус картофеля повышался с 3,5 до 3,8 балла. Возрастающие дозы фосфорных удобрений увеличивали содержание крахмала, сырого протеина и повышали товарность клубней.

На дерново-подзолистых почвах, характеризующихся кислой реакцией среды (рН 4,8), низким содержанием подвижного фосфора (3,9 мг P2O5 на 100 г почвы) и обменного калия (8,8-10,3 мг К2О на 100 г почвы), применение возрастающих доз фосфорных удобрений также увеличивало содержание в клубнях крахмала, белка, витамина С и каротина. Лучшие результаты получены при внесении фосфора в дозе 12 г/м2 на фоне NК удобрений и 3 кг/м2 навоза. На этих почвах фосфорные удобрения увеличивали содержание крахмала в клубнях картофеля с 17,5 до 21,5%.

Таким образом, результаты исследований отечественных и зарубежных ученых показывают, что действие фосфорных удобрений, как правило, противоположно действию азотных; под их влиянием ускоряются процессы роста и развития растений, сокращается время созревания клубней, увеличивается содержание в них крахмала, витамина С, улучшаются вкусовые качества, лежкость, повышается устойчивость клубней к болезням и механическим повреждениям при уборке.

Геннадий Васяев, доцент, главный специалист Северо-Западного научно-методического центра Россельхозакадемии,
Ольга Васяева, садовод-любитель



Поделиться в соцсетях:

ВКонтакт Facebook Google Plus Одноклассники Twitter Livejournal Liveinternet Mail.Ru