Картофель - травянистое цветковое растение. Он относится к ботаническому семейству пасленовых, роду паслен, виду паслен клубненосный.
Клубень - тот орган, ради которого человек выращивает картофель. В его строении различают основание, или пуповину, и вершину, а между ними срединная часть. На разрезе хорошо видно, что клубень состоит из нескольких слоев разных тканей.
Наружный тонкий слой образует кожица. Это покровная ткань, призванная защищать клубень от высыхания и проникновения в мякоть микробов. Если она легко снимается с поверхности, то рост клубня еще не окончен. У физиологически спелых клубней кожица крепкая и прочная. В ней есть особые отверстия, через которые происходит дыхание клубня, - чечевички. Обычно они практически не видны.
Но при сильном увлажнении среды, в которой находится клубень (почвы или воздуха), они раскрываются настолько, что видна мякоть.
Под кожицей расположена кора, которая состоит из плотно прилегающих клеток, заполненных крахмалом.
Под корой находится тонкое кольцо камбия. В этом слое происходило образование новых клеток во время роста клубня, и через него проходят сосудистые пучки, по которым питательные вещества передвигались из надземной части растения в растущие клубни.
За камбием расположена сердцевина, которая также неоднородна. Ее клетки тоже заполнены крахмалом.
Клубень - это видоизмененный побег. И на нем, как на любом побеге, есть почки. Они расположены в глазках, которые могут быть поверхностными, полузаглубленными и глубокими. На
вершине глазков больше всего, но размещены они по всему клубню. В каждом глазке по три почки, иногда больше. Прорастает, как правило, одна самая развитая, центральная. Остальные находятся в состоянии покоя и пробуждаются после обламывания первых ростков.
Глазки начинают прорастать на вершине клубня, а в пуповинной части они почти не просыпаются. Нарушить их покой можно, обломав проростки на вершине, разрезав клубень поперек, кольцевыми надрезами или обработав стимуляторами роста. При этом можно наблюдать одновременное прорастание всех почек глазка.
Стебель. Для продовольственных целей картофель размножают клубнями или их частями. Стебли развиваются из прорастающих глазков клубней, образуя картофельный куст. Строго ботанически он состоит не из отдельных веток, как положено настоящему кусту, а из отдельных растений. Каждый стебель имеет свою корневую систему и образует определенное количество клубней. Раннеспелые сорта образуют меньше стеблей, чем позднеспелые. Из больших семенных клубней развивается 6-8 стеблей, а из мелких - 1-2. Количество стеблей в определенной степени влияет на продуктивность картофельного куста. Так, проведенный учеными учет этой зависимости показал, что с увеличением числа стеблей от 1 до 7 урожайность клубней с одного куста выросла на 84%. Для получения высокого урожая на 1 кв. м картофельного поля должно быть не менее 20 стеблей.
Стебли картофеля бывают прямостоячими или наклоненными. У скороспелых сортов они не ветвятся, у позднеспелых - ветвятся. Высота (30-150 см) зависит не только от сорта, но и от условий выращивания. Наиболее интенсивно стебель растет ночью, за сутки может вырасти на 4-7 см. Стебли достигают максимальной высоты во время цветения.
Из почек на подземной части стебля формируются побеги, на концах которых развиваются клубни. Такие подземные побеги называются столонами.
Листья всходов простые. При дальнейшем росте растения формируются сложные листья.
Корневая система картофельного куста представляет собой совокупность корневых систем отдельных растений, его составляющих. Ее мощность определяется количеством стеблей в кусте. На каждый стебель приходится по 20-25 корешков. Корни образуются из оснований почек, находящихся на подземных побегах.
Отдельные корни картофеля могут проникнуть на глубину 150 см. Но основная их масса находится в слое почвы глубиной до 60 см, причем 60-65% корней размещается в поверхностном слое до 20 см. Вширь корни разрастаются на расстояние до 50 см от стебля. Размер и характер развития корневой системы зависит от типа почвы, глубины залегания грунтовых вод, условий питания, густоты посадки, сорта и других показателей. Корневая система достигает наибольшей мощности во время цветения.
Цветок состоит из чашечки с 5 чашелистиками, венчика из 5 сросшихся лепестков, 5 сросшихся тычинок и 1 пестика. Цветки собраны в соцветие сложный завиток. Картофель является самоопыляющимся растением.
Плод развивается из цветка после опыления. У картофеля это ягода. Но у многих сортов цветки или бутоны опадают, не образуя плодов. Не установлено зависимости между урожайностью клубней и интенсивностью цветения или образования ягод.