Ojczyzną ziemniaka jest Ameryka Południowa, stwierdzono że roślina ta wywodzi się z dwóch ośrodków znacznie różniących się warunkami ekologicznymi. Pierwszy ośrodek jest na pograniczu Peru i Boliwii. A drugi jest Pierwsze pisane wiadomości o ziemniaku o jego znaczeniu spożywczym pochodzą z 1537roku. Do Europy ziemniak dotarł dwiema drogami: pierwsza to ślad hiszpański prowadził z Peru do Hiszpanii i do Europy Środkowej natomiast druga droga to ślad angielski prowadził z Chile do Anglii gdzie ziemniaki dotarły około 1585 roku.
Do Polski ziemniak dotarł dość późno jako początek uprawy tej rośliny podaje się na ogół 1683rok.
Ziemniak jest jedna z głównych roślin uprawianych na świecie. Występuje on u 80% państw świata. Pod względem wielkości zbiorów zajmuje 4 miejsce po ryżu, kukurydzy i pszenicy. Natomiast pod względem powierzchni uprawy znajduje się na 7 miejscu wśród 11 najważniejszych roślin w światowej produkcji roślinnej.
Powierzchnia uprawy ziemniak w Polsce oraz jego udział w strukturze zasiewu do połowy lat 60 wzrastał osiągając areał 2mln 840tys. ha i ich udział w strukturze zasiewów przekraczający 18%. W następnych latach obszar uprawy tej rośliny wolno ale systematycznie zmniejszał się. Główną tego przyczyna było przejście gospodarstw państwowych a później i indywidualnych na technologie żywienia zwierząt oparte na paszach treściwych. Jeśli utrzyma się obecne tempo zmniejszania uprawy ziemniaka to w 2010roku jego obszar może skurczyć się do 1mln ha wówczas ziemniak po względem zajmowanej w kraju powierzchni spadnie z 3 po pszenicy i życie na 4 miejsce po pszenicy, życie i jęczmieniu.
Ziemniak w Polsce jest przede wszystkim rośliną drobnych gospodarstw. W 1987roku około 93% producentów uprawiło ziemniaki na powierzchni mniejszej niż 1 ha.
O przydatności ziemniaka zdecydowało jego wielostronne wykorzystanie.
Zbiory przeznacza się na pasze, bezpośrednie konsumkcje, przetwórstwo spożywcze, przemysłowe z rozbiciem na przemysł ziemniaczany i gorzelniczy.
Przetwórstwo przemysłowe obejmuje:
Przemysł ziemniaczany wytwarzający z ziemniaka: skrobię, syrop skrobiowy, krochmale modyfikowane, kleje, glukozę, białko ziemniaczane
Gorzelnictwo przerabiające bulwy na spirytus
Przetwórstwo spożywcze dynamicznie rozwijające się w ostatnich latach dostarcza na rynek frytki, chipsy, produkty suszone i inne.
Ziemniak należy do rodzaju Solanum, należy do rodziny psiankowatych. Obejmuje wiele gatunków które rosną w różnych częściach kuli ziemskiej.
Pod względem botanicznym ziemniak jest rośliną wieloletnią, która dzięki tworzeniu bulw może przetrwać z roku na rok.
Cześć nadziemną ziemniaka stanowią łodygi, liście oraz kwiaty i owoce.
Łodygi mogą być wysokie lub niskie, silniej lub słabiej rozgałęzione.
Liście są złożone, nieparzystopierzaste, są umieszczone spiralnie na łodydze. Składają się z listków, międzylistków i przylistków.
Kwiatostanem ziemniaka jest luźne grono a owocem dwukomorowa kulista jagoda. Wewnątrz jagody znajduje się około 300 nasion.
Kształt bulwy określamy stosunkiem szerokości bulwy w miejscu najszerszym do jej długości.
Wyróżniamy następujące rodzaje bulw:
Okrągłe
Okrągło – owalne
Owalne
Podłużne
Kształt bulw może ulec dość wyraźnym zmianom pod wpływem warunków pogodowych. Odmiany o bulwach wydłużających w warunkach suszy często tworzą bulwy o kształcie bardziej okrągłym.
Dłuższy okres suszy może spowodować zahamowanie wzrostu i dojrzewania bulw bez względu na ich wielkość. Zaś występowanie opadów po okresie suszy powoduje ponowny wzrost bulw. Przeważnie przyrasta wtedy część wierzchołkowa bulw, i tworzą się bulwy o kształcie wydłużonym (gruszkowatą). Może wystąpić także kiełkowanie zawiązanych bulw i wyrastanie tzw. bulw wtórnych jest to tzw. dzieciuchowatości bulw. Bardzo intensywny wzrost po okresie suszy bywa przyczyną pękania bulw niektórych odmian.
W bulwie ziemniaka można wyróżnić:
Cześć wierzchołkowa z większą liczba oczek
Cześć pępkowa która łączy się ze stolonem
Oczkiem nazywa się miejsca na powierzchni bulwy w którym znajdują się pączki wegetatywne. Zwykle jeden główny i 2 zapasowe po bokach. Zagłębienia pączków mogą być płytkie od 1 – 1,5mm oraz średnio - płytkie od 2 do 2.5mm. w warunkach polowych zwykle kiełkuje 3-7 oczek z których wyrastają ulistnione pędy. Aby uzyskać wysokie plony ziemniaków a także dobrą ich jakość niezbędna jest znajomość procesów wzrostu i rozwoju roślin.
W okresie wzrostu i rozwoju ziemniaka wyróżniamy następujące fazy:
SPOCZYNKU
Faza spoczynku rozpoczyna się od momentu odłączenia się bulwy od stolonu i trwa do chwili kiełkowania
KIEŁKOWANIA
Faza kiełkowania może przebiegać w odpowiedniej temp. w różnych warunkach środowiskowych np. w miejscu przechowywania.
WZROSTU SYSTEMU KORZENIOWEGO
W fazie wzrostu systemu korzeniowego bardzo dużą rolę odgrywa bulwa mateczna, która stanowi magazyn wody i substancji zapasowych. Substancje zapasowe pod wpływem enzymów przechodzą w zawiązki łatwo przyswajalne umożliwiające kiełkowanie. Do momentu wytworzenia systemu korzeniowego bulwa mateczna jest dostarczycielem wody.
WSCHODÓW I ROZWOJU CZĘŚCI NADZIEMNIEJ
Fazą wschodów określamy moment ukazywania się kiełków na powierzchni gleby. Szybkość i równomierność wschodów ma duży wpływ w okresie późniejszym.
ZAWIĄZANIA SIĘ BULW
Faza zawiązywania się bulw rozpoczyna się między 7 a 11 dniem przed kwitnieniem. Stolony wyrastają z podziemnej części łodygi rosną one początkowo na długości następnie wzrost ten zostaje zahamowany a rozpoczyna się grubienie stolonów na końcach i wykształcenie bulw. Stolon jest zmodyfikowanym pędem podziemnym.
KWITNIENIE
W fazie kwitnienia rośliny mają najbardziej rozwinięta cześć nadziemną i największe zapotrzebowanie na wodę.
GŁÓWNEGO NAGROMADZENIA PLONU I DOJRZEWANIA
Faza głównego nagromadzenia plonu i dojrzewania trwa od momentu zawiązywania bulw do momentu dojrzałości fizjologicznej.
WPŁYW CZYNNIKÓW METEOROLOGICZNYCH, GLEBOWYCH NA WZROST I PLONOWANIE
Wysokość i wartość plonu ziemniaków zależą od warunków środowiska w jakich one rosną. Duży wpływ na przebieg procesu wzrostu mają:
Temperatura gleby
temperatura powietrza
ilość opadów
Żyzność gleby
nawożenie
sposób uprawy
termin wykonywania poszczególnych zabiegów agrotechnicznych
Rozwój systemu korzeniowego, zawiązywanie się bulw oraz ich wzrost są najintensywniejsze w temp. gleby sięgającej 15 – 180C.
Temperatura powietrza powyżej 200C sprzyja wzrostowi części nadziemnej i wykształceniu powierzchni asymilacyjnej. Najintensywniejsze przekształcanie cukru w skrobie zachodzi w temperaturze 170C. W warunkach naszego klimatu czynnikiem najbardziej limitującym plon jest woda.
Wilgotność gleby wpływa w największym stopniu na wzrost i rozwój roślin a w efekcie na gromadzenie się plonu końcowego.
W pierwszym okresie wzrostu wymagania wodne ziemniaków są małe korzystają one z zapasu wody zawartych w bulwach matecznych. Wraz z rozwojem systemu korzeniowego wzrasta zapotrzebowanie roślin na wodę i jest ono największe w okresie pomiędzy zawiązywaniem pędów kwiatowych a końcem kwitnienia a wiec w czasie tworzenia się bulw. Dlatego tez większa ilość opadów w maju i czerwcu decyduje o ilości bulw natomiast opady w lipcu i w sierpniu wpływają na wielkość bulw, natomiast opady w lipcu i w sierpniu wpływają na wielkość bulw.
Najodpowiedniejsze pod uprawę ziemniaka są gleby piaszczysto – gliniaste o dobrej kulturze, przewiewne o uregulowanych stosunkach wodno – powietrznych. Nie nadają się do uprawy ziemniaków gleby zimne, zlewne i ciężkie, gliny i iły, gdyż na takich glebach z powodu braku powietrza bulwy gniją jeszcze przed wschodami.
Ziemniaki mają dość duże wymagania pokarmowe. Przy plonie bulw wynoszących 30t/ha pobierają one z gleby następujące ilości składników pokarmowych:
126 – 168kg azotu
38 – 48kg fosforu
250 – 260kg potasu
Wysokość plonu ziemniaków i jego jakość zależą nie tylko od czynników klimatyczno – glebowych ale również w dużej mierze od czynników agrotechnicznych tj.
termin przygotowania pola
stanowisko
nawożenie
podkiełkowywanie
termin sadzenia
pielęgnowanie
ochrona w okresie wegetacji
Termin sadzenia ziemniaków jest jednym z ważniejszych czynników agrotechnicznych decydujących o wysokości i jakości plonu. Opóźnienie terminu sadzenia skraca okres wegetacji a tym samym okres fotosyntezy co w konsekwencji powoduje spadek plonu bulw i zwartość skrobi oraz ujemnie wpływa na wielkość i zdrowotność ziemniaków.
Nawożenie mineralne wpływa nie tylko na wysokość plonu ale także na jego jakość. Pod wpływem nawożenia zmienia się skład chemiczny bulw. Zbyt wysokie nawożenie azotem ujemnie wpływa na wartość spożywczą ziemniaków ( zwiększa ciemnienie bulw zarówno surowych i gotowanych, pogarsza ich smak, zmniejsza zawartość witaminy C, obniża zdrowotność i pogarsza odporność przechowalnicza ziemniaków). Wartość spożywcza ziemniaków pogarszają również wysokie dawki nawozów potasowych.
Gęstość sadzenia ziemniaków
Gęstością sadzenia możemy w dość znaczny sposób możemy regulować wielkość otrzymanych bulw w plonie. Przy większym zagęszczeniu roślin na jednostkę powierzchni otrzymujemy w plonie głównym większą liczbą bulw średniej wielkości zaś przy rzadszym sadzeniu zwiększa się udział bulw dużych w plonie głównym.
Podział odmian wg cech użytkowych. Wyróżniamy :
jadalne
przemysłowe
pastewne
Ziemniaki jadalne mogą być przeznaczone na spożycie bezpośrednie lub na przetwory spożywcze.
Odmiany przemysłowe na susz pastewny oraz do produkcji skrobi i do produkcji alkoholu.
Wymagane cechy dla ziemniaków jadalnych są następujące:
dobry smak
odpowiedni kształt
średnia zawartość skrobi
brak ciemnienia
duża zawartość witaminy C i białka
Wymagane cechy dla ziemniaków przemysłowych są następujące:
duża zawartość skrobi
odpowiednia wielkość bulw
wysoka plenność
A w przypadku ziemniaków przemysłowych przeznaczonych do produkcji alkoholu pożądana jest bardzo wysoka zawartość skrobi oraz niska zawartość białka.
BURAK CUKROWY
Burak cukrowy jest obecnie drugim gatunkiem obok trzciny cukrowej uprawiany na pozyskiwanie surowca przerabianego na cukier.
W strefie klimatu umiarkowanego jest to jedyny gatunek uprawny zawierający znaczną ilość sacharozy. W skali światowej cukier wydobywany z buraków stanowi ok. 40% globalnej produkcji.
Burak dostarcza także surowca dla innych gałęzi przemysłu w niektórych krajach korzenie buraka stanowią surowiec w przemyśle spirytusowym. W Polsce w ostatnich latach powierzchnia zasiewów buraka cukrowego zajmuje ok. 400 tys. ha.
CHARAKTERYSTYKA FORM UPRAWNYCH BURAKA
Burak zwyczajny (łac. Beta vulgaris) należy do rodziny komosowatych w obrębie tego gatunku występują 4 główne formy uprawne. Pierwsza z nich jest burak cukrowy, następnie burak pastewny, ćwikłowy i liściowy.
Wzrost i rozwój roślin
Burak jest roślina o dwuletnim cyklu wegetacji. Plon użytkowy czyli korzenie kształtuje się w ciągu pierwszego roku w drugim roku następuje kwitnienie oraz tworzenie i dojrzewanie nasion.
Narastanie masy korzeni i gromadzenie się w nich cukru to procesy ciągłe ale nie zachodzące w tym samym czasie.
Proces wzrostu trwa dłużej o ok. 45 dni niż okres narastania plonu i gromadzenia cukru. Wydzielono 4 okresy w narastaniu masy na które składa się 7 faz rozwojowych buraka cukrowego wyodrębnionych na podstawie zmian zachodzących w budowie korzenia i liczbie liści oraz w kształcie rozety.
FAZY:
Kiełkowania
Dwóch liści
Sześciu liści
Szesnastu liści
Formowanie się korzenia zapasonośnego
Korzenia dojrzałego
Tworzenia pędu kwiatowego i kwitnienia
Wymagania klimatyczno – glebowe
Potrzeby wodne buraka cukrowego są duże. Tworzy on bowiem dużą masę plonu i ma najbardziej rozwiniętą powierzchnię liści wśród wszystkich gatunków uprawnych. Stwierdzono aby wyprodukować 20t korzeni burak zużywa ok. 3500m3 wody. Natomiast do wyprodukowania 50t korzeni ok.5000m3
Wydajność buraka jest więc bardzo ściśle związana z zaopatrzeniem w wodę.
Drugim bardzo ważnym czynnikiem decydującym o plonowaniu buraka jest intensywność światła. Burak cukrowy nie wymaga wysokich temperatur w czasie swojego wzrostu i rozwoju.
Wymagania glebowe
Burak daje obfite plony gdy uprawia się go na glebach żyznych zasobnych w substancje próchniczną i składniki mineralne. Aby burak dobrze plonował odczyn gleby powinien być zbliżony do obojętnego.
Agrotechnika
Burak rozpoczyna zwykle rotacje w zmianowaniu. Jest uprawiany na oborniku i obficie nawożony nawozami mineralnymi. Pozostawia role w wysokim stanie kultury i odchwaszczoną w rejonach o długim sezonie wegetacyjnym. Jest najlepszym przedplonem dla pszenicy. W Polsce zaleca się jego częstotliwość uprawy na tym samym polu nie częściej niż co 4 lata.
| Kampania cukrownicza | |
|---|---|
| Wyszczególnienie | 1999/2000 |
| Pow. zasiewów w tys. ha | 372 |
| Zbiory buraków w mln ton | 12,6 |
| Plon buraków w t/ha | 33,8 |