Zemiaky zaberajú takmer hlavné miesto v ľudskej strave, v spotrebe sa podriaďujú len chlebu. Málokto sa však zamýšľa nad tým, aká komplikovaná je táto rastlina z vedeckého hľadiska. Má jedinečné vlastnosti.
Biologické vlastnosti
Zemiaky sú jednou z popredných potravinárskych plodín. Nielenže je na prvom mieste medzi plodinami na produkciu bielkovín, ale má aj jednu z najvyšších úrovní kondície.
Vlasťou zemiakov je tropická zóna kontinentu Južná Amerika. Prvé centrá pôvodu sa nachádzajú v Bolívii a Peru, vo vysokohorských oblastiach Ánd (nadmorská výška 2000-4800 m nad morom), ako aj v miernych pásmach Čile (0-250 m nad morom).
Človek uviedol zemiak do kultúry pred viac ako 8 000 rokmi. Pôvodne boli územia, na ktorých sa pestoval, v juhovýchodnom Peru a severozápadnej Bolívii. V Rusku sa táto poľnohospodárska plodina objavila za vlády Petra I. Je to totovládca legalizoval rozšírené pestovanie zemiakov.
Nadzemné
Zemiaková rastlina je ker, ktorý pozostáva zo 4-8 stoniek. Rozvetvenie závisí od obdobia dozrievania. V skorých dozrievacích odrodách je spravidla slabé vetvenie na spodnej časti stonky a v neskorom dozrievaní - silné. Veľký sadbový zemiak, alebo skôr hľuza, tvorí výhonok s väčším počtom stoniek ako malý.
Rastliny zemiaka sa môžu značne líšiť aj počtom listov. Lístie môže byť slabé, ale existujú aj také výhonky, keď sú stonky za početnými listami takmer neviditeľné. Podľa tvaru kríka sa rozlišujú odrody s kompaktnými kríkmi, rozľahlé a polorozľahlé kríky. Podľa polohy stoniek sa rozlišujú vzpriamené, rozľahlé a polorozľahlé kríky.
Koreňový systém
Čo sa týka koreňového systému zemiakov, ten je vláknitý a v skutočnosti je súborom koreňových systémov jednotlivých stoniek. Prenikanie koreňov do pôdy do značnej miery závisí od jej typu. Ale v priemere sa hĺbka prieniku pohybuje od 20 do 40 cm. Navyše v ornej vrstve korene rastú do strán o 50-60 cm.
Nadzemná časť rastliny: zemiakový list a kvet
Hárok je jednoduchý nepárový, perovito členitý typ. Ak vezmeme do úvahy jeho zložky, môžeme vidieť niekoľko párov lalokov, lalokov a lalokov, ktoré sa nachádzajú v rôznych kombináciách na hlavnom stopke. A jeden list zemiakov končínespárovaný podiel. Charakteristické znaky listu (stupeň disekcie, veľkosť a tvar lalokov, veľkosť a poloha stopky) sú dôležité odrodové vlastnosti. Čepeľ listu je vždy v spustenej polohe, farba sa mení od žltozelenej po tmavozelenú.
Kvetenstvo zemiaka je súbor vidlicovitých divergentných kučeraviek, ktorých počet je od 2 do 4. Nachádzajú sa na stopke, ktorá je uložená v pazuche listu (6-8). Zemiakový kvet je 5-členný, má štiepny kalich a neúplne zrastené biele, červenofialové, modrofialové alebo modré korunné laloky. Počet tyčiniek je 5. Ich prašníky sú žlté alebo oranžové. Horný vaječník, zvyčajne dvojlokulárny.
Mechanizmus tvorby hľúz
Zemiaková hľuza je únik, nie však nad zemou, ale pod zemou. Jeho formácia je nasledovná. V dôsledku zvýšenej koncentrácie živín v hornej časti hľuzy pri výsadbe nevyklíčia púčiky všetkých očí, ale iba tých, ktoré sa nachádzajú v jej hornej časti. Farba klíčkov závisí od odrody a môže byť zelená, červenofialová alebo modrofialová. Keď rastlina dosiahne výšku 10-20 cm, podzemná časť jej stoniek dáva vznik výhonkom - stolónom, ktorých hrúbka je 2-3 mm a 5-15 cm. Ich konce postupne hrubnú, čím sa menia na hľuzy.
Štruktúra hľuzy
Hľuza zemiaka je skrátená zhrubnutá stonka, čoho dôkazom je množstvopodobnosti, viditeľné najmä v ranom štádiu vývoja. Ide najmä o prítomnosť šupinatých listov, v pazuchách ktorých sa tvoria pokojové púčiky, ktorých počet sa v každom oku pohybuje od 2 do 4. Tiež podobnosť spočíva v podobnom striedaní a usporiadaní pletív a cievnych zväzkov v hľuzách a stonkách. A tvorba chlorofylu v hľuze sa prejaví, keď vplyvom svetla zozelenie. Preto sa v skladoch, ktoré sú slabo chránené pred svetlom, často nachádzajú zelené hľuzy zemiakov, ktoré sa nedajú jesť.
Horná, najmladšia časť hľuzy obsahuje viac očiek ako stredná a ešte viac najstaršia, dolná alebo pupočná časť. Preto sa púčiky apikálnej časti vyvíjajú silnejšie a životaschopnejšie. Je známe, že najčastejšie v jedinom oku vyklíči predovšetkým centrálna oblička, ktorá je najvyvinutejšia. Ak sa výhonok odstráni, začnú sa vyvíjať a rásť náhradné púčiky, z ktorých budú rastliny slabšie ako z centrálneho púčika. Preto by sa sadivo zemiakov počas zimného skladovania nemalo pravidelne zbavovať klíčkov. To môže viesť k tomu, že rastliny nebudú tvorené z centrálnej obličky, ale z náhradných, to znamená, že budú slabšie.
Mladá zemiaková hľuza pokrýva vonkajšiu vrstvu epidermis, ktorá je následne nahradená hustým, priedušným kožným tkanivom – peridermom. V procese rastu a vývoja hľuzy sa z vonkajšej vrstvy vytvára šupka hľuzy. Zvláštna intenzita tohto procesu sa pozoruje, keď sa pár dní pred zberom odstránia vršky.
Dýchanie hľúz a odparovanie vlhkosti sa uskutočňuje pomocou šošovice. K ich ukladaniu pod prieduchy vznikajúcej hľuzy dochádza súčasne s tvorbou peridermu. Cez ne sa do hľuzy dostáva kyslík a odvádza sa z nej oxid uhličitý a vodná para.
Závisí štruktúra hľúz od odrody zemiakov
Štruktúra hľúz zemiakov u skorých a neskorých odrôd sa môže líšiť. Napríklad neskoré odrody sa vyznačujú prítomnosťou hustejšieho korkového tkaniva v hľuzách.
Hľuzy môžu mať širokú škálu tvarov v závislosti od odrody a podmienok pestovania. Možnosti tvarov - okrúhle, predĺžené, oválne, okrúhle oválne, okrúhlice, súdkovité atď.
Najväčšiu ekonomickú hodnotu majú odrody s okrúhlymi hľuzami a povrchovými očkami. Tento tvar je ideálny pre mechanizované pestovanie a zber, zatiaľ čo plytká poloha očí uľahčuje mechanické lúpanie a umývanie.
Farba hľúz je veľmi odlišná – biela, svetložltá, ružová, červená, červená a modrofialová. Vonkajšia štruktúra zemiakovej hľuzy je teda odrodovým doplnkom. Dužina hľúz sa tiež líši odtieňom: môže byť biela, žltá alebo svetložltá.
Zemiaková hľuza: chemické zloženie
Najhlbší stav prirodzeného pokoja hľúz sa pozoruje v období zberu zemiakov na jeseň. S blížiacou sa jarou postupne slabne, ako už sú inhibítory rastunie tak aktívny. V tomto čase dochádza k tvorbe látok stimulujúcich rast. Podporujú rast obličiek.
V zime, v suchej miestnosti s teplotou vzduchu 1-3°C, sa zemiaky dobre skladujú bez klíčenia po dobu 6-7 mesiacov. Po tejto dobe so zvýšením teploty vzduchu na 10-12°C a dostatočnom prísune kyslíka nastupujú rastové procesy
Zemiaková hľuza obsahuje významný prísun živín, ktoré sú potrebné pre rast a vývoj rastliny v počiatočnom období života. Jeho sušina obsahuje viac ako 26 rôznych chemických prvkov. Zloženie sa môže líšiť v závislosti od odrody, pôdy, klimatických podmienok a hnojív.
Priemerný obsah rôznych látok v chemickom zložení hľúz je nasledovný: voda 75%, škrob 20,4%, cukor 0,3%, dusíkaté látky 2%, tuk 0,1%, vláknina 1,1%, popol 1,1%.
Škrob v hľuzách zemiakov ovplyvňuje chuť. Čím viac škrobu, tým sú zemiaky chutnejšie. V prípade zvýšenia koncentrácie hrubého proteínu sa chuť, naopak, zhoršuje. Podľa škrobovosti sa posudzujú kulinárske vlastnosti zemiakov. Jeho zvýšenie spôsobuje zvýšenie múčnatosti dužiny, zlepšenie stráviteľnosti.
Reprodukcia
Rozmnožovanie zemiakov sa môže uskutočniť dvoma spôsobmi – vegetatívne a sexuálne.
Vegetatívny spôsob rozmnožovania je pestovanie zemiakov z hľúz. Táto metóda zahŕňa aj reprodukciu pomocou segmentov stoniek, na ktorých musí byťexistuje jeden apikálny alebo niekoľko bočných vegetatívnych púčikov.
Najčastejším spôsobom je pestovanie zemiakov z hľúz. A stonkové odrezky sa vysádzajú v prípadoch, keď je počet hľúz obmedzený a niektoré nové hodnotné odrody si vyžadujú rýchle uvedenie do praxe.
Mechanizmus sexuálneho rozmnožovania zemiakov je zložitejší a súvisí s použitím pravých semien, ktoré sa tvoria v plodoch (paradajkách), ktoré sa tvoria na stonkách dospelých rastlinných organizmov. Zvláštnosťou je, že v prípade pohlavného rozmnožovania majú všetky dcérske rastliny genetickú diverzitu. Semená obsiahnuté v jednom plode môžu viesť k vzniku širokej škály rastlinných foriem, ale žiadna z nich nebude opakovať znaky materskej rastliny.
