Первые листья активно образуются при температуре не ниже +11-13˚С, надземная масса при температуре +18-25˚С. При повышенной температуре (более + 25˚С) у растений удлиняются стебли и боковые побеги, сужаются листовые пластинки, уменьшается содержание хлорофилла в листьях, сокращается вегетационный период, снижаются урожаи и качество клубней. Если температура почвы поднимается до +40-41˚С и выше, происходит ассимиляция, т.е. накопление органического вещества резко снижается, а рост ботвы прекращается.

Для цветения картофеля наиболее благоприятна температура 19-22˚ С. Более высокие температуры нередко вызывают сбрасывание цветков и бутонов.

Начало клубнеобразования у большинства сортов совпадает с фазой бутонизации. Лучшая температура почвы в это время -16-19 ˚С, что примерно соответствует температуре воздуха 21-25 ˚С. При температуре почвы ниже 6˚С и выше 23˚С прирост клубней резко задерживается, а при 2˚С и выше 27-29 ˚С прекращается [12].

Требования к влаге. Картофель требователен к влажности почвы, но потребность эта в различные периоды роста и развития растения неодинакова. Расходование большого количества воды на накопление урожая определяется как химическим составом и накопляемой массой ботвы и клубней, так и морфологическим строением растений: 70-80% массы клубней и 80-85% массы ботвы приходится на воду. Располагая довольно большой листовой поверхностью, а, следовательно и высокой транспирацией, картофель имеет сравнительно слабо развитую и неглубоко залегающую корневую систему: 60-65 % корней располагается в слое почвы глубиной 20 см, 16-18%- в слое 20-40 см и лишь 17-20% - глубже 40 см [15].

По мере роста потребность картофеля в воде возрастает, достигая максимума в период бутонизации - массового цветения. Оптимальная влажность почвы в это время должна составлять 70-75 % ППВ. Достаточное снабжение картофеля влагой в фазу формирования клубней – одно из основных условий накопления высокого урожая. С целью получения более зрелых клубней к моменту уборки (за две недели до начала) влажность почвы уменьшают до 55-60% ППВ [5].

Требование к воздуху. Прорастающие клубни потребляют кислорода из почвенного воздуха во много раз больше, чем прорастающие семена других растений.

Недостаток кислорода в почве в это время (в случае её уплотнения или переувлажнения) может привести к гибели прорастающего клубня, а в более поздний период и взрослого растения. Существенное значение кислорода почвенного воздуха имеет и для развития корневой системы. Суточная потребность в нём корней растений составляет около 1 мг на 1 г их сухого вещества [ 15].

Помимо воздушного режима почвы, большое значение для жизнедеятельности растений имеет обеспеченность их углекислым газом в надземном слое воздуха. Углерод воздуха является основным химическим элементом, из которого строится органическое вещество растений [7].

Требование к элементам питания. Для своего роста и развития картофель требует повышенное количество питательных веществ. Наибольшую потребность он испытывает в пяти химических элементах: азоте, фосфоре, калии, кальции и магнии.

При недостатке в почве азота наблюдается слабое развитие надземных органов картофеля, листья приобретают бледно-зелёную окраску. При избыточном азотном питании отмечается чрезмерный прирост ботвы, задерживается образование клубней, снижается устойчивость их к механическим повреждениям при уборке и к болезням во время хранения.

Достаточное питание фосфором способствует лучшему развитию корневой системы, раннему клубнеобразованию и большему накоплению крахмала в клубнях. Недостаток фосфора угнетает рост и задерживает цветение картофеля [15].

При внесении калия картофель становится более устойчивым к заморозкам и болезням, при недостатке его листья приобретают бронзовый оттенок, желтеют и отмирают по краям. Калий ускоряет передвижение углеводов из листьев в клубни. С каждой тонной клубней из почвы выносится в среднем около 5 кг азота, 2 кг фосфорной кислоты и 9 кг калия. Картофель поглощает максимум элементов питания в период бутонизации и цветения, когда происходит интенсивный прирост ботвы [13].

Требование к свету. Картофель – светолюбивое растение. При недостатке света стебли вытягиваются, резко замедляется их развитие. В условиях затенения листья теряют способность к ассимиляции углекислого газа. В условиях продолжительного и интенсивного освещения растения хорошо растут и развиваются даже при пониженных температурах. При слабом освещении требуется повышенная температура воздуха [14].

Требование к почве. Картофель растёт на различных почвах, но наибольшие урожаи обеспечивает на хорошо окультуренных, лёгких и средних суглинках. Чем меньше плотность почвы в зоне клубнеобразования и лучше снабжение корневой системы кислородом воздуха, тем выше урожай. Для картофеля оптимальными считаются суглинистые почвы с объёмной массой 09-1,2 г/см3. На более плотных почвах всходы задерживаются, и в ряде случаев посадочные клубни загнивают. Поэтому важно поддерживать почву в рыхлом состоянии на протяжении всего вегетационного периода растений. Для выращивания семенного материала хорошими почвами являются торфяники, обладающие потенциально высоким плодородием и благоприятными физическими свойствами [6].

1.2 Болезни картофеля и особенности их развития

1.2.1 Грибные болезни картофеля

В Кемеровском научно-исследовательском институте сельского хозяйства на полях картофеля из грибных болезней широко встречаются такие заболевания как альтернариоз, ризоктониоз, фитофтороз.

Альтенариоз (возбудитель – гриб Alternaria solani Sor). Гриб Alternaria solani имеет конидии размером 15-20* 150-300 мм. Споры полевого, рыже - или желто-коричневого цвета, имеют клюв размером до 5 мм. Гриб существует на остатках растений, в почве на инфицированных клубнях.

Болезнь начинает развиваться в начале бутонизации и отмечается в течение всего лета. Возбудитель поражает листья, иногда стебли и редко клубни. Болезнь характеризуется появлением сухих коричневых пятен сначала на нижних, а затем и на верхних листьях (рис.1).Зачастую поражённая ткань имеет форму концентрических кругов и мишени. Первые признаки поражения проявляются обычно после первой недели цветения в фазе раннего клубнеобразования [10].

Заражение клубней обычно наступает при сборе урожая при контакте со спорами на поверхности земли. Зрелые клубни подвержены заражению при наличии раневых повреждений, что обычно имеет место при уборке урожая. Больные растения часто располагаются очагами. На нижней стороне пятен заметен тёмный налёт спороношения, у макроспориоза слабый, у альтернариоза – обильный (рис.2). Источник инфекции – растительные остатки, поражённые семенные клубни и почва.

Ризоктониоз (возбудитель- гриб Rhizoctonia solani Kuhn). Сильное поражение этим заболеванием приводит к выпадам посаженных клубней или угнетению растений [21].

Поражаются клубни, ростки, корни, стебли и столоны картофеля. Особенно большой вред причиняет болезнь при поражении ростков, которые заражаются от материнского клубня и почвы. Мицелии проросших склероций опутывают находящийся в почве росток, в местах повреждений образуются коричневые язвочки и штрихи. Вся энергия роста уходит на образование всё новых побегов. На клубнях ризоктониоз проявляется в виде тёмно-коричневых или чёрных склероциев. На корнях, столонах и стеблях также появляются коричневые язвы – гангрены, корни отмирают, а клубни на повреждённых столонах не образуются. Повреждённые стебли утолщаются, а верхние листья скручиваются (рис.3).