Biologische Eigenschaften der Kartoffel
Die Kartoffel gehört zur Familie der Nachtschattengewächse. Es ist eine mehrjährige krautige Pflanze, die sich durch Samen und Knollen vermehrt.
In der Praxis vermehrt man die Kartoffel normalerweise durch Knollen, die viel Wasser enthalten und leicht durch Frost beschädigt werden. Daher müssen das Pflanzen und die Ernte der Kartoffel jährlich durchgeführt werden, wie bei einer einjährigen Sommerpflanze.
Beschreibung und Merkmale
Der aus einer Knolle gezogene Kartoffelstrauch besteht aus zwei bis sieben Stängeln, von denen jeder seine eigenen Blätter, Wurzeln, Stolonen und Knollen hat und unabhängig von den anderen Stängeln wächst. Das heißt, der Strauch ist ein Nest eigenständiger Pflanzen – Stängel.
Die Stängel der Kartoffel sind knotig, drei- bis vierkantig, grün oder in unterschiedlichem Maße durch Anthocyan gefärbt, aufrecht oder lagernd, je nach Sorte. Das Blatt ist unpaarig gefiedert und je nach Sorte im Aufbau sehr unterschiedlich. Die Blüten sind fünfzählig, radiärsymmetrisch und in Blütenständen aus zwei bis fünf Wickeln angeordnet. Bei verschiedenen Sorten unterscheidet man vier Hauptfarben der Krone: weiß, rotviolett, blauviolett und blau.
Die Frucht der Kartoffel ist eine vielsamige, zweifächrige Beere mit einem Durchmesser von etwa 2 Zentimetern. Junge Beeren sind grün, werden bei der Reife blasser und entwickeln einen angenehmen Geruch. Beeren werden nur bei wenigen Sorten gebildet, was von der bei Kartoffeln vorherrschenden Pollensterilität sowie von den Wetterbedingungen abhängt. Die Samen sind klein. Bei der Anzucht von Setzlingen aus Samen blüht die Kartoffel im ersten Jahr und bildet Knollen, aber die heranwachsenden Pflanzen unterscheiden sich stark voneinander und von der Sorte, von der die Samen stammen. Daher können Kartoffelsorten nicht durch Samen vermehrt werden, und sie werden hauptsächlich bei der Züchtung neuer Sorten ausgesät.
Das Wurzelsystem der Kartoffel ist faserig, die Wurzeln befinden sich hauptsächlich in der Ackerkrume, und nur wenige dringen bis zu einer Tiefe von 1 Meter ein. Im unterirdischen Teil der Kartoffel bilden sich auch veränderte Stängel – Stolonen, die sich am Ende verdicken und zu Knollen werden. Der Teil der Knolle, mit dem sie an der Stolonen befestigt ist, wird Nabel genannt, der gegenüberliegende Teil ist der Scheitel. Die Knolle wächst mit dem Scheitel – ihrem jüngsten Teil.
Außen sind die Knollen von einer korkigen Schale bedeckt, deren Grundfarbe weiß, rot oder violett (blau) sein kann; einige Sorten haben bunte Knollen – weiß-rote oder weiß-blaue.
Auf der Knolle sind spiralenförmig Augen angeordnet, in deren Vertiefungen sich meist drei schlafende Knospen befinden. An der Spitze der Knolle sitzen die Augen enger als am Nabel. Ihre Anzahl hängt von der Größe der Knolle und von der Sorte ab.
In den Kartoffelknollen sind am meisten Wasser und Stärke enthalten. Die chemische Zusammensetzung der Knollen hängt von der Sorte und den Anbaubedingungen ab. Im Durchschnitt wird angenommen, dass eine Kartoffelknolle etwa 75 % Wasser, 20 % Stärke, 2 % Rohprotein enthält, der Rest entfällt auf Zucker, Fette, Ballaststoffe und Asche.
Sofort nach der Ernte können die Knollen nicht keimen: Sie benötigen einen Zeitraum «der Ruhe», in dem komplexe Prozesse zur Vorbereitung der Knollen auf das Keimen ablaufen. Die Länge der «Ruheperiode» variiert je nach Sorte: Meistens dauert sie 2–3 Monate. Das Keimen der Knollen hängt in erster Linie von der Temperatur ab und kann auch außerhalb des Bodens stattfinden. Das normale Keimen beginnt bei Temperaturen über 7 °C und verläuft anfangs umso schneller, je höher die Temperatur ist, verlangsamt sich jedoch bei 25 °C wieder. Man muss den richtigen Zeitpunkt wählen wann man am besten Kartoffeln pflanzt.
Der sich bildende Spross besteht aus einer Knospe mit schuppenartigen Blättchen, an deren Basis Wurzelhöcker sichtbar sind; mit zunehmendem Längenwachstum bilden sich am Spross seitliche Knospen, die spiralförmig angeordnet sind. Im Dunkeln oder bei Lichtmangel wachsen die Sprossen an den Knollen lang, blass, brechen leicht ab und werden beschädigt (Schattensprossen). Im Licht sind die Sprossen kurz, dick und haften fest an den Knollen (Lichtsprossen), was bei der Jarowisation genutzt wird.
An den Knollen keimen normalerweise nur einige der oberen Augen, bei denen eine Knospe zu wachsen beginnt, während die anderen Augen und Knospen ruhend bleiben. Wenn man die Knolle jedoch in Teile schneidet, keimen auch die ruhenden Augen, und beim Abbrechen von Sprossen keimen die ruhenden Knospen. Diese Eigenschaften der Knollen werden beim Schneiden von Saatgut und bei der beschleunigten Vermehrung genutzt.
Kartoffeln sind Pflanzen des gemäßigten Klimas und erbringen die höchsten Erträge bei 17–20 °C. Temperaturabfälle verkraften Kartoffeln leichter als Temperaturanstiege.