Картофель относится к семейству пасленовых. Это многолетнее травянистое растение, размножающееся семенами и клубнями.
В практике картофель обычно размножают клубнями, которые содержат много воды и легко повреждаются морозом. Поэтому посадку и уборку картофеля приходится производить ежегодно, как однолетнее яровое растение.
Куст картофеля, выращенный из клубня, состоит из двух — семи стеблей, каждый из которых имеет свои листья, корни, столоны и клубни и растет независимо от других стеблей, то есть куст является гнездом самостоятельных растений — стеблей.
Стебли у картофеля узловатые, трех-четырехгранные, зеленые или в разной степени окрашенные антоцианом, прямостоячие или полегающие, что зависит от сорта. Лист непарноперисторассеченный и в зависимости от сорта очень разнообразный по строению. Цветы пятичленные, правильные, собраны в соцветия из двух-пяти завитков. Различают четыре основные окраски венчика у разных сортов: белую, красно-фиолетовую, сине-фиолетовую и синюю.
Плод картофеля — многосеменная двугнездная ягода диаметром около 2 сантиметров. Молодые ягоды зеленые, при созревании бледнеют и приобретают приятный запах. Ягоды образуются только у немногих сортов, что зависит от преобладающей у картофеля стерильности пыльцы, а также от условий погоды. Семена мелкие. При выгонке из семян рассады картофель в первый же год цветет и образует клубни, но вырастающие растения резко отличаются как друг от друга, так и от сорта, с которого были собраны семена. Поэтому сорта картофеля размножить семенами нельзя, и они высеваются главным образом при выведении новых сортов.
Корневая система у картофеля мочковатая, корни располагаются преимущественно в пахотном слое почвы, и только немногие из них проникают на глубину до 1 метра. В подземной части у картофеля образуются также видоизмененные стебли — столоны, которые, утолщаясь на конце, переходят в клубни. Часть клубня, которой он прикреплен к столону, называется пуповиной, противоположная часть — вершиной. Растет клубень вершиной — наиболее молодой своей частью.
Снаружи клубни покрыты пробковой кожурой, основная окраска которой бывает белой, красной или фиолетовой (синей); некоторые сорта имеют пестрые клубни — бело-красные или бело-синие.
На клубне по спирали расположены глазки, в углублениях которых помещается чаще всего по три спящие почки. У вершины клубня глазки расположены более тесно, чем у пуповины. Число их зависит от величины клубня и от сорта.
В клубнях картофеля больше всего воды и крахмала. Химический состав клубней зависит от сорта и условий выращивания. В среднем считается, что в клубне картофеля содержится около 75% воды, 20% крахмала, 2% сырого протеина, а остальная часть приходится на сахар, жиры, клетчатку и золу.
Сразу после уборки клубни прорастать не могут: им необходим период «покоя», в течение которого происходят сложные процессы подготовки клубней к прорастанию. Длина периода «покоя» у разных сортов различная: чаще всего она продолжается 2—3 месяца. Прорастание клубней зависит в первую очередь от температуры и может происходить вне почвы. Нормальное прорастание клубней начинается при температуре выше 7° тепла, и вначале оно идет тем быстрее, чем выше температура, а при 25° снова замедляется. Нужно правильно выбрать момент когда садить картофель.
Образующийся росток состоит из почки с чешуйчатыми листочками, у основания которой видны корневые бугорки; по мере роста в длину на ростке образуются боковые почки, располагающиеся по спирали. В темноте или при недостатке света ростки на клубнях вырастают длинными, бледными, легко обламываются и повреждаются (теневые ростки). На свету ростки бывают короткими, толстыми и крепко держатся на клубнях (световые ростки), что используется при яровизации.
На клубнях обычно прорастают только немногие верхушечные глазки, в которых трогается в рост одна почка, остальные глазки и почки остаются спящими. Но если разрезать клубень на части, то прорастут и спящие глазки, а при обламывании ростков прорастают спящие почки. Эти особенности клубней используются при резке семенного материала и при ускоренном размножении.
Картофель — растение умеренного климата, и самые высокие урожаи он дает при 17—20° тепла. Понижения температур картофель переносит легче, чем повышения.
