Kartoffel

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Die Kartoffel (Solanum tuberosum), in Teilen Deutschlands, Österreichs und der Schweiz auch als Erdapfel, Erdbirne, Grundbirne, Bauerntrüffel, Potaten (nur im Plural) und weiteren Regionalnamen bekannt, ist eine Nutzpflanze aus der Familie der Nachtschattengewächse (Solanaceae).
Im allgemeinen Sprachgebrauch werden mit Kartoffeln meist die im Boden heranwachsenden Knollen bezeichnet, mit denen die Pflanze sich vegetativ vermehrt.
Das Wort Kartoffel (im 17. Jahrhundert noch Tartuffel) leitet sich von tartufolo ab, dem italienischen Wort für Trüffel, das wiederum abgeleitet ist von lateinisch terrae tuber ("Erdknolle").
Die nur entfernt verwandte Süßkartoffel (Ipomoea batatas) bekam ihren Namen wegen der ähnlichen Verwendung und des ähnlichen Aussehens der Knollen.
Die Samen werden in tomatenähnlichen Beeren gebildet, welche, wie alle grünen Teile der Pflanze und die Keime der Knolle, für Menschen leicht giftig sind.
Weltweit werden jährlich etwa 376 Millionen Tonnen Kartoffeln geerntet.
Die Kartoffel ist eines der wichtigsten Nahrungsmittel der Welt, daneben aber auch Futtermittel und Industrierohstoff.
== Beschreibung
=== Erscheinungsbild und Blatt
Kartoffeln sind aufrecht oder kletternd wachsende, ausdauernde krautige Pflanzen, die Wuchshöhen von über 1 Meter erreichen können.
Die Sprossachse ist manchmal vierkantig, teilweise sogar geflügelt.
Unterirdisch oder knapp über der Oberfläche bildet die Pflanze knollentragende Stolone aus.
Die wechselständig angeordneten Laubblätter sind in kurzen Blattstiel und Blattspreite gegliedert.
Die unpaarig gefiederte Blattspreite ist 10 bis 30 Zentimeter lang und 5 bis 15 Zentimeter breit.
Die sich gegenüber oder auch wechselständig stehenden Teilblätter sind leicht bis stark behaart, oft von unterschiedlichster Form und Größe.
Die größeren Teilblätter sind zum Teil gestielt und sind bei einer Länge von 2 bis 10 Zentimetern sowie einer Breite von 1 bis 6 Zentimetern eiförmig bis länglich-eiförmig mit etwas herzförmiger Basis sowie spitzem bis zugespitztem oberen Ende.
Die kleineren Teilblätter sind bei einem Durchmesser von 2 bis 15 Millimetern breit-eiförmig bis kreisförmig und besitzen eine Basis, die mehr herzförmig ist, ein stumpferes oberes Ende.
Die Teilblätter sind mehr oder weniger dicht flaumig behaart.
=== Blütenstand und Blüte
Die Blüten stehen in trugdoldenförmigen Blütenständen.
Die Blütenstandsschäfte sind 5 bis 15 Zentimeter lang und behaart.
Die Blütenstiele sind ebenfalls behaart und 3 bis 35 Millimeter lang.
Die zwittrigen Blüten sind radiärsymmetrisch und fünfzählig mit doppelter Blütenhülle.
Der Blütenkelch ist bei einem Durchmesser von 1,5 bis 2 Zentimetern glockenförmig und fünflappig.
Die Kelchlappen sind spitz bis stark zugespitzt.
Die Kronblätter sind weiß bis blau, die Krone ist doppelt so lang wie der Kelch und hat einen Durchmesser von 3,5 bis 4 Zentimeter.
Die gelben Staubbeutel stehen frei, aufrecht und porig.
=== Frucht und Samen
Die Frucht ist eine gelblich-grüne, zweikammerige Beere mit vielen Samen, die aufgrund des enthaltenen Solanins nicht für den menschlichen Verzehr geeignet ist.
== Ontogenese
Die Keimung erfolgt epigäisch.
Am Beginn treten nur die Wurzelanlage und das Hypokotyl aus der Samenschale hervor, während die Keimblätter zunächst noch in ihr verbleiben.
Erst später verlassen auch sie die Samenschale, ergrünen und werden zu den ersten Assimilationsorganen.
Die zunächst gebildeten Primärblätter sind noch einfacher gebaut als die später gefiederten Folgeblätter.
An den basalen Teilen des Sprosses treiben Achselknospen aus, die in den Boden eindringen und dort waagrecht (plagiotrop) ausläuferartig weiterwachsen und zu den Stolonen werden.
Anstatt Laubblättern tragen sie Schuppenblätter.
Die Enden dieser Ausläufer verdicken sich und wandeln sich in die Knollen um.
Es handelt sich hierbei um ein primäres Dickenwachstum.
Es sind also Sprossknollen.
Die Knolle besitzt nur kleine, schuppenartige Blätter, die jedoch hinfällig sind, also früh abfallen.
In den Achseln der Blattnarben sitzen die Knospen (hier Augen genannt), aus denen die Knolle nach der Ruhephase wieder austreibt.
Die Knolle ist polar differenziert:
Die Basis, das der Mutterpflanze zugewendete Ende, wird Nabelende genannt.
Es ist die Ansatzstelle des Ausläufers, der nach Reifung der Knolle zugrunde geht.
An der Spitze sitzt die Endknospe in einer grubenartigen Vertiefung.
Beim Wiederaustrieb wächst bevorzugt die Endknospe aus, die dann senkrecht (orthotrop) wachsend einen Luftspross bildet.
In den grünen Pflanzenteilen der Kartoffel konzentrieren sich Alkaloide, unter anderen Solanin, die eine natürliche Abwehrbarriere zum Beispiel gegen Bakterien und Insekten bilden.
Aus diesem Grund sind Kartoffeln, die im Licht gelagert grün geworden sind, nicht mehr genießbar.
== Genom
Das Potato Genome Sequencing Consortium, ein Team aus 29 Forschungsgruppen aus 14 Ländern, begann im Januar 2006 mit der Arbeit an der Sequenzierung.
Am 10. Juli 2011 wurde das Genom der Kartoffel in Nature veröffentlicht.
Es enthält mehr als 39.000 proteincodierende Gene.
Die Kartoffel hat 12 Chromosomen.
Einige Sorten sind tetraploid und andere diploid.
Die Sequenzierung des Genoms soll es Züchtern ermöglichen, Ertrag, Qualität, Nährwert und Krankheitsresistenz zu verbessern.
Auch soll die Zeit zur Kreation neuer Sorten (derzeit 10-12 Jahre) verkürzt werden.
Die wichtigste Entdeckung sind über 800 Krankheitsresistenzgene, von denen jedes potenziell zur Bekämpfung wichtiger Krankheiten wie Goldnematoden oder Kartoffelfäule eingesetzt werden kann.
== Herkunft
=== Ursprüngliche Herkunft
Die heute kultivierten Kartoffeln stammen von verschiedenen Landsorten ab, die in den Anden vom westlichen Venezuela bis nach Argentinien und der Insel Chiloe bzw. dem Chonos-Archipel im Süden Chiles vorkommen.
Auf Chiloe fand man die ältesten bekannten Spuren wilder Kartoffeln, man schätzt ihr Alter auf 13.000 Jahre.
Die chilenischen Landsorten stammen ihrerseits jedoch vermutlich von den peruanischen Andensorten (Solanum tuberosum ssp. andigenum (Juz. & Bukasov) Hawkes) ab, die wahrscheinlich nach Hybridisierung mit der Wildart Solanum tarijense entstanden.
Diese Wildart ist in Bolivien und Argentinien zu finden.
In dem lange Zeit als Ursprungsland der Kartoffel angesehenen Peru gibt es wiederum mehr als 3.000 endemische Kartoffelsorten.
Die meisten können nur in den peruanischen Anden angebaut werden, weil sie aufgrund ihrer geologischen und klimatischen Ansprüche in anderen Weltgegenden nicht gedeihen.
Der Hauptunterschied der Andenkartoffel zu den in anderen Anbaugebieten kultivierten Sorten besteht darin, dass sie an andere Lichtverhältnisse (Tag- und Nachtzyklus) angepasst ist.
=== Kultivierung
Von andinen Siedlungskulturen wurde die Kartoffel bereits vor schätzungsweise 8000 Jahren domestiziert.
In den Chibcha-Sprachen wurde sie iouza oder iomui genannt; bei den Chono auf Chiloe hieß die Pflanze aquina.
Auf Quechua, der Sprache des Inkareiches, setzte sich der Name papa durch, der die vorinkanischen Bezeichnungen bei den von den Inka unterworfenen Völkern ersetzte und sich im Spanischen des gesamten südamerikanischen, karibischen und kanarischen Raums bis heute erhalten hat.
Das im heutigen Bolivien gesprochene Aymara verwendete die Bezeichnungen amka und choque; im Atacamagebiet hieß die Kartoffel chusli und auf Mapudungun bei den Mapuche heißt sie poni (alle Namen in spanischer Schreibweise).
Der aus der Kartoffel gewonnene haltbare und leicht zu transportierende Chuno wird als das für die Entwicklung des Andenraums zentrale Lebensmittel beschrieben, das die Entstehung präkolumbischer andiner Hochkulturen wie der von Tiwanaku und der Inka ermöglicht hat.
Wann, wie und durch wen die Kartoffel nach Europa kam, ist bis heute nicht genau geklärt.
Auf ihrem Weg von Südamerika nach Spanien machte die Kartoffel Zwischenstation auf den (spanischen) Kanarischen Inseln.
Dies ist bekannt, weil im November 1567 drei Fässer, die Kartoffeln, Orangen und grüne Zitronen enthielten, von Gran Canaria nach Antwerpen, und im Jahre 1574 zwei Fässer mit Kartoffeln von Teneriffa via Gran Canaria nach Rouen verschifft wurden.
Geht man davon aus, dass mindestens fünf Jahre nötig waren, um so viele Kartoffeln zu erhalten, dass sie zum Exportartikel werden konnten, so fand die Einbürgerung der Pflanze auf den Kanaren spätestens 1562 statt.
Der früheste Beleg für die Kartoffel in Spanien findet sich in den Büchern des Hospital de la Sangre in Sevilla, das im Jahre 1573 Kartoffeln eingekauft hat.
Man nimmt an, dass die Kartoffel Spanien frühestens 1564/65 und spätestens 1570 erreicht hat, da ansonsten der Botaniker Clusius, der das Land 1564 auf der Suche nach neuen Pflanzen bereiste, sie wohl bemerkt hätte.
Von Spanien aus gelangte die Kartoffel nach Italien und breitete sich dann langsam auf dem europäischen Festland aus.
Auf die britischen Inseln soll die Kartoffel ohne den Umweg über Spanien gelangt sein.
Wer die Kartoffel dorthin gebracht hat, ist nicht geklärt.
Francis Drake war es jedenfalls nicht, wahrscheinlich auch nicht Walter Raleigh oder Thomas Harriot, Namen, die immer wieder in diesem Zusammenhang genannt werden.
Erstmals belegt ist die Kartoffel in England im 1596 in London erschienenen Katalog der Pflanzen, die der Botaniker John Gerard in seinem Garten in Holborn züchtete.
Im gleichen Jahr verlieh Caspar Bauhin der Kartoffel den wissenschaftlichen Namen Solanum tuberosum.
Nach Europa wurde die Kartoffel vielfach wegen der schönen Blüte und des üppigen Laubes als reine Zierpflanze importiert und als seltene Pflanze in botanische Gärten aufgenommen.
Mitte des 17. Jahrhunderts tauchte sie in den Niederlanden, in Italien und in Burgund auf.
In Deutschland sollen die ersten Kartoffeln während der Regierung Ferdinand III. 1647 in Pilgramsreuth (Rehau), Oberfranken angebaut worden sein.
Im Stift Seitenstetten in Niederösterreich verfasste der Benediktinerabt Caspar Plautz ein Kochbuch mit Kartoffelrezepten, das bereits 1621 in Linz erschien.
Als erster deutscher Fürst, der in seinem Land den Kartoffelbau einführte, gilt zudem Markgraf Christian Ernst (Brandenburg-Bayreuth); allerdings fehlte es zur Umsetzung an der Bereitschaft der Bauern.
Der Anbau in großem Stil begann 1684 in Lancashire, 1716 in Sachsen, 1728 in Schottland, 1738 in Preußen und 1783 in Frankreich.
Über eine Besonderheit der Landwirtschaft wird berichtet: "In den nördlichen Gegenden unseres Braunschweiger Landes soll der Überlieferung nach die Kartoffel zuerst durch die 1748 aus den Niederlanden heimkehrenden Truppen verbreitet sein, indem sie dieselben in ihren Tornistern als Neuheit mitbrachten und ihre Angehörigen zum Anbau derselben bewogen.
Vor Wendeburg und Zweidorf erfolgte derselbe noch im Jahre 1748. - In der Stadt Braunschweig werden Erdtuffeln zuerst im Jahre 1753 unter den Gartenfrüchten erwähnt." Auf Vorschlag des Hofjägermeisters Georg von Langen und mit herzoglicher Genehmigung vom 3. November 1747 begann im folgenden Jahr 1748 der Kartoffelanbau bei Braunlage im Harz.
Leider stellte sich der gewünschte Erfolg nicht ein und 1751 verweigerten die dortigen Bauern den weiteren Anbau.
Immerhin erinnert im Wald (Forstort Brandhai) südlich von Braunlage das etwa zwei Meter hohe Kartoffeldenkmal, ein aufrecht stehender Stein mit Inschrifttafel, an diese Neuerung.
Die Inschrift lautet: "Hier sind 1748 die ersten Versuche mit dem Anbau der Kartoffel gemacht.
Der Name ,Kartoffelhecke' erinnerte daran noch 1885".
Außerhalb tropischer, arktischer und subarktischer Klimazonen wird die Kartoffel heute weltweit angebaut.
Nachdem sich ihre Kultur in Europa durchgesetzt hatte und die Kartoffel zu einem Grundnahrungsmittel geworden war, brachten Europäer sie überall mit, wo sie später Fuß fassten.
Im Einzelhandel werden heute neben den einheimischen Kartoffeln auch solche aus Sizilien, von den Kanarischen Inseln, aus Ägypten oder aus Südafrika angeboten.
Auf Teneriffa oder auf Madeira wachsen Kartoffeln unter Palmen und neben Bananengärten.
Dort sind zwei Ernten im Jahr möglich, der Export erfolgt vornehmlich in die Staaten der Europäischen Union.
Aus Gründen des Ertrags werden Kartoffeln im Alpenraum nur noch selten bis auf 2.000 Meter Höhe angebaut.
Eine dieser Anbauinseln ist der Lungau (Österreich), wo unter der Bezeichnung Lungauer Eachtling auf 150 ha verschiedene Sorten angebaut werden.
=== Biotechnologie
Die Stärke der transgenen Kartoffelsorte Amflora besteht durch Ausschalten der Amylose-Synthese mit Antisense-RNA fast ausschließlich aus Amylopektin und ist somit für industrielle Anwendungen geeignet.
Amflora wurde im März 2010 zum Anbau zugelassen, die Genehmigung wurde jedoch inzwischen wieder zurückgezogen.
Parallel dazu hat das Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie (IME) mit dem TILLING-Verfahren eine Kartoffelsorte gezüchtet, die als Stärke ausschließlich Amylopektin enthält.
Dieses Verfahren kommt ohne Gentechnik aus, so dass es sich um eine konventionelle Kartoffel handelt.
Von besonderer Bedeutung sind Kartoffelsorten die gegen Krautfäule resistent sind.
Zunächst wurde die Kartoffel Fortuna entwickelt, die aber als transgene Pflanze fremde DNA enthält und sich somit nicht durchsetzen konnte.
In der Folge wurden Kartoffeln hergestellt, in die Resistenzgene aus Wildkartoffeln eingefügt wurden.
Sie enthalten keine Fremdgene und werden als cisgene Kartoffeln bezeichnet.
Da sie nur Gene aus der Kartoffel enthalten, ist ein Auskreuzen von Transgenen auf andere Kartoffelpflanzen unmöglich.
Somit ist die Koexistenz kein Problem.
Diese cisgenen Kartoffeln können Kartoffelsorten, in die durch konventionelle Züchtung Resistenzgene eingebracht werden, gleichgesetzt werden.
Dazu gehört zum Beispiel die Kartoffelsorte Bionica, die für den biologischen Landbau entwickelt wurde.
Die cisgenen Kartoffeln sind aber für den Anbau in Europa nicht zugelassen, da sie als GVO eingestuft werden.
Diese Einschränkung des Anbaus cisgener Kartoffeln ist zurzeit sehr umstritten.
Im Jahr 2017 ist in den USA die cisgene Kartoffel Innate (2. Generation) für den Anbau und Verzehr zugelassen worden.
Neben der Resistenz gegen die Krautfäule ist diese Kartoffel weniger anfällig gegen Druckflecken und Qualitätseinbuße bei Lagerung in der Kälte.
Zusätzlich enthält sie weniger Asparagin, so dass beim starken Erhitzen weniger giftiges Acrylamid entsteht.
Alle diese vier neuen Eigenschaften wurden ohne Einführen von Fremd-DNA erhalten.
Weltweit sind im August 2017 47 unterschiedliche gentechnisch veränderte Kartoffeln zum Anbau und Verkauf zugelassen.
Der Anbau ist mit weniger als 0,01 % der Gesamtfläche an transgenem Anbau auch in den USA sehr bescheiden.
== Systematik
Solanum tuberosum wird innerhalb der Gattung der Nachtschatten (Solanum) in die Sektion Petota eingeordnet.
Zu dieser Sektion gehören schätzungsweise 190 Arten, von denen viele Wildarten sind (ebenfalls knollentragend).
Zudem existiert eine große Anzahl an südamerikanischen Landsorten, die zum Teil mit zu Solanum tuberosum gerechnet werden, andererseits jedoch auch in bis zu 21 eigene Arten aufgeteilt werden.
Die nächsten wilden Verwandten der kultivierten Kartoffel werden im Solanum brevicaule-Komplex zusammengefasst.
Aufgrund phylogenetischer Untersuchungen konnte die Herkunft der südamerikanischen Landsorten und damit auch der kultivierten Kartoffel auf die südperuanische Art Solanum bukasovii aus dem Solanum brevicaule-Komplex zurückgeführt werden.
Die Ergebnisse dieser Untersuchung widerlegten damit die These, dass die kultivierten Kartoffeln mehrere Ursprünge besitzen.
== Kartoffelanbau
=== Wirtschaftliche Bedeutung
Laut der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation FAO betrug im Jahr 2018 die Weltproduktion 368,2 Millionen Tonnen Kartoffeln.
Die gesamte Anbaufläche betrug 17,6 Millionen Hektar.
Der durchschnittliche Ertrag lag bei 20,9 t/ha.
Die nachfolgende Tabelle gibt eine Übersicht über die 20 wichtigsten Anbauländer von Kartoffeln, die insgesamt 79,8 % der weltweiten Gesamtmenge produzierten.
Zum Vergleich:
Im Jahr 2018 wurden in Österreich 697.931 t und in der Schweiz 417.156 t geerntet.
Die nachfolgende Tabelle gibt eine Übersicht über die zehn wichtigsten Exportländer von Kartoffeln nach Wert in US-Dollar.
=== Fläche, Ertrag und Handel in Deutschland
In Deutschland nahm die Anbaufläche bis 2018 stark ab.
Laut FAO lag die Anbaufläche 2018 bei 252.200 ha (2007 275.000 ha).
Der durchschnittliche Hektarertrag lag bei 35,4 t/ha (2009: 44,3 t/ha).
Die Erntemenge lag seit Jahren zwischen 10 und 11 Mio.
t.
Deutschland ist zudem wichtigstes Importland für Frühkartoffeln, die überwiegend aus Frankreich, Italien und Ägypten kommen.
Der Pro-Kopf-Verbrauch lag dort in den Jahren 2012/2013 bei 55,1 kg.
Hans-Jürgen Teuteberg versuchte den Pro-Kopf-Verbrauch von Lebensmitteln, darunter Kartoffeln, in Deutschland seit Beginn der Industrialisierung nachzuberechnen.
=== Anbaubedingungen
Unter guten Anbaubedingungen können von einem Hektar Ackerland in subtropischen Gebieten zwischen 25 und 35 Tonnen geerntet werden, im tropischen Klima erreichen die Ernten 15 bis 25 Tonnen je Hektar.
Für kultivierte Kartoffeln liegen die optimalen Temperaturbedingungen bei einem Tagesmittel zwischen 18 und 20 °C.
Um die Knollenbildung zu fördern, ist eine Maximalnachttemperatur von 15 °C erforderlich, für das Knollenwachstum ist eine Bodentemperatur von 15 bis 18 °C optimal.
Sinken die Temperaturen unter 10 oder steigen sie über 30 °C, stellt die Pflanze das Wachstum nahezu ein.
Kultivierte Kartoffeln werden in frühe (90 bis 120 Tage), mittlere (120 bis 150 Tage) und späte (150 bis 180 Tage) Sorten unterteilt.
Das Setzen der Pflanzkartoffeln setzt eine Bodentemperatur von mindestens 8 °C voraus; die Bodentemperatur darf geringer sein, wenn das Pflanzgut vorgekeimt oder zumindest in Keimstimmung gebracht wurde oder aber die Knollen unter Folie gesetzt werden.
Um die Pflanzkartoffeln in Keimstimmung zu bringen, ist eine zwei- bis dreiwöchige Lagerung bei Temperaturen um 10 °C erforderlich oder eine drei- bis viertägige bei Temperaturen um 20 °C.
Werden die Pflanzkartoffeln länger als diese Zeiträume bei den genannten Temperaturen gelagert und dem Licht ausgesetzt, so keimen sie vor.
Durch das Setzen vorgekeimter oder zumindest in Keimstimmung gebrachter Kartoffeln - bei vorgekeimten Kartoffeln ist eine Keimlänge von 15 bis 20 mm erstrebenswert - lässt sich neben einem frühen Auflaufen und Reihenschluss durch Altersresistenz eine geringere Gefahr bakterieller oder pilzlicher Pflanzenkrankheiten sicherstellen.
Wird bei zu kalten Temperaturen gepflanzt, kann sich die Wachstumszeit bis zur Ernte erheblich verlängern.
Zum erfolgreichen Anbau früher Kartoffelsorten ist ein Langtag von 15 bis 17 Stunden erforderlich, spätreifende Sorten erzielen sowohl unter Kurztags- als auch Langtagsbedingungen gute Ernten.
Siehe dazu Photoperiodismus.
Um die Ausbreitung von Krankheiten und Schädlingen zu unterbinden, wird empfohlen, ein Feld nur alle drei Jahre mit Kartoffeln zu bestellen.
Der pH-Wert des Bodens sollte zwischen 5 und 6 liegen, der Bedarf an Nährstoffen liegt bei 80 bis 120 kg Stickstoff je Hektar, 50 bis 80 kg Phosphor je Hektar und 125 bis 160 kg Kalium je Hektar.
Der beste Ertrag für Sorten mit einer Reifezeit von 120 bis 150 Tagen wird bei einer Wassermenge von 500 bis 700 mm jährlichem Niederschlag erreicht.
In Deutschland liegen die Erträge meist bei 30 bis 50 Tonnen je Hektar Anbaufläche.
Bei einzelnen Stärkekartoffelsorten wird bei Einsatz gezielter Bewässerung über 80 Tonnen Ertrag je Hektar berichtet.
Der Anbau von Kartoffeln ist grundsätzlich problematisch im Hinblick auf die erhöhte Gefahr von Bodenerosion durch Wasser.
=== Europa
Die Vorbereitung des Ackers auf den Anbau von Kartoffeln beginnt in der Regel mit einer wendenden Grundbodenbearbeitung durch Pflügen entweder im vorhergehenden Herbst, um vor allem bei schweren Böden den Effekt der Frostgare auszunutzen, oder im Frühjahr.
Bei Herbstpflugfurche erfolgt im Frühjahr nochmals eine lockernde Bodenbearbeitung durch nichtwendende Geräte auf rund 15 cm Tiefe.
Das Pflanzbett sollte abgesetzt, feinkrümelig, klutenfrei und trocken sein, um den Legevorgang der Pflanzkartoffeln, den Dammaufbau, etwaige mechanische Pflegemaßnahmen und die Ernte zu erleichtern.
Der Boden sollte einen guten Luft-, Wasser- und Wärmeaustausch ermöglichen.
Flache, große und zusammenhängende Flächen mit feinen, sandigen Böden ohne Steine eignen sich besonders für den Kartoffelanbau.
Zudem sind Gebiete mit geringerer Luftfeuchtigkeit, z. B. in trockeneren Regionen oder in höheren Lagen wegen des reduzierten Krankheitsrisikos besonders interessant für den Kartoffelanbau.
Die Kartoffeln werden in allen Systemen in Dämmen angebaut, was dem vorher erwähnten Anspruch an den Boden entgegenkommt.
Die Pflanzendichte und -anordnung im Feld (Reihen- und Pflanzenabstände) sind abhängig vom Nutzungszweck:
Größere Bestandsdichten sind typisch für die Erzeugung von Pflanzgut und haben kleinere Knollen zur Folge.
Beim Anbau der Kartoffeln für Nahrungszwecke sind die Bestandesdichten geringer und die Knollen größer.
Angestrebt werden zum Beispiel beim Anbau für Speisezwecke zwischen 40.000 und 45.000 Pflanzen je Hektar, zur Erzeugung von Pflanzkartoffeln aber rund 60.000 Pflanzen je Hektar.
Das Setzen der Pflanzkartoffeln erfolgt durch spezielle Legemaschinen, welche die Knollen in eine Tiefe von 8 bis 10 cm setzen und anschließend den Boden wieder in Dammform schließen.
Der Abstand der Reihen beträgt zwischen 60 und 90 cm; in Hinblick auf Spurweiten und Reifenbreiten der verwendeten Maschinen ist in Deutschland ein Reihenabstand von 75 cm gebräuchlich.
Der Abstand der Pflanzen zueinander in der Reihe variiert je nach angestrebter Bestandesdichte zwischen 25 und 40 cm.
Die Unkrautregulierung kann durch mechanische Bekämpfungsmaßnahmen, thermische Verfahren, den Einsatz von Herbiziden oder durch Kombinationen dieser Bekämpfungsmethoden erfolgen.
Im konventionellen Landbau ist die Unkrautbekämpfung durch Herbizide üblich, im ökologischen Landbau hingegen werden mechanische oder thermische Verfahren eingesetzt.
Die mechanische Unkrautbekämpfung kann mit folgenden Geräten betrieben werden:
Hackgerät mit Gänsefußschar, Vielfachgerät, Rollsternhacke, Netzegge, Dammformer, Dammfräse, Dammstriegel oder gewöhnlicher Striegel.
Ziel der mechanischen Bekämpfung ist es, dass das keimende Unkraut aus dem Boden gelöst wird und dadurch in der Sonne verdorrt.
Diese Maßnahme muss bei entsprechendem Auflauf von Unkräutern so oft wie nötig wiederholt werden, bis die Kartoffelstauden den Boden vollständig abdecken.
Am Ende der Vegetationszeit stirbt das Kraut ab.
Es wird verbreitet auch abgetötet, wenn die Knollen genügend groß sind, um das Wachstum bei der optimalen Knollenbeschaffenheit zu unterbrechen, die Erntefähigkeit durch Lösen der Knollen von den Stolonen und Festigung der Schalen herbeizuführen und die Ansteckung der Knollen durch Krankheiten zu verhindern.
Für diese Abreifebehandlung gibt es verschiedene Methoden, welche vom Anbausystem abhängig sein können.
Dazu gehören das mechanische Zerstören der oberirdischen Pflanzenteile durch Abschlegeln oder der Einsatz von Herbiziden (Sikkation).
=== Anbau weltweit
Dank der großen Anpassungsfähigkeit der Kartoffel wird diese heutzutage praktisch auf der ganzen Welt angebaut.
Während der Anbau in entwickelten Ländern über die letzten zwei Jahrzehnte tendenziell abgenommen hat, war in Drittweltländern eine Zunahme zu beobachten, am deutlichsten in Asien.
Diese Zunahme beruht sowohl auf der Ausdehnung der Anbauflächen wie auf der einfachen Einbeziehung der Kartoffel in bestehende Anbausysteme:
Die Entwicklung früh reifender Sorten mit einer Vegetationszeit von 80 bis 100 Tagen erlaubt es z. B. in Indien, die Anbaupause zwischen Reis- und Weizenanbau ideal zu nutzen.
Die Anbautechniken in der Dritten Welt sind sehr unterschiedlich, je nach Wachstums- und Marktbedingungen.
In den Anden, Zentralafrika und dem Himalaja werden Kartoffeln hauptsächlich von kleinen Subsistenzbetrieben von Hand angebaut.
Ansonsten ist der Anbau in den meisten Regionen stark mechanisiert worden.
=== Anbaubeispiel Afrika - Äthiopien
In Äthiopien werden Kartoffeln hauptsächlich in Rotations- und Mischanbau (multicropping)-Systemen während der großen Regenzeit angebaut.
Die Saatbettbereitung wird vor der Regenzeit durchgeführt, meist ein bis zwei Monate vor dem Pflanzen.
In vielen Regionen ist diese Feldbestellung noch mit Handarbeit oder mit Hilfe von Ochsen verbunden.
Als Pflanzgut werden hauptsächlich ganze Knollen verwendet, da diese weniger anfällig auf Krankheiten sind und chemische Pflanzenschutzmittel kaum verwendet werden.
Auch die Unkrautkontrolle wird hauptsächlich von Hand erledigt.
=== Anbaubeispiel Eurasien - Indien
Die Großzahl der landwirtschaftlichen Betriebe in Indien sind kleine Familienbetriebe.
Die Kartoffelproduktion erfolgt während des Monsuns von Juli bis September, wie auch im Winter, allerdings nur bei Bewässerung.
Je nach Region sind Rotationen von Mais-Kartoffel-Weizen bzw. mit Reis oder Jute üblich.
=== Anbaubeispiel Amerika - Peru
Peru liegt im Ursprungsgebiet der Kartoffel und noch heute gibt es viele wilde Sorten.
Seit ungefähr 7.000 Jahren werden Kartoffeln angebaut, sie stellten lange Zeit das Hauptnahrungsmittel der Menschen dar.
Der Hauptanteil der Kartoffelernte wird von Kleinbauern mit weniger als 3 ha Anbaufläche produziert.
Grundsätzlich ist der Kartoffelanbau in zwei Zyklen aufgeteilt: das "frühe Pflanzen" und das "große Pflanzen".
Je nach Gegend sind die beiden Zyklen unterschiedlich wichtig.
In der Fruchtfolge folgen auf Kartoffeln zuerst meist andere südamerikanische Wurzel- oder Knollenfrüchte und danach Quinoa oder Gerste.
=== Das Internationale Jahr der Kartoffel 2008
Einer Deklaration der UN-Generalversammlung vom November 2005 folgend, wurde am 18. Oktober 2007 in New York das Jahr 2008 als das Internationale Jahr der Kartoffel von den Vereinten Nationen eingeführt.
Die Mission des Internationalen Jahrs der Kartoffel ist, das Bewusstsein für die Bedeutung der Kartoffel als Nahrungsmittel in den Entwicklungsländern zu steigern, Forschung und Entwicklung kartoffelbasierter Systeme zu fördern und damit zum Erreichen der Millenniumsentwicklungsziele der Vereinten Nationen beizutragen.
Die Kartoffel hat ein erhebliches Potenzial, bei der Bekämpfung der Unterernährung beizutragen.
Aus Anlass des Jahrs der Kartoffel gab die Schweizerische Post zudem am 4. März 2008 eine Sonderbriefmarke im Wert von 85 Rappen heraus.
== Durchschnittliche Zusammensetzung
Die Zusammensetzung von Kartoffeln schwankt naturgemäß, sowohl in Abhängigkeit von den Umweltbedingungen (Boden, Klima) als auch von der Anbautechnik (Düngung, Pflanzenschutz).
Der physiologische Brennwert beträgt 297 kJ (70 kcal) je 100 g essbarem Anteil.
Angaben je 100 g essbarem Anteil:
Es lassen sich etwa 140 chemische Verbindungen in rohen, gekochten oder dehydrierten Kartoffeln finden, die für den Geschmack und den Geruch der Knolle verantwortlich sind.
Die wichtigsten sind 1-Octen-3-ol, (E)-2-Octenol, (E)-2-Octanal und Geraniol sowie 2-Isopropyl-3-methoxypyrazin, das die "erdige" Note im Geruch und Geschmack hervorruft.
Derivate des Pyrazin sind es, die das Aroma gebackener Kartoffeln ausmachen.
Eiweiß enthalten Kartoffeln in geringer Menge, aber hochwertig.
Von allen pflanzlichen Eiweißlieferanten hat sie den höchsten Anteil an verwertbarem Eiweiß, das Kartoffeleiweiß verfügt über eine hohe biologische Wertigkeit.
Alkaloide in Kartoffeln
Kartoffelschalen und ergrünte Kartoffeln enthalten gegenüber geschälten normalen Kartoffeln ein Mehrfaches an Alkaloiden, allen voran das für die Gattung der Nachtschatten typische Solanin.
Es kommt in allen Teilen einer Kartoffelpflanze vor.
Bei Tageslicht gelagerte Kartoffeln ergrünen, was ein Zeichen für einen erhöhten Solaningehalt ist.
Aus diesem Grund sollte man Kartoffelschalen, grüne Kartoffeln und Kartoffelkeime nicht für die Ernährung oder Fütterung verwenden.
Um die Aufnahme von Glykoalakoiden wie Solanin möglichst gering zu halten, riet 2018 das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) Verbrauchern zudem, dass sie grundsätzlich nur frische und unbeschädigte Kartoffeln mit Schale essen sollten.
Kleine Kinder sollten generell keine ungeschälten Kartoffeln verzehren.
Darüber hinaus wird in der Publikation des Instituts empfohlen, das Kochwasser von Kartoffeln nicht erneut zu verwenden und Frittierfett für Kartoffelprodukte regelmäßig auszutauschen.
Weisen Kartoffelgerichte einen bitteren Geschmack auf, solle auf einen Verzehr verzichtet werden.
Der Solaningehalt älterer Kartoffelsorten war wesentlich höher als heute.
Zeitgenössische Kartoffelsorten weisen einen Solaningehalt von 3 bis 7 mg/100 g auf, hauptsächlich aber in der Schale.
Die Dosis von 200 mg Solanin, bei der erste Vergiftungserscheinungen bei erwachsenen Menschen auftreten können, entsprechen einem Genuss von drei bis sieben Kilogramm ungeschälter roher Kartoffeln.
Durch Lagerung im Dunkeln, Schälung und Zubereitung wird der Gehalt an Solanin reduziert bzw. abgebaut.
Die erhältlichen Kartoffelsorten haben unter den üblichen Bedingungen keinen gesundheitlich bedenklichen Glycoalkaloid-Gehalt.
Grüne Knollen und Keimlinge enthalten neben Solanin auch Chaconin und Leptine.
Da Untersuchungen zur Wirkung dieser Stoffe auf den Organismus von Kleinkindern und geschwächten Personen nicht bekannt sind, sollte man diesen Personenkreis vom Verzehr auch kleiner Mengen ergrünter Kartoffeln abhalten.
== Kartoffelsorten
Weltweit gibt es rund 7000 Kartoffelsorten.
Diese Sorten sind aufgrund der vielen verschiedenen Verwendungszwecke und der geographisch weit auseinander liegenden Anbaugebiete gezüchtet worden.
Zudem werden ständig weitere Sorten entwickelt.
Die weltweit größte Gendatenbank mit zirka 100 wilden und 3800 in den Anden traditionell kultivierten Kartoffelsorten unterhält das internationale Kartoffelinstitut mit Sitz in Lima, Peru.
Die verschiedenen Sorten können nach der Reifezeit und dem Verwendungszweck unterschieden werden:
=== Reifezeit
Das Kriterium der Reifezeit ist für den Produzenten von großer Wichtigkeit.
Die Sortenwahl hängt von den klimatischen Bedingungen und der Dauer der Vegetationsperiode ab.
Folgende Kategorien werden unterschieden:
=== Verwendungszweck
Speisekartoffeln werden nach ihren Kocheigenschaften unterschieden.
Nach der Handelsklassenverordnung müssen alle im Handel (auch lose) angebotenen Kartoffeln nach diesen Kocheigenschaften eingeordnet werden.
In der EU werden Speisekartoffeln in vier Kochtypen eingeteilt, die mit den Buchstaben A bis D sowie Kombinationen daraus bezeichnet werden.
Deutsche Kartoffeln werden darüber hinaus mit einem farbigen Streifen auf der Verpackung gekennzeichnet.
=== Weitere Unterscheidungskriterien
Kartoffelsorten sind in Deutschland beim Bundessortenamt in Hannover registriert und unterliegen für dreißig Jahre einem Sortenschutz.
Dies bedeutet, dass bei Anbau Lizenzabgaben an den jeweiligen Schutzrechtsinhaber fällig werden können.
Dadurch kann es zu Konflikten mit Anbietern kommen, etwa wenn etablierte Sorten nach Ablauf der Schutzfrist vom Markt genommen werden - ein freier Verkauf von Saatgut ist nicht mehr erlaubt (siehe Kartoffelsorte Linda).
Die Vermehrung aus eigenen Beständen und der Verkauf zum Verbrauch sind dagegen erlaubt.
Viele alte Kartoffelsorten kommen demzufolge nur noch in geringen Mengen in den Verkauf oder sind überhaupt nicht mehr erhältlich.
In der Schweiz wird die Weiterentwicklung der Kartoffel von den Forschungsstationen Agroscope Changins-Wädenswil (ACW) und Agroscope Reckenholz-Tänikon (ART) betrieben.
Die aktuelle Sortenliste umfasst 31 Sorten.
== Kartoffelkrankheiten und Schädlinge
Kartoffeln können durch verschiedene Ursachen geschädigt werden.
Dazu zählen durch Pilze, Bakterien oder Viren ausgelöste Krankheiten.
Schädigung treten außerdem durch Insekten, Asseln, Fadenwürmer oder Nagetiere auf.
=== Kartoffelkrankheiten
=== Schädlinge
Insekten
Asseln
Fadenwürmer (Nematoda)
Nagetiere (Rodentia)
== Lagerung
Damit Kartoffeln das gesamte Jahr über zur Verarbeitung und zum Verzehr zur Verfügung stehen, wird einerseits auf Ware aus Anbaugebieten mit anderen klimatischen Bedingungen zurückgegriffen, andererseits aber auch in bedeutendem Umfang die hiesige Ernte eingelagert.
Da ein Keimen der Kartoffeln im Lager den Stoffwechsel in den Knollen verstärkt und zu einer Veränderung der Inhaltsstoffe führt, ist es das Hauptziel, das Keimen zu unterdrücken.
Daneben soll eine Infektion mit Pilzen oder Bakterien oder Schädlingsbefall verhindert werden.
Die Lagerverluste können bezogen auf das Gewicht bei günstigstenfalls 4 % liegen, bei einem Verderb aber auch die komplette eingebrachte Ernte ausmachen.
Selbst unter günstigsten Bedingungen findet aufgrund des fortlaufenden Stoffwechsels in den Kartoffelknollen ein allmählicher Abbau der Stärke in Zucker und letztlich Kohlendioxid statt.
Bei professioneller Lagerung werden die Kartoffeln zunächst allmählich (höchstens ein bis zwei °C pro Tag) heruntergekühlt und abgetrocknet.
Die Knollen haben den geringsten Stoffwechsel bei einer Lagertemperatur von 3 °C.
Derart niedrige Temperaturen bedingen allerdings eine erhöhte Zuckerproduktion, was für die Verwendung der Knollen zur Nahrungsmittelproduktion ungünstig ist.
Die Aufbewahrung von Speisekartoffeln erfolgt daher in dunklen, gut belüfteten Lagerstätten bei 5 °C bis 10 °C und etwa 90 % Luftfeuchtigkeit.
Kartoffeln aus konventioneller Landwirtschaft werden überdies zur Unterstützung der Lagerungsziele verbreitet mit Keimhemmungsmitteln (v. a. Chlorpropham) und Fungiziden behandelt, was durch den Zusatz "nach der Ernte behandelt" auf dem Etikett gekennzeichnet wird.
Bei Ware, die nach der EG-Öko-Verordnung oder strengeren Kriterien am Markt angeboten werden soll, ist das nicht erlaubt.
Die Lagerung von Pflanzkartoffeln dagegen erfolgt sortenabhängig entweder bei Temperaturen von 2 bis 3 °C oder 6 bis 7 °C.
Überhöhte Lagertemperaturen und Lichteinfall begünstigen das Keimen und "Grünwerden" der Knollen und damit die Bildung giftigen Solanins.
Zu trockene Lagerung lässt die wasserhaltigen Knollen welken, ebenso gilt es Schimmelbildung durch Feuchtigkeitsstau zu vermeiden.
Des Weiteren verhindert eine niedrige Schütthöhe schädliche Druckstellen.
Ein gemeinsames Lagern mit Obst (wie etwa Äpfeln) ist nicht empfehlenswert.
Aufgrund der Anforderungen an Lagertemperatur und Luftfeuchtigkeit erfordert eine sachgemäße Kartoffellagerung vielfach künstliche Belüftung, Beheizung oder auch Kühlung.
Dadurch ist das Lagern kostenintensiv.
== Verwendung
Kartoffeln finden Verwendung als Nahrungs- und Futtermittel sowie zur Herstellung von Stärke und Alkohol.
In Deutschland werden fast 60 % der Kartoffelernte unmittelbar als Nahrungsmittel verwendet.
Etwa 30 % der Kartoffelernte wird für die Herstellung von Stärke und etwa 4 % für die Ethanolgewinnung genutzt.
Weitere 6 % dienen als Saatgut und gerade 1,2 % als Futtermittel.
=== Speisekartoffeln
Seit Ende des Zweiten Weltkriegs werden in Deutschland immer weniger Kartoffeln konsumiert.
Der Verbrauch hat sich mehr als halbiert.
Die Nahrungsmittelindustrie bringt vermehrt Fertiggerichte aus Kartoffeln auf den Markt.
So steigt der Konsum von Kartoffelchips, Pommes frites, Kroketten, Fertig-Rösti und Kartoffelbrei aus Trockenflocken.
Als Beilage werden jedoch häufig Alternativen wie Reis und Teigwaren gewählt, deren Zubereitung noch einfacher ist.
Der durchschnittliche Kartoffelverbrauch je Einwohner verringerte sich in Deutschland von 70 kg im Jahr 2000 auf 57 kg im Jahr 2010.
In Deutschland erfolgt das Inverkehrbringen von Kartoffeln in den Handel seit 1956 nach den sogenannten Berliner Vereinbarungen.
Im Jahr 2010 wurden diese Bestimmungen letztmals aktualisiert.
Sie legen unter anderem standardisierte Größensortierungen und weitere Qualitätsmerkmale fest.
Kartoffeln haben einen hohen glykämischen Index.
Eine kanadische Studie zeigte, dass Kinder dennoch bis zu 40 % weniger Kalorien zu sich nehmen, wenn zu einer Mahlzeit Kartoffelmus als Beilage gereicht wird, und dass die Glucose- und Insulinwerte nach dem Essen geringer sind, wenn die Beilage aus Pommes frites bestand (jeweils im Vergleich zu Nudel- und Reisgerichten).
=== Futterkartoffeln
Seit dem 19. Jahrhundert werden in Mitteleuropa Schweine kaum noch in den Wald und auf die Weide getrieben, sondern im Stall gehalten.
Die für die Ernährung der Schweine ehedem wichtige Eichel und anderes Futter aus dem Wald wurden zunächst überwiegend durch die kostengünstigere Kartoffel ersetzt (mit Ausnahme der Schweine zur Herstellung von Spezialitäten wie dem Jamon Iberico de Bellota).
In den letzten Jahrzehnten werden immer mehr Mastmittel auf dem Weltmarkt eingekauft.
Gegen die niedrigen Weltmarktpreise des meist in Entwicklungsländern produzierten Soja hat die im Inland angebaute Kartoffel einen schweren Stand.
Da die Fütterung mit Kartoffeln im Vergleich zur Getreidefütterung aufwendiger ist, wurde sie in Deutschland zwischen 1970 und 1992 bedeutungslos.
=== Stärkekartoffeln
Kartoffeln gehören zu den Stärkepflanzen, die Organe mit einem hohen Gehalt an Stärke besitzen.
Stärke ist ein wichtiger Bestandteil der menschlichen und tierischen Ernährung.
Zudem kann die Stärke als nachwachsender Rohstoff sowohl stofflich als auch energetisch genutzt werden.
In Deutschland wurden im Jahr 2008 rund 1,53 Millionen Tonnen (Europa: 9,4 Millionen Tonnen) Stärke produziert.
Dabei stammten 42 % der produzierten Stärke aus der Kartoffel.
In Europa ist der Anteil der Kartoffel an der Stärkeproduktion mit 16 % bzw. 1,5 Millionen Tonnen geringer.
Ein Teil der Stärke wird in aufgereinigter Form gewonnen und in der Nahrungsmittelindustrie sowie für stofflich genutzt.
Stärke besteht - je nach Art - zu unterschiedlichen Anteilen aus dem verzweigten Amylopektin und der linearen (unverzweigten) Amylose.
Da die Industrie überwiegend Amylopektin benötigt, werden Stärkepflanzen mit möglichst hohem Amylopektingehalt bevorzugt.
In Deutschland verwendet die Papier- und Wellpappeindustrie jährlich etwa 50.000 bis 60.000 Tonnen native Kartoffelstärke mit hohem Amylopektingehalt, während mehr als 250.000 Tonnen für die Herstellung modifizierter Stärken (vor allem Dextrine, Stärkeester und -ether) genutzt werden.
Diese Modifikate werden zu etwa 50 % in der Papierindustrie als Papierstärke genutzt, weitere 17 % gehen in die Produktion von Pappen und Klebstoffen.
Das verbleibende Drittel wird von der Lebensmittelindustrie genutzt, vor allem für Fruchtzubereitungen und Milchprodukte.
=== Volksmedizin
Kartoffelsaft wird in der Volksmedizin innerlich bei Magenbeschwerden und äußerlich bei Verletzungen oder Geschwüren angewendet.
== Regionale Namen
Es bestehen zahlreiche Regionalnamen für die Kartoffel.
Das Wort Grumbier hat sich auch in den südslawischen Sprachen verbreitet: auf Slowenisch und Serbokroatisch heißt die Kartoffel krumpir.
Kumpir ist auch ein türkisches Gericht, das vor allem aus großen Kartoffeln besteht.
Im Ungarischen existiert neben der offiziellen Bezeichnung burgonya für die Kartoffel auch der Ausdruck krumpli.
Im Russischen (kartofel, kartoska) und Polnischen (kartofel) wurde dagegen "Kartoffel" als Fremdwort übernommen, wobei in Polen auch der Begriff ziemniak (Erdling) verbreitet ist.
Das tschechische brambor leitet sich hingegen von Braniborsko ab, tschechisch für Brandenburg, von wo aus die Kartoffel einst nach Böhmen eingeführt wurde.

Klexikon (einfache Sprache):
Die Kartoffel ist eine Pflanze, die entfernt mit Tomate, Paprika und Tabak verwandt ist.
Man nennt die Kartoffel in einigen Gegenden auch Erdapfel.
Das Wort Kartoffel geht auf einen lateinischen Ausdruck zurück, der Erdknolle bedeutet.
Die eigentliche Pflanze ist grün und leicht giftig.
Auch die Früchte kann man nicht essen.
Was man isst, das sind Knollen, die im Erdboden wachsen.
Die Knolle besteht vor allem aus Wasser und Stärke.
Stärke gehört zu den Kohlenhydraten wie Zucker oder viele Teile des Getreides.
Die Kartoffel stammt aus den Anden, einem Gebirge in Südamerika.
Schon die Inka haben sie angebaut.
Später haben spanische Entdecker die Pflanze kennengelernt.
Um das Jahr 1570 scheint sie zum ersten Mal nach Spanien gekommen zu sein.
Mit der Zeit baute man sie auch in anderen Ländern Europas und der Welt an.
Es gibt viele Geschichten, wer genau die Kartoffeln nach Europa gebracht hat.
Tatsächlich weiß man es nicht.
Viele Menschen hatten dank der Kartoffel genug zu essen.
Als aber die Kartoffelpflanzen krank wurden, zum Beispiel um das Jahr 1850 in Irland, verhungerten viele.
Heute bebauen die Menschen auf der Welt große Landflächen mit Kartoffeln, vor allem in Europa und Asien.
In diese Flächen würde Österreich zweimal hineinpassen.
Ein Deutscher isst im Jahr durchschnittlich etwa 50 Kilogramm Kartoffeln, also etwa jede Woche ein Kilogramm.
Kartoffeln kann man höchstens über einen Winter aufbewahren.
Später werden sie faul.
Man kann mit ihnen also keine Vorräte anlegen wie mit Getreide.
Kartoffeln werden erst gekocht, bevor man sie isst.
Oft werden aber gar nicht die gekochten Kartoffeln gegessen.
Die Industrie verarbeitet Kartoffeln zu Pommes frites, Chips oder anderen Produkten.