Ľuľok zemiakový

Vzhľad

Zemiak rastie ako bylina s hranatou, bohato rozvetvenou stonkou, priamou alebo poliehavou, porastenou krátkymi chĺpkami. Dorastá do výšky 60 až 100 cm, výnimočne až 1,5 m. Listy sú striedavé, mierne ochlpené, s drobnými žliazkami, stopkaté, pomerne veľké, 30 až 50 cm dlhé. Kvety sú najčastejšie biele, ružové alebo fialové so sýto žltými až oranžovými peľnicami. Plody sú zelené alebo žltozelené bobule s priemerom 2 až 4 cm obsahujúce biele semená. Podzemná časť je charakteristická zväzkovitými koreňmi s hľuzami rozličných elipsoidných až nepravidelných tvarov, najčastejšie s okrovo žltou až svetlohnedou, u niektorých kultivarov červenou až červenofialovou pokožkou.

Biológia

Ľuľok zemiakový je kultúrna rastlina s tetraploidným genómom (2n = 48). Zemiaky majú v každom lokuse 4 nezávislé gény. Zo všetkých kultúrnych plodín má zemiak najbohatšie genetické zdroje. Zemiak má dve centrá biodiverzity: tzv. andské centrum v okolí jazera Titicaca, kde rastú kultivary adaptované na podmienky krátkeho dňa, a čilské centrum v oblasti okolo 40° južnej geografickej šírky, s adaptáciou na dlhý deň. Z čilského centra pravdepodobne pochádzajú predchodcovia európskych kultúrnych odrôd. V týchto oblastiach sa vyskytujú mnohé lokálne kultúrne a polokultúrne odrody a tiež mnoho divokých príbuzných druhov s rôznym stupňom ploidie (až hexaploidné odrody). Mnohé z týchto divokých druhov sa dajú so zemiakom krížiť a tým je možné získavať požadované vlastnosti (skoré dozrievanie, odolnosť voči chorobám). Zemiaky na komerčné účely sa rozmnožujú vegetatívne z hľúz. Pravé semeno sa používa predovšetkým na šľachtiteľské účely. U mnohých kultúrnych odrôd však závažný problém pre šľachtenie predstavuje peľová sterilita.

Výskyt

Pôvodnou oblasťou výskytu zemiakov sú podhorské a horské oblasti Ánd v dnešnom Peru. V súčasnosti sa pestujú ako poľnohospodárska plodina prakticky na celom svete s výnimkou trópov, arktických a subarktických oblastí.

História

Na základe archeologických nálezov a podľa moderných molekulárnych metód sa dá usudzovať, že zemiaky boli domestikované v oblasti dnešného Peru približne pred 4 a 5 tisíckami rokov. V horských podmienkach, kde sa nedarilo kukurici, bola domestikácia zemiakov podmienkou vzniku vyspelejšej civilizácie. Inkovia nazývali tieto odolné hľuzy „papa“ a toto pomenovanie zostalo zemiakom v latinskoamerickej španielčine dodnes. Horské oblasti Peru, Bolívie a Čile sú dnes centrom biodiverzity zemiakov s veľkým množstvom lokálnych odrôd a divokých príbuzných. Zemiaky boli pre ríšu Inkov podobným darom nebies, akým bola pre ríšu Aztékov kukurica. Zemiaky sa konzumovali buď priamo, alebo sa uchovávali v podobe sušeného prášku (chuno). Inkovia z nich tiež vyrábali alkoholický nápoj „chacha“ podobný pivu. Okrem toho sa zemiaky využívali aj na medicínske účely. Na ich dôležitosť v uvedenej kultúre poukazuje aj niekoľko zemiakových božstiev.
Keď ríšu Inkov v prvej polovici 16. storočia dobyli Španieli, putovali do Európy okrem mnohých ton zlata a striebra aj niektoré exotické rastliny, medzi nimi aj zemiaky. V roku 1565 dostal prvú väčšiu zásielku zemiakov z Cusca ako dar španielsky kráľ Filip II. Neskôr začali španielski námorníci používať zemiaky ako hlavnú potravinu, čo im nevdojak pomáhalo ako prevencia proti skorbutu. Nezávisle od španielskych dobyvateľov sa zemiaky v roku 1585 dostali do Anglicka na palube slávnej Golden Hind Francisa Drakea. V Británii a predovšetkým v Írsku, ktoré má podobné prírodné podmienky ako horské oblasti Peru, sa zemiaky začali bežne pestovať v druhej polovici 17. storočia. Anglickí a írski kolonisti ich potom so sebou priviezli do Severnej Ameriky.
Zemiaky boli v kontinentálnej Európe spočiatku prijímané so značnou nedôverou a obavami. Ľudia ich považovali za pohanskú a nekresťanskú plodinu, za plodinu nečistú a ohrozujúcu zdravie. Prípadne sa používali iba ako okrasná exotická rastlina na dvoroch veľmožov a v kláštorných záhradách. Niektorí vtedajší lekári predpisovali zemiaky ako zaručený liek proti širokej škále ochorení od hnačiek po tuberkulózu. Dokonca sa odporúčali ako afrodiziakum. Tieto nepodložené tvrdenia a nedôvera voči zemiakom trvali takmer dve storočia. Až okolo roku 1740 rozpoznal význam zemiakov pruský kráľ Fridrich II. Veľký a nariadil ich pestovanie vo vtedajšom Prusku.

Zemiaky na Slovensku

Na Slovensko sa zemiaky dostali ešte neskôr, pravdepodobne okolo roku 1654 - prvýkrát sa o nich však zmienil až mních Cyprián z Červeného Kláštora v Pojednaní o poľnohospodárstve na Spiši z roku 1768. Iná zmienka z roku 1786 hovorí o tom, že zemiaky na územie Spiša priniesli tamojší rodáci študujúci na univerzitách v západnej Európe. Tomáš Šváby, jeden z týchto študentov, nechal zemiaky rozmnožiť vo Veľkej Lesnej. Odtiaľ potom vzišlo ľudové pomenovanie zemiakov - „švábka“, s ktorým sa aj v súčasnosti ešte môžeme stretnúť. V polovici 18. storočia sa zemiaky začali pokusne pestovať aj na Liptove. 
K rozšíreniu pestovania zemiakov prispela katastrofálna neúroda obilia v rokoch 1771 až 1773. Až nasledujúce poľnohospodárske reformy panovníčky Márie Terézie presadili pestovanie nových plodín – zemiakov, kukurice, tabaku, ďateliny. Rozmach pestovania zemiakov nastal však až na začiatku 19. storočia v severných oblastiach Slovenska, kde chladnejšie podnebie a menej úrodná pôda nepriali pestovaniu obilia, no zemiakom vyhovovali. Zemiaky sa postupne stali jednou z hlavných zložiek výživy obyvateľstva a vyslúžili si označenie „druhý chlieb“. V rokoch 1842 - 1848 došlo k dočasnému útlmu produkcie zemiakov. Dôvodom bola epidémia plesne zemiakovej šíriaca sa celou Európou. 
Pravdepodobne prvým šľachtiteľom zemiakov na Slovensku bol rímskokatolícky kňaz Jozef Agnelli z Čár pri Senici. Začal s touto činnosťou už v roku 1872 a podarilo sa mu vyšľachtiť tri nové odrody. V roku 1946 bola v Malom Slavkove pri Kežmarku založená prvá šľachtiteľská stanica, ktorá sa o dva roky neskôr presunula do Veľkej Lomnice. Výsledkom jej pôsobenia bolo spolu 17 vyšľachtených odrôd, z nich sa 9 dodnes pestuje.

Nutričná charakteristika

Bežné konzumné zemiaky obsahujú približne 24 % sušiny, z toho približne 75 % tvorí škrob a asi 2 % rozpustné cukry. Bielkoviny tvoria okolo 5 – 10 % sušiny a tuky okolo 0,4 % sušiny. Hľuzy ďalej obsahujú významné množstvá kyseliny citrónovej, polyfenolov, minerálnych látok (Mg, Fe, Zn, Cu, Mn, P, I, Ni, Ca, K a iných) a vitamínov C, B1, B2 a PP. Obsah vitamínu C je premenlivý v závislosti na dobe a spôsobe uskladnenia zemiakov a obvykle sa pohybuje v rozmedzí 9 – 25 mg/100g. Práve obsah vitamínu C a schopnosť zemiakov uchovávať tento vitamín robí zo zemiakov tzv. ochrannú potravinu proti skorbutu. Vo výžive plnia zemiaky aj ďalšie funkcie, a to objemovú (dostatočne zaplňujú tráviacu sústavu) a sýtiacu (poskytujú dostatok energie vo forme sacharidov). Zároveň sa zemiaky odporúčajú ako diétna strava, pretože obsahujú výrazne menej sušiny než obilniny a teda aj menej využiteľnej energie.

Toxické látky

Zemiaky obsahujú toxické glykoalkaloidy, predovšetkým solanín a chakonín. Pri teplotách nad 170 °C sa tieto látky čiastočne rozkladajú.
V hľuzách je najväčšia koncentrácia alkaloidov pod šupkou a zvyšuje sa, ak sú zemiaky vystavené svetlu. Zemiaky na svetle tiež zelenajú, obsah alkaloidov však nemusí so zelenou farbou hľúz priamo súvisieť. Vyšší obsah alkaloidov je v okolí očiek (púčiky na hľuze) a v blízkosti poranenia hľuzy. Pri predávkovaní môže dôjsť aj k smrteľnej otrave, napriek tomu sa však otravy zemiakmi vyskytujú len vzácne. Dochádza k nim spravidla v prípadoch, keď dieťa zje väčšie množstvo plodov (nie hľúz), ale s ohľadom na ich nepríjemnú chuť a neveľký počet na jednej rastline ide o veľmi nepravdepodobnú udalosť. Obsah alkaloidov je jednou z vlastností, ktoré sa sledujú počas šľachtenia.
Šľachtitelia sa snažia neprekročiť koncentráciu solanínu 0,2 mg/g. No aj u moderných odrôd s koncentráciou solanínu pod týmto limitom môže po osvetlení dôjsť k jej zvýšeniu nad 1 mg/g solanínu. Pri bežne udávanej nebezpečnej dávke 200 mg solanínu to znamená, že dospelý človek môže skonzumovať zdravie ohrozujúcu dávku v jednom väčšom zelenom zemiaku či v cca 1 kg zdravých zemiakov.

Pestovanie

Zemiakom vyhovuje chladnejšie vlhké podnebie, aké prevláda na severe Európy a USA, v Rusku a prípadne aj vo vyšších polohách teplejších klimatických oblastí. Zemiaky však neznášajú mrazy, pri dlhotrvajúcich teplotách mierne pod bodom mrazu hľuzy zmrznú. Teplota je veľmi dôležitá pre klíčenie hľúz. Hľuzy sa prebúdzajú pri teplotách okolo 6 °C, pre ďalší rast sú optimálne denné teploty okolo 20 °C a nočné teploty okolo 15 °C. Zemiaky sú pomerne nenáročné na typ pôdy, nevyhovujú im však pôdy príliš zamokrené, nehumózne naviate piesky a pre strojový zber sa tiež nehodia príliš kamenité pôdy.

Skladovanie

Je dôležité skladovať zemiakové hľuzy v tme, suchu a chlade, nie však v mraze. Ideálne podmienky sú pri teplote 3-4 °C a relatívnej vzdušnej vlhkosti okolo 55 %. Dôležité je tiež dobré vetranie. Vyššie teploty vedú k predčasnému klíčeniu zemiakov, ktoré sprevádza zvyšovanie obsahu jedovatého solanínu v hľuzách. Mráz ničí zemiaky, pretože v nich dochádza k hydrolýze škrobu na nízkomolekulárne oligosacharidy a poškodené hľuzy potom ľahko podliehajú hnilobe. Pre poľnohospodárske potreby sa zemiaky uskladňovali hroblovaním (jama v zemi, do ktorej sú nasypané zemiaky a následne pokryté senom, ktoré udržuje sucho a zeminou, ktorá vytvára kryciu vrstvu pred vonkajšími vplyvmi). Takáto hroblica musela byť zabezpečená vetracou šachtou, ktorá sa v čase veľkých mrazov zapchávala maštaľným hnojom. Takto uskladnené zemiaky sa potom môžu skrmovať hospodárskymi zvieratami.
Aby sa zabránilo predčasnému klíčeniu a súčasne kvôli ničeniu spór plesní používa sa v niektorých krajinách rádioaktívne ožarovanie zemiakov. Takto ožiarené hľuzy sa síce nestávajú rádioaktívnymi, mnoho ľudí sa však takýchto potravín z neznalosti bezdôvodne bojí.

Spracovanie

Väčšina produkcie zemiakov v rozvinutých krajinách sa ďalej priemyselne spracúva (udáva sa približne 75 %). Vyrába sa z nich predovšetkým škrob a etanol či už na potravinárske alebo priemyselné účely. Značnú časť zemiakov spracováva potravinársky priemysel na výrobu potravinových polotovarov a hotových výrobkov, ako sú hranolčeky, lupienky, krokety a podobne. V európskych krajinách tvoria zemiaky a výrobky z nich podstatnú časť kalorického príjmu populácie.

Choroby a škodcovia

Zemiaky sú napádané mnohými chorobami a škodcami. Zrejme najznámejším dôkazom tohto tvrdenia je tzv. Veľký hlad v Írsku, kde bola v rokoch 1845 až 1849 plesňou zemiakovou (Phytophtora infestans) zničená celá úroda zemiakov. Dôsledkom boli ťažké straty na životoch (odhady hovoria o 1/2 až 1 a 1/2 milióne mŕtvych) a masová emigrácia. Táto katastrofa významne ovplyvnila britské a hlavne írske dejiny a niektoré jej dôsledky sú v Írsku viditeľné dodnes.
Choroby väčšinou delíme na:

Vyšší škodcovia

Medzi najvýznamnejších škodcov patrí háďatko zemiakové (Globodera rostochiensis a G. pallida), ktoré je tiež karanténne. Tento škodca dokáže v pôde prežívať pomerne dlho, takže pozemky ním zamorené nie je možné používať na pestovanie zemiakov po dobu 20-25 rokov aj dlhšie. Notoricky známym škodcom je tiež pásavka zemiaková, ktorej larvy sa živia zemiakovými listami.