Лук-порей

Культурные разновидности

Ранние сорта лука-порея различались по агрономическим и морфологическим признакам. Производители лука-порея производили собственные семена из отобранных лучших растений. Сорта часто назывались по месту их происхождения — например, cv. «Musselburgh» от города с таким названием в Шотландии. В северных районах Европы отбирались зимостойкие сорта, а в южной Европе — ранние, быстрорастущие. К этим типам относятся:

1. Булгаарсе Рузен (Болгарский гигант). Очень длинный, высокоурожайный лук-порей, бледно-зелёные листья, низкая морозостойкость, например, сорт «Longa».
2. Датские сорта. Длинные, высокоурожайные сорта с бледно- или средне-зелёными листьями, подходят для позднелетнего производства, довольно восприимчивы к заморозкам, например, сорт «King Richard».
3. Сорта Франсе Зомер. Длинный лук-порей со средне-зелёными листьями, ограниченная морозостойкость, склонность к вытягиванию, например, сорт «Панчо».
4. Группа «Швейцарский гигант». Средние и длинные, бледно- или средне-зелёные, довольно раскидистые листья, некоторая морозостойкость; некоторые сорта хорошо себя зарекомендовали при ранней модульной пересадке, например, сорт «Тилина».
5. Blauwgroene Herfst. Средняя длина черенка, тёмно-зелёные листья, склонность к луковичности у некоторых сортов, например, у сорта «Verina».
6. Группа «Осенний гигант». Средней длины черенки, средне-зелёные, раскидистые листья, небольшая луковица, высокая урожайность, например, сорт «Голиаф»; некоторые сорта очень морозостойкие.
7. Группа «Зимний гигант». Сорта довольно разнообразны по внешнему виду, но все обладают хорошей морозостойкостью, например, сорт «Winterreuzen».
8. Сине-зелёная зимняя группа. Низкорослый лук-порей, тёмные листья, высокая степень луковичности, очень выносливый, но довольно низкоурожайный, например, сорт «Блестар».

Типы 4, 6, 7 и 8 соответствуют уже зарегистрированным «культонам» или группам сортов. Культон — это систематическая группа культурных растений, основанная на одном или нескольких пользовательских критериях.

Требования к температуре

Оптимальная температура для вегетативного роста — от 20 до 25 °C.

Лук-порей особенно приспособлен к холодной погоде и более устойчив, чем репчатый лук. Однако он подвергается вернализации при низких температурах и впоследствии переходит к цветению, что делает его непригодным для продажи. Лук-порей, выращиваемый постоянно при температуре 15 °C, образует цветочные стебли независимо от фотопериода; даже при постоянной температуре 21 °C может произойти цветение.

При большинстве температурных условий лук-порей не развивается в заметную луковицу. Однако в условиях длинного дня (длина дня 19-24 часа) на крайнем севере лук-порей формирует отчётливую луковицу. При температуре от 15 до 18 °C луковица формируется сильнее, чем при 12 °C или 21 °C.

Семена лука-порея хорошо прорастают при температуре почвы 11-23 °C, но при температуре выше 27 °C всхожесть резко снижается.

Требования к свету

Лук-порей, в отличие от репчатого лука, безразличен к длине дня, и один и тот же генотип может выращиваться и давать экономический урожай в широком диапазоне широт.

Требования к почве

Лук-порей можно выращивать практически на всех типах почв с относительно хорошей структурой.

Рост и развитие

В отличие от лука и чеснока, лук-порей убирают в виде растущего побега. Цель в растениеводстве — получить побеги товарного размера до того, как растения завяжутся. Поэтому полезно понять, что контролирует зарождение и развитие цветочного стебля по сравнению с вегетативным ростом. Скорость удлинения цветочных стеблей после начала их развития явно демонстрирует некоторую сезонность, и видимое завязывание побегов приходится на длинные фотопериоды весны и лета. Тем не менее основной переменной в «гонке» по производству лука-порея товарного размера до того, как растение станет заметно болтаться, является не скорость цветения, а скорость роста. В плодородной почве темпы роста в основном определяются температурой и уровнем освещенности. Преждевременная завязь — это проблема очень ранних посадок, которые растут медленно из-за низких температур ранней весной, а также поздних летних и осенних посадок, где низкие температуры и уровень освещенности зимой ограничивают темпы роста, и растения не успевают достичь товарного размера до того, как весной произойдёт завязь.

Развитие листьев у лука-порея сорта «Autumn Mammoth», выращенного из посева в середине апреля в Шотландии.

Изменения с накоплением теплового времени (базовая температура 0 °C) в общем количестве инициированных структур листа (s), количестве верхушек листьев, видимых над листовым чехлом (t), количестве полностью распустившихся листьев с видимыми лигулами (l), количестве листьев, стареющих не менее чем на 50% (d) и количестве первичных листьев на верхушке побега (p). Линии были подогнаны с помощью линейной регрессии по данным 20 растений на каждую дату отбора образцов (Hay and Kemp, 1992).

Ранний вегетативный рост можно описать довольно простыми правилами, включающими температуру, свет и количество листьев. Для порея, высеянного весной в полевых условиях, количество листьев, зародившихся на верхушке побега, количество листьев, слившихся с верхушкой псевдостебля, количество полностью распустившихся листьев (на которых видна лигула в основании листовой пластинки) и количество стареющих листьев увеличивается по прямой линии, если построить график в зависимости от количества дней в градусах выше 0 °C (рис.).

Для cv. «Autumn Mammoth», рис. выше показывает, что запуск листьев происходил с постоянной скоростью — один за 92 °C дня (базовая температура 0 °C), а появление листьев — один за 135 °C дней. Листья появлялись дольше, чем зарождались, не потому, что начальные листья накапливались в верхушке побега, как у злаковых растений, а потому, что псевдостебель увеличивался в длину на постоянную величину для каждого появившегося листа. Рост удлинения листьев происходит в первые 3-4 см над верхушкой, и скорость удлинения была почти одинаковой для последующих листьев. Следовательно, хотя скорость удлинения последовательных листьев была одинаковой (на градусо-день), каждый лист должен был вырасти дальше, чем его предшественник, чтобы появиться.

Скорость появления лигулы (которая указывает на полное разрастание листовой пластинки) была медленнее, чем появление кончика листа, показывая, что продолжительность разрастания листа постепенно увеличивается в течение первых восьми-десяти листьев. Как следствие, у сорта «Autumn Mammoth» каждый лист был примерно на 6 см длиннее своего предшественника, а также примерно на 0,45 см шире. Культивары различаются по скорости инициации, появления и удлинения листьев на градусо-день. Кроме того, эти показатели, как правило, выше в яркие солнечные годы, чем в пасмурные сезоны, что говорит о возможном влиянии света, а также температуры на эти взаимосвязи. Это неудивительно, поскольку скорость роста проростков лука-порея более чувствительна к ежедневному световому доходу, чем у других культур (см. ниже).

Было показано, что рост массы проростков лука-порея хорошо моделируется уравнением:

$${\ln (масса сухого вещества) = \ln (W_0) + p \cdot \sum EDD.}$$

Константа p в этом уравнении представляет собой относительную скорость роста на «эффективный дневной градус» (EDD). Эффективные дневные градусы — это дневные градусы выше базовой температуры, T_b, измененные эффектом суточного поступления фотосинтетической радиации, R, с использованием константы f:

$${EDD^{–1} = DD^{–1} + f \cdot R^{–1}.}$$

У лука-порея сорта «Winterreuzen» значения T_b = 5,9 °C, p = 0,015/EDD и f = 0,146 МДж/м²/DD. Значение f выше, чем у любой из девяти других изученных культур, базовая температура роста T_b типична для многих видов овощей умеренного климата, а p — низкое по сравнению с другими видами. Последнее указывает на изначально низкую потенциальную скорость роста.

Следовательно, порей нуждается в длительном вегетационном периоде для получения растений товарного размера, учитывая их небольшой вес при появлении всходов (около 0,002 г сухого веса). Высокое значение f показывает, что скорость роста рассады лука-порея особенно чувствительна к ежедневному световому доходу. Вероятно, причиной этого является узкая, вертикальная форма листьев, которая плохо приспособлена к перехвату света. Используя эту зависимость, можно предсказать скорость роста в условиях переменной температуры и освещенности, как это может происходить в поле или в теплице, используемой для выращивания растений, при условии, что рост не ограничен недостатком воды или питательных веществ. Когда растения становятся больше, они начинают затенять друг друга, и конкуренция за свет приводит к тому, что темпы роста расходятся ниже предсказанных в данном уравнении. Чем выше плотность растений, тем быстрее это произойдёт.

Рост культуры может продолжаться до потолка или потенциального урожая, который, вероятно, зависит как от температуры, так и от дневного светового дохода и, следовательно, от времени года и региона. Хорошо политые, хорошо удобренные, рано посаженные культуры лука-порея действительно достигают плато общей урожайности сухого вещества побегов около 1200 г/м² (около 120 т/га живого веса) в разгар лета.

Более поздние посадки достигают более низкой урожайности осенью и зимой, вероятно, потому что темпы роста замедляются из-за низких температур, а также потому, что среднесуточный световой доход недостаточен для поддержания летнего уровня урожайности. Тот факт, что высокоурожайные культуры, выращенные летом, имеют тенденцию к снижению урожайности, когда их оставляют на поле на зиму, из-за загнивания части листьев и гибели мелких растений, подтверждает последнее мнение. Вследствие этих эффектов урожайность лука-порея снижается тем больше, чем позже в сезоне он высаживается. Достигнутая урожайность коррелирует как с накопленными дневными градусами, так и с накопленной солнечной радиацией (светом) в течение вегетационного периода. Например, для лука-порея сорта «Splendid» в условиях Уэлсборна, Великобритания урожайность 168 дневной культуры составила:

• при посадке 10 апреля — 69 т/га, сумма температур выше 6 °C — 1403 °C·день, аккумулированная солнечная радиация — 2938 МДж/м²;
• при посадке 3 июля — 26 т/га, сумма температур выше 6 °C — 1203 °C·день, аккумулированная солнечная радиация — 1733 МДж/м².

Диаметр псевдостебля или «ствола» часто является важным критерием товарности порея, и Вурр и др. (1999) приняли диаметр 15 мм в качестве минимального для товарного раннего порея в Великобритании. В результате полевых испытаний они обнаружили, что диаметр вала у раннего лука-порея связан с эффективными дневными градусами (EDD), накопленными с момента посадки, используя базовую температуру 6 °C и значение f 0,6. Накопленные EDD с этими оптимальными константами лучше предсказывали диаметр, чем накопленные дневные градусы, время с момента посадки или накопленная с момента посадки радиация.

Хотя луковицы у лука-порея встречаются редко, «луковичность» может быть дефектом качества. Сильное образование луковиц с формированием безлопастных внутренних чешуйчатых листьев было вызвано при 24-часовом фотопериоде.

Цветение

Влияние температуры и продолжительности яровизации на процент растений, завязывающих цветочные побеги у лука-порея сорта «Альма».

После указанных воздействий растения выращивали при температуре 15 °C в течение 2 недель, а затем пересаживали в поле, где регистрировали количество последующих завязей (Wiebe, 1994).

Эксперименты с использованием контролируемой среды показывают, что индукция цветения у порея происходит наиболее быстро при температуре от 2 до 8 °C и что процент индуцированных растений увеличивается с продолжительностью воздействия холода по крайней мере до 6 недель. Проростки весом 2 г живого веса с четырьмя-пятью видимыми листьями были гораздо более отзывчивы, чем более мелкие растения, что указывает на ювенильную стадию молодого порея, когда вернализирующие температуры неэффективны. Воздействие температуры 22 °C сразу после обработки холодом уменьшило процентное количество завязей и, следовательно, оказало девернализирующее действие. Воздействие 16-, а не 10-часового фотопериода во время вернализации немного снижало процент завязи, но эффект был незначительным при почти оптимальной индуктивной температуре 5 °C.

Драгланд (1972) также наблюдал большее количество и более раннюю завязь при более холодных температурах в диапазоне 12-18 °C. Он также отметил, что цветочные стебли удлинялись тем быстрее, чем длиннее был фотопериод в диапазоне 9-24 ч, что указывает на то, что после начала образования соцветий скорость их роста увеличивается с увеличением фотопериода, как и в случае с луком, при условии, что бульбочки не подавляют лопатку. Используя статистический анализ температур и цветения лука-порея, выращенного в разные сроки посадки на двух участках, с защитными укрытиями и без них, Вурр и др. (1999) пришли к выводу, что 7 °C является оптимальной температурой для образования цветков у сорта «Prelina». Самое сильное влияние на цветение оказала продолжительность температуры в диапазоне 4-8 °C в течение 42 дней после достижения растениями стадии трёх видимых листьев, что свидетельствует о завершении ювенильного периода на более ранней стадии, чем четыре-пять листьев.

В целом, контроль цветения у лука-порея схож с контролем цветения у лука репчатого: ювенильная стадия, до которой вернализация неэффективна, оптимальная температура для вернализации около 7 °C, которая снижается до нулевого цветения, когда растения подвергаются воздействию температуры 18-20 °C, а девернализация возможна при температуре 22 °C и выше. Удлинению побегов способствуют как длинные фотопериоды, так и более теплые температуры.

Товарные качества

Лук-порей должен быть выращен до определенного размера, прежде чем он станет товарным. Критерии товарности сильно изменчивы, и в научных исследованиях этой культуры использовались различные спецификации товарного размера. В настоящее время спецификациям британских супермаркетов соответствует лук-порей с диаметром псевдостебля более 20 мм и длиной более 150 мм, включая 50-миллиметровый «флажок» зелёного листа на верхушке. Такой лук-порей должен иметь средний свежий вес около 160 г.

В некоторых прошлых исследованиях весь лук-порей диаметром более 12,5 мм классифицировался как товарный, а на некоторых более традиционных рынках требуется крупный лук-порей диаметром более 40 мм. На самом деле, лук-порей является изменчивой культурой, и некоторая сортировка на различные размеры необходима для удовлетворения требований к однородности, предъявляемых большинством торговых точек. В Бельгии лук-порей часто выкапывают по мере его роста, чтобы получить длинные, бланшированные, белые псевдостебли. Как и в случае с другими овощами, в европейских супермаркетах сформировался рынок для маленьких «малышей» лука-порея. Девяносто процентов лука-порея продаётся на свежем рынке в Европе, 10% идёт на переработку.

Культурные системы направлены на получение высоких урожаев товарной спецификации в нужные сроки. Для достижения этой цели у фермера есть выбор между прямым посевом и пересадкой, он может варьировать дату посадки или посева, размер растений, плотность посадки и сорт, а для раннего производства у него есть возможность использовать пластиковые укрытия для ускорения роста. Лук-порей — выносливая культура, и в прохладные, влажные зимы Западной Европы, где температура редко опускается до -10 °C, он может стоять в поле и быть собранным в течение всей зимы. Хранение урожая в течение 2-4 месяцев, в зависимости от условий хранения, вполне осуществимо и может быть использовано для снабжения рынка, когда свежий урожай недоступен.

В последнее время было проведено несколько исследований, посвящённых качеству лука-порея. Например, в Италии сроки уборки осенне-зимнего лука-порея были изучены в связи с концентрацией летучих ароматических соединений. Для лука-порея, посеянного в конце апреля, лучшие органолептические качества у четырёх сортов были определены в декабре-январе, хотя более высокий урожай был получен только позже, в марте. Питательные качества лука-порея со временем улучшились, так как концентрация К возросла, а содержание нитратов снизилось.

Брунсгаард и др. (1997) сравнили влияние различных уровней азота на качество лука-порея в диетических экспериментах с крысами: содержание белка увеличивалось при внесении азота, в то время как осенью содержание белка имело тенденцию к снижению; общая биологическая пищевая ценность увеличивалась с сентября по ноябрь.

Влияние качества семян

Большинство известных коммерческих сортов лука-порея до недавнего времени были открытоопыляемыми. Следовательно, одной из основных проблем этой культуры, помимо уязвимости к вредителям и болезням, была плохая однородность. Поскольку эта культура в основном пересаживается, отбор посадочного материала при посадке занимает много времени, но при сборе урожая значительный процент оставшихся растений все равно приходится отбраковывать. При прямом посеве требования к фенотипической однородности и качеству семян ещё выше.

Было предпринято много усилий для улучшения качества семян лука-порея. Грей и Штекель (1986a) обнаружили, что самоопыляемые семена уступают по весу, имеют более высокий коэффициент вариации, дают более низкую всхожесть и более изменчивый вес рассады по сравнению с растениями из перекрестноопыляемых семян. Более того, они согласились с Бенджамином (1984), что только около 10% вариации веса проростков может быть объяснено вариацией веса семян. Появление всходов на поле можно улучшить, если выращивать семена с высокой плотностью (97 растений вместо 11 растений на м 2): тесная посадка, вероятно, увеличивает процент скрещивания и отодвигает дату сбора семян.

В экспериментах в Бельгии агрономические аспекты, такие как всходы, рост растений и урожайность, хорошо коррелировали с весом отдельных семян. Первоначально, используя семена, очищенные стандартным способом путём обмолота и воздушной сепарации, мы обнаружили слабую корреляцию между ростом растений и весом отдельных семян. Однако урожайность сильно коррелировала с весом растений при пересадке, а также с диаметром ствола при уборке. В другом эксперименте семена лука-порея собирали и очищали вручную, чтобы сохранить даже самые мелкие семена. Здесь была обнаружена сильная корреляция между весом семян и весом рассады. Эти результаты подчёркивают важность адекватной очистки и сортировки семян, а также отбора крупных и однородных сеянцев при пересадке для улучшения однородности урожая лука-порея.

Дальнейшее улучшение всхожести и однородности поля может быть достигнуто путём грунтования семян, при котором контролируемая гидратация семян позволяет метаболическим событиям, предшествующим прорастанию, происходить без появления радикулы. Была разработана технология обработки семян лука-порея, включающая осмотическое грунтование, промывку, сушку в псевдоожиженном слое (нагретый воздух нагнетается снизу через слой семян для быстрого высушивания, пока они плавают в воздухе) и нанесение плёночного покрытия: было доказано, что это осуществимо. Превосходство обработанных семян обычно выражается в улучшении всхожести, быстром и равномерном появлении всходов на поле и улучшении роста ранних растений по сравнению с необработанными семенами.

Грунтование используется в Великобритании на коммерческой основе: например, все семена лука-порея, продаваемые компанией Elsom Seed Company, грунтуются с использованием процесса грунтования в барабане, запатентованного Rowse (1996). Другие процессы грунтования могут использоваться в других местах в торговле семенами. Обработанные семена не могут храниться так же долго, как необработанные, но при условии, что они высеваются в тот же сезон, это не является проблемой. Дальнейшие исследования должны определить оптимальные общие условия и оценить длительный срок хранения обработанных семян.

Рассадный способ

Используются различные системы получения рассады, включая пересадку с оголённым корнем, торфяные блоки и модульные лотки, содержащие около 15 мл компоста на ячейку. Блоки и модули можно размножать семенами для высадки в виде двух- или трёхрассадных групп. Режим выращивания аналогичен режиму выращивания лука репчатого. Как правило, в течение первых 3 недель после посева применяется температура 18 °C, затем 14 °C, а за неделю-две до посадки для закаливания растений — 10 °C. Рассада медленно растёт, и выращивание рассады обычно занимает 8-12 недель, в зависимости от освещенности и температуры и требуемого размера рассады.

В опытах в Великобритании рассада, посеянная 20 января в торфяные блоки диаметром 27 мм, к 29 марта достигла того же веса (0,45 г), что и рассада, посеянная на 3 недели раньше в 15 мл ячейки в модульных лотках, поэтому объём укоренения и среда могут иметь большое значение. Чем дольше рассада растёт перед посадкой, особенно при низкой температуре, тем быстрее порей переходит к цветению, поэтому предпочтительнее условия, способствующие быстрому росту до установленного размера для пересадки.

Урожайность и средняя масса растений при уборке хорошо коррелируют со средней массой рассады. Например, Бенджамин (1984) вырастил рассаду в торфяных блоках с посева 30 марта и через 7 недель разделил её на крупную, среднюю и мелкую, средний свежий вес которых составил 0,619, 0,451 и 0,214 г соответственно, и высадил их на отдельные участки. При сборе урожая через 221 день средняя масса растений составила 299, 261 и 217 г соответственно. Таким образом, для раннего производства предпочтительнее крупная рассада. Кроме того, урожайность основного лука-порея снижается по мере задержки посадки, начиная с мая. Чтобы компенсировать это, голландцы рекомендуют сажать рассаду диаметром 3,0-3,5 мм в мае, а 5-6 мм — в июле.

Лук-порей обычно высаживают на грядках, как правило, рядами на расстоянии около 30 см друг от друга или в посадочные лунки глубиной 15-22 см с шагом 12 X 50 см или 10 X 65 см. Если во время роста рассада должна быть заглублена, её можно высаживать в основание борозд. В Великобритании посев на рассаду обычно проводят в середине марта, пересаживают при плотности 40 растений/м² в начале июня, вносят основное удобрение 130:60:160 кг/га N:P:K, затем дополнительное — 150 кг/га N в середине августа и поливают в засушливые периоды. На грядки вносятся гербициды остаточного действия, и обычно требуется применение пестицидов для борьбы с трипсами и ржавчиной лука-порея. При таком режиме в сортоиспытании в Ладдингтоне, центральная Англия, средняя общая урожайность и урожайность лука-порея диаметром более 25 мм составили соответственно (в т/га) 30,2 и 19,3 — 29 сентября, 40 и 33,5 — 24 ноября и 40 и 34 — 2 февраля. К 7 мая 78% растений заметно побурели и поэтому были непригодны для продажи.

Прямой посев

Во Франции, Бельгии и Нидерландах порей редко высевают на производственных полях, но в Великобритании прямой посев является обычным делом. Прямой посев имеет некоторые недостатки: нет возможности отбора на однородность при пересадке, необходимо бороться с сорняками в течение всей жизни культуры, и растения должны быть присыпаны почвой для получения длинных белых псевдостеблей.

Прямой посев весной на грядки позволяет получить более дешевую культуру, чем рассадный метод. Жизнеспособность и энергичность семян лука-порея сильно варьируется, поэтому для прямого посева важен высококачественный посевной материал. Большинство семян лука-порея, продаваемых в Великобритании, теперь грунтуются барабанным методом. Помимо того, что прямой посев дешевле, он даёт урожай с меньшим количеством грязи в пазухах листьев и с меньшим количеством изогнутых псевдостеблей, но длина осветленных оболочек, как правило, короче, чем у пересаженных культур, и культуры прямого посева более склонны к образованию луковицы.

Глубина посева семян лучше всего 0,5 см всхожесть значительно снижается при посадке на глубину 2,0 см.

Плотность посадки растений

Оптимальная густота растений для порея зависит от сорта, требуемого для сбора урожая, даты посадки или посева — что влияет на потенциальную урожайность — и планируемой даты сбора урожая. Средняя ширина и длина увеличиваются по мере роста культуры и возрастают по мере уменьшения плотности растений. Для лука-порея с минимальным диаметром 20 мм и минимальной длиной 150 мм плотность посадки около 30 растений/м² является оптимальной для раннего производства, например, для сбора урожая в конце июня после пересадки в конце марта или начале апреля модулей, посеянных в середине января.

Испытания в Великобритании с луком-пореем, посеянным непосредственно на грядки в конце марта и прореженным до плотности 20, 42, 84 и 126 растений/м², показали, что процент выбраковки снижался со временем и по мере увеличения плотности. К середине января отбраковка составила почти 50% при двух самых высоких плотностях посева, но только 10% при самой низкой плотности. Урожайность достигла максимума примерно в середине ноября, а самые высокие урожаи товарного лука-порея (диаметром > 12,5 мм) были получены при плотности 50-60 растений/м². При такой плотности урожай товарного лука-порея составил 44 т/га при общем урожае 107 т/га. Урожайность была ниже как при уборке в середине сентября, так и в середине января, товарная урожайность составила 29 и 34 т/га соответственно. Оптимальная плотность растений для раннего и позднего урожая, около 40 растений/м², была немного ниже, чем для ноябрьского урожая, когда урожайность была максимальной.

Чем выше плотность растений, тем выше доля низкорослого, нетоварного лука-порея, но до оптимальной плотности это перевешивается большим общим количеством растений при высокой плотности. Однако для получения крупного лука-порея используют плотность 15-25 растений/м². Лук-порей, выращенный при высокой плотности растений, выглядит более вытянутым, чем выращенный при низкой плотности, то есть псевдостебли имеют большее соотношение длины и ширины. Кроме того, степень бланширования увеличивается с ростом плотности, особенно для растений из центра грядок.

Изменчивость

Одной из основных проблем при выращивании лука-порея является большая изменчивость урожая от растения к растению. Как в пересаженных, так и в посеянных культурах коэффициент вариации веса побегов при уборке обычно составляет 50-70%. Поскольку современные рынки требуют однородного сорта, например, для предварительной фасовки в супермаркетах, вариабельность приводит к тому, что после сбора урожая приходится много работать по сортировке, а также выбрасывать растения с заниженной или завышенной массой. В посевной культуре 25% изменчивости при раннем сборе урожая было связано с различиями в сроках появления всходов, а в пересаженной культуре 15% было связано с размером растений вскоре после появления всходов.

В другом эксперименте с культурой, непосредственно посеянной в конце марта, коэффициент вариации веса растений составил 74% в конце сентября и 59% в феврале. В эти две даты сбора урожая, соответственно, 47,6 и 19,7% вариабельности можно было объяснить различиями в сроках появления всходов, размере семян, глубине посева и расстоянии до соседнего растения или ряда, все из которых были зарегистрированы для отдельных растений. Из них только около 7% изменчивости можно объяснить различиями в размере семян или глубине посева. Использование грунтованных семян снижает изменчивость, связанную с различиями во времени появления всходов у сеяных культур. Изменчивость имеет тенденцию увеличиваться с ростом плотности растений, как и у большинства овощных культур. В одном эксперименте коэффициенты вариации при сборе урожая составляли 61% при 50 и 44% при 22 растениях/м². Усиление конкуренции между растениями при высокой плотности подчеркивает любые различия в размерах растений.

Эти исследования показали, что различия между растениями во время укоренения культуры объясняют гораздо меньшую долю изменчивости при сборе урожая, чем в случае с другими овощными культурами. Например, у салата и моркови около 50% изменчивости урожая объясняется различиями во времени появления всходов или их размерах. Поэтому для лука-порея различия в скорости роста после появления всходов более важны, чем для других культур, вероятно, из-за генетической изменчивости, присущей луку-порею. Отбор на равномерно крупные сеянцы при пересадке позволил снизить коэффициент вариации до 28% при сборе урожая через 220 дней, тогда как средние и мелкие растения при пересадке дали коэффициенты 39 и 57%, соответственно, а неотселектированная популяция — 49%.

В семенных посевах лука-порея может быть до 20% самооплодотворения, а урожайность самоопыленных семян на 26-80% ниже, чем перекрестноопылённых. Таким образом, самоопыление является основным источником изменчивости в пределах семенного участка лука-порея. Часть этой изменчивости будет устранена при отбраковке слабых сеянцев в пересаженных культурах. Однако гибридный лук-порей, основанный на мужской стерильности, устраняет проблему самоопыления и обеспечивает большую однородность рассады и урожая.

Пластиковые мульчи для ранних посевов

Весеннее рыхление сокращает период товарности перезимовавших культур лука-порея. В Великобритании до достижения товарного размера весенних посевов проходит около 3 месяцев. Хранение собранного лука-порея может помочь сохранить запасы во время этого промежутка, но также ранний сбор урожая можно ускорить, используя прозрачные укрытия. Испытания показали, что мульчирование полиэтиленовой плёнкой с 500 перфорациями диаметром 1 см/м² или нетканым полипропиленовым полотном может ускорить сбор урожая. Плёнки укладываются поверх культуры при пересадке, которая обычно происходит в конце марта — начале апреля, после январского посева в теплицах. По мере роста культуры эти световые плёнки приподнимаются листвой и «парят» над пологом листьев. Дождевые осадки проникают через перфорацию. Под такой мульчей средняя температура повышается на 1-2 °C, что приводит к ускорению роста. Мульчу удаляют примерно через 7 недель после пересадки. Это особенно важно, если погода становится жаркой.

Для раннего производства важно использовать быстрорастущие, длинностебельные сорта, которые быстро достигают товарной длины. Плотность посадки около 30 растений/м² является оптимальной, а обработка гербицидами и основными удобрениями аналогична обработке для открытого грунта. Для поддержания неограниченного роста необходимо внести две подкормки азотом в количестве 50-100 кг/га. При выращивании под такой мульчей лук-порей немного удлиняется, и созревание может немного задержаться. В условиях Великобритании товарная урожайность 14 т/га была достигнута к концу июня, а 31-40 т/га — к концу июля, с опережением на 7-9 дней по сравнению с незащищённой культурой. Импорт из Южной Европы также помогает заполнить дефицит предложения в мае и июне в Северной Европе.

Круглогодичное производство и выращивание в защищённом грунте

Большое количество сортов лука-порея, имеющихся в настоящее время, позволяет высевать эту культуру в Западной Европе с декабря по июнь. Уборка урожая происходит с июня по май следующего года. Выращивание лука-порея в Европе делится, в зависимости от времени сбора урожая, на три основных периода: летний, осенний и зимний. Зимний лук-порей можно собирать до начала апреля и хранить в холодильных камерах в течение нескольких недель. Чтобы восполнить дефицит предложения в северных регионах в мае и июне (когда лук-порей обычно созревает), лук-порей импортируется из Южной Европы. В Бельгии иногда применяется специальный метод выращивания, называемый «Oude Jonkman» или «Stekprei», чтобы заполнить разрыв между зимним и летним сезонами производства. Согласно этому методу, посев производится в июле и августе, пересадка — в октябре и ноябре, а сбор урожая — в мае и июне. Только зимостойкие, хорошо растущие, но медленно развивающиеся сорта адаптированы к этой технологии культуры.

Защищенные питомники в Польше, где зимы более суровые, чем в Западной Европе, используют флис (нетканое полипропиленовое полотно, около 17 г м²) для укрытия растущей рассады и таким образом улучшают ранние сроки и урожайность. De Bohec и Fouyer (1999) обобщили методы выращивания растений, используемые в настоящее время во Франции.

Производство лука-порея с использованием гидропоники было изучено в Бельгии. В этой системе была достигнута урожайность, эквивалентная 60 т/га.

Агрономические исследования удобрений и воды

В Нидерландах 7-летние исследования интегрированных методов производства лука-порея.

Во Франции в ходе 4-летнего исследования был разработан метод расчёта потребности растений лука-порея в азоте в зависимости от стадий роста и азотного статуса почвы. Для определения уровня нитратного азота в почве используется быстрый тест, а для поддержки принятия решений можно использовать графическую модель под названием ZENIT.

Несколько недавних исследований дополнили понимание требований порея к удобрениям: кним относятся работа некоторых исследовательских групп по снижению вымывания азота с порея при выращивании его после зеленных культур. Система CULTAN обеспечила повышение урожайности на 8-10% по сравнению с другими формами внесения азота, а также улучшила качество хранения лука-порея.

Модель ежедневного роста растений и поглощения азота была разработана Кузяковым и др. (1996). Она была основана на относительной скорости роста культуры и использовала факторы окружающей среды: радиацию, температуру воздуха, влажность почвы и содержание минерального азота в почве. Модель может быть использована для моделирования роста лука-порея.

Снижение трудозатрат при выращивании лука-порея

Наибольшее снижение трудозатрат в прошлом веке при выращивании лука-порея, как и других культур, было связано с химической борьбой с сорняками. Прямой посев имеет экономические преимущества по сравнению с пересадкой, но также и некоторые недостатки.

При системе прямого посева высококачественные семена («гибриды» все чаще используются) высеваются пневматической или ленточной сеялкой. Пересадка лука-порея трудоёмка, поэтому используется несколько механических систем: растения, пересаженные на ровное поле, необходимо заземлять во время роста, тогда как посадка на грядках или на гребнях даёт возможность более глубокой посадки, что позволяет получить более длинный белый вал. Для каждой системы посадки имеется соответствующая техника.

Зрелые растения лука-порея убираются комбайном-подъёмником, иногда оснащённым листорезом и щётками для очистки, чтобы порей можно было сразу транспортировать с поля в пакгауз. В большинстве упаковочных цехов порей промывают, обрезают листовые лопасти, а затем растения сортируют в моечно-пилинговых туннелях на различные классы диаметра для свежего рынка.

Традиционные методы производства

Традиционно семена лука-порея производятся из стеблей (побегов с обрезанными листьями), посаженных осенью из расчёта 5-17 растений/м², которые цветут в следующем году. Цветоносы срезают осенью и сушат в хранилищах, обеспечивая достаточную аэрацию для предотвращения гниения. После сушки семенные головки обмолачивают и очищают семена. Обычно урожайность составляет 0,6-0,9 т/га. Следовательно, семенники часто собирают поздней осенью после наступления влажной погоды, и это может способствовать низкому качеству многих семенных участков.

Производство в полиэтиленовых туннелях

Испытания в Великобритании показали, что в полиэтиленовых туннелях можно стабильно из года в год получать 1,5-2,5 т/га семян с всхожестью около 90%. Метод производства включает посев для получения стебельков в июне, а затем пересадку стебельков диаметром 1,0-1,5 см при 50-60 растений/м² в туннели в середине зимы или ранней весной с базовым уровнем N, P и K 72, 224 и 224 кг/га. Чтобы избежать увлажнения листвы, используется струйный полив. Цветение обычно происходит в течение 5-6 недель, начиная с середины июня, и в это время вводятся и еженедельно пополняются куколки мух, используя около 3,4 л куколок мух на 100 м² площади туннеля. Оптимальное время для сбора урожая — когда семена почернеют, но до того, как капсулы откроются и начнут терять семена в результате осыпания. На этой стадии влажность семян ещё составляет около 60%.

Если семена оставляют сушиться и дозревать в капсуле, получается высококачественный посевной материал, даже если семенники собраны на незрелой стадии. Рост семян и развитие всхожести продолжается и после сбора семядолей. В отличие от лука влажность семян не является надёжным ориентиром для определения времени уборки. Обычно семенники собирают с 15-30 см стебля и помещают для просушки при температуре 20-35 °C на 4-6 недель. После этого головки можно обмолотить, извлечь семена, очистить их и хранить при низкой температуре и влажности.

Период покоя и размер семян

Семена лука-порея иногда проявляют высокотемпературную дремлющую способность, с медленным и низким прорастанием при температуре > 20 °C из проростков, которые имеют хорошую всхожесть при более низких температурах. Это происходит, когда семядоли развиваются при прохладной температуре (например, 15 °C), и этого можно избежать, если семядоли развиваются при средней температуре 20 °C или выше.

Ржавчина лука-порея

Ржавчина лука-порея Puccinia porri G. Wint., син. Puccinia allii F. Rudolphi наносит серьезный ущерб европейскому луку-порею. Поскольку эта культура выращивается круглый год, уредо-стадия ржавчины лука-порея присутствует в течение всего года. В зимний период низкие температуры препятствуют образованию уредоспор (тел, которые производят уредоспоры, один из пяти возможных типов спор ржавчины). Как только весной температура повышается, эпидемия ржавчины лука-порея начинается снова. Болезнь чаще всего развивается в условиях высокой влажности и малого количества осадков, а погружение спор в воду снижает их жизнеспособность. Наибольшая эффективность заражения наблюдается при 100% относительной влажности при температуре 10-15 °C, а температура выше 24 °C и ниже 10 °C подавляет инфекцию.

Экономический порог для ржавчины лука-порея низкий, так как все листья подвержены поражению, а удаление листьев нецелесообразно. Регулярное опрыскивание фунгицидами (например, манеб или зинеб) должно обеспечить адекватную защиту дала отличный результат. При необходимости для борьбы со ржавчиной лука-порея следует использовать лечебные химические обработки, пока у товарного лука-порея не выработается лучшая толерантность или устойчивость.

Де Йонг и др. (1995) разработали модель для моделирования химической борьбы со ржавчиной лука-порея в Нидерландах и пришли к выводу, что опрыскивание можно сократить только в том случае, если поля изолированы от других культур лука-порея и если посадочный материал свободен от болезни. Также важно избегать временного перекрытия между посевами лука-порея на соседних полях. Без этих условий интенсивное использование опрыскиваний будет неизбежным. В настоящее время проводятся новые исследования по разработке системы прогнозирования заболеваний ржавчины лука-порея, основанной на интеграции моделей, описывающих скрытый период Puccinia porri и производство спор.

Белая пятнистость

Белая пятнистость, самое важное зимнее заболевание лука-порея в Европе, вызывается Phytophthora porri Foister. На заражённых листьях появляются папулезно-белые локальные поражения, иногда окруженные тёмно-зелёными зонами заболачивания. Спорангии могут развиваться во влажных поражениях и выпускать 10-30 зооспор, а ооспоры образуются при высыхании листьев и могут сохраняться в течение длительного периода. Потери урожая могут быть серьезными: в некоторых случаях отмечается полная потеря урожая.

Smilde (1996) изучил эпидемические кривые белой пятнистости (Phytophthora porri) на производственных полях лука-порея и их корреляцию с количеством осадков. Корреляция между количеством осадков и заболеванием была относительно высокой в начале эпидемии и относительно низкой в конце сезона. По-видимому, осадки необходимы для первоначального заражения белозубкой, но менее важны для последующего автоинфицирования. Поскольку белозубка считается болезнью, передающейся через почву, последние эпидемиологические исследования не только фокусируются на температуре и влажности, но и получают основную информацию о частоте и интенсивности осадков и восприимчивости почвы к разбрызгиванию (связанной с текстурой почвы и тем, насколько хорошо частицы почвы агрегированы вместе).

Можно использовать двухэтапный химический метод борьбы: в течение сентября и октября манеб применяется профилактически; когда появляются первые симптомы, более системные препараты, такие как беналаксил, применяются лечебно.

Генетика лука-порея

Растения комплекса Allium ampeloprasum имеют различную степень плоидности: 2 n = 24, 32, 40, 48 или 56. Однако все коммерческие сорта лука-порея, вероятно, имеют тетраплоидное состояние (2 n = 4x = 32).

Во время мейоза в профазе I хромосомы лука-порея на 71% состоят из квадривалентов, а в метафазе I большинство квадривалентов транспонируются в биваленты. Следствием локализации хиазмы может быть подавление рекомбинации в дистальных двух третях хромосом.

Некоторые цитологи предположили, что многие гены у порея наследуются как тесно связанные «супергены», не может быть отвергнуто.

Технология полиморфизма длины амплифицированных фрагментов (AFLP).

Чрезвычайно сильное подавление в больших частях генома, как это предположительно имеет место у лука-порея, должно быть, следовательно, обнаруживаемо с помощью относительно небольшого количества AFLP-маркеров. AFLP-маркеры у лука-порея не наследуются в больших блоках сцепления, несмотря на то, что хиазма сосредоточена в основном в проксимальной трети, а RNs встречаются в основном в проксимальных двух третях хромосомы. Таким образом, теперь кажется, что исключительно сильные связи в двух третях генома не ограничивают рекомбинацию и поэтому не должны препятствовать улучшению лука-порея с помощью классических селекционных процедур.

История селекции

Ранние сорта лука-порея были фактически наземными расами и сильно различались по агрономическим и морфологическим признакам: их часто называли по месту происхождения. Они были хорошо приспособлены к местным условиям и размножались путём массового отбора. Производители лука-порея собирали собственные семена с отобранных растений, которые были выбраны за лучшие фенотипические характеристики.

Вероятно, отбор на зимостойкость происходил в прохладной умеренной зоне, а на ранние и быстрорастущие сорта — в странах Южной Европы и Средиземноморья с менее суровыми зимами. В это время были отобраны местные сорта, такие как «Elephant», осенний лук-порей, «Dutch Brabander Winter» или «Flanders Winter leek» и «de Liege» или «Luikse Winter».

Селекция лука-порея была рассмотрена Куррахом (1986) и Пинком (1992), а мы в основном будем рассматривать более поздние работы. Во второй половине XX века было выведено множество новых сортов. Желательными признаками были зимостойкость, длинные стволы у зимних сортов, прямостоячесть листьев и тёмная окраска листьев. Начиная с 1960-х годов, современные методы, основанные на отборе семейных селекционных линий, заменили массовый отбор, и cv. «Alaska» стал первым современным сортом лука-порея. За ним последовал ряд современных сортов, выведенных путём селекции. В Великобритании и Бельгии они заменили большинство старых сортов, что привело к серьезной генетической эрозии. В Бельгии до сих пор сохранилось несколько сортов лука-порея, но они быстро исчезают и заменяются коммерческими сортами.

В настоящее время гибриды F₁ завоёвывают все большую популярность среди садоводов, благодаря их более высокой урожайности и улучшенной однородности по сравнению с открыто опыляемыми сортами. При производстве гибридных (фактически, «почти гибридных», поскольку ни один из мужских родителей не является настоящим инбредом) семян используется естественно встречающийся мужской стерильный клон, открытый в Великобритании Смитом и Кроутером (1995). Первые мужские родители, используемые в производстве гибридных семян, не были специально выведены, но коммерческие сорта были протестированы на способность к объединению с мужскими стерильными линиями. Поэтому улучшение урожайности у близких гибридов, по-видимому, частично связано с устранением всех инбредных растений, полученных в результате самоопыления (которые часто встречаются у культур с открытым опылением), наряду с гетеротическими эффектами в некоторых локусах. Сорт «Carlton F₁« стал первым коммерческим гибридом лука-порея, полученным таким способом, за ним последовали многие другие, где теперь используются специально отобранные улучшенные мужские родители.

Другой подход к улучшению лука-порея может заключаться в трансформации генома лука-порея либо с помощью Agrobacterium, что до сих пор было безуспешно, либо с помощью «биолистики» частота трансформации была значительно повышена, и Wang (1996) получил девять трансгенных линий растений, используя этот метод.

Более дешевой системой для крупномасштабного производства гибридных семян была бы система, основанная на цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС), которая до сих пор не была обнаружена у лука-порея ни естественным путём, ни после индукции. В последние годы был достигнут значительный прогресс в разработке системы «протопласт — растение» для видов Allium. В будущем эта система может быть использована в CMS интрогрессии от лука или шнитт-лука к луку-порею. С этой целью Peterka и др. (1997) создали межвидовой гибрид между S-цитоплазматическим луком и луком-пореем в качестве начального шага для переноса ЦМС из лука в лук-порей, а Buiteveld (1998) разработал метод соматической гибридизации между луком-пореем и луком путём слияния протопластов.

Селекция на однородность

Селекция на устойчивость

Наследуемая устойчивость может обеспечить надёжную защиту от вредителей и болезней и снизить производственные затраты и загрязнение окружающей среды. При наличии устойчивости в культуре, как для производителей, так и для потребителей, она лучше по сравнению с химическим контролем. Потребители глубоко озабочены здоровьем и безопасностью продуктов питания. Поэтому в настоящее время производители стараются ограничить использование удобрений и пестицидов, чтобы уменьшить загрязнение окружающей среды и защитить здоровье человека и окружающую среду. В некоторых западных странах правительства начинают поддерживать исследования в области органического земледелия. В будущем как традиционное, так и органическое земледелие будет все больше нуждаться в устойчивых сортах.