Лук репчатый

Лекарственные свойства лука

Основная страница: Лекарственные свойства лука

Рынки лука и их предпочтения

Большое разнообразие сортов лука обеспечивает широкий диапазон размеров, форм, вкуса и качества. В северо-западной Европе в основном продаётся лук среднего размера, шаровидной формы и желто-коричневого цвета, причём в Великобритании предпочитают лук с более тёмным цветом кожицы. Существуют меньшие сегменты рынка для мягкого, крупного испанского лука, лука-шалота, красного и белого лука, а также постоянно расширяющийся рынок салатного лука, который теперь импортируется в Европу в зимний период. Не весь салатный лук — это Allium cepa, так как Allium fistulosum предлагает возможность летнего производства при длинных днях без риска образования луковиц. Cv. «White Lisbon» и его селекции являются основным видом салатного лука Allium cepa. Существует развивающийся рынок органически произведённого лука, который пока удовлетворяется в основном несколькими странами, такими как Аргентина. В Европе стандарты качества лука высоки и регламентированы.

В Мексике предпочтение отдаётся луку с белыми луковицами. В США популярен крупный, очень мягкий, жёлтый лук, хотя в северо-восточных и центральных штатах выращивают и хранят для зимних поставок большие объёмы жёлтого острого лука, похожего на европейские аналоги, но с несколько более короткой длиной дня. В штатах Скалистых гор США, от Колорадо до Вашингтона, существует крупный производственный район, где летом выращивают крупный сладкий мягкий лук испанского типа и хранят его в контейнерах, а не на зиму.

Сладкий лук типа «Grano»/»Granex» выращивают в Джорджии (район Видалия), а также в южном Техасе и южной Калифорнии. В штате Вашингтон выращивают сорт «Walla Walla Sweet» (ID).

В Японии крупный, сладкий, жёлтый лук также пользуется спросом, и производители в странах Юго-Восточной Азии конкурируют за его поставку. Японские потребители ценят сладкий, сочный, перезимовавший лук с устойчивостью к полеганию, который был отобран в Японии из североамериканских источников. Более длиннодневный летний японский лук включает в себя cv. «Sapporoki» и гибриды с повышенной устойчивостью к болезням, которые были выведены на его основе.

Начинает развиваться более эффективное информирование о площадях посадок в основных производственных зонах, влиянии погодных условий в реальном времени и состоянии рынков по всему миру. В странах-производителях можно использовать модели для прогнозирования некоторых последствий более открытых рынков для национальных луковых экономик. Влияние либерализации торговли луком между США и Мексикой было проанализировано Фуллером и др. (1996) с помощью модели межвременного равновесия североамериканской экономики сухого лука.

Даже самые лучшие модели не смогут полностью решить проблемы непредвиденных погодных условий и других факторов, влияющих на мировые цены на лук. Колебания спроса и предложения из года в год и непредвиденные дефициты на международных рынках, вероятно, ещё некоторое время будут оставаться частью картины предложения лука. Начинают появляться коммерческие веб-сайты, предоставляющие информацию о ценах на международной основе.

Корневая система

Корневая система лука мочковатая.

Корневая система слабо развита и имеет слабую поглощающую способность, поэтому растения лука предъявляют повышенные требования к пищевому и водному режиму почвы.

Основная масса корней располагается в слое почвы 5-20 (30) см и редко простираются горизонтально более чем на 50 см.

У сеянцев вначале образуется первичный корень, затем все корни являются придаточными, диаметром около 1,5 мм. Корни редко ветвятся, редко имеют корневые волоски и редко увеличиваются в диаметре. По мере роста растения постоянно образуются новые придаточные корни (три-четыре в неделю), которые появляются из стебля у основания листьев и растут вниз через диск стебля; одновременно происходит старение и отмирание старых корней. В начале роста количество активных корней увеличивается; по мере созревания луковицы корни отмирают быстрее, чем образуются новые. Иногда можно увидеть, как поздно развивающиеся корни выходят через основания ранее сформировавшихся листьев.

Стебель

Стебель, от которого отходят корни, очень короткий, его диаметр увеличивается по мере роста, и в зрелом состоянии он выглядит как укороченный перевернутый конус.

Луковица

Луковица лука состоит из сухих чешуй, которые в зависимости от сорта могут быть жёлтыми, белыми или фиолетовыми; сочных чешуй, открытых и закрытых, и укороченного стебля — донца.

Кожица лука образуется из сухих бумагоподобных наружных чешуй листьев, которые теряют свою мясистость во время роста луковицы. Следующий слой листовых влагалищ называется ложными чешуями и является мясистым с листовыми лопастями. Далее вглубь расположены настоящие чешуи мясистых запасающих листовых влагалищ, которые не имеют лопастей, а в центре луковицы находятся первичные листья точки роста. На поперечном срезе луковицы хорошо видна кольцевидная структура.

При созревании типичная луковица обычно имеет две сухие кожицы, окружающие от трёх до пяти утолщённых оболочек из лопастных листьев. Они окружают три-пять утолщённых безлопастных листьев (чешуи), внутри которых заключены четыре-пять лопастных зачатков листьев (ростовые листья). Ветвление происходит, когда боковая почка, имеющаяся в каждой пазухе листа, прорастает и производит листовые чешуйки. В результате образуется многоцентрические луковицы. Из почек новые луковицы или цветоносы-стрелки с соцветиями. В зависимости от количества вегетативных почек луковица может быть мало- или многозачатковой.

Основные признаки луковицы — однородность формы, размера и цвета кожицы. Форма варьируется от шаровидной до почти цилиндрической, есть плоские и конусовидные луковицы. Размер варьируется в значительных пределах, как и цвет кожицы, которая может быть белой, жёлтой, коричневой, красной или фиолетовой. Важны и другие характеристики, такие как жгучесть и сухое вещество. Каждый из этих признаков определяется генетически, но может изменяться под влиянием условий окружающей среды.

Листья

Листья репчатого лука трубчатые, покрыты восковым налётом, у основания утолщаются и переходят в сочные чешуи, образующие луковицу. Толщина воскового налёта может быть разной, поэтому листья лука в зависимости от сорта и условий выращивания могут иметь разную интенсивность зелёной окраски. Восковой налёт служит надёжным средством защиты растений от лишнего испарения влаги и проникновения болезнетворных бактерий и грибов.

Каждый лист состоит из лопасти и влагалища. Влагалище развивается, окружая точку роста, и образует трубку, которая окружает молодые листья и верхушку побега. Молодые листья растут вверх через центр влагалища предыдущего листа. В совокупности эти влагалища образуют псевдостебель. Листья закладываются поочередно и друг напротив друга. Они возникают из короткого, сжатого, похожего на диск стебля (донца), который продолжает увеличиваться в диаметре и с созреванием напоминает перевернутый конус. Листовые пластинки трубчатые, слегка уплощенные с адаксиальной стороны и, хотя и полые, закрыты на кончике. В месте соединения листовой пластинки и влагалища находится отверстие, через которое выходит следующая листовая пластинка. Каждый последующий лист крупнее предыдущих до тех пор, пока не начнётся образование бульбы. В это время вновь образованные листья становятся все более короткими, а затем и вовсе лишаются лопастей.

При созревании луковицы зелёная ассимилирующая часть листа отмирает. Вместе с зелёными листьями отмирают и влагалища, ссыхаясь, они создают плотную тонкую «шейку» луковицы. Хорошо высохшая шейка, смыкаясь, защищает луковицу от проникновения в нее болезнетворных грибов и бактерий, поэтому такие луковицы хорошо хранятся.

Листья образуются из верхушечной меристемы, они пробиваются сквозь псевдостебель, образованный основаниями листьев влагалища более старых листьев.

Соцветие

Цветоносная стрелка трубчатая с ярко выраженным восковым налётом, полая внутри, с характерным вздутием на одну треть её высоты, заканчивается шаровидным соцветием (зонтик) диаметром от 2 до 15 см. Количество развивающихся побегов зависит от числа проросших боковых почек.

Верхушечное соцветие развивается из кольцевидной апикальной меристемы. Побеги, от одного до нескольких, обычно удлиняются намного выше листьев и варьируют в высоту от 30 до более чем 100 см.

Соцветие представляет собой совокупность множества цветков на различных стадиях развития, обычно насчитывается 200-600 мелких отдельных цветков, но может быть от 50 до более чем 1000.

Цветки лука совершенны, серовато-белые, состоящие из шести лепестков, шести тычинок, расположенных двумя кругами, трёхгнёздного пестика с маленьким рыльцем. Опыление перекрестное, пыльца тяжёлая и липкая, поэтому переносится мухами и пчёлами. Протандрия (сбрасывание пыльцы до того, как рыльце станет восприимчивым) способствует перекрестному опылению и зависимости от насекомых-опылителей. Цветки имеют нектарники, привлекающие насекомых-опылителей, обычно медоносных пчёл.

Бутоны в соцветии распускаются в три яруса. Продолжительность цветения зонтика — 20-45 и более дней; отдельные цветки плодоносят в течение недели.

В редких случаях на верхушке соцветия образуются бульбочки.

Соцветие появляется после вернализации на второй год.

Плод

Плод лука — сухая трёхгранная коробочка. При полном оплодотворении в ней образуется шесть семян. Семена лука созревают примерно через 45 дней после завязи.

Семена мелкие, чёрного цвета, округло-трехгранной или неправильной формы с плотной роговидной оболочкой, которая хорошо защищает их от неблагоприятных условий. За чёрный цвет оболочки семена репчатого лука называют «чернушкой».

При обычных условиях хранения их всхожесть сохраняется 2-3 года (не более 2-4 лет при комнатной температуре). Семена быстро теряют жизнеспособность, если их не хранить в оптимальных условиях 0 °C и низкой относительной влажности. При высокой температуре и влажности в тропических условиях жизнеспособность может составлять менее года.

Масса 1000 семян — 2,7-4,0 г.

Требования к температуре

Лук репчатый — холодостойкая культура. Всходы лука легко переносят весеннее похолодание, но в фазе «петельки» они погибают при -2 °C. Однако уже при образовании настоящих листьев понижение температуры до -2 °C к гибели растений не приводит. Взрослые акклиматизированные растения могут переносить заморозки до -7 °C.

Семена лука прорастают при температуре 0-35 °C. При температуре 1-2 °C и оптимальной влажности почвы появление всходов растягивается на 30-35 дней и более. При температуре 10 °C период от посева до всходов занимает 14-21 дней, при 18-20 °C — 7-10 дней, при 21-27 °C — всего 3-4 дня.

Оптимальная температура для роста корней 15-25 °C, листьев 12-25 °C; также сообщается об оптимальной температуре 13-24 °C. Оптимальная температура для роста рассады составляет 20-25 °C (также указывается 23-27 °C); рост начинает снижаться при температуре выше 27-30 °C. В условиях низких температур воздуха корневая система развивается быстрее надземной части, поэтому посев следует проводить как можно раньше, чтобы к периоду наступления высоких температур успела сформироваться мощная корневая система.

Для получения высоких урожаев необходима прохладная температура на ранних стадиях роста до начала образования луковиц.

Для цветения необходима вернализация. Цветки и семена в фазе молочной спелости повреждаются даже при краткосрочных осенних заморозках, не превышающих — 1 °С.

Требования к влаге

Лук репчатый относится к влаголюбивым растениям, несмотря на то, что листья лука отличаются невысокой испаряющей способностью. Однако вследствие того, что корневая система обладает слабой сосущей силой, растения лука довольно отзывчивы на орошение. Поддержание высокой влажности почвы необходимо также из-за высокой обводненности тканей листа лука и роста новых придаточных корней. При это увлажнённость почвы должна периодически достигать основания луковицы, чтобы вновь образованные придаточные корни из стебля прорастали в почву. Корни не растут в сухой почве.

От влажности почвы зависит прорастание семян, отрастание севка и маточных луковиц, нарастание листьев, образование луковиц, формирование и созревание семян у семенных растений. Достаточное количество влаги имеет решающее значение для равномерного появления всходов. В то же время лук чувствителен к избытку влаги, так как подвержен вымоканию и выпреванию.

При выращивании лука-репки из семян и севка установлены следующие критические периоды по отношению к почвенной влаге: первые две недели после посева, 2-3 недели после появления всходов и во время активного образования листьев. В период созревания луковиц избыточная влажность почвы вредна, так как отрицательно сказывается па лежкости луковиц. Оптимальная влажность почвы для лука репчатого должна быть в пределах 75-80 % от предельной полевой влагоёмкости (ППВ).

При выращивании семенников лука критический период приходится на первые 2-3 недели после высадки маточных луковиц. Достаточно увлажнённой должна быть почва и в период налива и созревания семян для образования более полновесных семян.

Почвы с высокой водоудерживающей способностью лучше обеспечивают влагой неглубокую корневую систему, но при этом должны хорошо дренироваться. При низкой влажности почвы рост замедляется, но лук также чувствителен к высокому уровню грунтовых вод или заболачиванию. Равномерное количество влаги, около 400-800 мм (также, 380-760 мм) на культуру, способствует крупному размеру луковиц и высокой урожайности.

Требования к почве

Луковые культуры можно успешно выращивать на большинстве плодородных почв: песчаных (Джорджия, США; Норфолк, Великобритания), тяжёлых глинистых (Венесуэла), торфяных органических почвах (США и Канада), и даже вулканических почвах (Чили).

Обычно рекомендуется pH почвы в диапазоне 6-7 (допустимая — 7,4), но для органических почв подходит и более низкий pH; например, в Онтарио, Канада, луковые культуры хорошо растут на торфяных (навозных) почвах с pH 4. По другим данным, оптимальной считается pH 6,5-8,0 на минеральных почвах и 5,5-5,8 — на торфянистых и органических. В целом, кислые почвы для возделывания лука не рекомендуются, но если возникает необходимость размещать лук на почвах с повышенной кислотностью (pH 5,4-5,5), то их необходимо заблаговременно произвестковать.

На кислых почвах с pH < 6,0 известь вносят за 2-3 месяца до подготовки почвы (непосредственного известкования лук не выносит), чтобы привести pH почвы в диапазон 6,2-6,5.

Оптимальное содержание гумуса — не менее 2,0 %, подвижного фосфора и обменного калия — не менее 150 мг/кг почвы.

Почва должна быть достаточно хорошо структурирована, чтобы можно было подготовить мелкокомковатое семенное ложе, подходящее для мелкосемянной культуры.

Луковые культуры удовлетворительно выращиваются на песчаных, илистых и торфяных почвах в Великобритании, а также на хорошо структурированных глинах в Нидерландах. Торфяные или песчаные почвы, если есть возможность орошения, являются предпочтительными и часто используются.

Почвы, используемые для выращивания лука, варьируются от лёгких песков до тяжёлых глинистых суглинков. Для выращивания лука необходима однородная, тонкая структура почвы в поверхностном слое. Поэтому наиболее подходящими почвами являются супеси и суглинки с достаточным содержанием органического вещества, хорошей структурой, с высокой влагоёмкостью и влагопропицаемостью, не засоренные другими культурными или сорными растениями почвы. Крупнозернистые песчаные и тяжёлые глинистые почвы малопригодны для выращивания лука, особенно в однолетней культуре, так как на них часто образуется почвенная корка, препятствующая появлению всходов и нормальному утолщению луковиц. Почвы с крупными камнями или глинистыми комьями затрудняют механическую уборку.

Лук очень чувствителен к засолению и является одной из самых чувствительных культур в этом отношении. Шеннон и Грив (2000) считают лук одной из культур, наиболее чувствительных к плохому качеству воды. Необходима адекватная дренажная система для удаления засоленных стоков.

Характеристики почвы могут влиять на хранимость лука. Rossier и др. (1994) оценили 10-летние данные по четырем классам почв в Швейцарии. Лук с почв, содержащих более 5,4 мг натрия (Na) на 100 г почвы, показал самую высокую способность к хранению, развивал меньше ростков, но был меньше, чем лук с почв с меньшим содержанием Na; уровень кальция (Ca) в клеточном соке был связан с прорастанием. Однако во избежание токсичности для растений лука солёность почвы во время роста культуры должна поддерживаться на уровне ниже 370 мг солей на 100 г почвы.

Свойства почвы также являются определяющим фактором для мобильности и устойчивости пестицидов в почве. Во Флориде Баттлер и др. (1998) опубликовали электронное руководство по распространению знаний, чтобы помочь луководам выбрать пестициды в соответствии со свойствами почвы, такими как рейтинг выщелачивания или стока, для защиты источников водоснабжения.

Требования к освещению

Лук — растение длинного дня. При опоздании с посевом время образования луковиц сдвигается на более короткий день, в этих условиях период вегетации лука растягивается, луковицы долго не вызревают или нс образуются совсем. Луковым растениям требуется высокая интенсивность освещения, особенно при выращивании их из семян, так как слабое освещение тормозит формирование луковицы.

Образование луковицы

Процесс образования луковицы — это изменение морфологии листьев, начинающееся при превышении критической длины дня, хотя температура оказывает влияние. Каждый сорт имеет критическую длину дня для индукции образования луковицы. Наиболее важна продолжительность светового воздействия, а процесс воздействия является кумулятивным. Кратковременное воздействие стимула соответствующей длины дня не является достаточным для появления луковицы. Если сорта достигают своей критической длины дня до того, как будет достигнут адекватный вегетативный рост, луковицы в результате будут маленькими. Сорта, требующие длинного дня для образования луковиц, не будут образовывать луковицы при выращивании в течение короткого дня.

Лук подразделяется на коротко-, средне- и длиннодневные сорта. У короткодневных сортов луковицы появляются, когда длина дня равна или превышает 11-13 ч. У промежуточных сортов луковицы появляются в ответ на длину дня, равную или превышающую 13-14 ч, а у длиннодневных сортов луковицы появляются в ответ на длину дня 14 ч и более. Эти обозначения положительно коррелируют с географической широтой. Для производства луковиц растения короткого дня обычно выращивают на широте менее 30°, промежуточного между 30° и 38°, а те, что выращивают на широте более 38°, относятся к длиннодневным сортам. Фактически все сорта являются длиннодневными растениями по реакции на образование луковиц, поскольку они образуют луковицы в ответ на увеличение, а не уменьшение длины дня.

Индукция образования луковиц вызывает мобилизацию запасов питательных веществ в основания листьев, что приводит к их увеличению и формированию структуры хранения, то есть самой луковицы. Распределение продуктов фотосинтеза различается на разных фазах роста. Во время развития до образования луковицы рост листовых пластинок превышает рост листовых влагалищ, но в начале образования луковицы рост листовых влагалищ ускоряется по сравнению с ростом листовых пластинок. По мере развития луковицы рост внутренней чешуи или безлопастного листа становится доминирующим.

Например, при коротком световом дне (11 ч) и температуре 21 °C отсутствует образование луковицы и цветочная инициация, ранее сформированные цветковые инициалы не развиваются, тогда как при температуре 10 °C, образование луковицы отсутствует, но инициируется медленное цветение; при длинном световом дне (15 ч) и температуре 21 °C происходит быстрое разрастание луковицы, без цветочной инициации, ранее сформированные цветочные инициалы уничтожаются, тогда как при температуре 10 °C и при наличии луковички могут появиться цветочные инициалы, а при отсутствии луковички начинается интенсивное цветение.

На рис. представлен пример влияния длины дня (широты), тропической температуры и сроков посадки для коротко-, средне- и длиннодневного лука в зависимости от конкретного участка.

Влияние длины дня и температуры на рост сортов лука на 38° северной широты (Дэвис, Калифорния). Более подробное объяснение примеров I, II, III и IV см. в тексте.

В примере I на рис. короткодневные (12 ч) сорта были высажены первого апреля, мая, июня, июля, августа и сентября. При каждой посадке рассада росла при длине дня 13 ч и более. В этих условиях сеянцы получили стимул длинного дня и преждевременно произвели очень мелкие луковицы. В примере II были высажены короткодневные сорта с появлением всходов примерно в первых числах октября. Сеянцы росли осенью при умеренных температурах и длине дня менее 12 ч. Такие растения обычно вырастают достаточно большими, прежде чем низкие температуры (менее 10 °C) в декабре, январе и начале февраля вызывают вернализацию.

После возобновления активного роста при более тёплых апрельских температурах стебли семян удлиняются в ущерб развитию луковиц. В примере III рассада короткодневных сортов, посаженная примерно в первых числах ноября, декабря, января или февраля, скорее всего, все ещё будет находиться в ювенильной стадии в период, когда наступает вернализация. Поскольку эти растения не будут подвергнуты вернализации, они продолжают расти вегетативно до тех пор, пока длина дня не достигнет 12 часов или более в конце марта, когда происходит образование луковиц. Потенциальный размер зрелой луковицы зависит от размера растения на момент индукции. В примере IV сеянцы короткодневных сортов, появившиеся примерно в первых числах марта, после относительно короткого периода роста получат стимул к образованию луковиц примерно в конце марта. Поскольку до момента достижения критической длины дня вегетативный рост будет незначительным, луковицы будут мелкими. В принципе, реакция сортов лука с промежуточной и длинной длиной дня будет схожей.

Длина дня оказывает наиболее предсказуемое влияние на образование луковиц; влияние температуры меньше и имеет тенденцию к изменению. Поэтому планирование сроков посадки и выбор сортов в значительной степени зависят от длины дня. Однако температура также влияет на процесс образования луковиц. При длинном дне и высокой температуре созревание луковиц происходит раньше и быстрее. Низкая температура не предотвращает, но может задержать образование луковиц. Как только начинается процесс образования луковиц, температура становится очень важной и является основным фактором, влияющим на рост листьев и увеличение луковиц. Бывают ситуации, когда некоторые сорта не дают луковицы при низких температурах при соответствующей длине дня, но дают луковицы при тёплых температурах.

В тропиках температура, как правило, имеет такое же значение для образования луковиц, как и длина дня. Например, при высоких температурах реакция луковицы на критическую длину дня сокращается, а при температуре выше 40 °C луковица задерживается.

Урожайность луковиц в значительной степени зависит от площади листьев, развитых до начала образования луковиц. Идеальной ситуацией для получения высокого урожая является ситуация, когда 70-90% сухого веса побега переходит в луковицу. На скорость роста и созревания луковицы также влияют питание, влажность, конкуренция растений, интенсивность и качество света. Крупные и старые растения более отзывчивы на рост луковиц, чем мелкие и молодые, если соблюдены требования к длине дня. Однако при сильном фотопериодическом стимуле даже однолистный сеянец может стать луковицей. Дефицит азота, возникающий вблизи критической длины дня, как правило, ускоряет начало образования бульбочек. С другой стороны, даже при критической длине дня избыток азота может задержать появление луковиц. Стресс от недостатка влаги и конкуренция с растениями или сорняками также могут ускорить реакцию. В условиях индуктивной длины дня высокая интенсивность света усиливает образование луковиц. Дальний красный свет способствует инициации; красный свет предотвращает инициацию или может обратить её вспять.

Лук, растущий при длине дня меньше критической, продолжает развитие новых листьев, но не даёт луковиц. Эта реакция используется при выращивании зелёного лука, так как для этого товара образование луковиц нежелательно. Соответственно, для производства зелёного лука обычно используются длиннодневные сорта, обычно с белой кожицей.

Короткодневные сорта, выращенные в условиях длинного дня, начинают формировать луковицу рано и дают мелкие луковицы из-за недостаточного роста растений до появления луковиц. Сорта короткого дня выращиваются в условиях длинного дня для получения наборов для размножения или для получения мелких луковиц, необходимых для определенных целей и некоторых продуктов переработки.

Во время роста луковицы боковые почки могут дать несколько верхушек внутри луковицы, каждая из которых окружена безлопастными запасающими листьями. Луковицы с одним центром очень желательны, особенно для переработки в виде жареных луковых колец. Тенденция к развитию боковых почек зависит от сорта, но также подвержена влиянию таких факторов, как продолжительность периода роста, расстояние между растениями, уровень питания и даже гербициды. Важными характеристиками луковиц лука являются ранность и однородность размера, формы и цвета. Также важны вкус (жгучесть), сухое вещество и срок хранения. Дополнительные желательные признаки — неповрежденная и привлекательная кожица, толстые листовые чешуи (кольца), одноцентровые луковицы, тонкая шейка, устойчивость к раннему полеганию, болезням и насекомым-вредителям. Каждая из этих характеристик зависит от генетики, но может быть изменена под влиянием окружающей среды и культурных методов.

Цветение

Сорта сильно различаются по реакции на низкую температуру и продолжительности воздействия, необходимого для образования завязей. Период воздействия температуры 5-10 °C в течение 1-2 месяцев является достаточным для вернализации многих сортов. Для некоторых сортов температура от 10 °C до 15 °C является достаточной для стимулирования бутонизации. Возврат к высокой температуре может частично свести на нет кумулятивный индуктивный эффект холода. Быстрое и энергичное образование бульбочек может подавить появление стебля семян, даже если оно уже началось. Однако возможно одновременное развитие луковиц и стеблей семян.

Размер растений имеет важное значение для индукционной реакции. Как только растение выходит за пределы стадии ювенильного проростка, низкие температуры способствуют появлению завязей, и крупные растения реагируют на них сильнее, чем мелкие. Растения с менее чем четырьмя или пятью листьями или диаметром «шейки» менее 6 мм обычно считаются находящимися на ювенильной стадии и не реагируют. Луковицы с диаметром луковицы менее 16 мм также менее отзывчивы.

Растения, выращиваемые для производства семян, должны получить достаточный прирост перед вернализацией, чтобы максимизировать рост растений и размер луковицы и, таким образом, последующее развитие стебля семени. Для получения вегетативного роста, необходимого для высокого урожая семян, посадки производятся в середине и конце лета, чтобы крупные растения развивались до наступления индуктивных температур осенью и зимой. Обычно луковицы лука, предназначенные для производства семян, требуют прохладного периода покоя, во время которого закладываются цветочные примордии. Температура хранения луковиц или наборов может повлиять на восприимчивость к цветению. Хранение при температуре 0 или 25 °C менее благоприятно для образования завязей, чем при температурах между ними. Последующее развитие стебля семян улучшается, если они выращены из крупных растений и луковиц. Количество цветочных стеблей на растении зависит от количества верхушек боковых побегов, а у крупных луковиц их больше. Однако, когда растения выращиваются непосредственно из семян, обычно формируется только один семенной стебель. Недостатком сортов, чувствительных к завязыванию, является то, что потомство, полученное из семян, в некоторых условиях может преждевременно завязываться и, следовательно, быть малопригодным для выращивания лука.

Модели роста целого растения

В 1990-х годах несколько исследовательских групп достигли прогресса в технике моделирования роста лука. Развитие вычислительных технологий и доступ к Интернету позволили моделированию вступить в новую эру, в которой оно стало необходимым для решения и интеграции сложной проблемы роста и развития лука.

Первая модель роста лука на потенциальном уровне производства в полевых условиях была разработана де Виссером (1992, 1994a) в Нидерландах. Его модель ALCEPAS использует концепции, впервые рассмотренные в голландской модели общего моделирования роста сельскохозяйственных культур SUCROS87 путём сравнения прогнозируемой и фактической урожайности. Производство сухого вещества луковицы было правильно смоделировано в нестрессовых условиях, но LAI был переоценен, а время 50%-го опадения было недооценено при низкой плотности растений.

В ALCEPAS коэффициент экстинкции света (KDF) был рассчитан при пасмурном небе и получил значение 0,54, что выше, чем в Великобритании (0,47 ± 0,04). В Испании, при ясном небе, наилучшим образом переданная фотосинтетически активная радиация (Itrans) соответствовала уравнению полиномиальной регрессии второй степени:

таким образом, снижение I_trans на единицу прироста LAI уменьшается по мере роста луковой культуры.

В полевых условиях дыхание луковиц очень низкое. Это сочетается с равномерным распределением излучения внутри полога и более ранним прекращением роста лопастей, и, следовательно, обеспечивает более высокую эффективность преобразования поглощённой фотосинтетически активной радиации (PAR), чем у салата и красной свёклы. На более поздних стадиях роста лука было зарегистрировано 5,08 ± 0,25 г/МДж. Tei и др. (1996b) также обнаружили, что увеличение сухого веса лука лучше всего описывается эксполинейной функцией, и не было обнаружено существенных различий при использовании времени, дневных градусов (DD) (T_b = 5,9 °C) или эффективных дневных градусов (0,136 DD м²/МДж) в качестве независимой переменной.

В Новой Зеландии Ланкастер и др. (1996) попытались упростить прогнозирование размера и зрелости луковиц в нелимитирующих агрономических условиях. Были использованы данные по сортам «Pukekohe Longkeeper» и «Early Longkeeper» (базовая температура 5 °C), при 40 растениях на м². Начало бутонизации (определяемое как отношение луковица : шейка > 1,2) происходило, когда градусо-дней было более 600 и фотопериод > 13,75 ч. Эта двухпороговая зависимость в сочетании с количеством листьев, появившихся после начала бутонизации, и измерениями размера растений в момент бутонизации, была хорошим предсказателем конечного размера луковицы. Количество листьев, появляющихся после начала образования бульбочек, коррелировало со временем до созревания, но это не было подтверждено независимым набором данных. Эти простые взаимосвязи могут быть полезны при определенных условиях выращивания, но их было бы трудно широко применять — например, путём изменения плотности — в более интенсивной системе.

Теоретически несколько существующих моделей роста могут быть объединены в виде модулей, чтобы объяснить реакцию культуры на ключевые факторы окружающей среды, влияющие на лук на протяжении всего жизненного цикла, включая цветение и производство семян. Эти модели включают в себя модели, охватывающие вернализацию, скорость развития стебля семени и время до созревания семян. Этот подход до сих пор применялся в основном к европейскому луку VLD, и его ещё предстоит разработать и испытать на луках ID и SD.

Модели могут предсказать рост лука, но неразрушающие измерения в реальном времени дают новые возможности для количественной оценки фактического роста и урожайности. Полевые измерения отражения в спектральных диапазонах 660,9 нм (pr) и 813,2 нм (pir) были использованы для мониторинга надземной биомассы и LAI в период быстрого роста листьев лука: от шести листьев до начала бутонизации. Метод подходит для ряда коммерческих плотностей испанского поля (30, 60, 90 растений/м²) при неограничивающих условиях роста, как инструмент для мониторинга реального роста лука на региональном уровне.

Измерение последствий потери листьев

Потеря листьев у лука, вызванная биотическими (вредители, болезни) или абиотическими (например, пескоструй, град) причинами, имеет прямое влияние на снижение урожайности. Наибольшее влияние на общую товарную урожайность и урожайность отдельных товарных классов происходит в начале бутонизации. Потеря листьев может также задержать созревание урожая и подвергнуть растения заражению болезнями, что ещё больше сокращает функциональную площадь листьев.

В Наварре, Испания, был изучен эффект различных степеней потери листьев при ручной дефолиации на различных стадиях развития лука, чтобы оценить влияние на конечную урожайность, и были разработаны уравнения регрессии. Полученные результаты помогают при страховых выплатах в случае повреждения градом или других видов повреждения листьев.

Исследования корней

Bosch Serra и др. (1997) сравнили рост корней двух обезвоженных сортов «Staro» и «SWG» и крупного свежего сорта «Valenciana de Grano» в лабораторных и полевых испытаниях. Частый полив способствовал значительно большему росту корней, чем ранее сообщалось в Великобритании для лука сорта «Rijnsburger». Длина корня лука (RL) была связана с сухим весом побега (SDW):

Значение перехвата (a) было выше у сорта «Valenciana de Grano», чем у других сортов.

Сорта лука могут иметь различные стратегии, вкладывая больше или меньше энергии в рост корней по сравнению с ростом побегов. Максимальная средняя плотность корней в верхних 20 см почвы в культуре, выращенной при плотности 80 растений/м², составляла от 8 до 9 см/см³, но 90% корневой системы было сосредоточено в верхних 40 см глубины почвы, и только 2-3% общей длины корней было зарегистрировано ниже 60 см глубины. В течение 15 дней до начала выращивания бульбочек длина корней на глубине первых 20 см увеличилась примерно вдвое у сортов «Staro» и «SWG» и втрое у сорта «Valenciana de Grano». «Valenciana de Grano»: следовательно, этот период считается критическим для подачи воды, чтобы обеспечить удлинение корней. Эти результаты противоречат общепринятому мнению о росте корней лука, согласно которому образование корней прекращается с началом роста луковицы. Однако удлинение корней может продолжаться быстрыми темпами.

Лук и изменение климата

Исследования влияния повышения температуры и уровня CO₂ в атмосфере на рост сортов «Hysam» и «Sito» проводились в Великобритании, в туннелях, покрытых полиэтиленом. Средняя температура, превышающая температуру окружающей среды на 2,5 °C, снизила урожайность (на 3,4-4,4 %/°C и 8,7-11,8 %/°C у сортов «Hysam» и «Sito», соответственно), предположительно из-за сокращения продолжительности роста. Обогащение CO₂ в концентрации 532 мкмоль (против концентрации в окружающей среде 374 мкмоль) увеличило сухой вес луковицы (на 29,0-37,4% и 35,3-51,0% у сортов «Hysam» и «Sito», соответственно), поскольку оно увеличило скорость разрастания листьев и скорость фотосинтеза до образования луковицы и увеличило продолжительность роста луковицы. На основании сравнения повышения температуры, необходимого для полной компенсации увеличения урожайности каждого сорта в результате повышения CO₂ (8,5-10,9 °C и 4,0-5,8 °C для сортов «Hysam» и «Sito», соответственно), был сделан вывод, что будущая концентрация 560 мкмоль/моль CO₂, связанная с повышением глобальной температуры на 2,1 °C, должна быть благоприятной для производства лука в Великобритании, особенно для длинносезонных сортов.

Преимущества изменения климата для коммерческого производства лука-батуна (cv. «Hysam») в Великобритании были подтверждены Вурром и др. (1998) в более комплексном эксперименте. Однако Уилер и др. (1998) пришли к выводу, что более теплые температуры при выращивании сельскохозяйственных культур негативно скажутся на качестве послеуборочного лука в Великобритании, поскольку может увеличиться прорастание луковиц при хранении.

В Новой Зеландии, в контексте агротехнических методов выращивания лука и потоков парниковых газов, Ван дер Веерден и др. (2000) начали новое направление исследований лука, сосредоточившись на выбросах N₂O, и показали, что урожайность лука в среднем составляет 10 т/кг N₂O-N.

Влияние минеральных веществ на вкус

Влияние минерального питания на вкус лука было рассмотрено Рэндлом и Ланкастером (2002). Доступность сульфатов, вероятно, оказывает наибольшее влияние на интенсивность и качество вкуса из всех факторов окружающей среды. Ограничение количества серы или её изобилие для растения неизбежно влияет на количество синтезируемых соединений-прекурсоров аромата на основе серы. Freeman и Mossadeghi (1970, 1971) впервые показали, что интенсивность аромата можно варьировать от почти незначительного до высокого уровня, изменяя подачу сульфата к растениям лука и чеснока, растущим в питательных растворах. Их работа показала, что была достигнута точка насыщения, после которой дополнительное количество сульфата приводило к незначительному увеличению жгучести. Однако в полевых экспериментах жгучесть редко реагировала на внесение серы, так как этот элемент уже достаточно обеспечен в большинстве почв, а сульфат часто добавляется при обычном внесении удобрений.

Для многих сортов лука желательна высокая интенсивность вкуса. Однако для производства очень мягкого лука необходимо ограничить поступление сульфата в растение. Для производства мягкого лука содержание сульфатов в почве и воде не должно превышать 50 ppm.

Содержание сульфатов также влияет на накопление сахара и растворимых твёрдых веществ в луке. Сорта с потенциалом мягкого вкуса увеличивают содержание сахара при низком содержании сульфатов, в то время как некоторые другие сорта снижают содержание твёрдых веществ и сахара.

Острые сорта накапливают меньший процент сульфата в луковице по сравнению с мягкими сортами. Резкие сорта имеют более высокую метаболическую потребность в сере и более эффективно включают серу в этот путь, что приводит к образованию ароматических предшественников, в то время как мягкие сорта могут разделять большую долю поглощённой серы на сульфат, тем самым исключая его из пути ACSO.

Плодородие влияет на накопление органической серы, которая метаболизируется через различные пептиды и предшественники вкусового пути. В условиях высокого плодородия 1-пропенилцистеинсульфоксид накапливается в самых высоких концентрациях. При снижении плодовитости до уровня, близкого к дефициту серы, концентрация метилцистеинсульфоксида увеличивается и он становится доминирующим предшественником. Пропилцистеинсульфоксид, который обычно является самым низкоконцентрированным предшественником, был обнаружен в более высокой концентрации, чем 1-пропенилцистеинсульфоксид, когда плодородность S приблизилась к уровню дефицита. При таких уровнях 95% всей серы в луковице находилось в виде соединений ароматического пути, тогда как при высокой плодовитости серы в таких соединениях находилось менее 40% серы луковицы.

Селенат, который является химическим аналогом сульфата и конкурирует с ним в поглощении корнями и биохимических реакциях, может вызвать снижение жгучести лука. Подача селената натрия в корни оказала на вкусовые качества такое же влияние, как и низкий уровень плодородия серы, а именно: содержание метилцистеинсульфоксида увеличилось, а уровень 1-пропенилцистеинсульфоксида понизился.

Почвенная корка

Образование корки может препятствовать появлению всходов лука, что иногда делает необходимым второй посев. В северных районах США и Канады лук часто выращивают на органических или торфяных почвах, которые могут поддерживать почвенный слой, предотвращающий образование корки. Защита поверхности от воздействия капель дождя путём мульчирования, внесения органических веществ или высокочастотного, но низкоинтенсивного полива на ранних стадиях роста помогает предотвратить образование корки или смягчить её последствия.

Опрыскивание поверхности почвы 500 х 10-6 г/мл полиакриламида из расчёта 4 л/м² и фосфогипс (побочный продукт сульфата кальция, образующийся в процессе производства влажного кислого фосфора (P)), внесенный через 24 часа из расчёта до 5 т/га перед имитацией ливня, были полезны для предотвращения образования корки и увеличения всходов лука на несодовых, суглинистых почвах; один только фосфогипс был неэффективен в луковых питомниках для улучшения всходов.

Вермикулит также может быть использован в качестве антикоркового средства. Его можно наносить на семенной ряд (1,3 м³/га) и затем покрывать тонким слоем почвы (5 мм), что также предотвращает ветровую и водную эрозию; H₃PO₄, нанесенная на ряд (57 кг P/га), также эффективна.

Применение эмульгированного пластикового геля на высыхающей, но все ещё влажной почве способствовало образованию водоустойчивых почвенных агрегатовсоломы.

Соляризация и мульчирование

Соляризация полезна для эффективной стерилизации почвы перед посевом в климатических условиях, где её можно эффективно применять.

Во Флориде (США) Ваврина и Рока (2000) показали, что пластиковая мульча повышает чистую прибыль от выращивания лука за счёт увеличения веса луковицы и товарного урожая.

Использование белой на чёрной пластиковой мульчи привело к получению самых высоких урожаев лука-джамбо (> 10 см).

Прямой посев

Прямой посев является доминирующим методом для производства лука-салата, луковиц лука при механизированных системах выращивания во влажном умеренном климате, для переработки лука и там, где последующий полив может быть хорошо управляемым. Посев семян непосредственно в почву, где будет выращиваться культура, потенциально является наиболее экономичным методом выращивания лука, особенно в тех случаях, когда доступность рабочей силы для пересадки ограничена, её стоимость высока или когда доступность помещений для выращивания рассады ограничена. Однако, как и в случае со многими другими овощными культурами, имеющими мелкие семена и нежную рассаду, для получения удовлетворительного урожая при прямом посеве требуется высокий уровень агротехники.

Согласно рекомендациям Аутко, густота стояния растений на момент появления всходов должна составлять 970-1150 тыс. шт/га (норма высева 2,9-4,6 кг/га). При этой норме посева количество растений лука к уборке составит 570-600 тыс. шт/га. Норму высева корректируют с учётом всхожести семян, и массы 1000 семян.

Для Средней полосы России и Белоруссии оптимальным сроком посева семян для одногодичной культуры лука — 1-2 декада апреля. Глубина заделки семян — не менее 2,5 см (по другим рекомендациям, 6-12 мм). Период от посева до всходов в зависимости от погодных условий — 8-16 дней. На лёгких супесчаных и суглинистых почвах лук выращивают на ровной поверхности. На более тяжёлых почвах, подверженных уплотнению и заплыванию, лук предпочтительно высевать на узкопрофильных грядах.

Семена с высокой всхожестью, часто гранулированные, высевают на желаемую глубину, используя норму высева, учитывающую «фактор поля». Это позволяет использовать местные почвенные условия для изменения проверенного процента всхожести. На суглинистых песчаных и илистых почвах Кречмер (1996) обнаружил хорошую корреляцию между тестом на всхожесть и всходом лука в поле.

Прямой посев семян широко практикуется в США и многих странах с развитой культурой, и хотя для этого требуется определенное оборудование, это может быть наименее затратным методом для производства луковиц и особенно зелёного лука.

Механизм прорастания семян лука совершенно иной, чем у большинства семян овощей. Удлинение основания семядоли выталкивает ось зародышевого корня-побега из семени, но верхушка семядоли остаётся в семени, продолжая поглощать питательные вещества из эндосперма. Относительно длинная семядоля выглядит как петля (так называемая стадия петельки) при проталкивании вверх через почву. В конце концов петелька выпрямляется, вытягивая конец семядоли вверх и в сторону от почвы, и обычно освобождается от семенной оболочки. Почвенная корка часто является проблемой для всходов лука, особенно если прорастание недостаточно энергично.

Хотя семена прорастают в широком диапазоне температур, 0-32 °C, наиболее быстро прорастание происходит при температуре от 21°C до 27 °C. При таких температурах всходы обычно появляются через 6-8 дней. При низких температурах всходы появляются медленно, иногда на это уходит до месяца. В таких условиях всходы и укоренение часто происходят неравномерно.

Равномерное появление всходов в течение короткого периода времени очень важно для эффективной гербицидной борьбы с сорняками, так как прореживание трудно и нецелесообразно, равно как и заполнение образовавшихся пропусков. Для этого необходимы равномерные условия посевного ложа, определяемые температурой, наличием влаги и аэрацией; равномерная глубина посева, поскольку время до появления всходов увеличивается с глубиной посева; высококачественные семена с врождённой способностью к быстрому прорастанию в течение короткого промежутка времени. Время выпадения осадков или полива может сильно повлиять на процент и распространение всходов. Орошение лучше всего проводить, когда с момента посева накопилось достаточно дневных градусов, чтобы большинство семян достигли стадии, непосредственно предшествующей появлению корешков (приблизительно 90 градусов-дней при > 1,4 °C для лука). Орошение обычно необходимо для осеннего или позднелетнего посева, но во многих регионах весенний посев зависит от осадков и существующей влажности почвы.

Неравномерная заделка семян влияет на размер растений и урожай луковиц. Если процент всходов пространственно варьируется, то плотность растений, а следовательно, и конечный размер луковиц будут разными. Более того, плотность растений влияет на дату созревания луковиц, при этом высокая плотность достигает зрелости и готова к уборке раньше низкой плотности. Поэтому пространственно различный процент всходов создаст трудности при определении оптимального времени для уборки урожая, а также при определении сроков предуборочного опрыскивания малеиновым гидразидом.

Семена часто сортируют и гранулируют для улучшения равномерности размещения и расстояния между растениями с помощью посадочного оборудования. Для улучшения укоренения растений можно также проводить обработку семян инсектицидами и фунгицидами.

Определение плотности посева зависит от характеристик всхожести сортов и полевых условий. Схема посадки может быть разной; в одних ситуациях производится однорядная посадка, а в других — многорядная. Как правило, широкие междурядья способствуют более энергичному вегетативному росту, что может задержать образование луковиц; узкие междурядья, как правило, уменьшают размер луковиц. Быстрый рост луковиц имеет тенденцию к получению удлинённых форм, в то время как медленный и длительный период роста имеет тенденцию к увеличению диаметра луковицы.

Часто приходится искать компромисс между урожайностью и размером луковицы. Высокая плотность посадки может привести к увеличению общего урожая и раннему созреванию, но при этом образуется много мелких луковиц. И наоборот, низкая плотность может привести к меньшему общему урожаю и позднему созреванию, но с крупными луковицами. Сеялки точного высева делают расстояние между растениями более равномерным. Тем не менее при использовании менее точных сеялок получаемые растения, по-видимому, достаточно хорошо адаптируются к менее равномерному расстоянию между растениями и конкуренции между растениями. Около 40-80 растений на м² является целью для большинства луковичных культур; однако, диапазон может варьироваться от 25 до 100 на м². Плотность посадки растений для сушки или маринования лука составляет от 100 до 200 на м², а для выращивания зелёного лука — от 200 до 400 на м². Плотность посадки 1600 на м² используется для производства мелкого маринованного (коктейльного) лука.

Для салатного лука обычно используется система грядок с несколькими рядами с плотным междурядьем. Для производства луковиц также можно использовать грядки или приспособить технику для других систем — например, гребни и борозды. На плоских участках можно использовать сеялки точного высева или пневматические сеялки. Сеялка ленточного типа Stanhay имела лучшую равномерность посева в целом, но больший процент промахов (15%), чем модель вакуумного типа Carraro (5%).

В идеале, почва должна оставаться влажной до появления всходов. Пересыхание на этой стадии может привести к неравномерному появлению всходов, что снижает равномерность развития на протяжении всей жизни культуры. Под семенами необходим хорошо обработанный, но достаточно плотный слой почвы, чтобы вода могла поступать к ним по капиллярности. Семена прикатывают прижимным кругом или катком, так как плотный контакт семян с почвой улучшает поглощение воды, обеспечивает более равномерное прорастание и хорошее развитие первичных корней. Из-за риска образования корки следует избегать плоских профилей; поэтому предпочтительнее вогнутые профили ложа над семенами. Если застой воды является проблемой, рекомендуется использовать выпуклый профиль.

Температура поля и содержание влаги в почве влияют на среднее время появления всходов и окончательное появление всходов. Высокая всхожесть 90% и более была достигнута при влажности почвы от 40 до 80% и температуре от 10 до 20 °C. Kretschmer и Strohm (1996) обнаружили в Германии, что, хотя глубина бурения 1-2 см может дать оптимальные всходы, в засушливых условиях можно рассматривать более глубокие глубины посева (до 4-5 см).

Rowse et al. (1999) разработали модель влияния водного стресса на скорость прорастания моркови и лука. Модель предполагает, что рост радикулы (первичного корешка) может начаться, как только разница между водным потенциалом окружающей среды и виртуальным осмотическим потенциалом превысит определенный порог (Ψπν > Ψ — Y, где Y — константа для популяции). Предполагается, что время между началом роста луковых радикул и их фактическим появлением находится в обратной зависимости от водного потенциала (-0,45 Ψπν) после начала роста радикул. Модель может быть использована для прогнозирования некоторых событий, происходящих во время прорастания семян лука, а также событий в почве.

Механическое воздействие (вызванное уплотнением почвы) от 0,19 до 0,75 МПа среднего давления пенетрометра снижало скорость и степень развития побегов лука, но влияло на корни меньше, чем на побеги. Водный стресс, вызванный раствором полиэтиленгликоля (осмотический потенциал -0,4 МПа) в песчаных смесях, снизил способность проростков проникать в засорённую почву. Побеги лука лучше, чем побеги моркови, восстанавливались после повреждения почвенного сопротивления и при восстановлении давали скорость удлинения, которая была выше, чем у проростков, не подвергшихся воздействию. Полученные данные позволили разработать дифференциальные уравнения, описывающие среднюю скорость удлинения побегов лука как функцию механического сопротивления, водного стресса, длины побега, температуры и времени.

Для того чтобы избежать этих физических проблем, интерес представляют все методы управления культурой, которые могут способствовать высокой скорости появления всходов и быстрому раннему росту луковой рассады.

Семена высаживаются на глубину 1-3 см из расчёта 2-4 кг/га. Семена обычно высевают рядами на расстоянии около 30 см друг от друга на грядках шириной в шесть рядов. Количество семян, необходимое для посева, можно рассчитать с помощью уравнения:

Обычно на 1 г приходится 300-400 семян, и при использовании качественных коммерческих семян лабораторная всхожесть должна превышать 90%. «Полевой коэффициент» зависит от условий посевного поля: для идеальных условий он составляет 0,9, то есть 90% жизнеспособных семян всходят; для средних условий — 0,7, а для холодной почвы с плохим слоем — 0,5.

Подходят различные типы сеялок, широко используются точные сеялки, которые помещают семена в почву через равные промежутки времени. Опыты, в которых сравнивались посевы лука, тщательно прореженные до равномерного междурядья, с посевами, в которых расстояние между растениями в ряду варьировалось произвольно, не показали никакого улучшения урожайности или равномерности размера луковиц при равномерном междурядье; при обеих схемах общая плотность растений была одинаковой. Таким образом, преимущества предельной точности междурядий для лука сомнительны.

Улучшение всходов и сокращение времени появления всходов, что приводит к повышению урожайности и более равномерному размеру луковиц, было получено при использовании сеялки «диббер«, а не обычной сеялки. Сеялка dibber вдавливает семена в почву, в то время как они удерживаются всасыванием на конце металлических «пальцев». Она обеспечивает равномерную глубину посева, независимо от волнистости поверхности почвы, и хороший контакт между семенами и почвой. Кроме того, высеянные семена могут быть покрыты гранулами смачиваемого полакриламида, который образует гель над семенами, что, как было установлено, улучшает всходы.

Среди садоводов и огородников бытует мнение, что для лука необходимо прочное семенное ложе. Голландский совет рекомендует готовить грядку так, чтобы семена высевались на влажный, уплотнённый подстилающий слой. Опыты показали, что если подготовить почву осенью, а затем обработать её не глубже 2-3 см перед посевом весной, то при сухой весне всходы можно увеличить в шесть раз. Эта техника позволяет высевать семена на хорошо осевший слой почвы с хорошей капиллярной проводимостью для воды, поднимающейся к прорастающим семенам. Хорошая проводимость воды к семенам, вероятно, является главным преимуществом хорошо уплотнённого посевного слоя.

После посева время появления всходов зависит от температуры и наличия влаги. Во влажной почве лук достигает стадии 50% жизнеспособных проростков, видимых после 140 градусо-дней при температуре > 1,4 °C.

Лук очень чувствителен к засолению, особенно его всходы. Иногда лук высевают частично на наклонной гряде, а в соседние борозды на несколько дней подают поливную воду. Вода всасывается мимо семян, унося избыток солей, чтобы после испарения отложить их на «солевой гряде» в стороне от семян.

Рассадный метод

Несмотря на развитие и совершенствование прямого посева, рассадный метод все ещё широко используется как в умеренных, так и в тропических регионах. Прямой посев, вероятно, всегда будет подвержен большему риску не сформировать равномерный урожай при заданной плотности, чем рассадный метод. В прохладных районах с умеренным климатом вегетационный период для лука можно удлинить, выращивая рассаду для пересадки под защитой. Опытные посевы, выращенные из рассады в Линкольншире на востоке Великобритании, постоянно давали урожай луковиц 45 т/га и созревали на 2 недели раньше, чем культура, выращенная прямым посевом, которая давала в среднем 30 т/га. В Онтарио, Канада, можно выращивать крупный, мягкий, «сладкий испанский» сорт лука с помощью пересадки. В тропиках мелкие производители могут поддерживать хорошую борьбу с сорняками, высокий уровень плодородия почвы с использованием органического навоза, хорошо контролируемый полив и, при необходимости, затенение для предотвращения чрезмерной температуры почвы на интенсивно управляемой грядке питомника для пересадки лука, что делает этот способ выращивания наиболее практичным.

Пересадка может быть полностью ручной или с использованием специализированного оборудования. В районах, где периоды роста слишком коротки, чтобы выращивать лук прямым посевом, для преодоления этого ограничения используются пересадки или севок. Рассадный метод используют весной для ускорения графика посадки, например, когда они следуют вплотную за предыдущими культурами.

Параллельно с развитием прямого посева в последние годы появились и новые методы выращивания из рассады. Лук традиционно пересаживают в виде укорененной рассады, выкопанной из питомника. В последнее время стали использовать многосеменную модульную рассаду. В этом случае шесть-восемь семян лука высевают в небольшую ячейку или почвенный блок подходящей среды для выращивания, а после появления всходов каждый модуль пересаживают, чтобы получить небольшой кластер растений.

Севок

Севок — это небольшие, сухие луковицы лука (диаметром менее 25 мм), выращенные специально для посадки в следующем вегетационном сезоне, когда они созревают значительно раньше, чем лук, выращенный из дражированных семян. Благодаря своему размеру, при появлении всходов севок образуют более крепкие растения, чем семена, и не требуют такой тщательной подготовки грядки. Поэтому их легче успешно выращивать, и они широко используются любителями и мелкими садоводами. Севок также имеют более короткий вегетационный период, чем растения из семян, и используются там, где важно быстрое и раннее получение урожая.

Сорта короткого дня обычно выращивают в условиях длинного дня, чтобы получить севок. Основное назначение севка — раннее созревание или приспособление к короткому вегетационному периоду.

После периода покоя севок может начать расти очень быстро, и полученные растения более «готовы к луковице», то есть их можно побудить к началу образования луковицы более короткой длиной дня, по сравнению с рассадой. Однако крупный севок может быть склонен к цветению, поскольку он близок к критическому порогу для цветения.

Для получения севка посев выбранного сорта планируется таким образом, чтобы соответствующие условия длины дня вызывали раннее образование луковиц. Посадки для производства лука-севка чаще всего начинают весной, а сбор урожая происходит летом. Высокая плотность посадки, 1000-1300 (2000) растений/м², обеспечивает сильную конкуренцию растений и, таким образом, ограничивает размер луковиц. Урожайность севка может превышать 20 т/га.

Подробности операций, связанных с производством севка в основной европейской стране-производителе, Голландии, были обобщены в Anon. (1998). В северо-западной Европе существует специализированный рынок для лука-севка сортов «Штутгартский гигант», «Стурон» и других. В Израиле осеннее производство сорта «Бейт Альфа» зависит от севка, произведённого ранее весной. В Зимбабве предпочтение отдаётся сорту «Пирамида»: его хранят при высокой температуре (около 27 °C) и перед посадкой окунают в фунгицид против белой гнили.

В Нидерландах, основной стране-производителе сеянцев в Европе, семена высевают в начале апреля из расчёта около 10-12 г/м² в ряды на расстоянии 15-20 см друг от друга с помощью сеялок с сошниками (часть сеялки), которые распределяют семена в полосу шириной 7-10 см.

Семена могут передавать болезни и вредителей, поэтому правительство Нидерландов проводит инспекции, чтобы убедиться, что земля, используемая для выращивания семян, свободна от стеблевой и луковичной нематод, Ditylenchus dipsaci и луковой белой гнили, Sclerotium cepivorum.

В идеале диаметр севка составляет от 15 до 20 мм, а вес каждого — 2-3 г. Севок диаметром более 25 мм будет чувствителен к низкотемпературной индукции цветения после возобновления роста.

Высокий уровень питания важен для поддержания адекватного раннего роста во время производства севка, но избыток азота может вызвать избыточный рост листьев, что может привести к толстой шейке, которую труднее высушить и которая подвержена заболеваниям. Уровень азота обычно составляет всего 40 кг/га или меньше — для стимулирования «жёсткого роста».

Перед сбором урожая растения лишают влаги. Урожай готов к сбору, когда верхушки листьев высохнут. Верхушки срезают или оставляют целыми, если они маленькие и сухие. Растения подрезают, извлекают из почвы, сушат в поле в течение нескольких дней, защищая от влаги и прямых солнечных лучей. Затем севок собирают и переносят в хранилище для быстрой сушки на сквозняке при температуре 20-25 °C. Важно обеспечить достаточную вентиляцию ненагретым воздухом до полного высыхания.

По сравнению с самой ранней посевной культурой срок сбора урожая может быть сдвинут на 1-2 месяца. Во всём мире для производства севка используются сорта, которые достаточно хорошо хранятся и имеют довольно плоскую форму.

Метод обработки почвы также важен для лука, выращенного из севка. В южной Норвегии на суглинистой почве Драгланд показал, что уплотнение почвы путём многократной обработки колёсами трактора снизило урожайность на 6%, в то время как осенняя вспашка с последующим весенним боронованием дала самый высокий урожай.

При оптимальных условиях качественный севок может храниться до 6-8 месяцев. Севок хранят при температуре 0-5 °C и 60% относительной влажности или при 20-30 °C и 60% относительной влажности в вентилируемых ящиках или сетчатых мешках. Температура выше 20 °C сокращает срок хранения и вес. При температуре от 5 до 20 °C и относительной влажности воздуха более 75% возможно прорастание, развитие корней и/или загнивание растений. Поэтому варианты температуры хранения — менее 5 °C или более 20 °C. Севок можно хранить навалом высотой до 3 м. Севок широко выращиваемых, устойчивых к полеганию сортов «Stutgarter» и «Sturon» хранится всю зиму при температуре 3-4 °C.

Белорусскими учёными приводятся следующие рекомендации по хранению севка: температуру осенью и весной поддерживают на уровне +18-20 °С, а в зимнее время — 1-3 °С. Относительная влажность воздуха должна составлять не более 70 %. При этом способе хранения потери лука-севка от болезней и усушки снижаются до 12-15 %.

Чтобы обеспечить, что севок других, обычно выращиваемых из семян сортов не переходил в фазу цветения после высадки, желательно высокотемпературное хранение при температуре около 28 °C с ноября по март. Крупный севок, > 20 мм в диаметре, может нуждаться в тёплом хранении до апреля, чтобы предотвратить цветушность. В целом, чем меньше севок, тем меньше вероятность появления цветоносов. Высокотемпературное хранение также повышает жизнеспособность, задерживает созревание и увеличивает урожай. Относительная влажность 60-70% необходима для предотвращения чрезмерной потери влаги при высокотемпературном хранении, но, несмотря на это, происходит потеря 10-25% веса.

Луковицы диаметром 1,0-1,5 см наименее чувствительны к холоду, а луковицы диаметром более 3 см наиболее чувствительны к холоду.

Была разработана новая технология производства «мини-сеянцев» диаметром всего 8 мм, которая позволяет использовать избыточные мощности теплиц после сезона пересадки в Великобритании. Семена высевают в начале июня в сотовые лотки, как при пересадке, по пять-шесть сеянцев на модуль и оставляют в теплице для получения мини-сеянцев к августу. После зимнего хранения при температуре 27 °C был получен высокий урожай от весенней посадки. Кроме того, эти севки настолько малы, что их можно высевать обычной сеялкой, приспособленной для крупносемянной культуры, такой как фасоль. Недостатком метода является, то что луковицы часто формируются мелкими, а из-за неправильной ориентации при посадке может пострадать однородность луковиц.

В тёплых регионах, таких как Израиль и Пакистан, севок, полученный при весеннем посеве, пересаживают в конце лета, чтобы получить быстро созревающий урожай луковиц для сбора в декабре. В Израиле семена сорта «Bet alpha» высевают в феврале и собирают в виде наборов в апреле. Рассаду высаживают в июле или начале августа, а луковицы собирают в декабре. В течение этого вегетационного периода фотопериод сокращается с 14 до примерно 10 ч. Культивары с более длинным световым днём, чем у «Bet alpha», возвращаются к росту листьев и не могут завершить рост луковиц при выращивании таким способом. Здесь также может иметь значение более быстрый переход к цветению по сравнению с сеянцами того же сорта.

В высоких широтах с поздней весной и коротким вегетационным периодом быстрое получение урожая луковиц возможно при использовании севка. В Норвегии севок используется для получения ранних урожаев луковичных.

В целом, севок должен быть 1-2 см в диаметре; севок диаметром менее 16 мм редко цветет. Более крупный севок может переходить к цветению, особенно если он подвергается длительному воздействию прохладных температур (7-12 °C) до начала образования луковиц. Крупный севок также имеют большую склонность к образованию раздвоенных, двойных луковиц.

Плотность высадки севка обычно составляет 30-80 растений/м², точная плотность зависит от желаемого размера луковиц. В идеале, севок должен быть посажен вертикально и только слегка присыпан почвой. При машинной посадке севок высаживается в неглубокие борозды и не имеют равномерного вертикального положения. Снижение урожая на 10-30% было связано с неправильной посадкой при сравнении машинной посадки с ручной. Уплотнение почвы над посадочными бороздами с помощью прижимного колеса после посадки севка может улучшить всходы и урожайность. Возможно, улучшенное капиллярное движение воды к донцу севка в уплотнённой почве способствует прорастанию.

Согласно рекомендациям Аутко, для Средней полосы России и Белоруссии норма посадки севка составляет:

• севок 10-15 мм в диаметре — 600-700 тыс. шт./га (600-800 кг/га);
• севок 15-22 мм — 300-350 тыс. шт./га (800-1000 кг/га);
• севок 22-30 мм — 240-280 тыс. шт./га (1100-1400 кг/га).

За 2-3 недели до посадки севок перебирают, удаляют больные луковицы, сортируют по группам на сортировочных машинах (СЛС-7, ОКС-2,0). За 10-15 дней до посадки севок термически обеззараживают в течение 8 часов при температуре 40-42 °С или 10-12 часов в потоке тёплого воздуха при температуре 45-47 °С.

Оптимальный срок посадки севка приходится на период, когда температура почвы достигает +10 °С. Глубина посадки севка — 4-6 см (2 см от шейки луковицы до поверхности почвы). Схема посадки — двухстрочная: 20 + 50 см. Для малогнёздных сортов межстрочное расстояние сужают до 10-15 см. Для промышленных масштабов целесообразно использовать модуль МПЛС-4. Схема посадки — широкополосная (ширина полосы 10 см при междурядье 70 см).

Сроки посева/посадки

Во многих регионах сроки посева ограничены климатическими условиями коротким периодом весной или осенью. Во многих регионах средних широт — например, в Израиле — посев можно проводить в течение осени, зимы и весны, чтобы получить последовательность дат сбора урожая. Осенний посев распространён в регионах низких и средних широт с умеренными зимними температурами, которые позволяют выращивать некоторые культуры. Лук может пережить температуру -6 °C, но погибает при температуре -8…-11 °C, причём молодые, мелкие сеянцы погибают при более высоких температурах. Перезимовка характерна для регионов, известных своим «ранним сезоном» производства лука — например, долина Рио-Гранде в Техасе, США.

В более высоких широтах более длинные и холодные зимы делают осенний посев невозможным, за исключением приморских районов, и культуру приходится выращивать из весеннего посева или посадки. Чем выше широта, тем короче вегетационный период, и, в конечном итоге, может оказаться, что продолжительность сезона недостаточна для того, чтобы мелкосемянная, довольно медленно растущая культура лука успела сформировать достаточную площадь листьев и сформировать луковицы до конца вегетационного периода. В таких регионах луковицы лука можно выращивать из рассады, высеянной в теплицах в конце зимы, тем самым продлевая вегетационный период, или выращивать из севка, произведённых в предыдущем году. При использовании севка с сухим весом около 0,2 г, а не семян с сухим весом 0,003 г, размер растения при появлении всходов соответственно больше, а время, необходимое после появления всходов для формирования достаточной площади листьев для получения крупной луковицы, сокращается.

Время позднего летнего или осеннего посева может иметь решающее значение. В Великобритании посев в начале августа даёт много цветушности, в то время как посев после начала сентября даёт слишком маленькие растения, чтобы пережить зиму. Тот же принцип можно наблюдать в Нью-Мексико, США, за исключением того, что на этой более низкой широте соответствующий диапазон дат посева является более поздним:

• начало сентября, дающее высокий уровень образования цветоносов и низкую урожайность;
• середина — конец сентября, дающее мало цветоносов и максимальную урожайность;
• середина октября, не дающее цветоносов, но снижающее урожайность.

Оптимальная дата посева несколько варьируется от года к году. В Великобритании, если конец лета и осень теплые, рост может быть быстрым, и растения могут достичь критического размера, необходимого для образования цветков, к концу осени при посеве в середине августа, как это было в 1973 году. Следовательно, такие растения будут полностью вернализованы в течение зимы, и большой процент из них погибнет. В сезон с прохладной осенью, как в 1974 году, этого не произошло, так как растения, посеянные в середине августа, не достигнут критического размера, необходимого для начала вернализации, до весны.

Поскольку очень важно, чтобы посеянные осенью культуры достигли размера, достаточного для того, чтобы выдержать зиму, необходимо обеспечить полив семенного ложа, а также правильно выбрать дату посева. Семена, посеянные в сухую почву, не прорастут до увлажнения, а без полива начало роста будет зависеть от капризов осадков.

Сроки весеннего посева ограничены по разным причинам. Нет смысла сеять, пока температура почвы не прогреется настолько, чтобы обеспечить прорастание и появление всходов. Однако, если посев будет проведен слишком поздно, урожай не достигнет достаточного размера, чтобы завершить формирование бульбочек до того, как температура и продолжительность дня в конце лета снизятся настолько, что луковицы вернутся к росту листовых пластинок, в результате чего появятся «толстошеие» растения.

В Нидерландах опыт показывает, что нет смысла высевать лук раньше начала апреля; в Великобритании посев лучше проводить в конце марта. После прорастания семян лука они начинают терять жизнеспособность, если подвергаются воздействию более 2 дней при температуре < -2 °C. Вероятность наступления таких повреждающих температур снижается с течением сезона, и в Уэлсборне, Великобритания, она составляет всего три на 100 посевов, сделанных в апреле, тогда как в феврале — 13 на 100. Даже если семена не погибают непосредственно от низких температур, чем ниже температура, тем медленнее всходы и тем больше времени должно пройти до появления всходов. В частности, может образоваться почвенная корка, непроницаемая для проростков лука. Поэтому как прямое, так и косвенное воздействие низкой температуры может снизить процент всходов и сделать ошибочным слишком ранний посев весной.

Выбор времени посева во избежание таких дефектов, как укоренение и удвоение, имеет большое значение там, где лук выращивается в течение длительного прохладного сезона, и в начале вегетационного периода наблюдаются значительные колебания среднемесячных температур от года к году.

Классические эксперименты Робинсона (1971, 1973) в низинах Зимбабве продемонстрировали это, используя ряд южноафриканских сортов. Позже, в Ботсване.

Плотность растений, расстояние между рядами и контроль размера луковиц

Выбор оптимальной численности растений является критическим решением, так как урожайность лука увеличивается, а размер луковиц уменьшается при более высокой численности растений могут быть окончательным критерием в рекомендации плотности посадки.

Влияние плотности растений на урожай луковиц разного диаметра в 1970 году, а также на урожайность всего лука и луковиц диаметром менее 50 мм в два сезона в Новой Зеландии, которые отличались по максимальному достигнутому урожаю. Вертикальные линии в каждой полосе гистограммы показывают прогнозируемый вес луковиц в каждом классе размеров, рассчитанный с помощью уравнения 1 со значениями A и B, приведенными для 1970 года, и уравнения 3 (Frappell, 1973).

Сорта должны быть хорошо адаптированы к фотопериодам и температурам данной местности и вегетационного периода. Если это так, то размер луковиц можно в значительной степени контролировать плотностью посадки. Например, мелкие луковицы (севок), используемые для посадки на следующий год, выращиваются при плотности 1000-2000 растений/м², тогда как луковицы диаметром 5-7 см для приготовления пищи должны выращиваться при плотности 50-100 растений/м². Для получения более крупных луковиц «джамбо» используется плотность посадки 25-50 растений/м². Урожайность луковиц лука возрастает до асимптоты по мере увеличения плотности посадки, а средний размер луковиц, соответственно, уменьшается (см. рис.).

Максимальный урожай, достигаемый при высокой плотности, зависит от условий выращивания, особенно от плодородия почвы и наличия воды. Самые высокие урожаи достигаются на удобренных орошаемых участках или при фертигации — около 100-120 т/га (около 10 т/га сухого вещества). Хорошие коммерческие урожаи составляют примерно половину этой суммы. В более сухих, бедных и менее плодородных регионах мира урожайность в среднем намного ниже. Из этого следует, что зависимость урожайности от плотности зависит от плодородия и, следовательно, от расстояния между растениями, необходимого для получения определенного среднего веса луковицы. Если урожайность можно спрогнозировать, то уравнение (1) можно использовать для определения плотности растений, необходимой для получения луковиц требуемого веса:

$${ (вес\ луковицы)^{-1} = A + B \cdot (плотность\ растений),\ (1)}$$

где A и B — это параметры, где 1/A соответствует максимальному размеру луковицы, достижимому при очень низкой плотности, а 1/B — максимальной или асимптотической урожайности, достигаемой при высокой плотности. Значение 1/B измеряет «потенциал урожайности» среды. Следующее уравнение может быть использовано для оценки диаметра луковицы (мм) по сырому весу (г):

$${ \lg (диаметр\ луковицы) = 1,02 + 0,364 \lg (сырой\ вес).\ (2)}$$

Уравнение немного неточно, поскольку отношение длины к диаметру луковиц имеет тенденцию увеличиваться по мере увеличения плотности растений.

Помимо простого среднего веса и диаметра луковицы, как предсказывают уравнения выше, были получены уравнения для прогнозирования распределения урожая луковиц по разным весам и диаметрам. Таким образом:

$${F(w) = \frac {1} {1 + e^{(m–d) / b}},\ (3)}$$

• F(w) — доля общего веса луковицы диаметром меньше или равным d;
• d — диаметр луковицы, мм;
• m — диаметр луковицы при среднем весе (то есть когда F(w) = 0,5);
• b = константа, изменяющаяся в зависимости от диаметра луковицы при среднем весе (b = 0,0991 м);
• m связан с кубическим корнем из среднего веса луковицы и может быть найден с помощью уравнения: m = 13,2 w_m^1/3, где m — в мм, а w_m — средний вес луковицы, г.

Уравнение было разработано в Нидерландах на основе данных с участков с плотностью посадки от 52 до 185 растений/м² довольно шарообразного лука сорта «Rijnsburger». Прогнозируемые распределения размеров по формуле 3 вместе с формулой 1, используя значения A и B для 1970 года, приведенные Фраппеллом (1973), сравниваются с данными, наблюдаемыми для cv. «Pukekohe Long Keeper» в Новой Зеландии на рис. выше. При плотности от 33 до 130 растений/м², то есть в диапазоне, типичном для лука-севка, прогнозы хороши, несмотря на разницу в местоположении и сорте. Таким образом, если может быть достигнута целевая средняя урожайность, можно прогнозировать вес и количество луковиц каждого сорта.

Испытания, сравнивающие различную ширину междурядий при одинаковой общей плотности растений, постоянно показывают увеличение урожайности по мере уменьшения ширины междурядий. Например, при переходе от прямоугольности (расстояние между рядами/среднее расстояние между растениями в ряду) от 8 до 1 было отмечено увеличение урожайности луковиц на 10-20%. Междурядья 45-60 см, необходимые для междурядной обработки до того, как гербицидная борьба с сорняками была хорошо налажена, не дают максимального урожая лука-батуна. Гербициды позволили фермерам перейти на «грядковую» систему выращивания овощей и использовать такие расстояния между растениями, которые позволяют культурам полностью использовать световые и почвенные ресурсы и получать высокие урожаи.

Неожиданным результатом стало то, что с увеличением продуктивности за счёт плотности посадки увеличился процент цветушности (преждевременного цветения) у испанского сорта «Valenciana de Grano». Пороговая среднесуточная температура для вернализации составляла более 16 °C (были зарегистрированы ночные минимумы, близкие к 10 °C). Одним из факторов, ассоциирующихся с усилением цветушности, был более высокий индекс площади листьев (LAI). Похоже, что прямая конкуренция за питательные вещества, в частности за азот, при высокой плотности растений и достаточном количестве воды, не была главным фактором, но световой фактор может быть частично ответственным, возможно, связанным с изменением качества света при высоком LAI. Такая реакция может быть характерна для сорта «Valenciana de Grano» при выращивании в условиях высокой плотности.

Расстояние между севками или посадками может быть установлено в соответствии с математическими расчётами распределения лука по сортам, основанными на общем урожае и плотности растений с помощью динамической модели роста лука, что позволяет рассчитать оптимальную плотность растений в зависимости от желаемых сортов. Например, в Нидерландах для лука размером более 40 мм смоделированная оптимальная плотность растений составила 101 растение/м². Этот метод предлагает инструмент для расчёта финансово оптимальной плотности посадки, принимая во внимание баланс между урожайностью и ценами для различных размеров лука.

Грунтование семян

Грунтование семян — это процесс, при котором семена напитаны водой в количестве, достаточном для того, чтобы произошли ранние события процесса прорастания, но недостаточном для выхода радикулы (первичного корешка) через семенную оболочку. Это увеличивает скорость и равномерность прорастания после посева и, следовательно, может привести к более быстрому и равномерному выходу из почвы, поэтому грунтование следует проводить только в количествах, достаточных для использования в течение одного сезона.

Высушенные, загрунтованные семена можно высевать обычными сеялками. Семена лука и лука-порея были тщательно изучены в ходе исследований и разработок по грунтованию, и этот метод широко применяется в коммерческих семенах лука-порея для улучшения скорости и равномерности всходов культур прямого посева.

При грунтовании использовались два фундаментальных подхода к контролю гидратации семян. Во-первых, семена суспендируются в среде с водным потенциалом ниже того, который обеспечивает появление радикулы, но позволяет обеспечить достаточную гидратацию для прорастания до этого момента. Во-вторых, водяной пар медленно дозировался на кучки семян, чтобы увлажнить их до того же уровня напрямую. Кислородсодержащие растворы полиэтиленгликоля (ПЭГ) с молекулярной массой (MW) 6000, с концентрацией ПЭГ, отрегулированной для обеспечения осмотического потенциала -1,5 МПа, были использованы в биореакторах для крупномасштабного грунтования семян лука и лука-порея.

Альтернативной средой гидратации является гранулированный твёрдый материал с содержанием воды, отрегулированным для обеспечения водного потенциала -1,5 МПа, в который помещаются семена; это называется грунтованием твёрдой матрицей. В качестве твёрдого материала использовались различные глины и кремнистые минералы.

Второй подход к гидратации более прямой: холодный водяной пар подаётся в медленно вращающийся горизонтальный барабан с семенами, чтобы постепенно увлажнить их в течение 24 часов до водного потенциала, подходящего для грунтовки (то есть -1,5 МПа для порея и лука репчатого).

Грунтованные семена имеют ускоренное прорастание и меньший разброс всходов по сравнению с естественными семенами. Различия в скорости прорастания и её изменчивости наиболее очевидны при неоптимальных температурах и водных потенциалах. Загрунтованные семена лука-порея, высеянные во влажную грядку, быстро и равномерно всходили независимо от последующего полива, в то время как натуральные семена всходили медленнее и требовали полива либо регулярно, либо в оптимальное время после посева для удовлетворительных всходов. Загрунтованные семена смогли прорасти и появиться до того, как почва высохла достаточно, чтобы предотвратить рост.

Максимальное продвижение семян лука и лука-порея путём грунтования происходит, когда они увлажнены до содержания воды около 45% от свежего веса. Для достижения максимального продвижения семян лука-порея и репчатого лука требуется 7-14 дней при 15 °C при таком содержании влаги. Продвижение меньше для семян, хранившихся при более низкой влажности, и было нулевым при 30% влажности семян.

Продвижение (длительность процесса) всходов в результате грунтования больше для медленно прорастающих семян.

Грунтованные семена обычно высушивают после обработки для удобства обращения и распространения. Около 1 дня продвижения, полученного в результате грунтовки, теряется, пока высушенные грунтованные семена регидратируются после посева, но большая часть сокращения времени прорастания и уменьшения распространения всходов сохраняется. Высушенные, загрунтованные семена можно хранить в течение некоторого времени, но длительное хранение — например, более 100 дней при 10 °C и 40% относительной влажности — привело к увеличению процента аномальных проростков лука-порея, которые не дали корней.

Грунтование просто ускоряет прорастание семян — относительная скорость роста после прорастания проростков из грунтованных и негрунтованных семян была показана одинаковой как для лука.

Объём и количество клеток в зародыше семени не изменяются во время грунтования семян лука и лука-порея. В загрунтованных семенах лука-порея, проросших при 1 5 °C, после первоначального отставания в 6-12 часов синтез ДНК, РНК и белков в зародышах семян увеличивается гораздо быстрее, чем в неогрунтованных семенах. Более того, семена с низкой скоростью биосинтеза по сравнению с более «энергичными» семенами при нормальном прорастании имеют скорость биосинтеза, равную

Покрытие семян

Обычно семена лука перед посевом покрывают фунгицидами, а иногда и инсектицидами, что позволяет снизить количество химикатов, используемых на единицу площади земли. Нанесенное покрытие обычно окрашивается. Гранулирование — это следующий этап, на котором семена покрываются оболочкой для изменения размера и формы, чтобы их было легче высевать с помощью сеялки точного высева. Будущие разработки могут включать обработку против насекомых, что обеспечит долгосрочную защиту урожая за счёт использования пестицидов нового поколения, таких как фипронил, которые вмешиваются в процессы роста насекомых. Однако широко распространённая практика обработки семян неприемлема для «органических» производителей, и в настоящее время в Европе изучаются методы производства «органических» семян.

Покрытие семян лука инсектицидами было недавно рассмотрено Тейлором и др. (2001), которые описали разработку эффективных покрытий, содержащих циромазин (N-циклопропил-1,3,5-триазин-2,4,6-триамин), продаваемый как Trigard®, плюс фунгициды, для борьбы с луковой личинкой, Delia antiqua (син. Hylemya antiqua). Новые покрытия или гранулы включают мелкоизмельченный торфяной мох сфагнум для защиты проростков от фитотоксического действия фунгицида. Это позволяет обеспечить относительно высокую норму загрузки циромазина, необходимую для защиты лука в течение всего сезона в северо-восточных регионах производства США.

Сроки уборки

По мере увеличения луковиц и перехода фотосинтеза из листовых пластинок в запасающие листья, листва стареет. В зависимости от сорта, эта стадия обычно наступает через 80-170 дней после посадки. В преддверии сбора урожая обычно дают почве высохнуть примерно за 2-3 недели до уборки.

К уборке приступают, когда 50-80% растений имеют мягкие шейки и листва начинает осыпаться (засыхать). В отечественной практике рекомендуется приступать к уборке при полегании 60-80% листьев, когда на каждом растении остаётся по 3-4 зелёных листа. В этот период возможно применение десикантов (Реглон супер, 15%-ный в. р.). При проведении опрыскивания для более эффективного действия препарата желательно добавлять прилипатель. Не рекомендуется проводить химические обработки до полного вызревания лука. Это может привести к повреждению недозрелых луковиц и к потере урожая.

В условиях тропиков достижение этих условий уборки часто не происходит, так как новые листья продолжают формироваться; луковицы собирают при зелёной надземной части. В ситуациях, когда лук собирают в очень тёплую и влажную погоду, задержка с уборкой урожая после 80% опадения верхушек иногда способствует увеличению числа случаев заражения чешуйками, особенно плесенью Aspergillis. При уборке в прохладную погоду такие инфекции встречаются реже. Лук, собранный при полном увядании верхушки, имеет более короткий срок хранения. Таким образом, оптимальное время уборки является компромиссом между увеличением массы луковицы и возможным снижением послеуборочного качества и способности к хранению.

Оптимальная дата сбора урожая была изучена в нескольких исследованиях. Поэтому в сухом климате оптимальная стадия сбора урожая может быть более поздней, чем в более влажных и прохладных регионах.

В идеале, когда верхушки полностью разрушаются, доля общей биомассы, произведённой и собранной в виде луковиц, составляет около 90%, остальное — высушенные верхушки. Когда лук убирают, пока верхушки прямостоячие и мясистые, урожай луковиц снижается, а вероятность возникновения проблем с послеуборочной обработкой и хранением увеличивается. Такой лук имеет высокое содержание влаги и относительно короткий срок послеуборочной жизни. В случае с более зрелым луком, по мере высыхания листьев, псевдостебель (шейка) сокращается, и при хорошем закрытии луковицы снижается заболеваемость и повышается потенциал хранения.

Методы уборки зависят от погоды во время уборки. В районах, где постоянно стоит тёплая и сухая погода, вяление и упаковку урожая можно проводить в поле. В более влажных регионах с умеренным климатом для получения надёжного высококачественного лука в больших масштабах необходимы механическая уборка, искусственный обогрев и вентиляция для сушки.

Традиционный метод

Традиционный метод сбора урожая заключается в выдёргивании луковиц из почвы или подрезании их, а затем укладывании их рядами (валками) на землю для просушки и вяления. В районах с сильным солнечным светом луковицы необходимо защищать от прямого солнечного излучения, прикрывая их листьями, пока они лежат снаружи, иначе они могут быть повреждены «солнечным ожогом», который убивает внешнюю мягкую ткань чешуи, уродует луковицы и может позволить развиться организмам, вызывающим гниение луковиц. Луковицы можно оставить в таких рядах на 1-2 недели, после чего удалить листву и упаковать в ящики или мешки.

Если лук достаточно зрелый, с мягкими, почти сухими шейками, то в сухом климате листья можно удалить, когда луковицы выдернуты из почвы, а шейки луковиц оставить сушиться в рядах или в штабелях лотков. Если кожица луковицы после сбора урожая увлажнена, особенно если она покрыта гниющими листьями, рост грибков (Botrytis cinerea) может привести к тёмному окрашиванию кожицы. Кроме того, влага у основания луковицы способствует укоренению, что, в свою очередь, ускоряет прорастание луковицы. Поэтому внешний вид и потенциал хранения высушенных в полевых условиях культур в регионах с умеренным климатом непредсказуем.

В Великобритании и Нидерландах большинство луковиц теперь сушат искусственно.

Зелёный лук подрезают, выдёргивают и связывают в пучки после сортировки по размеру и удаления увядших, старых или поврежденных листьев. Корни освобождают от почвы и обрезают; перед упаковкой растения обычно моют.

Механизированная уборка

Сбор урожая вручную всё ещё используется, если луковицы нельзя сразу высушить.

Сроки подрезания по отношению ко времени сбора урожая — ещё один фактор, который необходимо учитывать для получения максимального урожая, а также для сохранения качества кожицы. Подрезание позволяет ускорить процесс старения. Во многих регионах луковицы собирают вручную, и окончательная обрезка верхушек и корней также выполняется вручную. Лук для обезвоживания или других целей переработки чаще убирают машинным способом, поскольку его удельная стоимость меньше, чем у луковичных культур для свежего рынка, а также потому, что возможные повреждения луковиц лучше переносятся.

Лук для сушки в Нью-Мексико подрезают непосредственно перед уборкой, а сбор урожая не следует откладывать более чем на 15 дней после 80-процентного опадения, поскольку в сухом климате болезни луковиц, такие как фузариозная базальная гниль (Fusarium oxysporum Schl. f.sp. cepae (Hanz.) Snyder and Hansen), могут стать причиной снижения урожая после подрезания, если уборка задерживается.

Листья скашивают и убирают с помощью кормоуборочного комбайна. Если погода хорошая и сухая, луковицы оставляют на несколько часов, чтобы шейки частично высохли. Луковицы подрезают, пропуская под растениями нож, и поднимают в прицеп. На этом этапе или при погрузке на склады луковиц удаляются все сорняки, камни и комья.

Механические комбайны для уборки лука были впервые адаптированы из картофелеуборочных комбайнов, но во многих случаях они не были успешными из-за характеристик почвы или повреждения луковиц. Любая механическая операция по уборке лука должна сводить повреждение луковиц к минимуму. Это важно, если урожай предназначен для свежего потребления, и ещё важнее, если он предназначен для хранения. Многократные механические нагрузки оказывают значительное влияние на скорость дыхания лука, а также приводят к дополнительным потерям массы при хранении. В практических условиях (измерения от подъёма до доставки и хранения), слишком большое количество нагрузок во время обработки и чрезмерно высокие пиковые усилия из-за грубой перегрузки были критическими источниками нагрузки.

Для сладкого лука (тип «Granex»-«Grano») Моу и др. (1996) измерили различные физико-механические свойства, такие как нагрузка на раздавливание и сопротивление проколу, чтобы понять факторы, вызывающие механические повреждения. Позже Моу и др. (1998) разработали принципы работы механического комбайна для уборки сладкого лука, который включает захват растений лука за верхушки, поднятие их с земли, отряхивание почвы с корней, обрывание листьев над каждой луковицей, а затем доставку луковиц в контейнер и верхушек на землю. Более подробная информация о вялении и хранении содержится в книге Gubb and MacTavish.

Подвяливание

Цель вяления — высушить шейку луковицы, чтобы она запечаталась и предотвратила проникновение болезнетворных организмов, а также получить сухую, хорошо окрашенную внешнюю кожуру, которая не расслаивается.

Если позволяет погода, луковицы вялят в поле. Для этого собранному луку дают просохнуть на воздухе в валках или открытых ящиках с щелями в поле в течение от нескольких до 12 дней. Высушенные или частично высушенные верхушки обычно срезают. В поле уложенные луковицы защищают от солнца во избежание ожогов (ошпаривания). Это достигается путём укладки зелёных верхушек или других подходящих материалов поверх кучи, но при этом обеспечивается циркуляция воздуха через ворох луковиц. Солнечный ожог может привести к повреждению и потере наружных чешуйчатых листьев, а при сильном воздействии — к повреждению внутренних чешуй. Любая потеря внешних тканей кожицы снижает внешний вид луковиц, их рыночную стоимость и способность в дальнейшем защищать луковицы от травм и высыхания.

Вяление также осуществляется с помощью принудительной циркуляции тёплого (30 °C) воздуха с низкой влажностью через бункеры или кучи лука, размещенные на реечном полу на 12-24 часа; следует избегать глубоких куч. После этой процедуры температуру снижают, так как продолжение высокотемпературной сушки приводит к тёмной окраске кожицы луковиц; наилучший цвет кожицы развивается при температуре 24-32 °C. Во время вяления лук может потерять до 5% от первоначального веса урожая.

В Великобритании после уборки лука с поля луковицы укладываются в хранилищах на реечный пол на глубину 3,5-4,0 м. Затем вентиляционный воздух при температуре 25-30 °C и относительной влажности 25-35% продувается через штабель с расходом 425 м³/ч/т для быстрого удаления поверхностной влаги и высушивания шеек, тем самым предотвращая окрашивание кожицы и заражение шейковой гнилью.

Когда лук становится поверхностно сухим, так что кожица шуршит, вентиляционный воздух рециркулирует и подаётся сухой наружный воздух, достаточный для поддержания относительной влажности ниже 75%. Продолжение медленной сушки при температуре 25-30 °C и относительной влажности 70-75% гарантирует, что шейки полностью высохнут, а кожица луковиц приобретет глубокий медно-коричневый цвет; обычно это занимает 10-15 дней. Воздействие температуры выше 21 °C вызывает потемнение кожицы: чем выше температура выше 21 °C, тем быстрее темнеет кожица.

В Нидерландах луковицы вентилируют воздухом при температуре 20-25 °C во время фазы сушки шейки, так как предпочтительнее более светлые, желто-коричневые шкурки. Было показано, что высокотемпературное вяление, особенно если оно применяется к не полностью созревшим луковицам, может сократить срок хранения. Когда шейки полностью высохнут, температуру штабеля луковиц понижают как можно быстрее с помощью холодного воздуха, поступающего снаружи ночью, и в дальнейшем луковицы поддерживают в хранилище в прохладном состоянии, но выше температуры замерзания. Поскольку необходимо обеспечить равномерную вентиляцию штабеля, важно, чтобы потоку воздуха не препятствовали скопления почвы или сорняков. Такие препятствия могут привести к образованию комков невысушенных, не затвердевших луковиц, которые вскоре начнут гнить и распространять повреждающие, влажные, гнилостные условия на окружающие луковицы.

Допустимая степень повреждения и, следовательно, подходящие и экономичные средства сбора и хранения зависят от типа перерабатываемых луковиц. Значительные усилия были направлены на исследование усовершенствованной механической уборки и хранения мягкого, тонкокожего, дорогого сладкого лука из Джорджии, США. Механические комбайны, которые собирают лук за листья после подрезания, а не с помощью элеватора, как это делается для твёрдых луковиц «складского» типа, были разработаны для этой ценной культуры, которая легко повреждается и подвержена потерям и гниению, и для которой необходимо поддерживать стабильно высокое качество, чтобы оправдать высокие цены.

Отечественная практика

В отечественной практике рассматривают однофазную и двухфазную уборку лука.

При однофазной уборке сначала проводят обрезку пера лука ботвоудалителем БУН-1500 (высота среза 10-15 см от плечиков луковиц). К выкапыванию лука приступают через 2-3 часа после уборки пера. Десикация листьев препаратом Реглон супер, 15%-ный в. р. (2 л/га) проводится за 7-10 дней до уборки.

Извлечение лука из почвы с сепарацией вороха и погрузкой в транспортное средство осуществляют копателем-погрузчиком МУЛС-1,4. Далее ворох лука отправляется на последующую искусственную или естественную досушку.

При двухфазной уборке, как и при однофазной, в начале проводится обрезка или десикация пера лука. Затем осуществляется извлечение лука из почвы и укладка его в валок на поверхность поля копателем-валкоукладчиком КЛ-1,4 для дозревания. Продолжительность просушки лука в поле зависит от погодных условий и составляет от 3 до 15 дней. После указанного срока проводится подбор валка с сепарацией вороха и погрузкой в транспортное средство подборщиком-погрузчиком ПП-1,4 с дальнейшей доставкой лука на сушку.

Послеуборочную доработку вороха лука репки проводят в два этана:

• отделение почвенных и растительных остатков перед загрузкой на сушку;
• сушка вороха и его доработка (обрезка листьев, переборка, сортировка) перед закладкой на хранение или перед реализацией.

Сушку вороха лука проводят активным вентилированием, для чего применяют напольные сушилки или склады, навесы и другие хранилища, оборудованные вентиляционно-сушильным агрегатом АВС-300. Температура продуваемого воздуха должна составлять 25-27 °С на протяжении 7-10 дней. Просушивают лук до тех пор, пока при шевелении луковиц не будет слышен специфический шум или шелест (влажность наружных чешуй лука достигнет 14-15 %).

Непосредственно перед реализацией лука проводят отминку листьев на лукоотминочной машине вальцового типа путём ошмыгивания. Лук должен быть хорошо просушен, корневая система не обрезана, так как в процессе отминки она полностью или частично обламывается.

Для лука полуострых и острых сортов, выращенных из семян, послеуборочную доработку следует проводить непосредственно перед реализацией. Это связано с тем, что луковицы этих групп сортов при доработке сильно оголяются, в результате чего плохо хранятся зимой. Доработку проводят на лукоотминочных машинах и специализированных линиях (ЛОСЛ-5).

Небольшие партии лука обрезают вручную перед закладкой на хранение или перед отправкой на реализацию. Листья обрезают на высоте 4-5 см от плечиков луковицы. Корневую систему удаляют полностью, не травмируя донце.

Способы хранения

Хранение вороха навалом. В хранилищах с искусственной вентиляцией продовольственный лук засыпают слоем 2,5-4 м, не допуская при этом механического травмирования луковиц. Высота падения луковиц при загрузке не более 30 см. Система вентиляции должна обеспечивать подачу воздуха в объёме 100-150 м³/т лука. Контроль показателей при хранении проводят не менее чем в пяти точках на различных уровнях. Вентилирование слоя лука проводят при изменении режимных показателей.

Хранение в контейнерах. В контейнеры закладывают хорошо высушенный лук, прошедший послеуборочную доработку. Вместимость контейнера 350-400 кг. Их размещают в 3-4 яруса при расстоянии между ними нс менее 10 см.

Хранение в пластиковых лотках и ящиках. Для хранения в течение 1-3 месяцев можно использовать лотки или ящики вместимостью 10-25 кг. Высота штабеля — до 2,5 м, расстояние между штабелями — 5-10 см. Для более длительного хранения данная тара нс рекомендуется, так как выход товарной продукции снижается до 80 %.

Хранение в сетчатых мешках. Сетки с луком массой 25-30 кг располагают на деревянных поддонах штабелями высотой 2-4 м и шириной 4-5 м. Расстояние между штабелями должно составлять 5-10 см, от штабеля до боковых стен — не менее 15-20 см.

Продолжительность хранения зависит от сорта, условий выращивания, качества дозаривания и хранения.

Период покоя

При наступлении зрелости луковицы вступают в состояние покоя, который может продолжаться в течение 4-9 недель (в зависимости от сорта). Во время естественного покоя, даже если апикальные меристемы активны или если обеспечить оптимальные условия температуры и влажности для прорастания и роста, луковицы не прорастают и не продолжают визуальный рост из-за ингибиторов, синтезированных в зелёных листьях, которые были перенесены в луковицу. Ингибиторы постепенно разрушаются со временем. Это чрезмерное упрощение физиологии покоя, но важно обеспечить нормальный процесс старения листьев, чтобы улучшить срок хранения и уменьшить раннее прорастание.

Переход от покоя к спячке происходит постепенно и в значительной степени зависит от генотипа сорта. В состоянии покоя и при оптимальной температуре хранения луковицы не прорастают. После перехода в состояние покоя, при благоприятной температуре и влажности, происходит прорастание корней, а затем появляются побеги листьев.

Период, в течение которого луковицы, хранившиеся при неоптимальных для прорастания температурах, не проявляют признаков появления ростков. При повторном перемещении из этих неоптимальных температур сначала появляются корни, а затем листья. Продолжительное удаление вновь образовавшихся корней задерживает прорастание.

Предотвращение прорастания при хранении

Температура оказывает наибольшее влияние на прорастание, которое тормозится при 0 °C и при относительной влажности около 65%, а также при высоких температурах (30 °C). Оптимальная температура для прорастания — 10-15 °C. Хотя это и нецелесообразно, постоянное удаление вновь образовавшихся корней, как правило, задерживает появление ростков.

Для химического ингибирования прорастания применяют малеиновый гидразид (МГ), когда перед уборкой опадает около трети верхушек (не менее пяти фотосинтетически активных листьев). Химикат поглощается оставшимися зелёными тканями и переносится в меристемы, где ингибируется митоз. MH обычно применяется в концентрации 2500 ppm при расходе 500 литров воды на гектар. Это обеспечивает пороговое значение около 20 ppm в центральном побеге луковицы, что является концентрацией, необходимой для подавления прорастания. При слишком раннем применении происходит повреждение листьев, а при слишком позднем — поглощение листьями недостаточно эффективно.

Для улучшения впитываемости препарат применяют, когда большая часть листьев ещё зелёная и когда нет росы. Луковицы, предназначенные для размножения с целью получения семян, не следует обрабатывать ингибиторами прорастания. Лук, обработанный MH и хранящийся при температуре от -2 °C до 0 °C и относительной влажности 65-70%, может храниться без прорастания до 6-7 месяцев.

В отечественной практике рекомендуется за 10-14 дней до уборки проводить опрыскивание посадок лука препаратом Фазор 80 ВГ (80 % калиевая соль малеинового гидразида) с нормой расхода 3-4 кг/га с последующим храпением лука не менее 120 дней до использования в пищевых целях.

Гамма-облучение также подавляет укоренение и прорастание луковиц, как и хранение в контролируемой атмосфере при пониженном уровне кислорода.

Гербициды

Поскольку лук плохо конкурирует с сорняками, использование гербицидов широко распространено, и экономические преимущества их применения были продемонстрированы.

Сохранение остатков гербицида в почве и в луковицах лука было недавно оценено для пендиметалина в условиях Средиземноморья. Практика управления бороздовым орошением лука с целью снижения и предотвращения загрязнения водоносных горизонтов метаболитами гербицида диметил 2,3,5,6-тетрахлор-1,4-бензендикарбоксилата (DCPA), широко используемого на луковых полях в Орегоне, была изучена Шоком и др. (1998b). Сочетание мульчирования соломой и опоясывания DCPA оказалось эффективной мерой. Солома, используемая вместе с DCPA, уменьшила потери гербицида как в осадке, так и в стоках, а также уменьшила перемещение гербицида в почву, когда DCPA был опоясан.

Некоторые распространённые луковые гербициды плохо контролируют сорняки при низких температурах почвы и высоком содержании органического вещества в почве, как в долине Фрейзер (Канада). В этих почвенных условиях было изучено потенциальное использование нитрата аммония в качестве контактного гербицида на луке (cv. «White Lisbon»)мятлик однолетний (Poa annua) были толерантны. На сухой вес лука применение раствора аммиачной селитры не повлияло или увеличилось незначительно.

Математические модели могут быть полезными инструментами в оптимизации применения гербицидов в нужное время и в нужной дозе, а также в оптимизации чистой маржи сельхозпроизводителей. Дунан и др. (1999) в Колорадо, США, опубликовали исследование по разработке экономической модели растительного процесса для принятия решений по борьбе с сорняками в орошаемом луке. Модель имитирует динамику конкуренции за свет между луком испанского типа и пятью видами однолетних сорняков (Allium retroflexus, Chenopodium album, Echinochloa crus-galli, Helianthus annuus и Panicum miliaceum), предполагая, что нет ограничений по воде или питательным веществам для роста растений. Сравнивая стоимость прополки с экономическими результатами отказа от борьбы с сорняками в определенное время, модель позволяет принимать рациональные решения по луку на протяжении всего вегетационного периода, основываясь на расчётах влияния различной степени конкуренции со стороны сорняков на различные стадии роста луковой культуры.

Нехимические методы

Бонд и др. (1998a, b, c) в Великобритании описали влияние различных методов борьбы с сорняками на лук и изменения в семенном фонде сорняков в органических и традиционных системах. При выращивании лука-салата сорта «White Lisbon» удаление сорняков через 4 недели после появления 50% всходов позволило избежать вмешательства сорняков в урожай последовательно в обеих системах, хотя оптимальный период был относительно узким. При пересадке лука сорта «Promo» однократная прополка на 5, 6 или 7 неделе после посадки предотвращала снижение урожайности. Таким образом, пересадка обеспечила большую гибкость в выборе времени удаления сорняков. Потеря урожая в основном объяснялась конкуренцией со стороны сорняков до ручной прополки или механическим повреждением культуры, когда удаление сорняков проводилось позже. Однократная прополка, при которой удалялись междурядные сорняки, но оставались внутрирядные, практически не снижала потерю урожаясистеме земледелия междурядная обработка может сочетаться с селективным применением гербицидов в полосе.

В исследованиях изменений в семенном фонде сорняков в почве после различных методов производства Бонд и др. (1998b, c) обнаружили, что после непрореживания пересаженного лука-луковицы и непрореживания высеянного салатного лука количество семян сорняков в почве увеличилось в 15 раз и от двух до 70 раз соответственно. Количество семян сорняков было ниже после однократной или многократной прополки культуры. Пренебрежение борьбой с сорняками приводит к быстрому увеличению семенного фонда сорняков. При однократной прополке проблемой могут стать поздно прорастающие эфемерные сорняки или сорняки, размножение которых переносится ветром.

Соляризация контролирует большинство однолетних сорняков, таких как Amaranthus spp., Portulaca oleracea.

Дальнейшими возможностями являются методы термической борьбы с сорняками с помощью пламени и инфракрасного излучения. Эти методы основаны на нагревании растений (0,1 с, при температуре 70-80 °C) до тех пор, пока клетки не лопнут. Их можно использовать для довсходовой прополки и во время роста культуры. Термические методы избирательны, поскольку луковичные растения более устойчивы к нагреванию, чем многие сорняки. Douzals et al. (1994) разработали прототип термической прополки с использованием пропановых пламенных горелок для лука, который был успешно испытан на всех стадиях органического выращивания лука. Наилучший угол атаки составлял 30-40°. Для защиты опавших листьев лука были добавлены отражатели. Как и при применении гербицидов, успех этого метода связан со знанием стадий сорняков, восприимчивых к теплу. Однако некоторые сорняки, такие как бодяк полевой (Cirsium arvense), устойчивы к жаре, а другие могут вновь появиться после термической прополки, например, Agropyrum repens. Термическая прополка может быть полезна, особенно для органических фермеров, поскольку она относительно менее трудоёмка, чем ручная прополка, и поэтому более выгодна.

Новый метод механической внутрирядной прополки был разработан Меландером (1997) в Дании. Он изучал эффективность вертикальной щёточной прополки с вращающейся осью при различных настройках для урожайности лука и борьбы с сорняками на поле. Регулировка направления вращения щётки позволяла фермеру выбирать тип выполняемой работы: либо преимущественно выкорчёвывать сорняки, либо преимущественно засыпать их почвой.

В двухлетнем полевом эксперименте Меландер (1998a) изучал взаимодействие между различными нехимическими методами борьбы с луком (cv. «Hyton»), выращенным на супесчаной почве. Комбинируя различные стратегии (сжигание и прополка кистями, или боронование и посев в темноте плюс прополка кистями), было достигнуто 80-90% контроля сорняков. Будущая оптимизация этих стратегий или их сочетание с другими методами борьбы с сорняками, такими как мотыжение близко к ряду, позволит лучше бороться с сорняками без гербицидов. Экономические аспекты нехимических методов и то, при каких обстоятельствах их выгодно использовать, обсуждались Меландером (1998b).

Традиционные и интегрированные системы

Система ICM позволяет избежать нерационального использования ресурсов, подбирая средства производства в соответствии с фактическими потребностями культуры на разных стадиях, при этом минимизируя рассеивание загрязняющих химикатов. Полная или частичная замена этих материалов уменьшает загрязнение окружающей среды, снижает производственные затраты и риски для здоровья человека. Цели ICM были хорошо определены, но стандартных правил не существует, и продукция может быть помечена ярлыками «интегрированная» или «контролируемая», которые далеко не всегда понятны.

Методы ICM могут быть приняты для одной культуры или могут практиковаться на уровне всего хозяйства.

Пример органических методов производства лука в Уэльсе, Великобритания

Робертс (1998) производит лук для органического рынка. Ему трудно получить семена без пестицидов без специального заказа. Рассада выращивается в виде модулей, по пять семян на ячейку, высевается в начале-середине февраля, чтобы вырастить летний урожай. Нехватку азота на ранних стадиях трудно решить чисто органическими методами: можно использовать компост с червями или подкормку (органической) сухой кровью, смешанной с мукой из морских водорослей.

Чередование культур помогает сдерживать развитие пуховой росы (Peronospora destructor). Рекомендуется чередовать культуры не менее 5 лет, поскольку покоящиеся споры болезни могут сохраняться в почве так долго. В севообороте лук следует за луком, с лёгким внесением навоза. Иногда ранние прорастающие сорняки можно удалить с верхушек грядок ротатором перед посадкой модулей. В междурядьях сорняки выкашиваются мотыгой/щёточной прополкой и ручной тяпкой.

Луковицы убирают при 50-процентном опущении верхушек и сушат либо в поле, либо в самодельном обогреваемом туннеле до вызревания.

Органическое производство лука на северо-востоке Испании

В Пла-д»Уржель, Каталония, семейная компаниязелёного удобрения для нового урожая томатов. Измельченные остатки томатов разбрасываются по поверхности перед вспашкой. В конце января вносится 1-летний компост, в основном на основе навоза, из расчёта 18 т/га, и земля подсыпается. Рассада выращивается в модулях (4,6 см³), по три растения на ячейку. Выращиваются в основном сорта LD «Colorada de Figueras» и «Morada de Amposta», популярные в Каталонии; могут быть включены и другие традиционные сорта, в зависимости от потребительского спроса. Механическая пересадка производится примерно в середине марта, когда у саженцев появляются два-три листа. Прополка механическим культиватором начинается примерно через 15 дней, когда видны молодые сорняки, и повторяется раз в 2-3 недели в зависимости от необходимости, до того момента, когда она может повредить листья лука. После этого при необходимости в междурядьях используют мотыги. С трипсами, основным вредителем, борются, избегая любого водного стресса для растений, используя дождевальный полив. Иногда случаются нападения луковой мухи, но они не являются серьезными, и обработка не проводится.

В зрелом возрасте, когда лопасти листьев ещё вертикальны, луковицы подрезают невибрирующим ножом, чтобы листья защищали луковицы во время сушки и снижали риск солнечного ожога. После полевого вяления растения подрезают фрезой. Урожайность, собранная вручную в конце июля или начале августа, составляет около 45 т/га.

Экономическая эффективность органического производства

Важным моментом, по которому необходимы данные, является экономическая целесообразность производства лука при различных методах ведения сельского хозяйства: традиционном, интегрированном и органическом. В Финляндии Стенберг (1999) не смог выявить чётких различий в затратах на производство лука при разных методах, вероятно, потому, что самой дорогой статьёй в финской системе производства лука были луковые наборы, которые составляли около половины затрат. Затраты на пестициды варьировались от 16% от общих затрат при обычном производстве до 2% при органическом земледелии. При органическом производстве затраты в основном зависят от метода посадки растений, борьбы с сорняками и трудозатрат, и они могут сильно варьироваться.

На одном из учебных дней в Италии несколько докладчиков обсуждали компромисс между прибылью и воздействием на окружающую среду, и Д'Эрколе и Чембало (1999) пришли к выводу, что даже без субсидий ЕС цена на 20% выше цены на овощи, произведённые традиционным способом, должна быть достаточной, чтобы сделать органическое производство финансово жизнеспособным. Необходимы более подробные данные, полученные в результате хорошо проведенных сравнений, чтобы фермеры могли принимать обоснованные решения о переходе на «органические» методы выращивания.

Выбор сорта

Для каждой широтной и высотной географической зоны можно выбрать сорта лука, соответствующие конкретным рынкам и сезонам выращивания. Потребители имеют довольно консервативные предпочтения и часто отказываются от луковиц незнакомого вида, если только лук не является очень дефицитным. Например, в Северную Европу, где распространён желто-коричневый лук, импортируется в основном лук похожего вида, например, из Новой Зеландии и Тасмании.

Там, где зимы мягкие, например, в Израиле или на испанском побережье, выращивают отдельные сезонные группы сортов, чтобы обеспечить поставки в течение большей части года. В других регионах, например, в Скандинавии или России, может быть только один летний сезон производства.

Наиболее распространённый способ классификации сортов лука — по чувствительности к длине дня: короткодневный (SD), промежуточнодневный (ID), LD (как характеризуется лук «длиннодневный» в США) и очень длиннодневный (VLD) (Северная Европа). В рамках основных групп длины дня можно выделить ранние, основные и поздние варианты для каждого основного сезона. Сорта в рамках определенных типов длины дня различаются по форме, размеру, упругости, завязываемости, цвету кожицы и чешуи — белый, светло-желтый, тёмно-желтый/коричневый, бронзовый, розовый, красный и тёмно-пурпурно-красный — жгучести, сладости и сочности, а также по потенциалу хранения.

В последнее время во многих странах наблюдается переход от культур лука открытого опыления (ОП) к гибридным сортам, и в настоящее время доступны широкие линейки гибридов.

Для переработки выбор более ограничен, чем для свежего лука. Компания Basic Vegetable Products Company (Калифорния, США) поставляет контрактным фермерам ряд сортов белого лука с высоким содержанием сухого вещества для целей обезвоживания в различных условиях. В Мендозе, Аргентина, был принят сорт «Southport White Globe» («SWG»).

Лук SD для свежего потребления включает западноафриканский, индийский и креольский лук, а также американские сорта «Grano» и «Granex».