Семеноводство репчатого лука

Физиология цветения была рассмотрена Питерсом (1990), биология опыления в производстве семян — Куррахом (1990) и производство семян в тропических регионах — Куррахом и Проктором (1990).

Урожайность семян около 500 кг/га является обычной во многих регионах, но в США типичными являются 800-1000 кг/га. В опытах в Калифорнии урожай семян из луковиц, хранившихся при оптимальной температуре перед посадкой, варьировался почти в четыре раза от года к году, с максимальным урожаем 1554 кг/га. Урожайность более 3000 кг/га была получена в экспериментах с использованием высокой плотности посадки и орошения в штате Вашингтон, США. В противоположность этому, наилучший урожай семян, полученный в опыте на Филиппинах, составил 111 кг/га. Таким образом, очевидно, что существуют огромные различия в средней урожайности семян в зависимости от генотипа, местности, сезона и метода производства семян.

Районы для производства семян

Для производства семян лука лучше всего подходят регионы с надёжно тёплым и сухим летом. Низкая атмосферная влажность снижает риск таких заболеваний, как мучнистая роса и пурпуровая пятнистость. Ясная, светлая, тёплая погода во время цветения благоприятствует высокой активности насекомых-опылителей. В США части штатов Айдахо и Орегон хорошо подходят по климатическим условиям для производства семян американских сортов «длинного дня». Короткодневные сорта производятся на юго-западе США, особенно в Имперской долине Калифорниилука-порея), не подверженных заболеваниям. Мелкомасштабное производство семян для селекционных целей все ещё имеет место в более холодных регионах и может быть весьма удовлетворительным в полиэтиленовых туннелях.

Методы производства

Существуют две основные системы производства:

  • метод от «луковицы к семени» — производство луковиц на семена (маточников), при котором сначала выращивается урожай луковиц, а семена производятся из посаженных луковиц;
  • метод «от семени к семени» — производство семян, при котором растущие растения подвергаются вернализации и побуждаются к цветению и производству семян без прохождения стадии луковицы.

Преимущество первой системы заключается в том, что можно отбирать луковицы для поддержания качества семенного фонда и отбраковывать нестандартные сорта, например, двойные луковицы, луковицы неправильной формы или преждевременные завязи. С другой стороны, этот метод обычно требует 2 года для получения урожая семян. Первый метод требует посадки зрелых недремлющих (материнских) луковиц, которые хранились достаточно долго при низкой температуре, чтобы вызвать бутонизацию, или были посажены осенью (если позволяют условия) и оставлены расти на зиму, чтобы вызвать цветение. Подвергнуть луковицы индукции бутонизации можно либо в поле, либо во время хранения. Как правило, луковицы сортов длинного дня собирают осенью и хранят при низкой температуре для весенней посадки. Полученный урожай семян собирают в конце лета или в начале осени. Короткодневные сорта выращивают зимой, а луковицы собирают весной. Они хранятся летом, часто в условиях окружающей среды, для пересадки осенью; сбор семян происходит в конце весны или начале лета.

Производство семян через рассаду возможно там, где культура может перезимовать в виде растущих растений. Важно, чтобы вернализации было достаточно для того, чтобы вызвать 100% цветение, иначе этот метод производства приведет к отбору генотипов с лёгкой цветушностью. Чтобы обеспечить 100%-ное цветение, семена высевают на несколько недель раньше, чем обычно для луковичных культур, и применяют полив для обеспечения быстрого появления всходов и быстрого роста до пост-ювенильного размера, чтобы вернализация началась с наступлением осени. Тяжелые почвы с высоким содержанием воды создают несколько более прохладный микроклимат, что важно для вернализации в тёплых регионах, таких как Императорская долина в Калифорнии.

Преимущество второго метода заключается в том, что он требует меньше труда и затрат, поскольку луковицы не выкапывают и не хранят. Урожайность семян может быть такой же или выше, чем урожайность луковиц. Качество семян, полученных методом «от луковицы к семени», лучше, чем методом «от семени к семени». Это объясняется тем, что перед посадкой для производства семян можно провести дополнительный отбор и проредить луковицы на предмет нарушения цвета и типа. Однако отличное качество можно поддерживать и при производстве семян методом «от луковицы к луковице», при условии, что семена выращиваются из луковиц, которые проходят строгий контроль на генетические и другие качества.

Выращивание материнских луковиц

Первым этапом в методе выращивания луковиц на семена является выращивание материнских луковиц. По сути, это то же самое, что и выращивание обычного урожая луковиц.

Обычно требуются луковицы диаметром 4-6 (7) см. Для выращивания маточных луковиц из севка рекомендуется использовать севок диаметром 1,5-2,2 см. Норма посадки зависит от густоты посадки и составляет 700-1000 кг/га.

Во время роста урожая можно в соответствующее время проводить осмотр надземной части растений для выявления ненормальной листвы, толстой шейки и неравномерного созревания. Перед цветением семенников проводят фито- и сортопрочистки, при которых удаляются больные, слаборазвитые растения.

Апробацию семейных участков проводят, когда завершился рост стрелок и раскрываются соцветия. Основные апробациоппые признаки: число стрелок, их высота, величина соцветия в момент его полного цветения.

На маточный материал отбирают здоровые, крупные, хорошо вызревшие луковицы типичные для сорта по форме, окраске, гнёздности. Необходимо браковать нетипичные, плохо вызревшие, больные луковицы с толстой шейкой. На семеноводческих участках па маточный материал отбирают 50-70 % луковиц. В элитном семеноводстве лука напряжённость отбора маточников составляет 20-25 %, в суперэлитном — 3-5 %.

Хранение материнских луковиц

Для профилактики пероноспророза перед закладкой на хранение маточные луковицы прогревают тёплым воздухом при температуре 40 °C в течение 8 часов, после чего температуру постепенно снижают. Проявившиеся после прогревания больные шейковой гнилью луковицы бракуют и используют на продовольственные цели.

Осенние сорта обычно хранятся при комнатной (часто тёплой) температуре после раннего летнего сбора луковиц и высаживаются осенью, после чего они проходят вернализацию при низких температурах в поле. В жарких регионах может потребоваться вернализация луковиц путём холодного хранения перед посадкой: 90 дней при температуре 8-10 °C были оптимальной процедурой для долины Сан-Франциско в Бразилии, где средняя температура самых прохладных месяцев составляет 27 °C. Если использовать холодное хранение перед посадкой, то можно обеспечить надежное цветение семенных культур в таких регионах, избегая при этом использования генотипов, которые слишком легко закручиваются при выращивании луковиц. Материнские луковицы весенних сортов обычно вернализуются прохладной температурой во время хранения, и их высаживают весной. Температура хранения составляет от 4,5 до 14 °C, оптимальная — около 11 °C.

Влажность воздуха при хранении — 70-80 %.

Весенний отбор и подготовка к высадке материнских луковиц

Весной перед посадкой маточных луковиц проводят повторный, весенний отбор, в процессе которого удаляют все проросшие, заболевшие и деформированные луковицы, оставляя хорошо сохранившийся, с типичными сортовыми признаками. При этом следует учитывать, что луковицы с вытянутой нижней частью (донцем) не являются отклонением от типичных сортовых признаков.

За 2-3 дня до посадки проводится протравливание луковиц против болезней путём однократного их погружения в 3%-ную суспензию ТМТД.

Посадка материнских луковиц

Обработка почвы семеноводческих участков соответствуют её подготовке при выращивании маточных луковиц и включает в себя: лущение стерни в два следа на глубину 8-10 см; вспашку под зябь на глубину 25-27 см; внесение фосфорно-калийных удобрений; культивацию на глубину 10-12 см.

Весной проводят закрытие влаги боронованием или культивацией на глубину 5-6 см, вспашку на глубину 15-18 см (с культивацией или боронованием), после чего вносят азотные удобрения и проводят культивацию. В день высадки маточников лука формируют узкопрофильные гряды высотой 15-18 см.

Посадку маточников лука проводят в самые ранние сроки, так как семенники начинают отрастать при пониженных температурах. Для механизированной посадки можно использовать машину МВ-2,8. После посадки проводят оправку и заделку высаженных луковиц. Через определенное количество рядов рекомендуется оставлять технологические проходы шириной 2,8 м для проезда опрыскивателей и другой техники.

Луковицы обычно высаживают на глубину 10-15 см (по другим рекомендациям, 5-7 см от плечиков луковицы, Аутко) в ряды на расстоянии 50-100 см друг от друга. Более тесное междурядье может дать более высокий урожай, но при этом повышается риск поражения грибковыми заболеваниями. Чтобы минимизировать этот риск, можно улучшить вентиляцию, ориентируя ряды по направлению преобладающего ветра.

Урожайность семян увеличивается с ростом численности растений. Например, в опытах, проведённых в октябре вблизи Салерно, Италия, при выращивании в рядах шириной 80 см с использованием луковиц средней массой 100 г, урожайность семян линейно увеличилась примерно с 700 до 1200 кг/га при увеличении плотности посадки с четырёх до 12 луковиц/м2. Количество цветоносов увеличилось с 11 до 35/м2, но вес семян на цветонос снизился с 6,0 до 3,6 г.

С увеличением размера материнской луковицы при постоянной плотности посадки урожай семян увеличивается, главным образом потому, что увеличивается количество зонтиков на растении, и это более чем перевешивает небольшое снижение веса семян на соцветие. Например, Куоколо (1989), используя популяцию 12,5 луковиц/м2, обнаружил, что урожай семян линейно увеличивается примерно с 1200 до 1800 г/м2 по мере увеличения среднего веса материнских луковиц с 30 до 190 г, что соответствует увеличению нормы посадки с 3750 до 23 750 кг/га. Среднее количество зонтиков на растении линейно увеличилось с 2,7 до 5,0 в том же диапазоне размеров луковиц, в то время как средний вес семян, произведённых на зонтик, уменьшился с 4,7 до 3,9 г.

Норма посадки маточников лука (Аутко):

  • при диаметре луковиц 6-7 см и массе 70-110 г рекомендуются схемы посадки 70 х 10 см (143 тыс. шт./га или 12,9 т/га), 70 х 15 см (95 тыс. шт./га или 8,6 т/га), 70 х 20 см (71 тыс. шт./га или 6,4 т/га);
  • при диаметре луковиц 8-9 см и массе 110-150 г рекомендуются схемы посадки 70 х 10 см (143 тыс. шт./га или 18,6 т/га), 70 х 15 см (95 тыс. шт./га или 12,4 т/га), 70 х 20 см (71 тыс. шт./га или 9,2 т/га).

Пропорция и расположение посаженных опыляющих и мужских стерильных материнских луковиц важны для производства семян гибридов F1. Используется соотношение фертильных и стерильных луковиц 1:3 или 1:4, часто два ряда опылителей чередуются с восемью мужскими стерильными рядами.

Изоляция полей для производства семян

Поскольку лук легко переопыляется насекомыми с соседних полей, важно поддерживать сортовую чистоту путём разделения семенного производства различных сортов. Похожие сорта должны находиться на расстоянии не менее 400 м друг от друга, а семенные поля сортов с существенными различиями — на расстоянии 5 км друг от друга (Джонс и Манн, 1963). Согласно рекомендациям Аутко, на открытой местности расстояние между полями должно быть не менее 2 км, на защищённой — 600 м. Мужские стерильные линии и их сопровождающие должны быть изолированы на расстоянии 5 км или выращиваться в клетках, защищённых от насекомых, чтобы предотвратить заражение пыльцой, восстанавливающей фертильность.

Маточные луковицы высаживают на открытых, хорошо продуваемых, рано освобождающихся от снега участках, не подверженных затоплению. Направление рядков должно соответствовать направлению господствующих ветров. Это профилактическое мероприятие против пероноспороза.

Орошение и удобрения

Для максимизации и стабилизации урожайности в большинстве регионов, производящих семена лука, важно орошение. Так, при 2 поливов общим объёмом 125 мм урожайность семян увеличивалась на 20-22% по сравнению с контролем, а при 5 поливах общим объёмом 375 мм — на 35-80%.

Обеспеченность растений водой особенно важно в периоды отрастания листьев, начала выхода стрелок и налива семян. За вегетационный период рекомендуется провести 3-4 полива с нормой расхода воды 300-350 м3/га.

Орошение может увеличить риск заболевания листьев при высокой влажности, поэтому для снижения этого риска предпочтительнее использовать бороздковый или капельный полив, чем дождевание.

Полевые исследования цветущих луковичных растений показывают, что самый низкий водный потенциал (наибольший водный дефицит или стресс) наблюдается в отдельных цветках и цветоносах зонтика. Особенно резкое снижение водного потенциала наблюдается между стеблем семени и зонтиком, что указывает на высокое сопротивление потоку воды в этой области, возможно, потому, что ксилема делится на множество мелких сосудов для снабжения до 1000 цветоносов в зонтике. Снижение водного потенциала от -4 до -15 бар между рассветом и серединой дня было измерено в хорошо орошаемых посевах лука в Висконсине, США. Засуха плюс горячие, сухие ветры, иногда усугубляемые разрушением корней болезнью розового корня (Pyrenochaeta terrestris), могут привести к сморщиванию и гибели развивающихся семян на «молочной» и «тестовой» стадиях развития эндосперма.

Удобрение

Адекватное азотное удобрение необходимо для получения максимального урожая. В Италии, где хорошие урожаи (> 1000 кг/га) постоянно получаются без орошения, было проверено влияние шести уровней азотных удобрений — от 0 до 150 кг/га с шагом 30 кг/га. Азот вносился в виде сульфата аммония, одна треть при посадке в середине октября, одна треть в конце января и одна треть в конце марта (семена собирали в июле). Урожайность семян линейно увеличивалась от 830 до 1100 кг/га с увеличением количества азота. Потребности в азоте и воде взаимосвязаны: больше азота необходимо там, где осадки или орошение позволяют получать высокие урожаи.

Вносить органические удобрения в виде навоза под семенники лука нецелесообразно, так как это приводит к более позднему началу цветения, затягиванию созревания семян и засорению посадок сорными растениями. При невысоком плодородии участка можно внести 40-60 т/га перегноя или хорошо подготовленного компоста.

Нормы внесения минеральных удобрений зависят от обеспеченности почвы основными питательными веществами, потребности в них растений и коэффициента использования основных элементов. На дерново-подзолистой почве при среднем уровне плодородия рекомендуется вносить N45-60Р60-75K90-120.

Уход за семенными посадками

Уход за семенными посадками лука заключается в поддержании почвы во влажном рыхлом состоянии, свободной от сорняков. Перед отрастанием маточников проводят окучивание с одновременным внесением гербицида Стомп, 33 % к. э. (3,5-4 л/га).

При появлении сорняков периодически проводятся междурядные обработки с окучиванием растений (КОУ-4/6). Перед началом стрелкования и при высоте стрелок 30-40 см проводят одно- или двухразовое окучивание в целях сохранения устойчивости семенных растений.

Во время цветения для улучшения опыления возле участка устанавливают улья из расчёта 3-4 пчелосемьи на гектар. Размещать ульи необходимо так, чтобы наиболее удалённая часть опыляемого участка находилась от ульев с пчёлами не далее 500 м. Если длина и ширина ноля превышают указанные размеры, применяют встречное опыление.

В течение вегетационного периода следует проводить некорневые подкормки семейных растений лука жидкими водорастворимыми удобрениями. Обработки проводят КОУ-4/6 или любым штанговым опрыскивателем. При отсутствии жидких комплексных удобрений можно применять твёрдые минеральные удобрения.

  • 1-я подкормка проводится при отрастании маточных луковиц N20P20K20.
  • 2-я подкормка — в фазу массового стрелкования семенных растений необходимо применять Эколист РК-1 в дозе 9 л/га или минеральные удобрения в количестве Р10K15.

Расход рабочей жидкости при некорневых подкормках — 300-500 л/га. При приготовлении рабочего раствора желательно применять прилипатели.

Синхронизация цветения

При производстве семян гибридов F1 важно, чтобы мужская фертильная и мужская стерильная линии цвели одновременно. Всегда должно быть достаточно пыльцы мужской фертильной линии, пока рыльца мужских стерильных материнских растений восприимчивы, что минимизирует риск заражения пыльцой других линий, переносимой прилетающими насекомыми или случайными мужскими фертильными материнскими растениями. Различные линии гибрида необязательно зацветают одновременно при одинаковой обработке. Методы преодоления этой проблемы включают:

  • хранение луковиц двух линий при разных температурах до посадки — чем ближе температура во время хранения к оптимальной для развития соцветий (обычно около 10-12 °C), тем раньше появляются соцветия после высадки;
  • разнесение дат посадки двух линий — чем раньше дата посадки, тем раньше появляются соцветия;
  • выращивание одной линии из посеянных осенью семян, а другой — из материнских луковиц.

Осенняя культура, выращенная из семян, обычно зацветает позже, чем та же линия, выращенная из материнских луковиц.

Болезни цветоносов и заражение семян

Грибковые заболевания, которые имеют тенденцию распространяться в условиях высокой влажности при длительных периодах увлажнения поверхности растений потенциально очень серьезны для семенных культур. Развивающийся стебель семян может быть полностью опоясан и уничтожен такими инфекциями. Вероятно, самым серьезным заболеванием в семеноводстве лука является пушистая плесень (Peronospora destructor). В дополнение к использованию фунгицидов, многие культурные приёмы выращивания семян лука — например, довольно широкие междурядья и ограниченное осеннее внесение азотных удобрений во избежание чрезмерного роста листьев — направлены на поддержание хорошей вентиляции внутри посевов, что делает условия менее благоприятными для распространения пуховой плесени. Пурпурная пятнистость — Alternaria porri, Stemphylium vesicarium и различные Botrytis spp., особенно Botrytis squamosa, также наносят серьезный ущерб.

Опыление

Эксперименты, в которых луковые зонтики собирали в мешки, показали, что без доступа насекомых происходит очень мало опылений; ветер и сила тяжести не имеют большого значения. Было обнаружено от десятков до сотен различных видов насекомых, посещающих цветущие луковые зонтики, причём количество видов зависит от местности. Наиболее важными являются медоносные пчёлы, и производители семян нанимают ульи с пчёлами и размещают их на луковых полях во время цветения. В США используется от 12 до 37 ульев/га. Ввод ульев осуществляется поэтапно, начиная с того момента, когда примерно на 50% соцветий появляются открытые соцветия. Через несколько дней пчёлы могут научиться добывать корм на более привлекательных соседних культурах, поэтому при постепенном введении ульев используется их первоначальное «наивное» поведение, когда они стремятся остаться на цветках лука. Пчёлы собирают нектар, а не пыльцу с цветков лука, и они активны при температуре воздуха выше 16 °C. Они чаще перелетают с зонтика на зонтик, когда небо ясное и безоблачное, что повышает вероятность перекрестного опыления в солнечную погоду.

В США пыльца лука, по-видимому, с годами стала менее привлекательной для медоносных пчёл. Причины этого изменения до конца не выяснены, но, возможно, они связаны с высоким содержанием калия в нектаре гибридного лука. В нектаре лука может быть очень высокая концентрация сахара (> 50%), что также делает его непривлекательным для пчёл. Чтобы привлечь пчёл, лук должен производить обильный нектар, и при инбридинге для получения мужских стерильных линий необходимо убедиться, что способность производить нектар не исчезнет; такие линии бесполезны для производства семян.

Фертильность пыльцы зависит от температуры. При 14 °C обилие и жизнеспособность пыльцы низкие, но выше при 23 °C. Мужская стерильность имеет тенденцию разрушаться при высоких температурах, поэтому мужские стерильные линии следует отбирать при высоких температурах. При производстве гибридных семян мужские стерильные линии должны быть обследованы на наличие мужских фертильных линий во время цветения, и они должны быть уничтожены, чтобы предотвратить заражение пыльцой. На рост пыльцевой трубки и закладку семян отрицательно влияют температуры выше 40 °C. Температура на 20 °C выше температуры окружающего воздуха была зарегистрирована в плотно упакованных луковых зонтиках при сильной инсоляции и низкой скорости ветра. Круговой участок с прерванными цветками на инсолированной стороне зонтика, который может возникнуть в таких условиях, в США называют «долларовым пятном». Температура стенок завязи 52 °C приводит к почти 100% аборту семян, и такие чрезмерные температуры иногда являются причиной неурожая семян в США.

Созревание, сбор и хранение семян

Скорость созревания семян увеличивается в зависимости от температуры, и для того, чтобы пройти путь от завязи до стадии, когда созревшие чёрные семена начинают высыпаться из капсул, требуется около 600 градусо-дней при температуре выше 10 °C. При созревании семян семена достигают своего полного сухого веса, а содержание влаги в семенах и зонтике снижается довольно быстро. Уборка должна быть приурочена к моменту, когда капсулы начнут разрушаться и терять семена (рис.).

Рост, сушка и развитие всхожести семян лука на созревающих зонтиках в связи с осыпанием зонтиков, временем уборки и качеством семян

Рост, сушка и развитие всхожести семян лука на созревающих зонтиках в связи с осыпанием зонтиков, временем уборки и качеством семян.

Семена собирают вручную, когда в 25-30% зонтиков появляются зрелые семена из-за дегисценции капсул. По другим рекомендациям. к уборке приступают, когда 5-10 % коробочек верхнего яруса начинает растрескиваться, а у остальных семена достигают фазы восковой спелости (Аутко). Нельзя допускать попадания семян под осенние заморозки.

Зонтики срезают, оставляя около 15 см побега. Чтобы избежать потерь семян, механизированную уборку лучше проводить примерно на 10 дней раньше, когда созревшие семена видны только на 2% рылец, а влажность семян составляет 30-40%. После сбора урожая зонтики можно сушить различными способами. В солнечном климате их можно сушить на открытом воздухе на полиэтиленовой пленке слоями толщиной около 20 см. Во избежание гниения и перегрева зонтики следует регулярно поворачивать. В более влажном климате зонтики сушат в контейнерах под тягой тёплого воздуха, но во избежание повреждений температура тяги не должна превышать 30-32 °C, пока влажность семян не станет меньше 18%, 38 °C — меньше 10% или 43 °C — меньше 10%. Дозаривание и сушка обычно длится 8-10 дней.

Когда зонтики можно размять в руках, они готовы к механическому обмолоту и очистке. Семена при обмолоте не должны быть слишком сухими, иначе семенная оболочка может растрескаться, что приведет к снижению всхожести. Мусор можно отделить от очищенных семян, погрузив семена лука в воду и всплыв. После этого семена необходимо быстро пересушить центрифугированием и высушить под принудительной тягой до влажности менее 12%.

Низкое содержание влаги, низкая температура хранения и высокая начальная жизнеспособность обеспечивают длительный срок хранения. При высокой температуре и влажности семена лука теряют жизнеспособность быстрее, чем большинство семян овощей, и это является серьезной проблемой в тропических районах. В коммерческих целях семена высушивают до содержания влаги около 6,3% и запечатывают во влагонепроницаемые банки или пакеты из фольги. В таких условиях они могут оставаться полностью жизнеспособными в течение как минимум 3 лет, даже при тёплых температурах, и поэтому могут безопасно продаваться в тропических районах. Для долгосрочного сохранения семян в генных банках рекомендуется хранить семена при 5% влажности и температуре — 18 °C, и регенерировать их, когда жизнеспособность семенного материала снижается ниже 85%.

Посевные качества семян:

  • 1 класс: всхожесть — не менее 90%, влажность — не более 11,0%, масса 1000 штук — не менее 3,0 г, доля семян культуры — не менее 99,0%, примесь семян других культур — не более 400 шт. на 1 кг семян, сорняков — не более 280 шт. на 1 кг семян;
  • 2 класс: всхожесть — не менее 60%, влажность — не более 11,0%, масса 1000 штук — не менее 2,8 г, доля семян культуры — не менее 95,0%, примесь семян других культур — не более 2000 шт. на 1 кг семян, сорняков — не более 1200 шт. на 1 кг семян.

Прозрачные и кожистые чешуйчатые заболевания луковиц лука

В конце 1970-х и в 1980-х годах из Северной Европы поступали широко распространённые сообщения о луковицах с одной или несколькими чешуями в разрушенном и водянистом состоянии. Это не было связано с причинным патогеном, а увеличение распространённости заболевания совпало с изменением методов сбора урожая, которые стали включать механическую обработку, искусственное вяление и хранение навалом. Новые сорта с прочной, толстой кожицей, пригодной для механизированной уборки и хранения навалом, также могли стать фактором.

Проблема была особенно серьезной в Норвегии, и в ходе исследований там было установлено, что симптомы могут быть вызваны погружением луковиц в воду на 1-2 дня или запечатыванием шейки луковиц вазелином, что ограничивает газообмен и приводит к внутреннему уровню углекислого газа выше 13%. Высокий уровень внутреннего углекислого газа считается основной причиной водянистого налёта, и это было названо «теорией удушья» водянистого налёта.

Дальнейшие исследования подробно показали, как могут возникать такие симптомы. Солберг разделил заболевания водянистого налёта на кожистые чешуйки (LS), которые выглядят как толстые, тёмные, влажные чешуйки между сухой внешней кожей и внутренними мясистыми чешуйками, и полупрозрачные чешуйки (TS), которые представляют собой пропитанные водой, но твёрдые, мясистые чешуйки, возникающие вначале в средней или верхней части внешних мясистых чешуек. После длительного хранения симптомы усиливаются, появляется терпкий запах, серый или ярко-зелёный цвет, симптомы могут распространиться на всю луковицу. Кожистые чешуйки можно увидеть в поле в конце вегетационного периода, а слабые симптомы могут исчезнуть во время вяления на тёплом воздухе. Сначала наблюдается незначительное повышение pH до 6,4 по сравнению с нормальными 5,9 в мясистых чешуйках, что связано с токсичностью избытка углекислого газа в растениях. Позже pH снижается до 4,1 и повышается уровень этанола. Электропроводность тканей увеличивается по мере развития нарушения, что характерно для тканей с утечкой и разрушением мембран.

Кислородная проницаемость сухой чешуи и эпидермиса мясистой чешуи составляла 11 x 106 и 6,8 x 106 см/с/атм. соответственно, что ниже проницаемости, необходимой для обеспечения дыхания мясистой чешуи, но проницаемость шейки и основания (10,8 и 1,9 x 104 см/с/атм. соответственно) была намного выше, что указывает на то, что шейка является важным путём для дыхательного газообмена и что радиальный газообмен через кожицу лука и эпидермальные слои в луковицы может быть незначительным. Блокирование шейки зажимом или смачиванием снижало её кислородную проницаемость в четыре раза.

Механическая обработка, вероятно, имитирующая события во время сбора урожая и вяления, может привести к тому, что углекислый газ внутри луковиц достигнет вредных концентраций. Падение лука на твёрдую поверхность вызвало повышение содержания углекислого газа в луковице на 4% за счёт увеличения скорости дыхания и, следовательно, производства углекислого газа. Давление на шейки при подвязывании ограничивало проницаемость кислорода, что приводило к повышению содержания углекислого газа на 4%. Комбинация этих двух методов лечения привела к внутреннему уровню углекислого газа, способному вызвать повреждение. Давление на шейки лука в корзине со стороны вышележащих луковиц наблюдалось примерно у 5% лука. Это может ограничивать газообмен в таких луковицах и может объяснить, почему у одних луковиц проявляются симптомы, а у других нет.

Полевые эксперименты показали, что поздняя уборка, высокая температура сушки и длительная продолжительность сушки приводят к высокому внутреннему уровню углекислого газа и частому появлению полупрозрачных чешуек. Ю и др. (1997) сообщили о более высоких уровнях внутренней двуокиси углерода в хранящихся луковицах и более низких объёмах внутреннего газа при повышении температуры. Они предположили, что более низкие объёмы газа в шейке при тёплых температурах могут ограничивать газообмен и частично объяснять более высокие внутренние уровни углекислого газа, которые они наблюдали при высоких температурах в ситуациях, когда дыхание не увеличивалось с ростом температуры. В нерезаном луке сразу после сбора урожая высокая температура сушки, вероятно, связана с высокой скоростью дыхания, что приводит к высоким внутренним уровням углекислого газа. Поздний сбор урожая, вероятно, связан с большим количеством влаги на шейках и более разрушенными шейками, что снижает газопроницаемость по сравнению с условиями более раннего сбора урожая. Данные опроса показали, что возникновение этих расстройств было связано с годами с высоким уровнем осадков и влажности во время сбора урожая и вяления.

Рекомендации по предотвращению этих нарушений включают:

  • ранний сбор урожая (не позднее 50-80% опадения листьев);
  • бережное обращение с луком;
  • избегание влажных условий уборки;
  • сушка в ящиках, а не в глубоких кучах, чтобы избежать давления на шейку лука;
  • температура сушки < 25 °C.

Температура вяления выше 25 °C (например, 27 °C) рекомендована в тех случаях, когда желательна тёмная окраска кожицы, и здесь может возникнуть определенный конфликт требований.

Литература

  • Rubatzky, Vincent E., Yamaguchi, Mas. World vegetables: principles, production, and nutritive values. / 2nd ed. 1997
  • Rabinowitch, H.D., Currah, L. Allium crop science: recent advances. / edited by H.D. Rabinowitch and L. Currah. США. 2002
  • Brewster, J. L. Onions and other vegetable alliums. / — 2nd ed. США. 2008
  • Аутко А.А. и др. Современные технологии в овощеводстве. / под редакцией д.с.х.н. А. А. Аутко. — Нац. акад, наук Беларуси, Ин-т овощеводства. Минск: Беларус. навука. 2012