geolike.ru

Ботанические и биологические особенности репчатого лука

По ботанической классификации лук репчатый принадлежит к семейству луковых и роду луков, объединяющему около 400 видов растений, 228 из которых произрастают на территории нашей страны.

Рост и развитие растений репчатого лука начинается с прорастания семян. Семя лука мелкое, имеет неправильную трехгранную форму и покрыто черной твердой морщинистой оболочкой. Эндосперм семени зернистый и блестящий благодаря капелькам жира. В одном грамме содержится от 250 до 400 штук семян.

Семена лука прорастают медленно. В лабораторных условиях, в термостате, при оптимальной влажности и температуре 20° прорастание начинается на 5–6-й день. При посеве весной во влажную почву открытого грунта и при теплой погоде семена дают всходы только на 10–16-й день. При низкой температуре и недостатке влаги в почве всходы лука появляются очень поздно – через 20, а иногда и через 30 дней.

При выходе из земли всходы лука имеют вид петельки, образуемой семядолей и частью подсемядольного колена, нижняя часть которого погружена в почву. Семядоля прекращает рост раньше, чем подсемядольное колено, и создаваемое при этом натяжение способствует выходу наружу верхней части семядоли вместе с оболочкой семени. В результате всходы выпрямляются. При очень глубокой заделке семян, особенно в уплотненную почву, всходы истощаются, на поверхность очень поздно выносится не семядоля с семенной оболочкой, а неокрепший корешок. Такие растения погибают.

Выпрямление всходов наступает через 10–15 дней. В это время у основания семядоли появляется первый настоящий трубчатый лист растения. Затем из основания первого листа появляется второй, из основания
второго – третий и т.д.

Лист репчатого лука состоит из трубчатого влагалища и трубчатой листовой пластинки, покрытой слоем воскового налета. Восковой налет служит надежным средством защиты растения лука от излишнего испарения влаги.

Нижней частью основания лист охватывает почку и тот участок стебля, на котором он развился. Каждый последующий лист возникает внутри предыдущего и выходит из него в верхней части основания на определенной высоте. Из влагалищ листьев образуется так называемый ложный стебель. По мере роста и формирования луковицы листья отмирают, начиная с самых ранних по времени появления, а вместе с ним» отмирают и влагалища. Постепенно засыхая, они образуют тонкую шейку луковицы. Чем раньше подсыхает шейка, тем зрелее бывает луковица.

В условиях длинного дня и высокой температуры в тканях оснований листьев начинают откладываться запасные питательные вещества. Они разрастаются в сочные чешуи, которые слагают луковицу. Одновременно с образованием первых листьев происходит закладка и рост боковых корней.

В первый период роста молодые-растения лука развиваются очень медленно. Через месяц после появления всходов растения образуют лишь два-три настоящих листа, а площадь листового аппарата составляет всего несколько квадратных сантиметров. Высота растений достигает 8–10 см. В этот и последующий периоды роста растений первостепенное значение имеет борьба с сорняками. Сорняки не только затеняют растения и лишают их влаги и пищи. Присутствие их, окружение ими растений лука лишает последних способности усваивать пищу, имеющуюся в почве.

Общее количество листьев, образующихся за весь вегетационный период у одного растения, различно и зависит от его продолжительности, условий выращивания и сорта. Прекращение образования новых листьев у растений лука тесно связано со сроком формирования и интенсивности роста луковицы – видоизмененного стебля. Сильно укороченный стебель называется донцем. На нем развиваются одна или несколько почек. В определенных условиях из этих почек образуются либо цветочные стрелки с соцветиями, либо новые луковицы.

Почки окружены мясистыми сочными чешуями, представляющими сильно разросшиеся влагалища листьев. Внутренние чешуи закрытые, конусовидные, наружные – открытые. Снаружи луковица покрыта сухими чешуями, окраска которых может быть белой, желтой и фиолетовой различной интенсивности.

Сроки формирования луковицы зависят от сорта лука и в значительной степени от влияния на растения лука ряда внешних факторов: площади питания, температуры, влагообеспеченности, плодородия почвы и продолжительности дневного освещения. При неблагоприятных условиях: засухе, недостатке питательных веществ, уплотнении почвы, появлении корки и пр. – растение лука быстро формирует мелкую луковицу и впадает в состояние покоя.

Это биологическая особенность есть реакция на неблагоприятные внешние условия. При несоблюдении агротехники или несвоевременном проведении отдельных агроприемов хозяйство может недобрать значительную часть урожая товарного лука.

Репчатый лук – растение длинного дня. Образование луковиц в условиях длинного дня является исторически сложившимся приспособительным свойством растений к перенесению неблагоприятных условий. Длинный световой день положительно влияет на те растения, которые сформировали хорошо развитый листовой аппарат. Однако следует иметь в виду, что влияние длины дня всегда сочетается с другими условиями внешней среды. Сюда следует отнести интенсивность и качество света, температуру воздуха, условия минерального питания, влажность почвы.

При поздних сроках посева и позднем появлении всходов все ростовые процессы у растений лука сдвигаются на период, когда день становится короче, в результате чего растения долго вегетируют, луковицы получаются невызревшими, с толстой шейкой, а иногда и совсем не образуются. То же самое происходит при сильном затенении растений лука сорняками. При этом как бы создаются условия короткого дня.

Растения разных сортов лука имеют различную степень ветвления. Это сортовой, генетический признак. Их называют ветвями, а процесс их формирования – ветвлением, которое происходит как вовремя роста листьев и формирования луковицы, так и во время хранения вызревшей луковицы зимой.

Почки, сильно разросшиеся внутри луковицы и образовавшиеся в процессе ветвления, еще называют зачатками

В зависимости от их количества в луковице, сорта лука подразделяют на мало-, средне- или многозачатковые. Зачатковость хорошо видна на поперечном разрезе луковицы.

При прорастании такой луковицы вначале появляется определенное количество листьев на каждом побеге, а затем, если в конце нарастания в предшествующий прорастанию период прошли необходимые процессы развития, закончившиеся образованием зачатка стрелки, появляется цветонос – стрелка, наверху которой находится соцветие, – шаровидный зонтик. Соцветие вначале бывает облачено в кожистую обертку» – колпачок, который по мере роста соцветия разрывается, и начинается рост цветков.

Цветонос – зеленая стрелка с восковым налетом – Постигает иногда высоты 100 см и более, имеет трубчатое строение, характеризуется наличием вздутия в средней части. Как и лист, стрелка является органом фотосинтеза. После отмирания листьев она активно обеспечивает формирование и налив семян.

Цветки лука серовато-белые. Венчик цветков состоит из шести лепестков. Тычинок с желтыми или зеленоватыми пыльниками в цветке тоже шесть, они расположены двумя кругами. Пестик с маленьким рыльцем, завязь верхняя, трехгнездная коробочка. При полном оплодотворении в ней образуется шесть «семян, по два в каждом гнезде. У основания завязи и тычинок внутреннего круга расположены нектарники, во время цветения они выделяют значительное количество нектара. Пыльца тяжелая, липкая и, как правило, ветром не переносится.

В соцветии лука насчитывается от 250 до 600–700 цветков. Зачатки цветков на общем цветоложе соцветия закладываются и дифференцируются неодновременно. У цветков лука отмечается радиальная или ярусная разновозрастность. Бутоны и цветки расположены в три яруса. Когда цветут цветки первого яруса, бутоны второго яруса находятся под цветами, а очень мелкие бутоны третьего яруса на коротких цветоножках находятся почти на основании соцветия, однако к концу цветения цветоножки этих цветков становятся более длинными, чем все остальные. Ярусное расположение цветков на соцветии является причиной неодновременного созревания семян.

Репчатый лук относится к растениям ксеногамным, т.е. перекрестноопыляемым с помощью главным образом пчел и различных мух, и характеризуется сильно выраженной протерандрией, т.е. явлением, когда пыльца созревает раньше, чем рыльце пестика. Таким образом, как правило, самоопыление в пределах одного цветка репчатого лука исключено. Рыльце становится восприимчивым к опылению, когда пыльца из пыльников этого же цветка теряет свою жизнеспособность или становится малоактивной. Поэтому на рыльце пестика прорастает молодая, свежепринесенная насекомыми пыльца с других цветков.

Столбик пестика закрытый, без специальных каналов для прохождения пыльцевых трубок. Поэтому последние растут по направлению к семяпочкам по межклетникам столбика, клетки которого рыхло соединены.

Если в период цветения семенников лука стоит теплая, солнечная погода, благоприятствующая активному лету насекомых, то при перенесении ими пыльцы с цветка на цветок пыльцевые зерна, попадая на рыльце пестика, начинают прорастать и через 15–20 мин образуют пыльцевые трубки. Особенно быстро прорастание пыльцевых зерен начинается при большом насыщении ими рыльца пестика.

Промежуток времени между опылением и оплодотворением яйцеклетки у репчатого лука довольно продолжителен. Около микропиле или внутри его пыльцевые трубки обнаруживаются через 15–20 ч после опыления цветка. При этом протоплазматическое содержимое пыльцевых трубок вступает во взаимодействие с яйцеклеткой; образуется зародыш. В результате дальнейшего деления вновь образовавшегося зародыша из различных его клеток формируется семядоля, зачаток корешка, а весь зародыш затем окружается эндоспермом. На последнем этапе формирования семени образуется плотная оболочка – кожура семени, приобретающая со временем окраску различной интенсивности – от бурой до черной.

При нанесении ограниченного количества пыльцы на рыльце пестика пыльцевые трубки растут очень медленно, а зародыш образуется маложизненный. Семена, полученные с таких цветков, плохо выполнены, щуплые.

При обилии наносимой на рыльце пыльцы многочисленные пыльцевые трубки пронизывают в большом количестве верхнюю часть столбика и быстро растут ПО направлению к его основанию. В результате зародышевые мешки насыщаются дополнительными пыльцевыми трубками, а слияние покровов семяпочки не служит препятствием к прохождению пыльцевых трубок. Насыщение зародышевого мешка способствует созданию определенной разнокачественности при формирование зародыша, что является основой высокой жизненности вновь формируемого семени. Вот почему во время цветения на семенной участок лука для лучшего опыления семенников необходимо обязательно вывозить

ульи с пчелами. Продолжительность цветения репчатого лука в районах Нечерноземной зоны колеблется от трех до четырех недель и более. При неблагоприятной погоде созревание семян на втором и третьем ярусах может задержаться и явиться причиной снижения урожая.

Учитывая эту биологическую особенность созревания семян, в условии районов Центральной нечерноземной зоны применяют дозревания семенников. Их срезают в то время, когда первый ярус коробочек созрел и они начинают желтеть, а семена второго и третьего яруса близки к созреванию. Во время просушки срезанных семенников они могут дозреть за счет притока в них пластических веществ, находящихся в стрелке.

Обычно не все побеги, заключенные внутри луковицы и давшие зеленые листья, дают цветоносы – цветки и семена. Это результат разновозрастное™ побегов. Не цветущие побеги образуют луковицы в год цветения растения репчатого лука.

Корневая система репчатого лука по сравнению с другими овощными растениями развита слабо. При прорастании семени первичный корень растет вертикально в глубь почвы и только к 25–30 дням после появления всходов, когда у растения образуется два настоящих листа, появляется три – пять вторичных корешков. В этот же период начинается слабое ветвление первичного и вторичных корней.

Через пять – десять дней после появления всходов молодые растения в фазе четырех – шести листьев имеют в общей сложности уже свыше 20 корней, которые к этому времени проникают на глубину до 30 см; одновременно часть их распространяется горизонтально на глубине 4–6 см на расстояние 12–15 см от растения.

Струновидные, слабоветвящиеся корни лука покрыты большим количеством нежнейших корневых волосков, которые при откапывании корней быстро теряют тургор, припадают к поверхности корней и быстро высыхают. Основная масса корней репчатого лука, даже в период наибольшего роста растений, размещается только в пределах пахотного слоя. Насыщение почвы влагой и слабая концентрация почвенного раствора особенно благоприятны для нормального роста и развития растений репчатого лука. Вместе с водой в растение поступает и определенное количество растворенных солей.