Влияние почвенной засухи на некоторые биоморфологические показатели и продуктивность сортов лука репчатого (Allium cepa L.)

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 635.25.631.581.111                             

Лук (Allium cepa L, семейство — Alliaceae) — одно из двулетних и многолетних овощных растений. Существует более 400 видов лука. Он использовался людьми уже более 6000 лет. В Азербайджане 43 вида растений [1].

По стадиям роста и развития лук репчатый классифицируют следующим образом: а) всходы (30 дней), появление 1–2 настоящих листьев; б) вегетативный рост (последующие 30 дней). Обнаружение 4–7 настоящих листьев и начало утолщения шейковой части растений; в) рост диаметра луковиц (не менее 2 раз), образование 8–12 листьев, опадение второго и третьего листьев. Именно в этот период растение достигает максимальной высоты; г) развитие луковицы (45 дней). Листья продолжают расти и удлиняться, но количество листьев остается прежним. Размер луковицы увеличивается; г) созревание (15 дней), рост и развитие луковиц подходит к концу. Более половины листьев (иногда до 70%) загибаются и засыхают [6, 7].

В начальный период (45–50 дней) при выращивании лука из семян рост и развитие растения идут очень медленные. Первые листья очень маленькие. Всего через месяц после образования ростка ассимиляционный аппарат достигает нескольких сантиметров. Интенсивный рост растения начинается после образования 4–5 листьев. После того, как луковицы завершили формирование, их шейки становятся мягкими, тонкими, а листья изгибаются, что является показателем достижения луковицами технической зрелости [4].

Несколько иная картина наблюдается при выращивании лука из рассады. Так, через месяц после высадки рассады площадь листового аппарата уже достигает около 120 см2, что приводит к более быстрому созреванию лука и высокой урожайности (400–500 ц/га) [5].

Хотя лук в процессе эволюции формируется как засухоустойчивое растение, он более требователен к влаге почвы от прорастания до образования 4–5 листьев. Даже небольшой недостаток влаги в этот период вызывает значительную потерю урожая. Поэтому необходимо дифференцировать интенсивность полива в зависимости от фаз развития растений. На первом этапе развития лука, то есть до формирования луковицы, поливать необходимо не менее 8 раз. Во втором периоде развития, когда листья начинают сохнуть и луковицы начинают расти, потребность в воде снижается, и за этот период достаточно 4 полива. Полив следует прекратить за 2 недели до сбора урожая. Для формирования 1 ц урожая лука требуется 5–7 м3 воды .

Целью исследования было изучить влияние разных режимов полива на некоторые биоморфологические показатели и продуктивность сортов лука в условиях Абшерона и устоновить закономерности, обнаруженные в это время.

Материалы и методы

Исследование проведено на местных улучшенных сортах Говсан (продолговатая форма, светло-фиолетовый цвет) и Сабир (относительно продолговато-округлый, светлокрасный цвет), выращенных в Подсобном экспериментальным хозяйстве публичного юридического лица «Научно-исследовательский институт овощеводства». Опыты с обоими сортами проводились в трех вариантах и трёх повторностях со схемой 50×20×20 см:

Вариант 1–12 поливов, нормальный режим, контроль;

Вариант 2–8 поливов, жесткий режим;

Вариант 3–4 полива, острый режим

Название режимов выбрано условно. Растения искусственно подвергали стрессу (почвенной засухе) как в жестком, так и в остром режиме, были изучены биоморфологические показатели, такие как высота растений, количество зеленых листьев, массу зеленых листьев, массу «ложных» стеблей, массу корней, массу луковиц, длину (высоту). Изучены луковицы, диаметр луковиц, индекс луковиц и динамика изменений продуктивности в зависимости от фаз развития. Биоморфологические показатели сортов лука репчатого изучали в фазы 5–6 листообразования, 6–8 листообразования, формирования луковицы и технической зрелости луковицы.

Почвы опытного участка серо-бурые, количество гумуса в пахотном слое (0–20 см) колеблется в пределах 0,86–1,45%. Среднее количество общего азота в этих почвах — 2915 т/га, количество общего фосфора — 2984 т/га, количество гидролизуемого азота — 320,3 кг/га, количество фосфора, растворимого в щелочи — 29,6 кг/га, а количество обменного калия — 1293 кг/га. Количество водорастворимых веществ в этих почвах следующее (кг/га): азот нитратный - 40; азот аммонийный — 7,3; Р 2 О 5 — 2,1; K 2 О — 120. По-видимому, серобурые почвы Апшерона плохо обеспечены питательными веществами, за исключением калия. Чтобы получить высокий урожай лука на этих почвах, необходимо вносить большое количество органических и минеральных удобрений. В наших опытах удобрения вносились из расчета 20 т навоза/га и N 120 P 120 K 80 кг/га (в пересчете на действующее вещество). Все органические удобрения, 60% фосфорных и калийных удобрений вносились под вспашки зяблевой, а остальные азот, фосфор и калий вносились в рядки дважды за вегетацию лука — в фазы 3-4 листьев. формирования и формирования 7-8 листьев, и сразу же проводили полив.

По вариантам площадь одной экспериментальной делянки составляла 60 м2, а общая экспериментальная площадь — 540 м2. Отбирали пробы с 10-12 растений лука каждого варианта в утренние часы 8,00-10,00 и проводили биометрические измерения в лаборатории.

Результаты и обсуждение

Известно, что растения претерпевают различные биоморфологические изменения в зависимости от фаз роста и развития [2; 3]. Для изучения этих изменений следили биоморфологические изменения в зависимости от режимов полива у обоих сортов в течение вегетационного периода. С этой целью в 2020-2022 годах отечественные улучшенные сорта лука Говсан и Сабир по фазам 5-6 листообразования, 7-8 листообразования, формирования луковиц и технической спелости луковиц, проводились по 10 показателям — высота растений, количество листьев. массы надземной части, количество листьев, по массам «ложных» стеблей, луковиц и корней, длина (высота) луковицы, диаметре луковицы, индекс луковицы .

Результаты исследования (Таблица 1) показали, что по значению этих показателей сорта на всех трех режимах полива существенно не отличались друг от друга на ранней стадии развития, то есть в фазе 5-6 листьев. Так, в эту фазу высота растении улучшенного сорта Говсан составила 39,2 см, количество листьев — 5,1 при нормальном режиме, 34,6 см и 5,2 — при жестком режиме полива, 30,2 см и 51,2 — при сыровом режиме орошения у сорта Сабир эти цифры были равны 35,9 и 5,4 соответственно; 34,7 и 5,3; 32,7 и 5,2.

Однако по мере развития растений и увеличения уровня засухи почвы различия между сортами росли, и они стали существенно отличаться друг от друга (Таблица 1). Следует также отметить, что уменьшающее действие почвенной засухи выше в период формирования луковиц - технической спелости, чем в начальный период вегетации. Потому что условия в начале вегетации во всех трех режимах полива практически одинаковы. Поскольку сокращение полива в основном приходится на период формирования луковиц, то в этот период растение подвергается большему стрессу. Именно по этой причине, если масса листьев в начале вегетации в суровом режиме у местного улучшенного сорта Говсан меньше в 1,55-1,72 раза, а у сорта Сабир — 1,49-1,91 раза, чем контрольного варианта, то в результате воздействия почвенной засухи в познейший фазы развитие местный это влияние становится сильнее, то это снижение по сортам составит — 1,51-1,66 и 1,68-2,67 раза. В этом отношении жесткий режим орошения занимает промежуточное положение. Почвенная засуха в этом режиме хотя и оказывает снижающее влияние на изучаемые отдельные показатели, но существенно не отличается от контрольного варианта.

Наибольшее значение массы корня зафиксировано в конце вегетации, не считая листьев, а также общей поверхностной массы. Почвенная засуха существенно не влияет на корневую массу. Видимо, это связано с особенностями растения. Таким образом, растение защищает корневую систему, чтобы выжить и размножиться.

Как видно из данных, приведенных в Таблице 1, максимальное значение массы луковиц у обоих сортов зафиксировано в фазе технической спелости. В это время он более устойчив к засухе. У сорта Сабир ее масса в этой фазе колебалась в пределах 23,0-38,0 г, а у местного улучшенного сорта Говсан — в пределах 20,2-31,8 г. Почвенная засуха также оказала снижающее влияние на массу луковиц. Следует отметить, что длина и диаметр луковиц у обоих сортов увеличивались в зависимости от фаз роста и развития растений по всем изученных вариантам. Почвенная засуха оказала снижающее влияние на значение этих показателей в остром режиме. Наиболее удлиненные луковицы отмечены у местного улучшенного сорта Говсан (индекс лука 2,67-3,56), а овально-продолговатые луковицы — у сорта Сабир (1,54-2,13).

Таблица 1

НЕКОТОРЫХ ДИНАМИКА ИЗМЕНЧИВОСТИ БИОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СОРТОВ ЛУКА РЕБЧАТОГО В ЗАВИСИМОСТИ

ОТ РЕЖИМОВ ПОЛИВА ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЯ В ТЕЧЕНИЕ ВЕГЕТАЦИОННОГО ПЕРИОДА (в среднем за 2020-2022 гг.)

* s 50 СИ ^ си 53 .........	53 53 £ 3	<50 <4	£ ж	53 53	50 £ 53 О О S	1	53 S	53 50 53 О	53 S' 50 53	53 S' 50 £	53 S' 50 ч' о
Местный улучшенный Говсан, 12 полив, контроль
1	39,2	5,1		9.5	7,9	1,6	0,6	5,9	4,9	1,7	2,88
2	40,5	7,8		10,9	10,2	2,7	0,8	10,7	5,3	1,8	2,94
3	42,8	9,3		17,7	14,8	2,9	1,1	19,2	6,5	2,2	2,96
4	47,2	8,0		17,0	13,3	3,7	1,4	31,8	8,1	2,5	3,24
					8 полив –	жесткий режим
1	34,6	5,2		8,1	5,9	2,2	0,8	6,2	4,8	1,8	2,67
2	39,6	7,3		11,3	7,8	3,5	0,8	10,0	5,6	1,8	3,11
3	41,2	8,3		18,1	14,9	3,1	1,0	13,6	6,1	2,1	2,91
4	45,2	7,0		13,4	11,2	2,2	1,2	23,7	6,9	2,6	2,65
					4 полива	– острый режим
1	30,2	5,1		5,7	4,6	1,1	0,6	4,9	4,3	1,5	2,87
2	37,1	6,4		8,1	6,6	1,5	0,7	6,4	4,6	1,5	3,07
3	36,9	7,6		10,8	8,9	1,9	0,8	13,1	5,7	1,6	3,56
4	39,0	7,0		11,0	8,8	2,2	1,2	20,2	6,2	2,2	2,82
Сабира, 12 полив, контроль
1	35,9	5,4		9,3	7,6	1,7	0,7	6,8	3,0	1,7	1,77
2	40,3	7,4		12,6	10,1	2,5	1,1	14,1	5,1	2,4	2,13
3	42,0	8,9		18,5	14,6	3,9	1,2	23,2	5,3	3,2	1,66
4	46,8	7,6		17,6	13,9	3,7	1,2	38,0	5,7	3,8	1,54
					8 полив –	жесткий режим
1	34,7	5,3		6,9	5,8	1,1	0,6	6,3	3,2	1,7	1,88
2	37,9	7,2		11,0	8,7	2,3	1,0	10,0	4,3	2,3	1,87
3	40,0	8,2		16,2	12,8	3,4	1,1	16,8	5,1	2,8	1,82
4	44,0	7,2		14,9	11,7	3,2	1,3	32,8	5,7	3,5	1,63
					4 полива	– острый режим
1	32,7	5,2		5,9	5,1	0,8	0,7	4,6	2,8	1,6	1,75
2	34,4	6,3		6,6	5,3	1,3	0,7	6,9	4,2	2,1	2,00
3	35,3	7,6		10,7	8,7	2,0	0,8	12,7	4,6	2,6	1,77
4	38,2	6,8		7,4	5,2	2,2	1,2	23,0	5,2	3,2	1,63

Примечание: Фазы развития: 1- формирование 5-6 листьев; 2 - формирование 7-8 листьев; 3 -формирование луковиц; 4 - техническая зрелость, конец вегетации

Изменения, зафиксированные в морфологических характеристиках, показали свое влиянием на величину общей сырая биомассы растений, а также на продуктивность. Итак, данные, отраженные в Таблице 2, еще раз наглядно это показывают. В зависимости от фаз развития как общая сырая биомасса, так и масса луковиц увеличиваются во всех изучаемых вариантах у обоих сортов и достигают максимального уровня в фазу технической спелости (соответственно 195,4 и 133,3 ц/га в контрольном варианте в месный улучшенный сорт Говсан в варианте, жесткого режима — 148,9 и 93,8 ц/га, 114,7 и 78,8 ц/га в варианте острого режима, а у сорта Сабир эти показатели были несколько выше: 204,7 и 120,5, 177,1 и 97,2; 126,9 и 74,2 ц/га) (Таблице 2).

Таблица 2

ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ СОРТОВ ЛУКА В ТЕЧЕНИЕ ВЕГЕТАЦИИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РЕЖИМОВ ПОЛИВА (в среднем за 2020-2022 гг.)

Фазы развития* Общая влажная биомасса, шт/га По данным контроля, в % Масса лука, шт/га По ссылке, в % Местный улучшенный Говсан, 12 полив, контроль 1 59,6 - 26,2 - 2 88,1 - 52,1 - 3 131,1 - 86,4 - 4 195,4 - 133,3 - 8 полив – жесткий режим 1 47,7 80,0 24,3 92,8 2 67,9 77,1 40,8 78,3 3 108,3 82,6 73,4 85,0 4 148,9 76,2 93,8 70,4 4 полива – острый режим 1 30,1 50,5 17,4 66,4 2 45,8 52,0 25,0 48,0 3 71,4 54,5 49,7 57,5 4 114,7 58,7 78,8 59,1 Сабира, 12 полив, контроль 1 57,0 - 24,6 - 2 91,2 - 43,1 - 3 131,0 - 70,5 - 4 204,7 - 120,5 - 8 полив – жесткий режим 1 55,2 96,8 21,9 89,0 2 83,5 91,6 37,6 75,6 3 119,2 91,0 52,9 75,0 4 177,1 86,5 97,2 80,7 4 полива – острый режим 1 38,5 67,5 16,1 73,5 2 54,5 59,8 23,9 63,6 3 104,5 79,8 38,9 73,5 4 126,9 62,0 74,2 61,6 Примечание: Фазы развития: 1- формирование 5-6 листьев; 2 - формирование 7-8 листьев; 3 - формирование луковиц; 4 - техническая зрелость, конец вегетации

Из Таблицы 2 видно, что почвенная засуха снизила количество общей биомассы на 41,3-49,5% и массу луковиц на 33,6-52,0% у местный улучшенного сорта Говсан в остром режиме, а у сорта Сабир, который более устойчив. к засухе эти цифры были соответственно и равны 20,2-40,2% и 26,5-38,4%. Аналогичные результаты были получены в российских условиях в работах ряда авторов [4; 6].

Эффект почвенной засухи эти исследователи объясняют уменьшением ассимиляционной поверхности и связанного с ней фотосинтетического потенциала у растения лука, а также снижением уровня пластидных пигментов в листьях.

Вывод

Таким образом, в результате исследований, проведенных в 2020-2022 годах с сортами местные улучшенными Говсан и Сабир, установлено, что биоморфологические изменения проявляются по-разному в зависимости от фаз развития и режимов полива у разных сортов растения лука.

Почвенная засуха отрицательно влияет на биоморфологические показатели сортов (за исключением корней, на массу корней почвенная засуха влияет не сильно), в результате чего продуктивность обоих сортов снижается, но это снижение выше у Говсана, чем у сорта Сабир.