Морфобіологічні особливості та екологічні умови вирощування
Часник (Allium sativum L.) - однорічна (зубками) і багаторічна (повітряними цибулинами) рослина сімейства цибулі, що вегетативно розмножується. Органами розмноження у стрільця чес-нока є підземні бруньки-зубки, що утворилися на донці материнської рослини в пазухах листя, однозубки та повітряні цибулини. Часник, що не стрілюється, розмножується тільки зубками. Часник при вирощуванні насіння не утворює, що пов'язано з порушенням мікро- та макроспорогенезу, тому зародковий мішок та пилкові зерна не нормальні та запліднення не відбувається. Коріння ростуть зі стебла біля основи листя. Коренева система мочкувата, слабо розвинена. У великих цибулин вона проникає на глибину 50-70 см і розростається завширшки на 40-50 см, проте основна маса коренів розташовується поверхнево в орному 25-30-сантиметровому шарі. Кількість їх у добре розвинених рослин часнику сягає 220—240 прим. Найбільш потужну кореневу систему розвивають рослини, вирощені з однозубкових цибулин. Коріння починає відмирати одночасно з усиханням листя, але при вологому грунті вони знову відростають.
Зубок часнику є яскраво вираженою ниркою, що сформувалася на донці материнської рослини в пазухах його листя, яка має в центрі маленьку втечу, що складається зі стебла з конусом наростання і зачатками коренів. Зубки розташовані радіально на донці, великі. Ярий часник, що не стрілюється, має дрібніші зубки. Вони оточені соковитою закритою лускою, що містить запас поживних речовин, і шкірястою лускою, що криє. Зубки дають початок утворенню цибулини.
Стебло виражений в дуже слабкій мірі, у вигляді короткого, але порівняно широкого донця цибулини і знаходиться всередині її в нижній частині, діаметром 2-3 см і товщиною 0,5-1 см. У стрілкуються часнику в центрі денцяутворюється безлиста стрілка (квітконіс), яка до парасольки звужується. Вона є асимілюючим органом, що спрямовує поживні речовини, що утворюються в її тканинах. Стрілка підтримує при зростанні, що зупинилося, хибне стебло, яке у стрілкуючого часнику не падає. Квітконос спочатку буває кільцеподібно скручений. Пізніше, зі зростанням, стрілка випрямляється. При дозріванні цибулини донце і стрілка тверднуть і відмирають. Донце разом із сухими лусками служить щитом для зубків, оберігаючи їх від висихання та проростання в зимовий час.
На верхній частині денця розвивається соковите листя, що налягає один на одного. При цьому кожен наступний листок проростає зсередини попереднього, внаслідок чого буває охоплений при основі його трубчастої піхви. В результаті такого листорозташування утворюється щільне, так зване помилкове стебло. З припиненням розвитку нового листя помилкове стебло у часнику, що не стріляється, стає порожнім, тому що зсередини він уже не підпирається знову наростаючим листом. Порожнє стебло втрачає стійкість, стає в'ялим, листя поникають і надламуються, що є ознакою дозрівання рослин.
На одній рослині формується 8-12 листків. Зовнішнє листя охоплює всю цибулину часнику, внутрішні — лише один зубок, рідко два. Листова пластинка у часнику плоска, гладка, лінійна, яскраво-зелена або сиза від воскового нальоту. Знизу листя кільвате, зверху жолобчасте.-Підстава листя округле - трубчасте.
Цибулина - продуктова частина часнику - є складною, що складається з різного числа зубків, розташованих на дерев'янистому донці (стеблі). Розростаючись за рахунок зубків, що розвиваються, вона приймає характерну реповидну форму, тобто округлу, округло-плоську, іноді неправильної форми (витягнуту до донця або вершини),плоску, стиснуту з двох сторін, масою в середньому 45-50 г. Цибулина сортів, що не стріляються, має 2-5 сухих криючих луски, які облягають кожен ряд зубків і всю її. Стріляються сорти мають пухку цибулину, яку слабо облягають 3-5 криють луски. При запізненні з збиранням урожаю луски, що криють, розсипаються.
У форм, що швидко наростають, перші крайні зубки за сприятливих умов вегетаційного періоду (вологість і тепло) встигають утворити від себе додаткові зубки і таким чином стають складними зубками, являючи собою молоду дочірню цибулину, готову відокремитися від материнської рослини. Складний зубок розвиває своє листя, яке, з'являючись у пазусі материнського, показує наявність процесу розгалуження та росту. Під тиском складних зубків загальні покривні луски материнської цибулини розриваються та позначаються зубки, а вона стає деформованою. Позднеспелые форми, що повільно розвиваються, дають цибулини, що не діляться (невет-вящиеся).
Розташування зубків (нирок) на донці цибулини буває подвійне: концентричне, коли в пазусі чергового листка розвивається одночасно замкнене кільце з 6-8 зубків, і спіральне, коли в пазухах основи листя послідовно утворюється по одному зубку. У підвиду часнику, що стрілиться, утворюється найчастіше одне кільце зубків (концентричне розташування).
Плід - тригранна, трохи подовжена суха коробочка. Насіння стрілкуючого часнику — тригранне, зморшкувате, чорне, дрібніше, ніж у цибулі. З насіння першого року утворюються дрібні (діаметром до 3 мм) однозубки, з яких надалі виростають більші, а потім багатозубкові цибулини.
У суцвіттях поряд із квітками розвиваються й повітряні цибулини (бульбочки). Квітки починають диференціюватися на конусі наростання раніше та маютьперевага в зростанні та розвитку перед повітряними цибулинами, які ростуть і розвиваються спочатку дуже повільно. На момент розкриття обгортки суцвіття зростання повітряних цибулин посилюється і зростає. Поживні речовини в рослині витрачаються в основному на повітряні цибулини, що швидко ростуть в цей час, квітки пригнічуються і усихають недорозвиненими. Такий період у розвитку стрілки від квіток до бульбашок, як вважають вчені, пов'язаний з екологічними факторами, основним з яких є інтенсивність та якість світла.
Розмір бульбочок залежить від місця розташування в суцвітті і дорівнює в середньому 3,5 мм у діаметрі і 9 мм у висоту. Кількість повітряних цибулин у суцвітті часнику, їх величина та забарвлення є сортовими ознаками. У сортів із високими стрілками (до 2 м) бульбочки дрібні (до 100 штук на 1 г). У суцвітті утворюється 200-450 бульбочок і, крім того, 120-300 квіток. Форма бульбочок овально витягнута, як у вівсяного зерна. У сортів часнику із середньорослою стрілкою (до 1 м) у суцвітті утворюється 100-150 повітряних цибулин (10-15 штук на 1 г), квіток - 50-100 штук. Сорти з низькими стрілками (кілька сантиметрів) мають бульби великі (14 штуки в 1 г), у суцвітті їх 5-30, квіток немає або вони поодинокі. Будова бульбочок аналогічна будові зубка - конус наростання, поживна та шкіряста луска.
При висадці однозубкових цибулин зростання і розвиток часнику залежить від величини, сорту, терміну висадки та метеорологічних умов року. Дрібні однозубки не гілкуються, а утворюють більші зубки. Рослини, вирощені з однозубок, дозрівають раніше та дають високий урожай. У рослин, вирощених із зубків та однозубок, кількість повітряних цибулин майже однакова.
Вид часнику'культивованого — АШігп sativum L..— ділиться на 2 підвиди: перший —часник стрілець- subsp. sagittatum Kuzn. Представники цього виду окремими осередками зустрічаються у середній зоні європейської частини СНД; другий - часник звичайний - subsp. vulgare Kuzn., що не утворює стрілок. Цей підвид широко поширений у СНД, а також у країнах Західної Європи, США, Північній Африці.
Часник сильно реагує на зміни умов середовища в критичні періоди зростання і розвитку. При переміщенні до інших кліматичних зон він різко змінює свої біологічні властивості. Іноді загибель висаджених зубків, завезених з інших місць, лише з цієї причини може становити 40-50%.
Часник є холодостійкою та морозостійкою рослиною. Коріння його може відростати при температурі +1…+3°С, швидше — при +5…+10°С, оптимальні для відростання — +8…+10°С, а вище від +20°С їхнє зростання гальмується. Сходи з'являються в інтервалі температур +5…+10°С.
Листя часнику починає розвиватися при температурі +2 ... +5 ° С; звичайні весняні заморозки до -3 ... -4 ° С сходи переносять, не пошкоджуючись. У різні фази розвитку часник не однаково відноситься до температури. Оптимальна температура для зростання та розвитку в перші фази +5…+10°С, з моменту утворення зубків – +15…+20°С, у фазі дозрівання – +20…+25°С.
Вважають, що оптимальна температура для зростання і розвитку часнику знаходиться в межах + 15…+20°G, однак і при вищих температурах (+25…+27°С) відбувається нормальний цикл розвитку, якщо в грунті є достатньо вологи. Диференціація нирок відбувається за температури +5…+15°С. За такої температури вона триває протягом 20—30 діб. Підвищення її у фазі припинення росту та відтоку пластичних речовин з листя в цибулину сприяє прискоренню цього процесу та визріванню цибулин. Зниження температуризатримує фізіологічні процеси, що забезпечують формування цибулин.
Стріляються сорти більш зимостійкі, ніж нестрілки. Залежно від термінів осінньої висадки зубки, що вкоренилися, по-різному накопичують цукру, від яких, як відомо, залежить перезимівля рослин. Рослини часнику, які добре вкоренилися, легко переносять зниження температури повітря до -25 ... -30 ° С, тоді як зубки і однозубки, що не вкоренилися, вимерзають при -10 ... -15 ° С. До вимерзання стійкіші рослини часнику, вирощені з однозубкових цибулин, а найбільш морозостійкі - вирощені з повітряних цибулин. Внесення органічних та фосфорних добрив також сприятливо позначається на зимостійкості рослин.
Синтез хлорофілу, ферментів та вітамінів, пересування пластид у плазмі клітин листя, утворення органів, перехід до формування цибулини – все це пов'язано з кількістю та якістю світла, що потрапляє на рослину. Часник - світловимоглива рослина. Він не дуже вимогливий до інтенсивності світла, але й не тіньовитривалий. В умовах часткового затінення (у міжряддях саду, серед високостеблових рослин), а також при великій загущеності та засміченості цибулини не можуть нормально розвиватися та врожай зменшується. Дослідження показали, що при 24-годинному освітленні, у тому числі при 8 год природного світла і 16 - штучного (лампи синього кольору), у часнику форм, що стрілюються, відбувається процес утворення квіток і насіння.
Тривалість денного освітлення впливає інтенсивність і характеру зростання та розвитку рослин. Нормальний процес утворення цибулин протікає за довгого дня. Укорочений 9-10-годинний день стимулює вегетативне зростання, але пригнічує формування цибулини та генеративних органів.
Вода – основний фактор утворення врожаю. Часниквикористовує води менше, ніж інші цибулинні рослини. Але він вимогливий до вологості ґрунту, особливо його озимі форми. Часник має слабко розгалужену кореневу систему та поверхневе її розміщення. Тому водозабезпеченість грає велику роль в отриманні високих урожаїв. Встановлено, що 93-98% сумарного водоспоживання з метрового шару відбувається на глибині 0-40 см. На момент першого поливу коренева система в основному розташовується в цьому шарі і не поглиблюється надалі.
У різні фази росту та розвитку рослин часнику вода використовується неоднаково. Критичними періодами водопостачання є: 1 - проростання зубків, однозубок, повітряних цибулин та початок інтенсивного розвитку кореневої системи (перші два тижні після висадки); 2 - активне листоутворення та наростання кореневої системи (через місяць після появи сходів); 3 - формування зубків, утворення стрілок. Оптимальна вологість ґрунту для часнику від сходів до формування цибулин 80% НВ із поступовим зниженням до 70% НВ у період дозрівання. Залежно від зони вирощування за вегетаційний період проводять 2-7 поливів. Надмірна вологість затримує визрівання цибулин. Вологість ґрунту перед доглядом у зиму рослин впливає назимостійкість часнику. Вона має в осінній період перебувати на рівні 70% НВ. При зниженні її зменшується морозостійкість.
Часник - одна з овочевих рослин, найбільш вимогливих до родючості ґрунту та рівня ґрунтових вод, особливо під час утворення цибулин. Добре росте на заплавних землях, середньо- та легкосуглинистих структурних, вологоємних чорноземах, каштанових, сірих ґрунтах.
Часник при озимій посадці розміщують на ділянках, захищених від північних та північно-східних холодних, а також панівних вітрів. Рослини не виносять висушуваннята тривалого перезволоження ґрунту. На знижених ділянках рельєфу він вимокає, а на схильних до вітрової ерозії — вимерзає або випріває. Для озимої посадки вибирають поля із незамокаючими ґрунтами.
Реакція ґрунтового розчину нейтральна або близька до неї. На ґрунтах із недостатньо глибоким орним шаром та тимчасовим надмірним зволоженням часник вирощують на грядах. У разі часткового засолення мульчування посадок (15—20 кг перегною на 10 м 2 ) перешкоджає підйому солі до корненаселеного шару.
Часник виносить із ґрунту невелику кількість елементів живлення; у перші 1,5-2 місяці повільно поглинає їх, переважно азот. Для дозрівання цибулин потрібен фосфор і особливо калій; надлишок азотного харчування затримує їх визрівання, знижує лежкість.Коріння часнику не виносять надлишкових доз мінеральних добрив.
Найвищі врожаї часник дає на добре удобрених органічними добривами низинних легких ґрунтах із високим рівнем залягання ґрунтових вод. Оптимальні дози органічних та мінеральних добрив забезпечують суттєві збільшення врожаю.