Установлено, что под влиянием условий выращивания происходят глубокие изменения признаков и свойств репчатого лука, по-разному происходит накопление химических веществ, рост и развитие, меняется форма и размер луковицы, число зачатков, толщина сочных чешуй, восковой налет, окраска сухих чешуй и т. д.
Наиболее чувствительной к воздействию условий выращивания является форма луковицы. Так, форма луковицы, типичная для сорта Испанский 313 (округлая, с индексом 1—1,2), при выращивании под Ленинградом и в более северных пунктах несколько вытягивается и имеет уже индекс 1,2—1,5. Характерная форма луковицы сорта Каба округло-плоская со сбегом вниз (чугункообразная) — на севере приближается к округлой с различными отклонениями (сбег вверх и вниз). Аналогичная картина наблюдалась и с сортами, имеющими плоскую форму луковицы. В северных пунктах, а также районе распространения — в Белозерском районе Вологодской области — форма луковицы сорта Белозерский местный плоская (индекс 0,5—0,6), в центральных районах (север Украины) — округло-плоская (индекс 0,7—0,85) и на южной границе страны — даже округлая (индекс 0,9—1,1). При этом следует отметить, что сорта репчатого лука, имеющие плоскую форму (Белозерский местный, Бессоновский местный), с продвижением на юг приобретают не только округлую форму луковицы, но и становятся более позднеспелыми.
Для южных сортов с округлой и удлиненной формой луковицы с продвижением на север форма несколько удлиняется, что особенно отчетливо видно на сорте Фрот, который имеет сигаровидную луковицу с индексом 2, а под Ленинградом — 3 и даже 3,5.
На форму луковицы влияют и почвы, содержащие различные минеральные удобрения. При внесении азота луковицы у всех сортов удлинялись, а при внесении калийных и фосфорных удобрений наблюдалась тенденция к развитию более плоской формы, что довольно отчетливо видно при установлении индекса луковицы.
Аналогичное действие оказывает на форму луковицы и орошение. Влияние норм полива на урожайность и форму луковицы изучалось в течение четырех лет в полупустынной зоне Западного Казахстана, на Приаральской опытной станции. Было установлено, что с повышением норм полива урожайность повышается прежде всего за счет величины луковиц. На избыточно увлажненных участках сорта, отличающиеся даже плоской луковицей, приобретали округлую и округло-плоскую форму, а у сортов с округлой формой наблюдалась тенденция к ее удлинению.
По вкусовым показателям репчатый лук делится на сорта острые, полуострые и сладкие; остроту считают константным признаком. На самом деле это далеко не так. Под влиянием условий выращивания изменяется и степень остроты лука. Сорт репчатого лука Ялтинский местный самый сладкий у нас в стране при выращивании на поливе в Крыму (под Симферополем). Этот же сорт, выращенный в Хибинах (через рассаду), уже становится острым. Аналогичная картина имеет место и при выращивании на суходоле. Особенность вкуса того или иного сорта находится в прямой зависимости от накопления химических веществ и их соотношения, особенно соотношения сахара и эфирных масел. Более высокое содержание последних придает остроту, даже если сахара содержится значительно больше.
При выращивании в Крыму в луковицах сорта Ялтинский местный содержится 7,38% сахара и 0,015 мг эфирного масла на 100 г сырого вещества, в Ленинградской области — соответственно 7,65% и 0,021 мг, в Хибинах же — 8,2% и 0,029 мг. В связи с тем, что содержание эфирного масла при продвижении на север возрастает, повышается и острота лука, несмотря на то, что увеличивается процент сахара. Аналогично ведут себя сорта, отличающиеся острым и полуострым вкусом.
У острого сорта Чеботарский местный в Хибинах содержание эфирного масла доходит до 0,04 мг на 100 г, сахара — до 11—12%, а в Крыму — соответственно до 0,024 мг и 12,7%.
В зависимости от географического пункта изменяется также плотность и зачатковость луковиц. Плотность луковиц салатного сорта Испанский 313 при выращивании в южных районах на поливе составила 1—2 балла (толщина сочных чешуй 1—1,2 см), в средней полосе (Московская область) и в северо-западной зоне (под Ленинградом) — 3 балла (не более 0,8 см).
Однозачатковые сорта Испанский 313 и Каба в Ленинграде и даже в Москве увеличивают число зачатков до 3. Многозачатковый сорт Погарский местный в Ленинграде и Салехарде дает 5—6 зачатков, в Майкопе и Дербенте — 3—4, в Ташкенте 2—2,3. Однако не все сорта под влиянием одних и тех же условий в одинаковой степени изменяют число зачатков.
У сорта Погарского местного улучшенного тенденция к ветвлению проявляется по мере продвижения на север сильнее, чем у сорта Бессоновский местный, хотя по морфологическим и биологическим признакам они стоят в одном ряду. Сорт Цитаусский значительно слабее ветвится и отличается большей устойчивостью этого признака: на 5-й год репродукции под Ленинградом, так же как в Дербенте и Ташкенте, имел одинаковое число зачатков. Аналогично ведут себя сорта Вертюжанский местный и Одесский желтый.
Что касается вегетативно размножаемых форм лука, то можно отметить уменьшение зачатковости по мере продвижения их на юг. В то же время было установлено, что каждая репродукция этих форм на юге приводила к измельчанию луковиц. Если в условиях Ленинграда, Свердловска и Москвы у сорта Вологодский местный средняя масса луковицы изменялась незначительно (36,7 г), то в Майкопе, Дербенте и Ташкенте она была соответственно 27,4; 23,5 и 24 г. Аналогично вели себя и другие формы вегетативно размножаемого лука (Латвийский, Дновский, Новгородский).
У отдельных сортов было отмечено изменение окраски сухих чешуй луковицы под влиянием условий выращивания. Например, красноокрашенные луковицы (местные сорта Белозерский, Вишенский, Даниловский, Килинчинский, а также Фрот) при 3-кратной репродукции в Средней Азии (Ташкент) в большинстве приобрели более темную антоциановую окраску. В то же время сорта желтоокрашенных луковиц различной степени интенсивности при выращивании их на юге по-разному проявили этот признак: выделилось 3 группы сортов. Большинство 1-й (Золотой шар, Джонсон, Валенсия и др.) не изменили интенсивность окраски, 2-я (Сухумский, Вертюжанский, Эбенезер) изменила окраску сухих чешуй на более интенсивную и 3-я группа сортов (Стригуновский местный, Воробьевский местный, Марковский местный и др.) приобрела более светлую окраску.
Помимо морфологических изменений под влиянием условий выращивания, отмечены и изменения в химическом составе луковиц.
Наиболее важный хозяйственный признак — длина периода вегетации — часто изменяется в сильной степени. Иногда сорт, считающийся скороспелым в одних условиях, становится позднеспелым в других.
Бессоновский местный в условиях континентального климата и длинного дня (Москва, Свердловск) имеет среднюю продолжительность периода вегетации в 1-й год жизни 105—107 дней, а в более влажном климате (под Ленинградом) он достигает 110 дней, в Майкопе — уже 143, а в Ташкенте и Дербенте вегетативный рост вообще не прекращается, что в первую очередь объясняется более короткой длиной дня.
Аналогичная картина наблюдалась и по сорту Стригуновский местный, у которого диапазон изменчивости периода вегетации колебался от 115 до 175 дней. Местные сорта Стригуновский, Бессоновский, Вишенский и Сквирский, кроме указанных пунктов, выращивались также и за Полярным кругом из рассады (Хибины, Салехард) и в 1-й год жизни под влиянием длинного дня оказались более скороспелыми: листья у них полегали на 10—25 дней раньше, чем в Свердловске, Москве, Ленинграде, при этом самый скороспелый сорт Бессоновский местный вызревал на 85—90-й день.
Иные данные получены о южных сортах — Каба, Испанский 313 и Джонсон: с продвижением на север длина вегетационного периода у них значительно увеличивалась, что объясняется прежде всего недостатком необходимой суммы температур за вегетационный период. В данном случае длина дня не оказала того воздействия, какое наблюдалось в первом случае.