Лук репчатый является одной из самых древних овощных культур, возделываемых человеком.
Еще в исторических хрониках египтян содержатся сведения о том, сколько, лука и чеснока использовано в пищу строителями пирамид. От древних греков и римлян до настоящего времени его используют как овощ и лекарственное растение. Среди большого разнообразия видов луковых растений лук репчатый из-за высоких вкусовых и пищевых достоинств получил наибольшее распространение.
В зависимости от сортовых особенностей и условий выращивания содержание сухого вещества в луке составляет 8 -12%, сахаров — 6-8% и до 0,2% чесночных эфирных масел, состоящих в основном из аллиина и аллицина. Наряду с пищевыми достоинствами лук нашел широкое применение как лекарственное растение, обладающее антибиотическим действием.
Общая площадь, занимаемая репчатым луком в разных странах составляет 1,8 млн. га. Наибольшие площади лука в зонах умеренного и субтропического климата — в Восточной Азии и Южной Европе. В России его посевы составляют 120-125 тыс. га или около 15% от площади под овощными культурами. Основное производство лука в РФ (85% посевных площадей, 80% валовых сборов) находится в Приволжском, Центральном и Южном округах. Средняя урожайность лука-репки в стране за 2005-2010 гг. около 15 т/га.
Лук репчатый — двулетнее растение. В первый год жизни, в зависимости от сорта и условий выращивания, из семени образуется мелкая луковица (севок, который высаживают на следующий год для получения крупной луковицы) или же крупная луковица — репка, представляющая собой разросшиеся в основании листья. Во второй год, после яровизации луковица (севок) при высадки почву, формирует корни и листья образует цветонос и семена. При нестабильных погодных условиях, образование цветоноса может происходить в первый год жизни растений и, напротив, если луковицы не подверглись воздействию пониженных температур (яровизации), то во второй год жизни, после высадки в почву, луковицы, образуя корни и листья продолжают расти становятся еще крупнее, а растения переходят к генеративной фазе лишь на третий год жизни.
Система удобрения лука на репку в значительной мере зависит от того выращивают ли его из семян или из севка. Из семян (в однолетней культуре) выращиваются в основном сладкие и полуострые сорта лука, из севка (в двухлетней культуре) — острые сорта. Однако в последние годы выведены новые сорта и гибриды с коротким периодом вегетации, что позволяет даже в условиях Нечерноземной зоны и Западной Сибири выращивать лук из семян и получать урожай 40-60 т/га.
Качество и лежкость лука в значительной мере зависит от условий его выращивания. В период созревания органические и минеральные вещества перемещаются из трубчатых листьев в луковицы, которые приобретают характерную для сорта форму. Сухая теплая погода во второй половине лета и нормальное фосфорное и калийное питание растений способствует завершению развития луковицы и переходу в состояние покоя. Прохладная погода, повышенная влажность почвы и высокое содержание азота, особенно в период завершения роста, напротив, способствуют образованию незрелых луковиц, непригодных для длительного хранения.
В условиях прохладного лета, которые характерны для Нечерноземной и лесостепной зоны РФ луковицы растут медленнее, чем в условиях жаркого климата, однако вследствие длительного периода вегетации лук достигают больших размеров.
Лук репчатый дает наиболее высокие урожаи на хорошо гумусированных черноземных почвах. Почвы с высоким уровнем стояния грунтовых вод, в т. ч. торфоболотные, малопригодны для его возделывания из-за высокой влажности затягивают созревание луковиц и снижается их качество. В то же время при выращивании лука на перо, напротив, наиболее пригодны влажные почвы с высоким залеганием грунтовых вод.
Репчатый лук очень требователен к плодородию почв и условиям произрастания, что обусловливается его слабо развитой корневой системой и медленным ростом растений в первое время после всходов.
Особенность морфологического строения корневой системы лука заключается в том, что, в отличие от других растений, она состоит из нитевидных, неразветвленных, не имеющих корневых волосков корней. Распространяются они в основном в верхнем слое почвы, занимают небольшой объем и лишь некоторые из них проникает на глубину пахотного горизонта. Слабая разветвленность и отсутствие корневых волосков на кончиках корня, значительно снижает поглотительную поверхность корневой системы по сравнению с другими культурами, что обусловливает высокие требования лука к уровню минерального питания, обеспеченности влагой и почвенному плодородию в целом. Высокая продуктивность лука может быть достигнута лишь при хорошей обеспеченности элементами питания и влагой. При недостатке питательных веществ и влаги в почве лук заканчивает рост и переходит к созреванию.
Лук требовательный к реакции среды и положительно отзывается на известкование кислых почв. Оптимальное значение pНKCl для его роста 6,4-6,8. Наиболее пригодны для возделывания лука хорошоокультуренные, богатые органическим веществом легкосуглинистые почвы с повышенным (180-200 мг/кг) содержанием доступных Р2О5 и К2О. На торфяных почвах лук дает высокие урожаи, однако большая влажность торфа и избыток азота затягивает созревание луковиц и ухудшает сохранность их в зимний период.
Молодые растения довольно чувствительны к высокой концентрации почвенного раствора. Его обычно размещают после хорошо удобренных органическими удобрениями предшественников (огурца, капусты) или непосредственно вносят под него хорошо перепревший навоз в дозе 30-40 т/га.
Свежий навоз в больших дозах, непосредственно под лук, как и под морковь, применять не следует, поскольку наряду с положительным влиянием на продуктивность, при его внесении растения сильно разрастаются, в результате чего затягивается нормальное созревание луковиц, заметно снижается их качество и лежкость. Кроме того, с органическими удобрениями вносится обычно много сорняков, что требует больших затрат на прополку. Однако если под предшественник органические удобрения не применяли, то под лук наряду с минеральными удобрениями целесообразно вносить 25-30 т/га перегноя.
Органические (перепревший навоз или компост), фосфорные и калийные удобрения на суглинистых почвах вносят осенью под глубокую зяблевую вспашку плугом с предплужниками.
Потребность лука в элементах питания зависит от сортовых особенностей: острые сорта лука потребляют больше азота, а сладкие — калия. На 100 ц лук репка потребляет 30-35 кг N, 10-12 Р2О5 и 40-45 кг К2О. При посадке севком интенсивное потребление элементов питания начинается в июне, а при посеве семенами — в июле.
Азотные и фосфорные удобрения обеспечивают высокие прибавки урожая лука во всех почвенно-климатических зонах страны, калийные удобрения при достаточном увлажнении. В богарных (не орошаемых) условиях степных регионов калийные удобрения малоэффективны.
Дозы минеральных удобрений под лук зависят от величины планируемой урожайности, климатических условий и уровня содержания доступных растениям элементов питания в почве.
В Нечерноземной зоне наиболее высокие урожаи лука-репки на дерново-подзолистых, серых лесных и пойменных почвах при возделывании его по удобренным навозом предшественникам обеспечивает внесение полного удобрения в дозах 8090 кг/га NPK. При возделывании лука по неунавоженному предшественнику под лук вносят 90 кг/га N, 100 кг/га Р2О5 и 120-130 кг/га К2О. На окультуренных черноземных почвах применяют в среднем 60 кг/га N, 80 Р2О5 и 40-60 кг/га К2О. Такая система удобрения позволяет получать 300-350 ц/га лука-репки и хорошее вызревание растений.
Азотные удобрения на черноземах и каштановых почвах в богарных условиях вносят, как правило, в дозе 40-50 кг/га весной до посева (посадки) лука. При орошении азотные удобрения вносят дробно — 30-40 кг/га до посева и 40-50 кг/га в подкормку в начале интенсивного нарастания вегетативной массы после образования 4-го листа. В зонах достаточного увлажнения (на дерново-подзолистых, серых лесных и пойменных почвах) 35-40 кг/га азота вносят до посева (высадки) лука или после массовых всходов при первой обработке почвы. Когда высота растений достигнет 12-14 см (фазу активного роста) проводят подкормку азотом в дозе 40-60 кг/га при междурядной обработке почвы. Слишком позднее удобрение лука азотом замедляет его созревание, снижает содержание сахаров и ухудшает лежкость при хранении. Формы азотных, фосфорных и калийных удобрений для лука не имеют особого значения. Внесение хлорсодержащих азотных (NH4Cl) или калийных (КCl) удобрений не оказывает отрицательного влияние на урожай и качество лука.
Наряду с макроэлементами хорошие результаты дает предпосевная обработка семян микроэлементами при дефиците их в почве и, прежде всего, раствором сульфата меди и цинка.