Morfološka i biološka svojstva češnjaka
Lukovica češnjaka nastaje nakupljanjem rezervnih tvari u uvjetima dugoga dana i ujedno je organ za razmnožavanje. Lukovicu češnjaka čini razgranata stabljika, češnjevi i suhi ovojni listovi lukovice koji su nastali sušenjem listova klice, prvih listova mlade biljke pri zrenju lukovice. Češnjevi se uvijek javljaju u pazuhu novih listova i imaju svaki svoje vlastito stablo i suhi zatvoreni list, nastao sušenjem osnove lista pri zrenju lukovice u kojemu je formiran te klicu.
Slika: Uzdužni i poprečni presjek lukovica:
a) s većim brojem primarnih češnjeva;
b) s primarnim i sekundarnim češnjevima;
c) lukovice s jednim češnjem (Brewster,1990.).
S biološkog gledišta veću održivost imaju lukovice sa više češnjeva (više suhih ovojnih listova), ali za korištenje posebno u industriji prednost imaju krupnije lukovice sa manjim brojem češnjeva veće mase i sa malim brojem suhih listova jer se lakše ljušte. Formiranje lukovice i broja češnjeva je u zavisnosti o ekološkim uvjetima koji uvjetuju stvaranje veće lisne mase od čije veličine ovisi veličina lukovice i bočno grananje centralnog konusa rasta. Faza rasta i razvoja češnjaka međusobno su uvjetovane i vezane za određene temperaturne zahtjeve. Na nešto nižim temperaturama (oko 10°C) intenzivno se razvija korijenov sustav, zahvaljujući tome poslije na nešto višim temperaturama (16 – 18°C) formira se veća lisna masa koja uvjetuje veličinu lukovice. U koliko se za pojedine faze ne dogode povoljne temperature (vrijeme sadnje) rast i razvoj češnjaka će biti poremećen. Tako pri kasnoj proljetnoj sadnji korijen ubrzano završi svoj rast kao plitak i nedovoljno razvijen što uvjetuje formiranje malog broja sitnih listova i kao krajnji rezultat sitnu lukovicu. U koliko su niske temperature u svibnju i lipnju (u vrijeme grananja) prve vanjske klice ne prelaze u stanje mirovanja već stvaraju češanj koji produžava rast i sam se grana te se pored primarnih češnjeva dobivaju i sekundarni češnjevi. Zbog kasne proljetne sadnje i deficitu padavina u svibnju i lipnju lukovice ostaju sitne i šture tj. bez zatvorenih sočnih listova (češnjeva). Lukovice sa jednim češnjem nastaju pri visokim proljetnim temperaturama koje isprovociraju prelazak konusa rasta u fazu mirovanja prije nego što nastupi grananje.
Slika: Uzdužni i poprečni presjek češnja (Brewster, 1990)
Faze rasta i razvoja jesenskog i proljetnog češnjaka, iako se vremenski ne poklapaju, odlikuju se istim kritičnim periodima. Za obje grupe sorata bitan je brzi razvoj korijenovog sustava kao preduvjet za dobro ukorjenjivanje kod sadnje jesenskih sorti (rujan, listopad), odnosno kao preduvjet za brzo i ujednačeno nicanje pri proljetnoj sadnji (veljača, ožujak). Nicanje kod jesenskih sorti je krajem listopada i početkom studenoga, a kod proljetnih krajem ožujka i početkom travnja. Od kraja travnja pa do prvih dana lipnja, kod sorti koje ne stvaraju cvat, traje period nastajanja i rasta listova. U našim uvjetima, u drugoj polovici svibnja pri dugom danu, obrazuju se češnjevi te potom nastupa zrenje lukovice. Od polovice svibnja pa do polovice lipnja traje nastajanje i rast češnjeva. To znači da nastajanje češnjeva traje duži vremenski period i teče paralelno sa nastajanjem i rastom listova što utječe na nejednako sazrijevanje. Pri tome vanjski češnjevi sazrijevaju ranije, a unutrašnji kasnije. Kod cvjetajućih sorti rast listova traje kraće vrijeme (kraj travnja do druge polovice svibnja), odnosno do momenta početka nastajanja i rasta češnjeva i cvjetnog stabla (kraj svibnja do polovice lipnja). Kod ovih sorti češnjevi nastaju istovremeno sa cvjetnim stablom, a sa njihovim nastajanjem prestaje rast listova. U ovome slučaju svi češnjevi istovremeno sazrijevaju. Proljetne sorte sazrijevaju 10 – 30 dana kasnije od jesenskih i imaju duži period dozrijevanja poslije berbe te duži period mirovanja.
Slika 3. Dinamika rasta češnjaka (Lazić, 1998.)
U našim uvjetima češnjak ne formira sjeme nego se razmnožava vegetativno, češnjevima i sa zračnim lukovicama.
Biološke specifičnosti češnjaka su vezane i za značajne razlike između sorata var. sagittatum i var. vulgare kao i između jesenskih i proljetnih sorti. Postoje i prijelazni odnosno alternativni genotipovi. Lukovi su, naime, veoma osjetljivi u pogledu fotoperiodizma i temperature odnosno dužine dana. Linije alternativnog karaktera tj. mogućnost sadnje u jesen ili proljeće, stvorene metodom klonske selekcije, su prema rezultatima bile slične morfološkim osobinama jesenskog češnjaka. Međutim, imali su poboljšan sadržaj suhe tvari i dužinu čuvanja u običnim uvjetima skladištenja.
Necvjetajući ekotipovi imaju masu lukovice 20 – 30 g, rijetko preko 50 g, dok cvjetajući ekotipovi češnjaka imaju krupnije lukovice mase 30 – 40 g pa čak i do 130 g. Međutim, prema istraživanju Markovića (1988.) rezultati dobiveni morfološkom analizom 89 ekotipova češnjaka skupljenih sa područja bivše Jugoslavije konstatira se da ekotipovi češnjaka var. vulgare imaju veću masu lukovice i češnjeva u odnosu na ekotipove var. sagittatum. Forme jesenskog necvjetajućeg češnjaka imaju veću masu lukovice i masu češnja u odnosu na proljetne ekotipove necvjetajućeg češnjaka. Sa navedenim rezultatima se slažu i rezultati drugih autora. Prema Lešić (2002.) prosječna masa lukovice naših domaćih ekotipova obično je 30 – 40 g, a francuski kultivari oslobođeni virusa imaju prosječnu masu lukovice 70 -100 g.
Biološka specifičnost češnjaka, posebno masa lukovice i češnja uvjetovana je i vezana za vrijeme proizvodnje (jesen-proljeće). Masa lukovice nije uvijek dovoljan pokazatelj razlika ekotipova pa se stoga primjenjuju genetičke i kemijske metode identifikacije. To je metoda zasnovana na polimorfizmu proteina tj. razdvajanje proteina elektroforezom. Masa lukovice češnjaka je sortna osobina koja još ovisi o ekološkim uvjetima i tehnologiji uzgoja. Veličina lukovice kao i broj češnjeva ovisi o grananju pravog stabla, a ono ovisi o ekološkim uvjetima tj. o dužini dana. U proljeće, odnosno pri dužini dana od 10 do 12 sati razvijaju se samo listovi, a pri povećanju dužine dana razvija se i lukovica. Na osnovi grananja izvršena je klasifikacija sorti sa slabim i jačim grananjem. Masa lukovice je u pozitivnoj korelaciji sa brojem i masom češnjeva tako je veći broj češnjeva karakterističan za ekotipove sa manjom masom lukovice (proljetne forme češnjaka), a manji broj češnjeva obrazuje lukovice veće mase karakteristične za jesenske forme češnjaka. Vrijeme sadnje doprinosi razlici u masi lukovice jesenskog i proljetnog češnjaka uslijed različitosti dužine vegetacijskog perioda. Lukovice iste sorte u povoljnim godinama i kod odgovarajuće tehnologije formiraju nešto veći broj češnjeva, dok u nepovoljnim uvjetima formiraju manje ili ih uopće ne formiraju.