Основная страница: Томат
За последние три десятилетия производство томатов в открытом грунте во всем мире претерпело значительные изменения: от посадок в основном на голой земле до большей доли полей, мульчированных полиэтиленом, причем основная часть производства по последней системе приходится на развитые страны.
Мировое производство свежих томатов сосредоточено в основном на сортах бифштекс, черри, виноград и круглые грозди, в то время как для перерабатывающей промышленности больше всего используются сорта Рома. За последнее десятилетие площадь выращивания томатов в мире увеличилась, причем наибольший рост произошел в Африке и Азии (FAO, 2018). Отчасти это можно объяснить возросшей осведомленностью о важности потребления овощей в рационе питания человека.
Сроки проведения работ
Сроки проведения работ зависят от климатических условий в месте производства томатов, требуемой даты поставки плодов, характера сорта и того, предназначены ли томаты для свежего рынка или для переработки.
Общие температурные условия для производства приведены в таблице. Видно, что низкие и высокие температурные условия будут ограничивать выбор даты посева или пересадки. Развитие первых цветочных соцветий и завязывание плодов следует ожидать через 4-7 недель после посева или 2-3 недели после пересадки, хотя это зависит от особенностей выращивания. Многие индетерминантные сорта развивают первые цветочные соцветия после 7-11 листьев, в то время как большинство детерминантных сортов делают это после 5-7 листьев. При переработке томатов, собранных одним урожаем, все цветочные соцветия, обеспечивающие товарный урожай, появляются в течение 15-20 дней, а плоды завязываются в течение примерно 30 дней. У свежих томатов этот процесс обычно растягивается на два месяца. Во время ожидаемого развития цветков и завязывания плодов климатические условия должны быть благоприятными. Однако в определенной степени завязывание плодов и развитие плодов можно улучшить при низких или высоких температурах с помощью вибрации цветка и применения гормонов.
Таблица. Температуры для различных этапов производства полевых культур
| Прорастание | |||
| Вегетативный рост | |||
| Завязывание плодов | |||
| - ночь | |||
| - день | |||
| Развитие красного цвета | |||
| Развитие желтой окраски | |||
| Повреждение от заморозков | |||
| Повреждение морозом | |||
| Летальная температура | |||
Дожди во время подготовки земли и выращивания культур могут нарушить планирование. Они создают благоприятные условия для распространения некоторых грибковых и бактериальных заболеваний на любой части растения. Не все болезни могут быть побеждены химической обработкой, а генетическая устойчивость имеется только к некоторым из них. Критическим временем для повреждения дождем является период развития плодов, особенно во время их созревания. Все томаты, выращенные на земле, должны быть готовы к сбору урожая до того, как ожидается сильный дождь, особенно томаты для переработки. Плодовые гнили, такие как Alternaria, Rhizoctonia, Pythium и другие, могут снизить урожай вдвое. Помидоры на свежем рынке можно в значительной степени защитить, подвязав их к шпалерам или подпоркам так, чтобы плоды не касались почвы. Мульчирование почвы полиэтиленовыми листами для кустовых томатов также может предотвратить некоторые виды плодовой гнили. Пластиковые туннели в сочетании с мульчированием почвы могут обеспечить хорошую защиту растений и плодов и улучшить температурный режим. В тропиках в сезон дождей томаты защищают легкими шалашами, покрытыми местным сухим растительным материалом, или выращивают в пластиковых домиках, у которых есть крыша, но нет стен (Knott and Deanon, 1967; Brochier, 1979; Villareal, 1980).
Вирусные заболевания, передаваемые насекомыми, необходимо рассматривать с учетом времени появления популяции переносчиков. На Ближнем Востоке вирус желтой верхушки является преобладающим заболеванием в течение лета и осени и передается белокрылкой (Bemis ia tabaci). В некоторых районах популяция белокрылки может быть настолько большой, что химикаты не дают необходимой защиты от переносчика. Время посадки должно быть таким, чтобы популяция белокрылки была достаточно низкой для борьбы с ней с помощью химикатов, если только не появятся другие меры, такие как сетки, защищающие от насекомых, или устойчивые сорта.
Сроки плодоношения
Время, необходимое от посева или посадки до сбора урожая, зависит от климатических условий, почвы и характера сорта. Томаты, выращенные в пластиковых туннелях, созревают раньше, чем выращенные в открытом грунте ранней весной. Прозрачная пластиковая мульча, используемая отдельно или вместе с туннелями, улучшит рост растений и приведет к более раннему созреванию при выращивании в маргинальных климатических условиях. Южный или восточный склон также улучшит рост растений и, соответственно, сократит время выращивания.
Сроки производства особенно важны для переработки томатов. Каждый перерабатывающий завод зависит от непрерывного снабжения плодами. Время между сбором урожая и переработкой должно быть коротким, так как плоды, загруженные навалом, могут испортиться в течение нескольких часов, может появиться плесень, потерять сок, сахаристость и консистенцию. Хотя процесс порчи зависит от исходного качества плодов при сборе урожая, температура плодов также вносит свой вклад. Чем выше температура, тем быстрее происходит процесс порчи. Плоды следует обрабатывать через 10-12 часов после сбора урожая.
Высокая температура ускоряет как темпы роста урожая, так и процесс созревания. Сравнение двух сроков посева в Израиле показывает, что более позднему урожаю потребовалось на 14-21 день меньше времени для достижения 50% спелости плодов.
Томаты, выращенные в поле из рассады, требуют приблизительно на 14-20 дней меньше времени от посадки до сбора урожая, чем томаты, высаженные прямым посевом. Дальнейшего ускорения сроков сбора урожая можно добиться, как правило, используя прозрачную полиэтиленовую мульчу. Как при прямом посеве, так и при пересадке это может сократить время сбора урожая на 7-14 дней. Низкая доступность азота во время развития плодов или водный стресс в это время также сократят время выращивания. Компьютерная модель для прогнозирования времени, необходимого для развития плодов при переработке томатов, была описана Вольфом (1982).
Любая программа выращивания томатов в полевых условиях должна включать в себя учет, по крайней мере, этих факторов. Ежегодные наблюдения и местные записи условий выращивания, проблем и времени, необходимого для каждой фазы роста культуры, также внесут свой вклад в программу для любого конкретного географического района.
Подготовка почвы
Почва и обработка почвы
Независимо от вида томата, эта культура адаптируется к очень широкому диапазону почвенных условий и типов почв. Хотя высокое содержание органического вещества в почве улучшает общую аэрацию и удерживание воды и полезно для большинства культур, томаты хорошо адаптируются к различным почвам. Структура почвы может быть от очень крупнозернистых песков до мелких, тяжелых глин, а оптимальный pH почвы колеблется в пределах 6,0-6,5. Почвы с плохим дренажем обычно вызывают серьезные ограничения роста корней и снижение урожайности.
Подготовка почвы зависит от используемой системы производства. Общая цель этой работы — обеспечить правильную почву для быстрого образования и разрастания корней, независимо от техники прямого посева или пересадки. При выращивании на открытом грунте может потребоваться от трех до шести проходов обработки почвы для получения желаемой структуры почвы перед пересадкой. Напротив, при выращивании томатов под пластиковой мульчей могут потребоваться дополнительные проходы из-за необходимости формирования хорошо утрамбованных и выровненных грядок, что облегчает фумигацию почвы, прокладку линий капельного орошения и своевременное покрытие пластиковой мульчей.
Тип почвы (т.е. минеральная и органическая фракция почвы) будет определять глубину обработки и необходимые орудия для этой деятельности. Почвы с уплотненным подпочвенным слоем могут нуждаться в дополнительной обработке, чтобы избежать заболачивания и улучшить проникновение корней. Поэтому для рыхления нижних горизонтов верхнего слоя почвы следует использовать глубокое чизелевание. Это мероприятие также следует проводить на новых землях, где ранее не высаживались пропашные культуры (например, на пастбищах). В сухую часть года рекомендуется один или два перпендикулярных прохода. Чизель может потребоваться для рыхления почвы на глубину до 60 см.
С другой стороны, обычная обработка почвы проводится в верхней части на 45 см и когда почва увлажнена выше полевой емкости. Она требует переворачивания поверхностного слоя почвы дисковыми плугами или неглубокими боронами. Томас и др. (2001), работая с томатами, предназначенными для переработки, указали, что для подготовки семенного ложа перед пересадкой часто используется от четырех до шести проходов обработки почвы, включая отвальную вспашку, многократные проходы дисковым или полевым культиватором и формирование приподнятых грядок. В том же исследовании сравнивались различные методы обработки почвы и было обнаружено увеличение урожая плодов томатов, собранных при обычной обработке почвы, дисковой и зональной системах обработки почвы по сравнению с безотвальной обработкой, которая задерживала созревание урожая (Thomas et al., 2001). Саинджу и др. (2000) заявили, что вспашка увеличила урожайность свежих и сухих плодов и повысила сухой вес стеблей и листьев по сравнению с безотвальной обработкой.
Культивация земли на глубину 35-40 см может быть проведена плугом или чизелем или обоими способами. Выбор процедуры обработки зависит от структуры почвы, предыдущих культур на земле, растительных остатков, сорняков и местного опыта. В любом случае, подготовка почвы должна быть такой, чтобы улучшить проникновение воды и развитие корней.
Выравнивание земли обеспечивает равномерное распределение воды, как дождевой, так и поливной, и уменьшает опасность заболачивания. Если необходимо сильное выравнивание земли, то это делается перед вспашкой или чизелеванием.
Томаты, выращенные на любой почве, должны выращиваться на приподнятых грядках для улучшения дренажа и уменьшения повреждения растений и плодов рабочими, проходящими между рядами для обработки растений и сбора урожая. Исключение составляют томаты, выращенные на легких песчаных почвах, с подпорками или шпалерами. Приподнятые грядки в таких условиях нецелесообразны, поскольку рабочий должен находиться близко к растениям.
Почва значительно отличается на полях, используемых для выращивания на голой земле, по сравнению с полями, где культура будет выращиваться под мульчированием. При выращивании на голом
почве, приподнятые грядки, которые немного выше в центре, формируются с помощью канавного плуга. Грядки высотой 25-40 см и шириной 80-100 см у основания обычно располагаются на расстоянии 1,5 м друг от друга. Почва обычно рыхлая, и грядки могут быть переформированы позже в течение сезона при использовании ротационной фрезы или культиватора или во время внесения удобрений под боковую подкормку (ленточным способом). В этом случае грядки не должны быть слишком узкими или слишком короткими, чтобы после использования культиваторов, перемещающих почву по рядам, вокруг корней и основания стебля оставалось достаточно почвы. Это также относится к регионам с большим количеством осадков, где вероятна водная эрозия грядок.
Приподнятые грядки имеют ряд преимуществ по сравнению с посадками на ровной поверхности, включая усиленный дренаж и аэрацию, стимулирование развития боковых корней, а также облегчение ручной прополки и сбора урожая. При использовании мульчирования грядки обычно прессуются (с помощью трапециевидного или прямоугольного пресса для грядок) для увеличения уплотнения и образования микропор, что облегчает боковое движение воды и почвенных фумигантов.
Предпосадочный полив и внесение удобрений
Основные удобрения и навоз должны быть заделаны в почву. На средних и тяжелых почвах часть необходимого фосфорного удобрения (около 50%) и навоза обычно заделывается плугом. Оставшаяся часть необходимого количества фосфора, а также весь калий и азот распределяются и заделываются в верхнюю часть почвы роторным или пружинным культиватором. На легких почвах практикуется внесение всего навоза и удобрений перед посевом или пересадкой и равномерное их распределение либо в борозде глубиной 10-15 см в центре грядки, либо равномерное распределение по верху всей грядки. Затем вся грядка ротовируется на глубину 15-20 см, формируется и прикатывается.
Влажность почвы перед посевом или пересадкой должна быть легко определяемой на глубине не менее 120 см на средних и тяжелых почвах и на легких песчаных почвах 60 см. Если почва сухая до этой глубины, необходимо дать соответствующее количество воды; в противном случае потребуется обильный полив, пока растения находятся в поле. Это нежелательно для хорошего развития культуры, так как обильный полив 80 мм и более вызовет временное заболачивание.
Необходимо учитывать время размещения системы капельного орошения. На пересаженных и замульчированных пластиком полях капельные линии прокладываются до нанесения мульчи. На пересаженных немульчированных полях капельные линии могут быть проложены до пересадки или позже. Если капельные линии прокладываются после пересадки, первый полив должен осуществляться с помощью подвесных дождевателей. Эта процедура применима во всех случаях, когда борьба с сорняками не может быть осуществлена с помощью химикатов, а механическая или ручная прополка должна проводиться на ранних стадиях роста. На полях прямого посева, где возможна надежная борьба с сорняками, капельные линии прокладываются сразу после посева. Возможность равномерного прорастания на посевах прямого посева, вызванного капельной системой, зависит от расстояния между капельными соплами и горизонтального распределения воды в почве. Если равномерное прорастание не может быть гарантировано, то капельницы следует прокладывать после всходов, но не позднее появления шестого или седьмого настоящего листа, иначе прокладка труб будет слишком трудоемкой и растения могут быть потревожены.
Фумигация почвы и обработка химическими препаратми
Фумигация почвы бромистым метилом или нематицидом, или солнечно-тепловое обеззараживание почвы проводится после ротации и внесения навоза либо на всем поле, либо только на грядках. Для успешного применения любой из этих обработок необходимо обеспечить достаточную влажность почвы. Если фумигации подлежат только грядки, это можно сделать через систему капельного орошения после укладки пластиковой почвенной мульчи. Гербициды перед посадкой вносятся в соответствии с рекомендациями производителя химикатов либо под дождь, либо под дождевание, либо под мелкую вспашку.
Производители томатов под пластиковой мульчей часто полагаются на фумигацию почвы для борьбы с почвенными вредителями, включая вызывающие болезни грибки, бактерии, нематоды и сорняки. В течение многих лет коммерческие производители томатов в Северной Америке и Европе использовали смесь бромистого метила и хлорпикрина в качестве фумиганта. Однако бромистый метил был постепенно выведен из оборота в соответствии с Монреальским протоколом, который классифицирует этот фумигант как озоноразрушающую молекулу (Albritton и др., 1998; Агентство по охране окружающей среды США, 1999).
Последующие исследования фумигантов выявили несколько альтернатив бромистому метилу, но ни одна из них не обеспечила его постоянной эффективности широкого спектра действия, что заставило ученых сосредоточиться на комплексном, многостратегическом подходе. В большинстве опубликованных статей изучалась эффективность фумигантов 1,3-дихлорпропен, хлорпикрин, дазомет, метам натрия, метам калия и диметилдисульфид в отношении болезней, передающихся через почву, нематод и сорняков (Santos and Gilreath, 2006). Во многих случаях изучалось сочетание этих молекул с гербицидами для усиления борьбы с сорняками, а также влияние методов применения и мульчи на активность фумиганта, его удержание и эффективность. Альтернативы менее гибкие, чем бромистый метил, в отношении методов и условий применения для повышения эффективности. Большинство коммерческих аппликаторов используют газовые ножи, долотовидные плуги, большие сметы и S-образные зубчатые бороны или их комбинации для внесения фумигантов в почву перед мульчированием. Добавление низкопроницаемой мульчи к программе фумигации улучшает задержку фумиганта и увеличивает воздействие на вредителей, тем самым улучшая контроль и снижая потери урожая (Santos и Gilreath, 2006).
Таблица. Сводные данные о максимальной норме расхода и относительной эффективности различных фумигантов для борьбы с нематодами, почвенными болезнями и сорняками (адаптированные данные для Флориды, США).
| Хлорпикрин | ||||
| Метам натрий (дитиокарбамат) | ||||
| 1,3-дихлорпропен | ||||
| 1,3-дихлорпропен + хлорпикрин | ||||
| Метам калия | ||||
| Диметилдисульфид | ||||
Предпосевные условия
Идеальное посевное ложе описывается как такое, которое обеспечивает хороший контакт семян с почвой, обеспечивает удовлетворительную инфильтрацию и удержание воды, при этом сохраняя достаточное воздушное пространство для свободного обмена почвенного воздуха с атмосферой (Hegarty, 1978). Такая среда будет мало препятствовать проникновению побегов и корней, в то же время противостоять потере структуры и эрозии под воздействием осадков. Почвенный слой должен иметь диапазон размеров гранул, при этом примерно половина гранул должна быть меньше 3 или 4 мм, а более крупные гранулы должны быть распределены на поверхности семенного ложа для поглощения удара капель дождя (Hegarty, 1978). Преобладание мелких почвенных гранул может привести к тому, что после дождя поверхность почвы будет расслаиваться. Болтон и Эйлсворт (1973) наблюдали явление расслаивания на глинистых почвах Брукстона и объяснили плохое появление всходов анаэробными условиями, создаваемыми водой, лежащей на поверхности почвы. Использование осенних приподнятых грядок (Liptay, Bolton and Dirks, 1982) на этом же типе почвы привело к значительному увеличению ранней урожайности (19,8 и 30,9 тонн на гектар для стандартных и приподнятых грядок, соответственно). Этот эффект был объяснен улучшением дренажа, более рыхлой почвой в результате замораживания/оттаивания и снижением уплотнения почвы за счет минимизации весенних нарушений на приподнятых грядках.
Идеальная почва должна оказывать минимальное сопротивление развитию побегов и корней. Липтай и Гейер (1983) изучали препятствия для появления всходов томатов в почве с поверхностной коркой и уплотненной почве. В контролируемых условиях эти ученые наблюдали, что сжатая почва увеличивает время появления всходов и конечный процент прорастания (8 дней и 73% против 12 дней и 19% для рыхлой и сжатой почвы, соответственно), что аналогично тому, что наблюдается в полевых условиях (Liptay et al., 1982). Саженцы, появившиеся из сжатой почвы, имели увеличенный диаметр гипокотиля и были способны выдерживать нагрузки сжатия в 2,5 раза больше, чем аналоги из рыхлой почвы.
Было замечено, что размещение вермикулитового антикоррозийного препарата непосредственно над семенами уменьшает нагрузку на сжатие и способствует появлению всходов (Ells, 1965). Аналогично, размещение антикрустанта над томатами, посеянными в гель, оказалось благоприятным (Liptay and Geier, 1983). Хойл (1983) сообщил, что NALCO 2190, катионный полимер, был эффективен в качестве антикрастанта. Было обнаружено, что он предотвращает дисперсию после смачивания и сушки и дает как промежуточный, так и долгосрочный эффект. В условиях сильного коркообразования химикат значительно повышал процентное содержание всходов. Была разработана техника для насыщенного точечного внесения этого препарата.
Перед прямым посевом желательно легкое уплотнение верхней части почвы для оптимального контакта между семенами и почвой и для правильного и равномерного функционирования высаженных семян. Для этой цели практикуется прикатывание легким катком, когда верхний слой почвы достаточно сухой и почва не прилипает к катку или каток может вызвать повреждающее уплотнение почвы.
Мульчирование
Во всем мире выращивание на открытом грунте широко используется для выращивания томата, предназначенного для переработки, а также в системах малоинтенсивного производства томатов и в небольших садах. Хотя этот метод снижает первоначальные инвестиции и производственные затраты, он приводит к более низкой урожайности и вероятному чистому доходу, чем мульчированные полиэтиленом культуры. Кроме того, во многих частях мира выращивание на голой земле рассматривается как «экологически чистый» подход к управлению однолетними овощными культурами, включая томаты. В этой системе производства фумигация почвы в основном не используется из-за отсутствия полиэтиленового мульчирования, которое необходимо для удержания газов в течение достаточно долгого времени, чтобы быть эффективным против болезней, передающихся через почву, членистоногих вредителей и сорняков. Эта операция в дополнение к установке капельного орошения обычно увеличивает углеродный след на фермах.
Преимущества использования мульчированных пластиком грядок для выращивания томатов широко документированы. Пластиковая мульча повышает влажность почвы, ранние сроки созревания, рост и качество томатов, удерживая плоды от касания с землей, одновременно уменьшая вымывание удобрений и уплотнение почвы (Grassbaugh et al., 2004; McGraw and Motes, 2007). Шонбек и Эванило (1998a) указали, что ранняя урожайность, как правило, была самой высокой при использовании черной пластиковой мульчи и самой низкой при использовании органической мульчи, и что мульчирование влияет на раннюю и общую урожайность томатов, регулируя влажность почвы и температурный режим. Более того, цвет мульчи играет значительную роль в реакции томатов, особенно в отношении радиации и температурного контроля. Наиболее распространенными цветами мульчи являются черный, белый и серебристый (часто называемый «металлизированным»). Цвет мульчи определяет характер излучения энергии и ее влияние на микроклимат растений (Lament, 1993). Исследования показали, что белая или серебряная мульча отражает больше общего света и меньшее соотношение дальнего и красного излучения, чем черная или красная мульча, а температура почвы под черной и красной мульчей теплее (Decoteau et al., 1989).
Исследования томатов на Ближнем Востоке показали, что самые высокие ранние урожаи были получены при использовании серебряной, белой на черной и черной на белой пластиковой мульчи по сравнению с выращиванием на голой земле, а общий товарный урожай значительно увеличился при использовании всех видов мульчи (Suwwan et al., 1988). Decoteau и др. (1989) предположили, что цвет мульчи влияет на спектральный баланс и количество света, а также на температуру корневой зоны. Schonbeck и Evanylo (1998a), работая с обработкой томата, определили, что черная мульча повышает температуру почвы на 1-2°C, но иногда приводит к снижению уровня влажности почвы в начале лета в среднеатлантическом регионе США, вероятно, препятствуя проникновению осадков. Диас-Перес и Батал (2002) обнаружили, что повышение температуры почвы является одним из преимуществ использования мульчи из полимерной пленки в прохладных и умеренных условиях, но некоторые виды мульчи могут снизить рост растений из-за чрезмерного повышения температуры, особенно в летние месяцы на юго-востоке США. Это же исследование показало, что степень прогрева почвы коррелирует с отражательной способностью мульчи, при этом черная мульча имеет самую низкую отражательную способность света, а серебряная — самую высокую (Diaz-Perez and Batal, 2002). Кроме того, сообщалось, что черная и прозрачная мульча повышает температуру почвы, в то время как белая и металлизированная мульча повышает или понижает ее (Tarara, 2000). В основном это связано с химическим составом пластиковых слоев и их поглощением и отражением определенных длин волн в солнечном спектре.
Другие исследования показали, что мульчи могут играть важную роль в устойчивом производстве овощей, поскольку они способны уменьшить количество вредителей, таких как сорняки и насекомые, и защитить почву от поверхностной корки и эрозии (Schonbeck and Evanylo, 1998b). Иризарри и др. (1966) обнаружили, что черная мульча подавляет рост 102 различных видов сорняков, но не орешника (Cyperus rotundus) на томатных полях. В других исследованиях сообщалось, что заболеваемость вирусом желтого скручивания листьев томата, который переносится белокрылками (Bemisia spp.), снижается при использовании серебряной мульчи (Suwwan et al., 1988). Это было объяснено возможной дезориентацией летающих имаго при приближении к высокоотражающим поверхностям, покрытым мульчей. Грир и Доул (2003) определили, что алюминиевая фольга и мульча, окрашенная под алюминий, эффективно отпугивают насекомых-вредителей, особенно тлю и трипсов.
Распределение влаги в верхнем слое почвы более равномерно по сравнению с немульчированной почвой. Больше корней развивается в верхнем слое почвы, который обычно богаче питательными веществами и полезными микроорганизмами (Lippert et al., 1964; Knavel and Mohr, 1967). Температура почвы также зависит от мульчи. Прозрачная полиэтиленовая пленка, если она находится на солнце и не закрыта пологом растений, повышает температуру почвы по сравнению с немульчированной почвой. Черный полиэтилен снижает температуру почвы. Однако, когда температура воздуха близка к нулю, температура непосредственно над любой мульчей будет ниже, чем в немульчированных условиях из-за снижения теплового излучения из почвы в воздух.
На орошаемых, засоленных почвах или при использовании солоноватой воды для полива мульчирование почвы снизит концентрацию соли внутри мульчируемого участка из-за меньшего испарения (рис.).
Прозрачный пластик будет способствовать росту сорняков, если только пленка не будет полностью закрыта по бокам грядки и вблизи культуры. В этом случае появляющиеся сорняки будут сожжены, если под мульчей будет достаточно высокая температура. Закрытие мульчи должно производиться узким слоем почвы. Сорняки будут сжигаться только под прямыми солнечными лучами. При пасмурном небе воздух, даже под очень хорошо закрытой полиэтиленовой пленкой, не прогреется достаточно для уничтожения сорняков. Сорняки нельзя надежно контролировать с помощью прозрачной мульчи, поэтому перед укладкой полиэтиленовой пленки следует применить подходящий гербицид.
Вирус желтого скручивания листьев передается белокрылкой (Bemisia tabaci). Популяцию белокрылки можно значительно сократить и в значительной степени предотвратить заражение растений томатов, если мульчировать почву желтой полиэтиленовой пленкой. Пока растения молодые и полиэтиленовая пленка не закрыта растением, мух больше привлекает желтый полиэтилен, чем растение. Тепло желтого пластика под воздействием солнечных лучей убивает мух. Этот эффект может длиться в течение 10-20 дней после пересадки и около 30 дней после прямого посева. Подходящие инсектициды все равно необходимо применять, но их эффективность будет намного выше при использовании желтого пластика.
Качество плодов перерабатывающих культур, выращиваемых в условиях сухой земли без орошения, может быть значительно улучшено при использовании прозрачной пластиковой мульчи (табл.). Особенно повышается урожайность плодов, общее количество растворимых сухих веществ, вязкость и кислотность сока. Значительное увеличение урожайности было также зарегистрировано для орошаемых томатов для переработки, а поскольку большая часть плодов лежит на мульче, а не на почве, снижается вероятность заболеваний, передающихся через почву, и физических повреждений.
Таблица. Влияние пластиковой мульчи на урожайность и качественные характеристики переработки томатов в засушливых условиях (Сорт VF 198). (Rudich, 1979.)
| Урожайность, т/га | |||
| Вес плодов, г | |||
| TSS, °Brix | |||
| Урожай TSS, кг/га | |||
| Цвет, a/b | |||
| Вязкость сока | |||
| рН | |||
| Кислотность, % |
Предлагаемая толщина прозрачной и черной полиэтиленовой пленки составляет 0,03 мм, а желтой пленки — 0,04-0,05 мм. Более тонкая желтая полиэтиленовая пленка не будет иметь достаточного количества желтого цветового пигмента. Ширина пленки должна составлять 120 см. Количество необходимой полиэтиленовой пленки составит около 170-200 кг/га для прозрачной или черной пленки и 240-300 кг/га для желтой пленки.
Если томаты высаживаются в прохладное время года, предпочтительнее использовать прозрачную полиэтиленовую пленку, если можно эффективно бороться с сорняками. В теплое время года следует использовать черный пластик, так как температура под прозрачным пластиком может быть слишком высокой, и растения могут погибнуть. Черная пластиковая пленка также будет излучать тепло на молодые растения и наносить им вред. Поэтому можно использовать либо готовый двухцветный пластик, который будет белым сверху и черным снизу, либо черный пластик после укладки отбелить краской для пластика. Перед укладкой полиэтиленовой пленки грядки должны быть гладкими и ровными, с мелким слоем почвы и внесенными основными удобрениями и навозом. Если томаты будут орошаться постоянным капельным поливом, то трубы капельниц должны быть проложены в центре грядки до укладки мульчи. Полиэтиленовая пленка укладывается с помощью навесного трактора, который открывает небольшие борозды по обе стороны грядки, укладывает в них края пленки и закрывает края пленки полосой почвы 15-20 см с каждой стороны.
После укладки мульчи открывают лунки диаметром 7-8 см для посадки растений. В очень теплых условиях лунки должны быть 10-12 см в диаметре. При высоких температурах лунки следует открывать как минимум за день до посадки, чтобы уменьшить нагрев под мульчей.
Томаты, высаженные прямым посевом ранней весной, можно мульчировать прозрачным пластиком. Если используется неперфорированная полиэтиленовая пленка, ее необходимо срезать сразу после появления томатов из почвы. Задержка с открытием отверстий может привести к гибели растений. Отверстия нужно вырезать ножом, и для обработки томатов с численностью 60 000 растений потребуется около 10 рабочих дней на гектар. Если необходимо прореживание, то оно будет проводиться вручную и будет более трудоемким, чем прореживание без мульчи.
Рассада и пересадка
Размножение семенами и пересадкой
Семена и пересадка томатов являются двумя наиболее распространенными способами размножения. Однако культуру также можно размножать черенкованием и прививкой. Прямой посев часто используется в домашних садах и небольших посевных площадях. Семена должны быть посеяны на глубину от 1 см до 3 см, и после прорастания они требуют прореживания для получения достаточной плотности посадки. Текстура и структура почвы играют важную роль в появлении всходов. Предпочтительна рыхлая почва, и в некоторых случаях в посадочные лунки можно вносить почвенные улучшители, такие как вермикулит и полимеры, чтобы облегчить появление всходов (Hoyle, 1983). Для оптимального прорастания семян томатов необходимы различные условия окружающей среды, но культура хорошо приспособлена к выживанию в экстремальных условиях. При оптимальных условиях всходы пробиваются через поверхность почвы примерно через 4 дня после посева (Hanson and Chen, 1998). Чрезмерное орошение может вызвать задыхание семян и помешать прорастанию.
Пересадка имеет ряд преимуществ перед прямым посевом томата. В США и Мексике пересадка необходима в прохладную часть сезона, чтобы дать растениям 4-6-недельное преимущество перед прямым посевом, что позволяет завязать плоды до наступления высоких температур. Качественная рассада — это компактное растение с хорошо развитой корневой массой. Пересадка (рис.) уменьшает количество семян, необходимых на единицу площади, особенно учитывая высокую стоимость гибридных семян. Стоимость гибридных семян томатов может составлять от 770 долларов США за килограмм до более 4000 долларов США за килограмм (McGraw и др., 2007). Количество семян, необходимое для посадки 1 га в поле, будет зависеть от плотности посадки и формы семян (например, гранулированные и «голые» семена). Motes и Roberts (2007) предположили, что 28 г семян томата могут дать приблизительно 10 000 растений, что эквивалентно 100-140 семян/га. Другие авторы указали, что 30-60 г семян могут произвести достаточное количество рассады на 1 га при плотности посадки 3000-6000 растений/га, что снижает потребность в семенах по сравнению с прямым посевом в поле (McGraw et al., 2007). В дальнейших отчетах было установлено, что для получения 10 000 саженцев требуется около 84 г семян (Boyhan and Kelley, 2010; Ivors and Sanders, 2010).
Рассаду томатов для открытого грунта можно выращивать в теплице или в туннелях, если она выращивается в сезон, когда климатические условия на улице не благоприятны для роста. Если выращивание планируется в подходящих климатических условиях, то растения можно выращивать на улице в почве на приподнятых, хорошо подготовленных грядках. В питомнике, высеянном в открытом грунте или туннелях, расстояние между рядами должно составлять 8-12 см. Такое расстояние позволит проводить как механический, так и ручной посев. Растения следует прореживать на расстояние 3-4 см в ряду сразу после появления первого настоящего листа.
Обычно используются почвенно-ячеистые лотки с диаметром ячейки 1,5, 2,5 или 3,0 см. Было установлено, что меньшие ячейки полезны, когда полевые условия после пересадки благоприятные, но если преобладают высокие температуры, то предпочтительнее использовать большие ячейки.
В последние годы производство рассады все больше и больше становится уделом специализированных коммерческих питомников (в США). Это связано с тем, что гибридные сорта в настоящее время широко используются для выращивания томатов для свежего рынка и в меньшей степени для переработки. Семена гибридных сортов стоят дорого. Многие производители считают более удобным, безопасным и выгодным покупать готовые растения в специализированных питомниках.
Для выращивания рассады семена часто высевают в многоячейковые лотки в ростовых камерах, теплицах или теневых домиках. Эти сооружения обеспечивают контролируемые условия выращивания, такие как влажность, свет и температура, для надлежащего прорастания семян и развития рассады. Для этой операции необходимо четкое знание конкретных условий окружающей среды для выращивания рассады. Например, Liptay (1992) определил, что ингибирование роста заметно уже через 15 минут ежедневного воздействия циркуляции воздуха в ростовой камере, в то время как при непрерывном воздействии оно усиливается. Оптимальные дневные температуры для прорастания составляют 21-27°C, в то время как ночные температуры 16-18°C являются предпочтительными (Rutledge et al., 1999).
Размер лотка и продолжительность пребывания в камерах также влияют на жизнеспособность и эффективность пересадки. Изменение размера ячеек изменяет объем укоренения растений, что может значительно повлиять на рост растений (NeSmith and Duval, 1998). Хотя в мире существует множество пространственных конфигураций посадочных лотков, считается, что квадратные ячейки со стороной 1,5 см дают высококачественные и легко переносимые растения (Boyhan and Kelley, 2010; Ivors and Sanders, 2010). Глубина ячеек часто составляет 8-12 см, но Motes и Roberts (2007) предложили использовать для выращивания рассады ячейки размером 5 см х 5 см. Более крупные ячейки могут быть неэкономичными, в то время как мелкие ячейки могут слишком сильно ограничивать рост корней. Marr и Jirak (1990) обнаружили, что хранение рассады томатов в лотках с ячейками более 4 недель привело к снижению раннего и общего урожая. Различные исследования показали, что рассаде необходимо 5-7 недель для роста, а семена следует высаживать на глубину 6-12 мм в ячейки лотка (Rutledge et al., 1999; Motes and Roberts, 2007; Boyhan and Kelley, 2010; Ivors and Sanders, 2010).
Хотя не существует конкретных рекомендаций по питательным веществам для выращивания рассады томатов, широко признано, что избыток азота в сочетании с плотной посадкой в лотки приводит к слабым, вытянутым стеблям рассады с плохо развитыми корнями. Уровень питательных веществ для питания рассады в теплицах также влияет на производительность рассады. Изменение норм азота оказывает наибольшее влияние на рост, фосфор требуется в очень небольших количествах, а калий можно варьировать с очень незначительным влиянием на эффективность пересадки (Liptay et al., 1992). После того как пересаженные растения достигнут высоты 15-20 см и будут иметь от трех до пяти настоящих листьев, их следует закалить, сократив количество воды и понизив температуру, что повышает шансы на выживание (Boyhan and Kelley, 2010; Ivors and Sanders, 2010).
Прививка — это еще один метод размножения томата. Прививка также помогает в качестве метода борьбы с болезнями и нематодами в некоторых частях мира. В большинстве случаев для прививки желаемых привоев используются устойчивые корневища диких или улучшенных сортов томата. По этому вопросу были проведены обширные исследования. Прививка была продемонстрирована как эффективный инструмент управления для органических производителей на юго-востоке США для снижения риска потери урожая в результате болезней, передающихся через почву, для наследственных томатов (Rivard and Louws, 2008). Хан и др. (2006) определили, что привитые растения томатов были более энергичными, чем непривитые, независимо от условий окружающей среды (теплица или открытый грунт), и имели более высокую урожайность в обеих системах. Исследование показало, что на качество томатов процедура не повлияла.
Технология жидкостного посева
Посев предварительно пророщенных семян с использованием метода жидкостной посев (из-за неточности перевода, может употребляться «метод жидкостного бурения») — это процесс, рассматриваемый в качестве альтернативы ресурсозатратной практике выращивания томатов из рассады. Он включает в себя ряд комплексных этапов (Gray, 1981):
- проращивание максимально возможного процента жизнеспособных семян в аэрированной воде до момента появления корешков;
- отделение нежизнеспособных и проросших семян;
- хранение проросших семян при низкой температуре, если погодные или почвенные условия не способствуют «посеву»;
- суспендирование семян в подготовленном геле-носителе;
- фактическая доставка смеси семян и геля в почву.
Перед суспензией в геле-носителе семенам создают оптимальные условия температуры, влажности, света и аэрации для прорастания (Salter, 1976; Currah, 1978). В системах жидкостного посева семена томатов легко прорастают через 2,5 дня в аэрированной воде при температуре 25 °C (Anon, 1978).
После прорастания семян в благоприятных условиях непроросшие семена удаляются. Разделение семян по дифференциальной устойчивости к воде было описано Currah (1977). Однако этот метод неэффективен, поскольку часть проросших семян отбрасывается вместе с непроросшими (Taylor, Motes and Price, 1978; Gray, 1981). Также изучалось разделение семян с использованием растворов сахарозы с различными уровнями удельного веса. Эта техника использовалась как после завершения процесса прорастания (Taylor et aL, 1978), так и в качестве двухэтапной процедуры до стадии появления радикулов (корешков) и на стадии прорастания (Taylor and Motes, 1979). Дальнейшее усовершенствование этого метода разделения заключается в использовании растворов «Maltrin 250» (гомополимер глюкозы) и воды для регулирования удельного веса (Taylor et al., 1981). Использование этих растворов не вызывает подрумянивания радикулы или аномального роста проростков, обычно ассоциируемого с разделением с помощью растворов сахарозы и воды.
Низкотемпературное хранение пророщенных семян может потребоваться, если полевые условия неблагоприятны. Gray, Tognoni и Bartlett (1981) изучали влияние низкой температуры хранения на предварительно пророщенные семена томатов и заметили, что хранение при 5-10 °C в течение 8 дней не оказало отрицательного влияния на появление всходов. Однако повреждение тканей и последующее снижение всходов было отмечено после воздействия температуры 0-1 °C. Более значительное снижение всходов наблюдалось при увеличении продолжительности хранения при 0-1 °C. Хотя семена обычно хранятся в аэрированной воде, Пилл и Филдхаус (1982) хранили пророщенные семена в геле на случай, если посадка должна быть отложена после приготовления смеси геля и семян. Их результаты показали, что гель может обеспечить некоторую защиту от холода, поскольку хранение семян в геле можно было проводить при более низких температурах (0 °C), чем хранение во влажной сырной ткани. Однако жизнеспособность семян после хранения зависела от типа используемого гелевого носителя. Гель на основе целлюлозы «Natrosol 250 HHR» обеспечивал приемлемое хранение до 12 дней при 0 °C, тогда как хранение в «Vittera II Hydrogel», сополимере акрилата магния и акриламида, привело к очень низкой всхожести после посадки.
Многие отчеты свидетельствуют о том, что гели, используемые при жидкостном посеве, действуют как защитная среда для проросшего семени. Эллиот (1967) первым применил этот метод экспериментально и предположил, что гель обеспечивает водой развивающийся проросток. Противоречивые отчеты по этому вопросу говорят о том, что типы гелей, концентрация и скорость выдавливания могут влиять на поступление воды (Gray, 1978; Darby, 1980). В условиях очень сухой почвы некоторые гели могут высыхать и задерживать проростки (Darby, 1980). Дальнейший шаг к созданию защитной среды для проросшего семени в геле включает в себя включение добавок, в том числе пестицидов, питательных веществ и регуляторов роста (Gray, 1981). Gruny (1981) обнаружил, что добавление в гель 6-бензиладенина отдельно или в сочетании с GA4+7 снижает появление всходов и последующий рост растений; цитозим и GA3 не влияли на появление всходов и рост. В этом же исследовании добавление фунгицидов Банрот, Дексон и Трубан обеспечило адекватную защиту от выпревания. Добавление фосфора в гель губительно сказывается на появлении всходов (Gruny, 1981; Pill, 1981). Появление всходов снижалось при увеличении количества фосфора в геле. Сочетание геля и фосфора, по-видимому, является фитотоксичным для рассады томатов, и для объяснения этого необходимы дальнейшие исследования (Gruny, 1981).
Доставке смеси семян и геля в почву было уделено много внимания при разработке технологии жидкостного посева. Было предпринято много усилий, чтобы минимизировать повреждения нежной семенной лучинки во время посадки. Были разработаны специализированные сеялки, которые выдавливают смеси геля и семян с помощью сжатого воздуха, перистальтического насоса и поршневых механизмов нагнетания (Currah, Gray and Thomas, 1974; Lickorish and Darby, 1976; Hiron and Balls, 1978; Ghate, Phatak and Jaworski, 1981). Эти сеялки подают непрерывный ряд геля и семян в почву. Распределение семян вдоль ряда является случайным и приближается к распределению типа Пуассона, как описано Ричардсоном и О’Догерти (1972). Недавняя модификация гелевых сеялок включает машины, способные вносить дискретные импульсы геля и семян через определенные промежутки времени (Shaw, Bryan and Nichols, 1980; Ghate, Phatak and Jaworski, 1982). Эта последняя инновация уменьшает количество необходимых прореживаний, тем самым снижая затраты труда и производственных ресурсов.
Жидкостной посев семян томатов имеет много преимуществ по сравнению с другими системами посадки. Обеспечение оптимальных условий в период прорастания дало благоприятные результаты по сравнению с сухим посевом. Было замечено, что томаты, проращиваемые жидким способом, всходят быстрее и предсказуемее, чем культуры, высеянные сухим способом, особенно при посеве в прохладную почву (Таблица 13.5). Аналогично, Bussell и Gray (1976) и Bussell (1980) сообщили, что всходы рассады томатов, выращенных с помощью жидкостной дрели, появляются на 15 и 17 дней раньше, чем рассады, высеянной сухим способом в почву при температуре 9-11 °C. Грей, Штекель и Уорд (1979) сообщили о преимуществах в 15 и 6 дней в почвах при 11,5 и 15 °C, соответственно. Эти результаты и результаты, представленные в таблице 13.5, показывают, что по мере того, как температура почвы становится более благоприятной для прорастания, преимущество жидкого бурения над сухим посевом становится менее выраженным.
Хотя появление проростков из семян, обработанных жидким гелем, может происходить в условиях прохладной почвы, быстрое развитие проростков не обязательно происходит (Kemp, 1968). Несмотря на более раннее появление всходов томатов, выращенных с помощью жидкостной дрели, по сравнению с томатами, высеянными сухим способом, наблюдается задержка антезиса (Bussell, 1980). Теплые температурные условия необходимы на ранних стадиях развития рассады для обеспечения и поддержания преимущества жидкостного посева над сухим. Кроме того, очень ранний весенний посев, когда прохладные почвенные условия могут быть продолжительными, может привести к снижению всходов семян с жидким дрелью по сравнению с сухим посевом (Gray, Steckel and Ward, 1980; Bussell, 1980).
В районах с умеренным климатом производство томатов в полевых условиях часто основано на пересадке, поскольку вегетационные сезоны слишком коротки (Bleasdale, 1976; Salter, 1978) или температурные условия слишком прохладные для получения удовлетворительных урожаев томатов, высеянных в поле (Skapski and Pyzik, 1981). Липтаи и др. (1982) сообщили, что потребность в единицах тепла для достижения зрелости томатов, посеянных в поле, превышает потребность в единицах тепла для рассады на 200 единиц (базовая температура 5 °C). Однако растущая стоимость тепличного производства (Aylesworth, 1970) и необходимость высокой плотности посадок для компенсации потерь урожая после разрушительной механической уборки (Fery and Janick, 1970; Wilcox and Johnson, 1971) стали факторами, стимулирующими развитие надежных методов полевого посева.
Прямой посев был использован в качестве альтернативы пересадке, однако после посадки семян часто наблюдаются значительные колебания в показателях всхожести (Haber, 1941). Сообщалось, что жидкостное бурение увеличивает появление всходов томатов на 34 и 24% после посева в конце апреля и середине мая, при этом полученные сеянцы значительно крупнее своих аналогов, посеянных сухим способом (Gray et al., 1979). При усреднении по ряду дат посадки эти растения достигали зрелости на 7 дней раньше, чем растения, посеянные сухим способом, и урожайность повышалась на 37%. Хотя урожайность спелых плодов у растений, высаженных в жидком виде, составляла лишь половину от урожайности, полученной при пересадке, авторы обнаружили, что культуры, высеянные в жидком виде в конце апреля, дали урожайность, конкурентоспособную с урожайностью растений, высаженных в конце мая — начале июня. Хотя урожайность сорта А у томатов, обработанных гелем, была выше, чем у пересаженных растений после ранней посадки (7 мая и 21 мая), время до сбора 50% плодов томатов значительно задерживалось. При сравнении ранних сроков посадки (7 мая) и поздних сроков пересадки (4 июня) обработка жидким раствором снова оказалась конкурентоспособной по сравнению с пересадкой.
На свежем рынке время сбора урожая напрямую влияет на цену, которую платят производители (Fayad, 1980). Поскольку томаты с жидким посевом дают урожай позже, чем пересаженные, этот метод может быть более легко применим для переработки томатов, где сбор урожая запланирован, но не обязательно должен быть ранним. Тот факт, что около 2000 акров томатов, используемых для коммерческой переработки, были недавно выращены методом жидкостного бурения в США (Henkes, 1982), подтверждает эту точку зрения.
Технология предпосевной обработки солями и осмокондиционирования
В попытке повысить равномерность и скорость прорастания, а также дать семенам возможность прорастать в стрессовых условиях, семена могут быть «загрунтованы» или «осмокондиционированы». В отличие от жидкостного посева, эти процессы не приводят к появлению радикулы (корешка), поэтому семена можно подсушить и хранить до посадки. Работа по этим методам обработки была подробно рассмотрена (Heydecker, 1977; Khan, 1977; Hegarty, 1978; Tonkin, 1979).
Томат хорошо реагирует на обработку грунтом. Эллс (1963) заметил, что предварительное замачивание в солевом растворе (1,0% KNO3 + K3PO4) может сократить время прорастания на пять дней при 10 °C. Малнасси (1971) также сообщил о сокращении времени прорастания, характеризующемся быстрой фазой лог-фазы и короткой лаг-фазой после замачивания. Малнасси также сообщил о более раннем прорастании, увеличении скорости прорастания и повышении однородности, когда семена томатов предварительно обрабатывались маннитом или NaCl (-11 бар). Эти обработки дали лучший ответ, чем стандартные солевые растворы K3PO4 и KNO3. Наиболее широко изученным осмотиком для предпосевной обработки является полиэтиленгликоль (ПЭГ) (Bussell and Gray, 1976; Coolbear, 1978; Coolbear and Grierson, 1979; Georghiou et al., 1982). Bussell и Gray (1976) заметили, что наиболее эффективным был раствор с относительно низким содержанием растворителей (-7 бар), в то время как увеличение концентрации до -15 бар приводило к снижению эффективности. Они предположили, что более высокие концентрации могут ограничивать метаболическую активность, препятствуя гидратации. Coolbear, Grierson и Heydecker (1980) отметили, что для определения оптимальных условий проращивания необходимо учитывать как продолжительность замачивания, так и концентрацию осмотика. Было обнаружено, что увеличение любого из этих факторов снижает скорость и синхронность появления радикул. Было проведено сравнение между предпосевными солевыми растворами и обработкой ПЭГ. Runtlpel и Szudyga (1978), используя ряд растворов при 8 °C, обнаружили, что ПЭГ + фузикокцин, только ПЭГ и 1,5% KNO3 + K3PO4 снижают Т50 чуть менее чем наполовину по сравнению с контролем. Результаты аналогичного исследования Bussell и Gray (1976) показали обратную тенденцию, однако, соль превзошла раствор ПЭГ. Различные реакции, вероятно, отражают различия в экспериментальных процедурах (например, время вымачивания, температура и концентрация ПЭГ).
Грин (1980) сравнил использование грунтованных семян томатов с другими методами проращивания. В контролируемых условиях было показано, что использование грунтованных семян ускоряет всходы и увеличивает конечный процент всходов по сравнению с необработанными семенами. Это преимущество было не таким выраженным, как для предварительно пророщенных семян. В полевых условиях наблюдались аналогичные тенденции и были получены более ранние спелые плоды. Пересадка дала значительно более ранний и общий урожай, чем любая обработка семян. Результаты полевых испытаний, сравнивающих грунтованные и негрунтованные семена, высеянные прямым посевом в Калифорнии, показали, что грунтование улучшило укоренение и способствовало росту культуры. Однако никакого влияния на урожайность не было выявлено, вероятно, из-за жаркой погоды, сконцентрировавшей период сбора урожая.
Технология посева в смесях
Смешанный посев был впервые разработан Хейслипом (1974) в Университете Флориды. Этот метод, описанный Уре и Лафтоном (1978), включает в себя смешивание семян во влажной среде из измельченного торфа и вермикулита. Растворимые удобрения, фунгицид и известь также присутствуют, в результате чего создается среда, подходящая для раннего, равномерного появления всходов и быстрого развития растений. Этот метод в настоящее время используется для выращивания томатов и перца во многих районах Северной Америки (Gray, 1981) и показал перспективность в решении некоторых проблем, возникающих при сухом посеве. Одной из таких проблем является образование корки на почве, вызванное поливом и/или дождевой водой, что может снизить всходы и последующую урожайность (Hoyle, 1983). Дерновая смесь может действовать как защитное средство, позволяя проросткам свободно появляться на свет (Ure and Loughton, 1978). Эта техника также показала свою перспективность в связи с ранней борьбой с сорняками. Томаты, высеянные прямым посевом, являются плохими конкурентами для появляющихся сорняков (Lana, 1950). Однако применение довсходовых гербицидов, используемых в пересаженных культурах томатов, может быть фитотоксичным для рассады томатов (Fortino and Splittstoesser, 1974). Было замечено, что использование метода пробковой смеси в сочетании с активированным углем и вермикулитом на поверхности почвы смягчает этот эффект, обеспечивая хорошую защиту появляющейся рассады томатов после опрыскивания гербицидом метрибузином для довсходовой борьбы с сорняками (Liptay and Marriage, 1978). Недавно было разработано устройство для дозирования активированного угля и вермикулита для установки на коммерческие сеялки (Reid etal., 1983).
Брайан и др. (1973) и Сонода (1976) сообщили, что томаты, высаженные на рассаду, быстрее достигают зрелости и дают более высокий урожай, чем высаженные сухим способом. Внесение фунгицида в торфо-вермикулитовую смесь перед посевом способствовало борьбе с возбудителями мокнущих болезней. Было отмечено, что эффективная борьба с этими патогенами возможна при использовании меньшего количества фунгицида (Трубан), чем обычно требуется. Однако низкие концентрации некоторых фунгицидов, таких как каптан, могут снизить урожайность растений, что указывает на то, что этот метод защиты растений должен быть полностью изучен перед коммерческим использованием.
Поскольку рассада томатов может расти в виде групп или кучек (Ure and Loughton, 1978), эта культура особенно подходит для посадки в смеси. Как правило, каждая лунка содержит от 1 до 5 семян (Reid et al., 1983), способных укорениться и вырасти до зрелости. Поэтому этот метод может стать эффективным средством создания томатных плантаций с высокой плотностью, используемой при производстве томатов для переработки.
Комбинированное использование посадки с использованием штекерной смеси и предварительно пророщенных семян в геле оказалось благоприятным для появления всходов томатов (Liptay et al., 1982). Грей и др. (1979) предполагают, что эта техника имеет ограничения по сравнению с техникой бурения в жидкости по ряду причин. Во-первых, трудно хранить смесь пробок и семена в течение длительного периода времени без роста радикулы. Во-вторых, семена, используемые при жидкостном бурении, прорастают в идеальных условиях перед включением в гель. Это трудно обеспечить в торфяной среде. И наконец, глубину посева семян при жидкостном бурении легче контролировать, чем глубину посева семян из тампонажной смеси.
Пересадка в поле и плотность посадки
В открытом грунте в основном выращивают детерминантные сорта томатов. Однако во многих частях мира на мульчированных грядках высаживается множество индетерминантных сортов черри, винограда и репродуктивных сортов. Из-за всех этих различий расстояние между рядами и междурядьями сильно варьируется. Кроме того, конечная цель рынка также влияет на эти методы. Например, томаты для переработки высаживаются с высокой плотностью, поскольку конечной целью является получение большого количества плодов, а не высокое качество отдельных плодов. Напротив, томат бифштекс требует более широких расстояний между растениями, чтобы уменьшить внутривидовую конкуренцию за пространство, питательные вещества и воду и улучшить размер плодов, как описано Элаттиром (2002), который обнаружил, что средний вес плодов уменьшается при увеличении плотности растений.
При выращивании томата бифштекс в открытом грунте во Флориде и Калифорнии часто используются междурядья 1,5-1,8 м, в то время как междурядья варьируются от 45 см до 60 см. Такие расстояния обеспечивают плотность посадки примерно 14 800-9250 растений/га. Обаси (2007) обнаружил, что расстояние между растениями 50 см х 50 см привело к более высокому урожаю товарных плодов, чем расстояние между растениями 75 см х 50 см у томата бифштекс. Другое исследование показало, что плотность 91 200 растений/га увеличила урожайность на 40% по сравнению с плотностью 30 400 растений/га (Elattir, 2002). Помидоры для переработки высаживаются с расстоянием между рядами В отличие от этого, виноград, вишня и наследственные индетерминантные сорта высаживаются с плотностью до 7500 растений/га, используя междурядья 1,8-2,1 м.
На оголенных полях посадочные лунки делаются вручную или механически с помощью дырокола на тракторе, в то время как на мульчированных грядках предпочтение отдается последней системе. Посадочные лунки должны быть немного глубже, чем длина корневого корешка, чтобы обеспечить полное покрытие корней и способствовать росту придаточных корней. Ваврина и др. (1996) указали, что глубина посадки оказывает значительное влияние на урожайность томатов. В этом исследовании было установлено, что посадка растений на глубину до зачатков листьев улучшает количество сверхкрупных плодов и их зрелость в первом урожае по сравнению с посадкой растений на уровне верхушки корнеплода. Это может быть связано с более энергичным ростом растений из-за большего доступа корней пересаженных растений и нижней части стебля к основным ресурсам роста, что приводит к увеличению количества обычных и придаточных корней.
Расстояние между культурами и их расположение
Томаты прямого посева обычно высевают в поле в 5-15 раз больше семян, чем желаемое конечное количество растений. На метр длины ряда высевается от тридцати до шестидесяти семян. После появления всходов и появления трех-четырех настоящих листьев растения прореживают до окончательной высоты. Более позднее прореживание позволяет получить нежелательную этиоляцию, а также вызывает большее нарушение корневой системы оставшихся растений. Очень раннее прореживание не рекомендуется, так как оставшиеся молодые растения могут быть поражены вредителями или болезнями, например, червецом или мокрицей. Прореживание на стадии трех-четырех листьев позволяет выбрать самые сильные и здоровые растения для производства.
Плотность популяции культуры будет определяться в зависимости от различных соображений. Здесь важен размер конечного полога. Детерминантные сорта обычно имеют меньший навес, чем индетерминантные, но существуют значительные различия внутри типов. В частности, многие кустовые вишневые томаты имеют очень маленький навес. Размеры полога также зависят от типа почвы, плодородия, орошения и вегетационного периода. Более высокие температуры обычно усиливают вегетативный рост, особенно площадь листьев и длину стебля.
Сорта с концентрированным плодоношением, например, для переработки и однократного сбора, высаживают ближе, чем сорта, которые должны давать урожай в течение более длительного периода с выборочным сбором плодов. Более близкая посадка в определенной степени влияет на концентрацию урожая из-за привычки растений и конкуренции за свет, питательные вещества, почвенные газы и воду, хотя последняя может регулироваться на орошаемых полях (Fery and Janik, 1970,1971; Wilcox, 1970; Zahara, 1970). Более высокая плотность популяции растений в результате увеличения числа первых цветочных гроздей на единицу площади также будет способствовать получению более раннего урожая, но общий урожай не обязательно будет выше (Fery and Janik, 1971).
Если плодородие почвы является ограничивающим фактором для производства сельскохозяйственных культур и по какой-то причине не может быть улучшено выше определенного уровня, оптимальная популяция будет пропорционально ниже. Цифры, приведенные в таблице, относятся к оптимальному расстоянию между растениями и их расположению при наилучших условиях плодородия почвы. При более низких условиях плодородия почвы рекомендуется более низкая численность растений. Аналогично, если доступная почвенная вода ограничена, следует выбрать более низкую численность растений. Например, оптимальная численность растений может быть на 30-50% ниже, если поле будет засеваться вблизи засушливого сезона и орошение не проводится или может проводиться только ограниченное количество воды для орошения. В Израиле было установлено, что для переработки томатов оптимальное количество растений при полном орошении составляет 50 000-60 000 растений на гектар, в то время как в условиях засушливого климата оптимальным будет 30 000-40 000 растений (Гайзенберг, неопубликованные результаты). Плотность посевов также оказывает большое влияние на проникновение и движение воздуха внутри полога. Густая листва увеличивает количество свободной влаги на растении и, следовательно, способствует развитию болезней. Тесный полог также препятствует проникновению химических средств защиты растений.
Таблица. Предлагаемые конечные расстояния между растениями
| Свежая продукция для рынка | |||||
| - куст | |||||
| - шпалера | |||||
| - обрезка и подпорка | |||||
| Для переработки | |||||
На урожайность и качество плодов влияют расстояние между растениями и их расположение. Одиночные растения на каждой точке дают стабильно более высокий урожай и более качественные плоды, чем растения, выращенные в кустах при одинаковом уровне плотности. При более высокой популяции заметного улучшения урожайности и качества плодов не обнаружено. Аналогичные результаты были получены Захарой (1970) и Вилкоксом (1970).
Другие факторы, определяющие расстояние между культурами и их расположение, в основном связаны с удобством управления растениями и сбора плодов. На фермах, выращивающих более одной пропашной культуры, механические операции упрощаются, если ширина грядок одинакова. Это позволяет использовать стандартное расстояние между колесами тракторов. Расстояние между рядами должно быть достаточным, чтобы сборщики плодов могли передвигаться, не повреждая растения. При механизированной уборке расстояние между рядами должно соответствовать техническим характеристикам комбайна.
Управление культурой
Экологические требования
Для получения максимальной чистой прибыли необходимо четкое знание оптимальных условий окружающей среды для выращивания томата. Свет является основным фактором, определяющим урожайность. Хотя производители на открытых полях не могут управлять некоторыми факторами окружающей среды, такими как температура и свет, существуют производственные методы, которые помогают смягчить воздействие неблагоприятных условий, например, удобрение и орошение.
Что касается температуры воздуха, то оптимальный рост томатов происходит при 17-23°C, а прекращается он при максимуме 33°C и минимуме 12°C (Swiader et al., 1992). Сато и др. (2001) обнаружили, что среднесуточная температура выше 25°C снижает плодоношение и закладку семян у детерминантного сорта томата. Плодоношение у большинства сортов снижается, если средняя максимальная дневная температура выше 30°C, а ночная температура выше 20°C во время предзимья (Swiader et al., 1992). Низкие температуры и облучение вызывают неправильное развитие завязи, деформацию цветков, нежизнеспособную пыльцу, пустотность плодов и пятнистое созревание (Rylski et al., 1994).
Подвязывание
Большинство видов томатов нуждаются в подвязывании для поддержания веса листьев и ветвей, а также для того, чтобы плоды не касались почвы и, следовательно, избегали болезней и механических травм. Подвязывание и подпорки также облегчают сбор урожая и позволяют более равномерно вносить пестициды и внекорневые удобрения (Rutledge et al., 1999; Ivors and Sanders, 2010). Кембл и др. (2004) указали, что подвязывание следует проводить при сухой листве (т.е. при отсутствии капель воды), чтобы предотвратить распространение бактериальных заболеваний, таких как бактериальная пятнистость листьев (Xanthomonas spp.).
Существует несколько методов подготовки томатов, которые различаются по стоимости и сложности в зависимости от типа производственной операции. Самым простым является безопорный метод, широко используемый для томата, предназначенного для переработки. Другие виды томатов выращивают с помощью кольев и шпагата, клеток, проволоки или их комбинации (McGraw et al., 2007).
Шпалерная подвязка растений практикуется, если развитие и созревание плодов томатов происходит, когда ожидаются осадки. Для этой цели подходят сильнорослые сорта. Если растения должны быть обрезаны до одного стебля, предпочтительнее использовать индетерминантные сорта. Некоторые сорта при подвязке дают высокий процент деформированных плодов. Подвязка уместна, если вегетационный период короткий или если желательно получить более ранний урожай (Becker-Dillingen, 1956; Knott and Deanon, 1967). В районах с выраженными колебаниями температуры и высокой относительной влажностью подвязка на один стебель в открытом грунте может привести к растрескиванию плодов и значительной потере товарных плодов.
Простая шпалера для томатов состоит из кольев или небольших столбов, вкопанных через определенные промежутки в посадочные грядки, и шпагата на нейлоновой основе для создания клетки вокруг растений (Konsler and Gardner, 1990). Шпагат проходит горизонтально вдоль рядов, и растения обычно подвязывают от четырех до восьми раз, в зависимости от сорта томатов. Детерминантные бифштекс и рома подвязывают в первую очередь до того, как растения достигнут высоты 30 см, а затем повторяют через каждые 20-25 см. В отличие от них, индетерминантные томаты черри, виноградные и репродуктивные томаты необходимо подвязывать до десяти раз (Rutledge et al., 1999; Cornell Cooperative Extension, 2007; Ivors and Sanders, 2010).
Шпалерная подвязка растений может быть выполнена с помощью пар проволоки — предпочтительно оцинкованной — толщиной 1,6 мм, которая крепится к прочным столбам на обоих концах ряда и поддерживается проволокой через каждые 3,0-3,5 метра (рис.). Столбы в конце ряда могут быть закреплены либо прочной проволокой к анкеру на расстоянии 1-1,5 м за пределами ряда, который забивается в почву на глубину 70 см, либо к столбу, который вбивается внутрь ряда, образуя угол 30-40° при вершине двух столбов. Оба столба связываются вместе в верхней части. Растения будут выращиваться между парами проводов (рис.). Пары проволок закрепляются между опорными столбами предпочтительно крючками в два-три раза. Расстояние между парами проволоки должно составлять 20-30 см в зависимости от развития растений. Сильнорастущим сортам может потребоваться 5 или даже 6 пар проволоки на ряд, в то время как другим сортам достаточно 2-3 пар. Длина столбов должна быть от 1,00 до 2,20 м, так как они должны быть заглублены в почву не менее чем на 0,5 м, чтобы выдержать вес растений и плодов при различных погодных условиях.
Подвязывание (рис.) может улучшить готовность плодов на неделю и привести к более высокой урожайности в целом по сравнению с томатами без подвязки (Obasi, 2007). Бхардвадж и др. (2012), работая с томатом Рома, определили, что подпорка томатов увеличила урожай товарных плодов на 25% по сравнению с отсутствием подпорки.
Растения с одним стеблем можно подвязать к деревянному или бамбуковому шесту или привязать к струнам, привязанным свободной петлей к нижней части растения, а сверху к проволоке, натянутой параллельно ряду. Через каждые 3-4 метра проволока будет поддерживаться прочным шестом, аналогично обучению растений в теплице. Обрезка проводится при появлении боковых побегов. Их отламывают, предпочтительно вручную, и не следует позволять им вырастать более чем на 10 см. В некоторых районах выращивания оказалось выгодным выращивать один или два боковых побега под первым соцветием на главном стебле. На боковом побеге оставляют одно цветочное соцветие с одним или двумя листьями на верхушке (Becker-Dillingen, 1956; Knott and Deanon, 1967). В других местах было признано полезным останавливать растения на два-три листа выше 5-7 цветочных соцветий, поскольку в местных климатических условиях поздние плоды не созревают.
Пасынкование
Эта полевая операция проводится для удаления нежелательных боковых ветвей. В зависимости от сорта, эта операция обычно проводится через 2-4 недели после пересадки путем ручного удаления побегов от уровня земли до первичной развилки под первой цветочной гроздью. Большинство производителей круглых томатов во Флориде, Калифорнии и Мексике проводят обрезку побегов на своих культурах в начале вегетационного периода. С точки зрения борьбы с болезнями, предполагается, что ранняя обрезка побегов может быть потенциальной практикой для снижения заражения бактериальной пятнистостью, поскольку она уменьшает количество листвы вблизи почвы, которая может служить начальной точкой проникновения бактерий, и изменяет архитектуру навеса растений, тем самым изменяя потоки воздуха и влаги между листьями (Carlton et al., 1994).
Предполагается, что обрезка также может ускорить раннее плодоношение (Rutledge et al., 1999; Cornell Cooperative Extension, 2007; Ivors and Sanders, 2010). Несмотря на эти сообщения, некоторые исследования показали, что обрезка побегов не нужна для некоторых детерминантных сортов томатов (Kemble et al., 1994; Santos, 2008). Однако другие исследования установили, что обрезка побегов повышает раннюю урожайность, но снижает общую урожайность (Sikes and Coffey, 1976; Carlton et al., 1994). Navarrete и Jeannequin (2000) обнаружили, что при обрезке побегов каждые 21 день диаметр стебля томатов, их энергичность, количество и вес плодов уменьшались. Валлад и Сантос (2010) показали, что легкая обрезка побегов не повышает урожайность томатов с общими и сверхкрупными товарными плодами. В то же время, легкая обрезка не уменьшила тяжесть бактериальной пятнистости на двух сортах круглых томатов. Сильная обрезка (т.е. обрезка растений дважды) снизила сезонную товарную урожайность по сравнению с необрезанными растениями (Vallad и Santos, 2010). Поскольку эта работа выполняется вручную, садоводы должны оценить характеристики сорта, чтобы определить ее целесообразность. В США обрезка бифштексного томата один раз за сезон может стоить 125-200 долларов США/га труда, исходя из оценок производителей и непосредственных наблюдений за производственными полями.
Удобрение томата открытого грунта
Основная страница: Питание растений томата
На легких почвах с крупнозернистым песком и низкой водоудерживающей способностью удобрения будут постоянно вноситься с поливной водой пропорционально внесенной воде. Эта пропорция изменяется в зависимости от стадии развития растений, температуры, условий облучения и анализов почвы или почвенной воды. На средних и тяжелых почвах фосфор и калий, а также большая часть азота вносятся в качестве основных удобрений, а азот может вноситься и в качестве подкормки.
Удобрения могут вноситься либо разбрасываться по всему полю, либо распределяться по грядке и заделываться культивацией. Смешанные удобрения также можно вносить полосами на 3-5 см ниже и рядом с семенами. Если томаты выращиваются путем пересадки, то полоса удобрений должна быть размещена на 7-10 см ниже и на 5 см рядом с рядами, чтобы предотвратить высокую концентрацию соли вблизи молодых корней. Часто все необходимое количество удобрений дается в виде основного удобрения при ленточном размещении. При использовании капельного или бороздкового орошения корневая система ограничена увлажненной зоной, поэтому ленточная подкормка или распределение удобрений по грядкам предпочтительнее, чем разбрасывание (Lippert, Takatori and Whiting, 1964). Во многих областях производства томатов полное стартовое удобрение вносится под семена или рассаду, а основная часть удобрений разбрасывается или вносится на грядку и заделывается.
Азот
Для получения 1 тонны томатов, плодов и навеса, культуре требуется около 1,8 кг фактического азота (Фейгин и Шакиб, 1971). Поскольку эффективность поглощения азота составляет около 75%, количество доступного азота в почве должно составлять около 2,5 кг на каждую тонну плодов. Если томаты выращиваются в условиях низкой температуры почвы или на песчаной почве, соотношение NH4 и NO3 должно составлять 1:1, поскольку повышенное содержание NH4 может негативно повлиять на рост корней (Ганмор-Нойман и Кафкафи, 1980). При теплых почвенных условиях подходит внесение азота в виде аммиака или мочевины. Pill, Lambeth и Hinkley (1978) сообщили, что высокий уровень NH4 вызвал гниль кончиков цветков. На нейтральных и щелочных почвах азот в качестве основного удобрения можно вносить в виде сульфата аммония, водного аммиака или мочевины, как жидкое или твердое удобрение. На кислых почвах предпочтительнее использовать кальциево-аммиачную селитру или аналогичные удобрения с высоким pH. В течение вегетационного периода подкормку можно проводить раствором аммиака или полным смешанным жидким удобрением. При низких температурах предпочтительнее аммиачная селитра, но в теплых условиях подойдет также мочевина или сульфат аммония. Количество азота в качестве основного удобрения на средних и тяжелых почвах не должно превышать 150 кг фактического азота на гектар, иначе верхний слой почвы может быть слишком засолен для хорошего развития растений. При необходимости подкормку можно вносить после появления первых плодов. При низких или высоких температурах или недостаточной освещенности цветки могут опасть или не дать плодов (Levy, 1972; Rylski, 1979b). Если уровень азота очень высок, а плодов мало, растения могут выглядеть вегетативными с большими листьями и длинными междоузлиями.
Если ожидаются неблагоприятные климатические условия для плодоношения, рассчитанное количество азота обычно вносят постепенно с поливной водой после появления первых плодов из расчета 1000-2000 г фактического азота на гектар в день в период развития плодов. Если анализы почвы показали, что весь необходимый азот находится в почве, то перед посадкой все равно обычно вносят 60 кг фактического азота на гектар. Это обеспечит достаточное количество азота в верхней части почвы, чтобы заменить выщелоченный азот между тестированием и посадкой. На очень легких песчаных почвах предпочтительнее непрерывная подача азота через систему орошения. Десять килограммов фактического азота дается в качестве основного удобрения с добавлением 50-250 мг/л в поливную воду, в зависимости от стадии развития растений, анализов почвы и скорости испарения. Если скорость испарения низкая, более высокая концентрация азота будет предпочтительнее, если она не повышает соленость воды до токсичного уровня. Содержание NO3 в почвенной воде должно составлять около 200-250 мг I-1 после посадки и постепенно повышаться до 500-600 мг/л в течение основного периода роста и развития плодов.
Фосфор
Количество доступного фосфора в верхнем слое почвы обычно превышает 35 мг/л (Olsen etal., 1954). При низкой температуре почвы поглощение фосфора происходит медленно, и только относительно высокая концентрация фосфора в непосредственной близости от корней может обеспечить достаточное снабжение растения. Поэтому в таких условиях целесообразно внесение стартового раствора 8 : 24 : 0 (N : P : K), примерно 10 см3 на метр ряда. Это удобрение можно распылить непосредственно на посеянные семена до того, как они будут покрыты почвой. На тропических почвах с pH 4,5-5,0 предпочтительнее использовать фосфат или томас-шлак.
На средних и тяжелых почвах 40-50% фосфорного удобрения заделывается на глубину 30-40 см, а остальное вносится в верхние 10-15 см почвы и обрабатывается ротоватором вместе с азотными и калийными удобрениями. На очень легких песчаных почвах основное удобрение с фосфором вносится из расчета около 1000 кг сахарного фосфата на гектар, заделываемого в верхнюю часть почвы на 10-20 см. При капельном орошении фосфорная кислота в количестве 30-100 см3 на м3 воды вносится в течение всего вегетационного периода в зависимости от размера и стадии развития растений (Сагив и др., 1973; Сагив, Бар-Йосеф и Мини, 1978). При дождевальном орошении либо все фосфорное удобрение вносится в основание перед посадкой, либо часть его в подкормку в виде моноаммонийфосфата (NH4H2PO4). В таком виде фосфор лучше перемещается в почве, чем суперфосфат, и более доступен для растений.
Калий
Нормы внесения удобрений, необходимые для повышения уровня доступного калия в почве до близкого к оптимальному должны учитывать содержание калия в почве. Для повышения уровня калия в большинстве почв потребуется от 500 до 1000 кг KCl или K2SO4. Если уровень калия в песчаных почвах низкий, как это бывает в большинстве случаев, то перед посадкой необходимо внести не менее 1000 кг одного из этих калийных удобрений и заделать их в верхние 10-20 см. При капельном орошении калий можно вносить в пропорции N : K 1 : 1, тогда как для твердых высококачественных плодов предпочтительнее пропорция 2 : 3 или даже 1 : 3. Однако высокая норма калия может снизить общий урожай и вызвать образование относительно мелких плодов (Сагив и др., 1973,1978). Более высокая минерализация почвенной воды, достигаемая при более высоком уровне калийных удобрений, улучшает содержание общего количества растворимых твердых веществ (TSS) в плодах и их вкус (Mizrachi, 1978; Orly, 1984). При высоком содержании калия уменьшается выраженность образования белой ткани в плодах (Hayslip, 1979). Если калий содержится в поливной воде, использование нитрата калия (KNO3) удобно, а иногда и предпочтительнее, особенно в условиях низкой температуры почвы.
Кальций
Если уровень pH ниже 5,6, может потребоваться 1,0-3,0 т/га известняка. Известняк вносится в верхние 30 см почвы не менее чем за два месяца до посадки. Если не ожидается дождя, то вскоре после внесения извести следует провести орошение на глубину около 150 мм.
Микроэлементы
Недостаток второстепенных элементов может возникнуть у растений томатов, особенно в условиях низкого или очень высокого pH на торфяных или песчаных почвах (Wallace, 1961; Sauchelli, 1969). Обычной практикой является добавление смеси микроэлементов в поливную воду в соответствии с рекомендациями производителя микроудобрений. Вносится около 50 см3 смеси на м3 воды. Некоторые из удобрений с микроэлементами можно также вносить путем распыления на растения.
Полив
Если томаты выращиваются в засушливый сезон или в районах, где длительные бездождевые периоды в течение вегетационного периода могут быть ограничением для нормального развития растений и плодов, для достижения максимального урожая используется культура сухого грунта и вспомогательный полив. Однако томаты можно выращивать без полива даже в вышеуказанных условиях с более низкой урожайностью, но высоким качеством плодов при условии, что в почве в сезон дождей накапливается достаточное количество влаги, глубина увлажненного слоя почвы составляет не менее 150 см, а почва обладает высокой водоудерживающей способностью (Rudich et al., 1977a; Rudich, 1979).
Следует выбирать такой вегетационный период, который заканчивается относительно сухим периодом с благоприятной температурой для созревания плодов и сбора урожая. Подготовка почвы и обработка в течение вегетационного периода должны быть такими, чтобы сохранить максимум влаги в почве и предотвратить растрескивание почвы при минимальном нарушении корневой системы. Вспомогательный полив может успешно использоваться при ограниченном водоснабжении (Namne, Geisenberg and Diab, 1973; Rudich, 1975). В испытаниях в четырех районах Израиля, где осадки выпадают только с ноября по март, наилучшие результаты при однократном вспомогательном поливе были получены, когда полив проводился либо через 7 дней после первой завязи плодов, либо когда плоды первых соцветий были полностью развиты. Свежие товарные томаты можно выращивать таким же образом с аналогичными результатами. Необходимо следить за тем, чтобы сорта, выращиваемые в условиях повышенного водного стресса, не были чувствительны к цветущей эндемической гнили. Восприимчивые сорта будут серьезно поражены в таких условиях (Pill, etal., 1978).
Типы орошения
Практикуются три основных типа орошения: по бороздам, верхнее дождевание и капельное орошение.
Орошение по бороздам, безусловно, является самым старым типом орошения и практикуется во многих частях мира из-за его низкой первоначальной стоимости по сравнению с другими системами. Количество подаваемой воды зависит от объема воды, протекающей по бороздам, продолжительности протекания воды и наклона борозды. Бороздовое орошение можно использовать на средних и тяжелых почвах, где можно добиться относительно хорошего горизонтального распределения воды. На легких почвах, где распределение будет в основном вертикальным, эффективность бороздкового орошения будет низкой. Тем не менее, бороздковый полив можно использовать на легких почвах, если борозды расположены достаточно близко к растениям. Планировка поля должна быть такой, чтобы оптимальное распределение воды достигалось при оптимальной длине борозды. Эта система может быть эффективно использована на хорошо выровненной земле, но в неровных условиях это будет очень сложно.
Подвесной дождевальный полив практикуется во многих областях и имеет преимущество относительно простого расположения системы. Дождеватели могут быть постоянно расположены на подходящих расстояниях. Их также можно перемещать по полю либо вдоль ряда от одной станции к другой, либо перемещать оросительные линии в стороны. Если линии перемещаются вдоль рядов, то вся линия, если она установлена на колесах, может быть перевезена трактором от станции к станции. Если линии перемещаются вбок, их необходимо демонтировать и каждую трубу (обычно длиной 12 или 24 м) переносить через поле к следующей станции. Эффективный дождевальный полив может быть достигнут только в том случае, если водопровод на поле имеет стабильное давление и нет сильного ветра.
Капельное орошение было признано наиболее эффективным. Он не зависит от ветра, а поток воды можно легко регулировать с помощью соответствующих регуляторов давления. Проникновение воды в почву можно легко контролировать до оптимальной глубины и влажности. Орошение можно проводить в любое время суток почти со 100% эффективностью. При необходимости подкормка подходящими удобрениями может быть легко осуществлена через систему орошения. Если системы капельного орошения независимы от питьевой воды, то через них можно применять гербициды, системные фунгициды или пестициды.
Система орошения заметно влияет на развитие грибковых и бактериальных заболеваний, а также некоторых клещей. Верхний полив способствует созданию условий свободной влажности, которые обеспечивают хорошую среду для таких заболеваний, как ранняя и поздняя пятнистость (Alternaria и Phytophthora), серая пятнистость листьев (Stemphylium), бактериальная пятнистость (Pseudomonas), бактериальная пятнистость (Xanthomonas) и другие. Влажная земля также способствует развитию плодовых гнилей. Бороздовое и капельное орошение, наоборот, уменьшит распространение указанных болезней, но может способствовать развитию болезней и вредителей, предпочитающих сухие условия, таких как мучнистая роса, красный и желтый паутинный клещ и сыроежки. Учитывая ущерб, который можно ожидать от этих двух групп болезней и вредителей, кажется, что большая часть ущерба будет вызвана условиями свободной влажности в большинстве районов производства томатов. Меры борьбы дорогостоящие и часто не очень полезные, особенно в случае плодовой гнили, когда практикуется дождевальный полив. С помощью имеющихся в настоящее время фунгицидов и акарицидов мучнистую росу и клещей можно контролировать до уровня, не наносящего вреда. Некоторые коммерческие сорта томатов также обладают относительной полевой устойчивостью к мучнистой росе.
Характер почвы и практика орошения оказывают решающее влияние на развитие корней. Корни томатов способны развиваться на глубину 150 см и более в радиусе около 80 см, если они растут в средне- или тяжелой глубокой почве. На легких песчаных почвах они могут проникать только на 60-80 см (Сагив и др., 1973). Неглубокие почвы с непроницаемыми слоями еще больше ограничат корневую систему. Хорошо развитая корневая система снижает стрессовые условия в случае внезапных высоких температур или сухих ветров (Portas and Dordio, 1980; Salter and Goode, 1967). Распространение корней в почве и объем почвы, заселенной корнями, может быть одним из ориентиров для принятия решений о периодичности полива и количестве воды, которое необходимо давать при каждом поливе. Чем больше объем почвы, заселенной корнями, тем длиннее (10-14 дней) могут быть интервалы между поливами, в то время как при более мелкой корневой системе предпочтительный интервал составляет 1-5 дней. Более точное планирование может быть осуществлено в соответствии со скоростью испарения на стадии развития растений и с помощью одного из трех способов измерения: гравиметрического, тензиометрического или нейтродиффузионного. Если корневая система хорошо развита и водоудерживающая способность почвы хорошая, полив можно проводить через более длительные промежутки времени без ущерба для растения. Процент общего содержания растворимых твердых веществ, особенно важных для переработки томатов, будет увеличен за счет более высокого напряжения воды в период роста и созревания плодов, но только при условии, что корневая система хорошо развита (Rudich, 1979; Rudich et al., 1977a). Было бы трудно вырастить растение с высоким напряжением воды в открытом грунте, когда корневая система ограничена верхним слоем почвы, хотя это может быть возможно при использовании хорошо контролируемых систем капельного орошения. Почва должна быть увлажнена на ту глубину, на которую предполагается рост корней, предпочтительно до посева или пересадки. Если осадков недостаточно, потребуется ранний полив. Большое количество воды, вносимое после посева или пересадки, может быть вредным для растений из-за временного заболачивания. После укоренения растений полив можно отложить на одну-три недели или более, в зависимости от почвы и климатических условий. В то время как верхний слой почвы может испарить большую часть воды, корни будут вынуждены проникать в более глубокий слой (Salter and Goode, 1967). В дальнейшем интервалы между одним поливом и другим будут зависеть от почвы и температуры: 5-10 дней при поливе по бороздам, 10-14 дней при дождевании сверху и 2-5 дней при капельном орошении.
Показания тензиометра или нейтронного диффузора покажут, когда следует проводить полив, как только будет установлен оптимальный уровень влажности. Затем количество воды можно рассчитать в соответствии со скоростью испарения. Как правило, коэффициент замены воды, связанный с измерением испарения из поддона класса А, составляет 0,2-0,3 после прореживания для прямого посева или пересадки. После завязывания первых плодов он может повыситься до 0,5 и до 0,9 во время завязывания и развития плодов. При капельном орошении интервалы между поливами в бездождевой период могут быть либо постоянными, либо интервал между поливами может определяться в соответствии с показаниями тензиометра. На глубоких средних и тяжелых почвах, когда после появления первых плодов развивается хорошая корневая система, показания тензиометра на глубине 60 см будут основным ориентиром для принятия решения. Тензиометры, установленные на глубине 90 см, покажут, было ли внесено слишком мало или слишком много воды. На более ранних стадиях развития растений наиболее показательны тензиометры, установленные на глубине 30 см. На легких или неглубоких почвах тензиометры устанавливаются на глубине 20, 40 и 60 см. Обычно направляющий тензиометр устанавливается на 40 см после завязывания первого плода, а контрольный — на 60 см. Интервалы между поливами с помощью дождевальных установок обычно составляют 7-14 дней в бездождевые сезоны. Более короткие интервалы способствуют распространению болезней растений и плодов. При поливе по бороздам возможность обеспечения дозированного количества воды довольно ограничена. На практике интервалы будут соответствовать погодным и полевым условиям и в значительной степени зависеть от местного опыта.
Производство в засоленных условиях
Если томаты будут выращиваться на засоленных почвах, то перед посадкой почву необходимо выщелочить. Для этого потребуется 2000-5000 м3/га воды. Если томаты орошаются водой с соленостью выше 1,5 миллимоль/л, полезно орошать чаще и большим количеством воды, чем скорость испарения, чтобы поддерживать низкую соленость почвы и вымывать накопленные соли из корней. Это означает, что полив должен осуществляться каждый день или даже два раза в день. Нормальная урожайность может быть получена только в том случае, если почва песчаная с хорошей водопроницаемостью и если применяется капельное орошение. Полив по бороздам не будет эффективным при засоленной воде и почве, и урожайность может быть очень низкой. Орошение с помощью верхних дождевальных установок в условиях засоления может вызвать ожог листьев из-за накопления солей на листве. Тем не менее, качество и вкус плодов улучшаются при орошении томатов соленой водой (Mizrachi, 1978), но на средних и тяжелых почвах урожайность может значительно снизиться (Orly, 1984).
Потребность культуры в воде
Количество воды, необходимое культуре, зависит от стадии развития растения, преобладающих температур, скорости испарения, типа почвы и, как упоминалось выше, качества воды. Если томаты выращиваются в условиях засоленной почвы, поглощение воды растениями будет ниже, чем при нормальных условиях (Orly, 1984). Количество воды, которое необходимо дать растению, также зависит от количества осадков и количества воды, накопленной в почве в результате дождей, предшествующих выращиванию томатов. В целом, можно предположить, что количество воды, которое необходимо добавить, если во время культуры не выпадет ни одного дождя, составит 2000-6000 м3/га, а в условиях чрезвычайно теплого климата пустыни даже 8000-10 000 м3/га.
Испытания, проведенные на экспериментальной ферме Акко в Израиле Рудичем (1980), показали влияние количества воды на урожайность плодов и содержание TSS в плодах. Чем больше воды, тем выше урожай и ниже TSS. По той же причине свежие рыночные томаты, выращенные в условиях стресса, будут вкуснее, а срок их хранения немного увеличится. Условия водного стресса могут быть достигнуты путем уменьшения нормы полива или, если в корневой зоне накопилось достаточно доступной воды для поддержания растения в хорошем состоянии, полив может быть прерван. Раннее прекращение полива практикуется только для томатов, которые будут собираться однократно, например, томаты для переработки. Решение о прекращении орошения при переработке томатов должно приниматься с учетом возможного влияния орошения на качество плодов, особенно на содержание TSS, а также возможной опасности плодовой гнили. Это было бы более критично при верхнем дождевании. Если используются механические комбайны, поверхность почвы должна быть достаточно сухой для беспрепятственной работы комбайна. На средних и тяжелых почвах интервал между последним поливом дождеванием и сбором урожая должен составлять 25-30 дней, в зависимости от почвенных и климатических условий. В очень теплых районах орошение можно продолжать до 10-12 дней до сбора урожая.
Борьба с сорняками
Борьба с сорняками на томатных полях зависит от системы производства и сорта томатов. Сорняки конкурируют с культурой за основные факторы, такие как вода, питательные вещества и свет. При выращивании на открытом грунте необходимо бороться с сорняками как между рядами томатов, так и между растениями. При выращивании с использованием пластиковой мульчи и фумигации методы борьбы с сорняками значительно отличаются от системы «голой земли». Это происходит отчасти потому, что, помимо фумигации, пластиковая мульча действует как физический барьер для роста рассады сорняков. Таким образом, сорняки в основном появляются в посадочных лунках и между рядами. Тип томата также играет важную роль в принятии решения о том, когда следует бороться с сорняками. Например, томаты для переработки требуют меньше применения гербицидов или проходов культиватора, чем томаты на опорах, потому что первые имеют тенденцию быстрее покрывать землю и снижать конкуренцию со стороны сорняков, чем вторые, и цикл производства намного короче для томатов, предназначенных для переработки.
Типичное управление сорняками в экономически важном производстве томатов в открытом грунте можно разделить на пять стратегий или методов борьбы:
- ручной;
- механический;
- химический;
- культурный;
- интегрированный.
Ручная борьба с сорняками заключается в удалении или срезании сорняков голыми руками или с помощью основных орудий, таких как мотыги, ножи и мачете. Она характерна для небольших домашних или общественных огородов и натурального сельского хозяйства. Он чрезвычайно эффективен, когда сорняки маленькие и не наносят большого вреда урожаю, но требует много времени и особенно дорог в развитых странах.
Механическая борьба с сорняками использует оборудование, приводимое в действие топливом или животными, такое как плуги, культиваторы, косилки и бороны, для удаления сорняков из почвы. Обычно она используется для борьбы с сорняками в междурядьях и вокруг полей. Это может быть очень эффективным для больших полей томатов, но для этого необходимо приобрести или арендовать оборудование для обработки. Частые и неглубокие культивации в системах с голой землей являются предпочтительными, чтобы минимизировать повреждение корней томатов (Ivors and Sanders, 2010). Этот метод также удобен для удаления сорняков в конце сезона на голой земле, томатах без колышков, что делает его бесполезным для большинства детерминантных культур томатов бифштекс, а также для индетерминантных сортов черри, винограда, гроздей и семейных реликвий после колышков.
Химическая борьба с сорняками основана на использовании гербицидов, которые предназначены для нарушения жизненно важных метаболических функций или структур целевого вида. На рынке представлено несколько до- и послевсходовых гербицидов, доступность которых меняется от страны к стране. Во многих странах мира, например, в США и Мексике, применение гербицидов в открытом грунте имеет решающее значение для борьбы с проблемными сорняками. Как правило, на песчаных почвах или почвах с высоким содержанием органического вещества используется самая низкая доза из рекомендуемых норм. Рекомендуется выбирать гербицид или комбинацию гербицидов, исходя из специфики сорняков, присутствующих на каждом поле, поскольку не каждый гербицид контролирует все сорняки. При выращивании на открытом грунте довсходовые гербициды вносятся в почву после создания грядок для предотвращения роста сорняков. Эта практика дополняется однократным или многократным применением гербицидов в течение сезона для борьбы с сорняками в междурядьях с помощью селективных или экранированных неселективных гербицидов. При использовании пластикового мульчирования значительная часть сезонной борьбы с сорняками достигается фумигацией. Однако может потребоваться применение селективных гербицидов для борьбы с сорняками, проникающими сквозь мульчу, такими как Сыть круглая (Cyperus rotundus) и Cyperus esculentus. Другие гербициды могут потребоваться для внесения в середину ряда, как описано для культуры на голой земле.
Культурная борьба с сорняками зависит от методов, которые повышают конкурентоспособность культуры и/или уменьшают вмешательство сорняков. Примерами таких методов являются использование свободных от сорняков пересадочных растений, выращивание здоровых и энергичных растений путем манипуляций с удобрениями и поливом, использование соответствующей подготовки грядок и рекомендуемых междурядий, а также борьба с другими вредителями, такими как болезни и насекомые (Culpepper, 2010).
Интегрированная борьба с сорняками использует комбинации двух или более методов борьбы. Она широко считается устойчивым методом борьбы с сорняками на сельскохозяйственных культурах, включая томаты. Типичным примером такой стратегии борьбы является использование мульчи для подавления сорняков и улучшения урожайности, а также применение довсходовых гербицидов для снижения вероятности появления проблемных сорняков в середине ряда.
Гербициды
Гербициды, рекомендованные в США для борьбы с проблемными сорняками на полях томатов (адаптированы для условий Флориды). Приведенные гербициды не являются рекомендацией к использованию, необходимо следовать конкретным рекомендациям на этикетке с учетом требований российского законодательства.
| Действующее вещество | Группа гербицидов | Контролируемые сорняки и комментарии |
| Перед посадкой и/или довсходовым способом | ||
| Карфентразон | Ингибиторы протопорфириногеноксидазы | Появившиеся широколистные растения |
| EPTC | Ингибиторы синтеза липидов | Однолетние широколистные и злаковые травы, а также желтая/пурпурная осока. Рекомендован для пересаженных томатов, выращенных на мульче низкой плотности |
| Флумиоксазин | Ингибиторы протопорфириногеноксидазы | Однолетние широколистные и злаковые травы |
| Галосульфурон | Ингибиторы ацетолактатсинтазы | Широколистные и желтая/пурпурная осока. Только два применения за сезон |
| Лактофен | Ингибиторы протопорфириногеноксидазы | Широколистные. Применять только в середине ряда с помощью опрыскивателей с защитой или капюшоном. Вызывает чрезмерное повреждение, если применяется на зеленую листву или плоды |
| S-метолахлор | Ингибиторы синтеза цепных жирных кислот | Однолетние широколистные растения, травы и желтый орех. Вносить в середину ряда |
| Напропамид | Ингибиторы синтеза цепей жирных кислот | Однолетние широколистные и злаковые травы. Для томатов прямого посева или пересадки. Вносить в хорошо обработанную почву, которая достаточно сухой, чтобы обеспечить тщательное заделки на глубину 5 см. |
| Оксифлуорфен | Ингибиторы протопорфириногеноксидазы | Широколиственные и некоторые травы и осоки. Должен иметь 30-дневный интервал между обработкой и посадкой для пересаженных томатов |
| Паракват | Распределители электронов фотосистемы I | Всходы широколиственных растений и трав. Применять в качестве предпосадочной обработки обработка |
| Пеларгоновая кислота | Неизвестно | Всходы широколиственных и травянистых растений. Применяется как предпосадочная обработка перед сжиганием растений обработка |
| Пендиметалин | Ингибиторы сборки микротрубочек | Травы. Не следует применять под пластиковой мульчей |
| Римсульфурон | Ацетолактатсинтаза ингибиторы | Однолетние широколиственные растения. Требуется дождь или орошение для активации |
| Трифлуралин | Ингибиторы сборки микротрубочек | Широколистные однолетние |
| Послевсходовые | ||
| Карфентразон | Ингибиторы протопорфириногеноксидазы | Появившиеся широколистные растения. Внесение препарата только в середину ряда |
| Клетодим | Ингибиторы ацетил-КоА карбоксилазы | Многолетние и однолетние травы |
| DCPA | Синтетические ауксины | Однолетние травы и некоторые широколиственные растения |
| Галосульфурон | Ингибиторы ацетолактатсинтазы | Мелкосеменные широколиственные и орехоплодные растения |
| Лактофен | Ингибиторы протопорфириногеноксидазы | Широколистные. Вносить в середину ряда только с помощью опрыскивателей с защитой |
| S-метолахлор | Ингибиторы синтеза цепных жирных кислот | Однолетние широколистные растения, злаки и желтый орех. Вносить в середину ряда |
| Метрибузин | Ингибиторы фотосистемы II | Всходы, мелкие широколистные и злаковые сорняки. Применять после укоренения рассады или после достижения растениями прямого посева стадии пяти настоящих листьев. |
| Паракват | Распределители электронов фотосистемы I | Всходы широколиственных растений и трав. Применять в качестве предпосадочной обработки для уничтожения ожогов |
| Пеларгоновая кислота | Неизвестно | Появившиеся широколистные растения и травы. Прямое опрыскивание в середине рядка |
| Римсульфурон | Ингибиторы ацетолактатсинтазы | Широколистные и злаковые травы |
| Сетоксидим | Ингибиторы ацетил-КоА карбоксилазы | Травы |
| Трифлоксисульфурон | Ингибиторы ацетолактатсинтазы | Широколистные и орехоплодные. Прямое опрыскивание основания пересаженных растений томатов |
Плодоношение
Когда ночные температуры ниже 10-12 °C, а дневные температуры не выше 20-22 °C, пыльца может быть нежизнеспособной или не может свободно рассеиваться из пыльцевых мешков. При ночных температурах 20-22 °C и дневных температурах 32 °C и выше может возникнуть аналогичная ситуация, и у некоторых сортов рыльце может удлиниться, а рыльце выпятиться и таким образом предотвратить опыление (Levy, 1972). Если на растении образуется много жизнеспособной пыльцы, то только встряхивание цветка высвободит ее из пыльников и, следовательно, улучшит плодоношение (Rylski, 1979b; Rylski et al., 1984). Однако если пыльцы образуется мало, то встряхивание цветка и гормоны роста для завязывания плодов вместе улучшат завязывание плодов больше, чем использование только гормонов. Гормоны следует применять через два дня после встряхивания, иначе они мешают росту пыльцевой трубки. Если жизнеспособная пыльца не образуется, следует применять только гормональные опрыскивания.
В открытом грунте все растение встряхивают для высвобождения и распространения пыльцы (Gan-More et al., 1983; Rylski et al., 1984). Это можно сделать с помощью ранцевого опрыскивателя с максимальным давлением и небольшим объемом чистой воды. Капли воды должны быть настолько крошечными, что их едва можно увидеть на растениях. В Институте сельскохозяйственной инженерии Института Вулкани в Израиле был разработан навесной на трактор импульсный воздушно-струйный шейкер (Rylski et al., 1984). Испытания с этим шейкером дали общее повышение урожайности на 15% больше плодов, а отдельные плоды весом 90 г и более увеличились на 21%. Встряхивание следует проводить каждые 4-7 дней, при появлении новых цветков.
Реакция растения на обработку гормонами зависит от температуры, относительной влажности в момент применения и через несколько часов после этого, а также от стадии развития. Гормоны могут вызвать задержку роста и деформацию листьев, если их было внесено слишком много. Высокие концентрации также могут вызвать деформацию плодов или увеличить небольшие деформации, ранее вызванные низкими температурами во время завязывания цветка (рис.). При использовании гормонов роста чаще всего наблюдается пухлость плодов, но уровень используемого гормона может влиять на выраженность пухлости (Rylski, 1979b). У некоторых сортов плоды в любом случае будут неправильной формы и пухлыми. Эти сорта не следует выращивать в то время года, когда необходимо опрыскивание гормонами (Rylski, 1979a).
Гормон роста, наиболее часто используемый в условиях открытого грунта, — это N-метатолилфталаминовая кислота. Коммерческие соединения, которые продаются под разными торговыми названиями, должны использоваться в концентрации, соответствующей условиям выращивания. Если растения томатов приучены к одному стеблю, следует опрыскивать только цветочные соцветия, не опрыскивая точку роста. В противном случае гормон окажет временное тормозящее действие на дальнейший рост и, следовательно, задержит урожай или даже снизит его. У детерминантных сортов опрыскивается все растение. Цветочные соцветия обычно разбросаны внутри и на вершине навеса. Цветочные соцветия, которые необходимо опрыскивать, находятся близко к точке роста, и гормональный спрей достигнет их. По этой причине концентрацию баковой смеси следует измерять очень тщательно, чтобы предотвратить или свести к минимуму возможный ущерб. В любом случае, следует очень тщательно следовать рекомендациям, данным производителем коммерческого препарата. У детерминантных сортов первое опрыскивание следует проводить не ранее, чем через 3-4 соцветия, развившихся до антезиса, иначе рост будет замедлен. Следующее опрыскивание проводится после развития новых бутонов и цветков. Цветочные бутоны длиной 8-10 мм будут восприимчивы к химикату, а открытые цветы будут восприимчивы до тех пор, пока лепестки имеют ярко-желтый цвет. Интервал между обработками должен составлять 10-20 дней. Применение гормонов можно повторять до тех пор, пока климатические условия будут неблагоприятны для естественного плодоношения.
Сбор урожая и обработка
В зависимости от вида томатов и рынка сбыта, урожай может быть собран на разных стадиях созревания. Например, спелые помидоры для местного потребления и рынков обычно собираются вручную, когда по крайней мере одна треть плодов становится розовой или красноватой. Это позволяет плодам оставаться свежими не менее недели. Сбор урожая следует проводить в идеале рано утром, как только влага исчезнет с поверхности плодов, или в конце дня после полудня. Это делается для того, чтобы избежать сбора плодов при высоких температурах, что приводит к потере упругости и восприимчивости к грибкам и бактериям во время транспортировки.
Плоды следует собирать с большой осторожностью, чтобы избежать ушибов и травм, снижающих качество. Плоды следует помещать в ящики для сбора или специализированные пластиковые контейнеры и располагать так, чтобы соседние чашечки или цветоносы не касались кожицы соседних плодов. После сбора плоды не должны подвергаться воздействию прямых солнечных лучей или лежать на полу, их необходимо транспортировать к месту назначения в прохладном или холодном хранилище, если это возможно. Другие рекомендации по послеуборочной обработке зависят от потребностей рынка. Однако в большинстве случаев плоды должны храниться при температуре от 4°C до 10°C и высокой относительной влажности (> 80%).
Сбор урожая детерминантных томатов Бифштекс начинается через 65-80 дней после пересадки и продолжается один или два раза в неделю, в зависимости от сорта, управления, потребностей рынка и условий окружающей среды. Плоды могут быть собраны с чашечкой или без чашечки, в зависимости от требований рынка. В зависимости от сорта урожай собирают целыми гроздьями или отдельными плодами. Для сбора гроздей следует использовать предварительно продезинфицированные ножницы или секатор, срезая соцветия плодов как можно ближе к плодоножке. Отдельные плоды можно собирать вручную, слегка поворачивая плодоножку перед выдергиванием, пока позволяет зрелость плодов.
Классы зрелости и спелости для свежих рыночных томатов следующие: незрелый, зрело-зеленый А, зрело-зеленый В, зрело-зеленый С, переломный, переходящий, розовый, светло-красный, красный, полностью красный (Cantwell and Kasmire, 2002). Эти уровни зрелости основаны на морфологии и структуре поверхности, внешнем цвете, внутреннем цвете и структуре (Reid, 2002).
На крупных полевых работах в США и Мексике, требующих транспортировки томатов на большие расстояния, плоды собирают на стадии зрелой зелени, когда полностью сформированы семена и сочные локулы. Сборщики томатов используют ведра для сбора плодов и помещают их в большие контейнеры, вмещающие 400-600 кг плодов. Затем томаты транспортируются в упаковочные цеха, где их сбрасывают на конвейер, ведущий к хлорированной воде (100-150 мг Cl на литр). После этого плоды сортируются на особо крупные (более 7 см в диаметре), крупные (7-6,4 см в диаметре), средние (6,3-5,7 см в диаметре) и отбракованные (менее 5,7 см в диаметре или плоды с видимыми дефектами или повреждениями). Их помещают в картонные коробки и хранят при температуре 13-16°C в течение нескольких недель. Во многих случаях томаты обрабатывают этиленом в концентрации не менее 100 мл/м3 до тех пор, пока терминальный конец плода не начнет розоветь (Csizinszky, 2005). В Калифорнии, как и в других частях света, томаты для переработки собирают механическим способом за один раз, когда плоды созревают. Томпсон (2002) указал, что томаты для переработки собирают машинным способом, поскольку травмы не оказывают существенного влияния на качество переработанного продукта.
Томаты, предназначенные для свежего рынка
Помидоры для свежего рынка должны быть упругими, целыми и здоровыми, хорошего качества хранения и равномерно окрашенными. Степень спелости на момент сбора урожая зависит как от требований рынка, так и от времени, необходимого для транспортировки от производителя до розничного продавца. Некоторые рынки предпочитают «переходные» плоды, которые частично зеленые, а другие предпочитают полностью красные плоды. В целом, можно предположить, что зеленые плоды, хранящиеся при температуре 10 °C, могут храниться в течение 7-14 дней в зависимости от сорта. Однако при более высоких температурах процесс созревания будет ускорен.
Розовые плоды могут безопасно храниться при температуре от 12 до 15 °C в течение 4-8 дней, а некоторые сорта могут храниться 10-12 дней и даже дольше. Большинство сортов в конце этого периода хранения становятся красными и могут храниться при комнатной температуре в течение 5-10 дней до употребления (Berkai-Golan and Fuchs, 1980; Berkai-Golan and Kopeliovitch, 1980; Risse, Moffit and Dow, 1981). Температура окружающей среды в момент сбора урожая должна учитываться в отношении частоты сбора урожая и стадии созревания, поскольку она влияет на процесс созревания. Высокие температуры требуют сбора урожая на более ранней стадии созревания, чем низкие температуры. Решение должно приниматься с учетом условий транспортировки и возможных температур хранения, а также характера сорта. Большинство сортов с генами nor или rin следует собирать, когда они полностью окрашены в розовый или красный цвет. В противном случае они могут не набрать красный цвет (Buesher etal., 1981).
Если томаты перевозятся на большие расстояния и находятся в пути несколько дней, может потребоваться предварительное охлаждение, поскольку охлаждение в пути будет слишком медленным и поэтому неэффективным. Процедуры предварительного охлаждения описаны Касмиром (1977).
Для достижения высокого процента равномерно окрашенных плодов может потребоваться ежедневный сбор. Однако, помимо стремления получить высокий процент плодов первого сорта, необходимо подсчитать экономию от вложения сравнительно большего количества труда. Чем чаще собираются плоды, тем больше труда необходимо затратить на количество собранных плодов. Для принятия решения о частоте сбора урожая необходимо учитывать рыночные условия, стоимость и наличие рабочей силы, а также дневную скорость созревания (Salter, 1973a).
У некоторых сортов чашечка прилипает к плоду, и ее удаление может травмировать плод и открыть рану. Патогенные микроорганизмы могут проникнуть внутрь и вызвать раннюю гниль плода. Любая рана может усилить выработку этилена, и процесс созревания и старения будет происходить быстрее, чем в цельном плоде того же физиологического возраста. Поэтому эти сорта следует продавать с чашечкой. Если плоды с чашечкой не соответствуют требованиям рынка, следует выбирать сорта, которые можно собирать без чашечки или удалять чашечку, не травмируя плод. Многие бесштамбовые сорта подходят для этой цели. Некоторые рынки предпочитают плоды с чашечкой, потому что по внешнему виду можно определить свежесть плода. Если плоды нужно хранить или они должны путешествовать в течение нескольких дней, чашечка может завянуть, и привлекательность продаж плодов с чашечкой снизится. Плоды с чашечкой и длинной плодоножкой гораздо сложнее обрабатывать, чем плоды с короткой плодоножкой или вообще без чашечки. Длинный конец плодоножки может привести к травме плода, если только плоды не упакованы таким образом, чтобы предотвратить травму, но небольшие раны могут возникнуть даже во время транспортировки плодов с поля до места упаковки. Сорта с длинными плодоножками, которые невозможно легко удалить, могут оказаться непригодными для коммерческого использования.
Сортировка, калибровка и упаковка плодов должны производиться предпочтительно в помещении, предназначенном для упаковки, но в полевых условиях это не всегда целесообразно. Если погодные условия позволяют, эта операция часто выполняется в поле, при условии, что могут быть достигнуты качественные сорта и упаковка в соответствии с требованиями рынка. Для более сложных рынков и если требуется транспортировка на большие расстояния и хорошие условия хранения, сортировка, сортировка и упаковка должны производиться в специальных упаковочных цехах, хорошо защищенных от жары, ветра и дождя и оснащенных оборудованием для охлаждения, мойки и сортировки.
Сортировка и сортировка должны проводиться в соответствии с требованиями рынка или правилами маркетинга. Это относится к целостности, здоровости, пухлости (пустотелости), цвету и размеру плодов. Первые три показателя в любом случае требуют человеческой оценки и труда, в то время как сортировка по цвету может быть выполнена с помощью сортировщика, оснащенного фотоэлектрическими элементами. Плоды с серой стенкой или пятнистой окраской не будут надежно распознаваться фотоэлектрической сортировкой, и их следует сортировать вручную. Сортировка по размеру плодов производится либо по диаметру, либо по весу. Большинство сортировщиков работают по диаметру, а другие сортируют по весу. В этом случае весовой сорт может быть адаптирован к размерному классу определенного сорта. При выборе типа сортировщика цветов и сортировщика размеров следует учитывать экономические характеристики каждой машины, количество обрабатываемых плодов и возможности машины, качество работы в отношении сортировки и мягкости обработки, и, конечно, цену машины. Некоторые машины могут быть очень эффективными, но могут повредить плоды тем или иным способом. Часто повреждение может быть настолько незначительным, что его невозможно обнаружить сразу, а в условиях обычного маркетинга, когда плоды продаются сразу и ожидается короткий срок хранения, такие машины были бы полезны, особенно если они предпочтительнее по другим причинам, таким как производительность и цена. Небольшие дефекты, вызванные давлением любого рода, будут вредны через 2-4 дня после сортировки. Подробное описание типов сортировочных машин и принципов их работы приведено в Salter (1973b).
Плоды упаковываются в картонные, деревянные или пластиковые ящики или корзины, содержащие 2,5, 5,4 или 6 кг томатов, или в потребительские упаковки по 0,5 кг или 1 кг, в зависимости от конкретного рынка. На каждой упаковке указывается размер, вес, цвет, сорт, торговая марка производителя или упаковщика, а иногда и дата упаковки. Некоторые упаковщики заворачивают отдельные плоды в мягкую бумагу с привлекательным цветом или принтом, другие заворачивают только некоторые плоды в одну упаковку, чтобы определенный рисунок завернутых и незавернутых плодов создавал привлекательную экспозицию. Расположение плодов в упаковке всегда должно быть упорядоченным, и для предотвращения смещения слоев плодов могут быть вставлены соответствующие картонные или пластиковые перегородки. Если плоды в упаковке упакованы слишком неплотно, они могут потерять свой внешний вид или качество.
Движение воздуха между упаковками имеет большое значение, поэтому необходимо предусмотреть соответствующие отверстия. Желательны максимальные отверстия без угрозы для стабильности упаковки. Невентилируемые упаковки будут страдать от накопления этилена и раннего увядания плодов. В некоторых местах используется хранение в контролируемой атмосфере, особенно при транспортировке на большие расстояния, которая занимает несколько дней. Между слоями плодов в упаковке и на дне очень полезно использовать листы пенопласта с соответствующей перфорацией для предотвращения повреждения плодов. Если плоды перевозятся на большие расстояния с возможной перегрузкой с одного транспортного средства на другое, то всегда рекомендуется использовать листы пенопласта. Упаковки либо открыты сверху, либо закрыты крышкой. Открытые сверху лотки из картона или пластика могут иметь фланцевую платформу с каждой стороны, или могут быть закрыты бумагой или перфорированным целлофаном с (или без) причудливой печатью, наклеенной на лоток. Если используются упаковки без крышки, они должны иметь удлиненные угловые стойки для штабелирования. Для некоторых местных рынков, в местах, где можно договориться о возврате порожняка, можно использовать легкие деревянные ящики, вмещающие 10-15 кг.
Томаты, предназначенные для переработки
При продолжительных сухих погодных условиях дата сбора урожая должно быть спрогнозировано, а время поставки плодов согласовано между производителем и переработчиком. При оптимальных климатических условиях и при условии, что никакие основные болезни растений или вредители не повреждают листву растений, оптимальным временем для начала сбора урожая на поле будет момент, когда 90% плодов станут красными или розовыми. Сорта, плодоносящие с хорошими характеристиками для хранения, могут быть собраны в течение 5-10 дней без заметной потери веса. Но если листва повреждена, а плоды не защищены, сбор урожая следует начинать раньше. Задержка с уборкой урожая приведет к потере товарных плодов и большему количеству выбраковки перезревших плодов. Ожидается появление плесени и потеря веса спелых плодов. Эти потери обычно не компенсируются дополнительными красными плодами, полученными в результате созревания последнего зеленого плода на растении. В этом контексте необходимо учитывать ежедневное количество плодов, которое может быть собрано. Это количество может быть ограничено либо условиями управления на ферме, либо количественными ограничениями перерабатывающего предприятия. Иногда может потребоваться ранний сбор урожая, до достижения 90% спелости. Принятие решения о том, когда собирать урожай, облегчается, если образцы берутся из разных мест поля. Пять метров длины грядки в 4-6 местах поля обычно являются репрезентативными для равномерных условий выращивания. Растения выдергивают, встряхивают, а плоды сортируют на красные, розовые, зеленые и отбраковывают. Плоды каждой из четырех категорий следует взвесить и подсчитать их процентное содержание. Когда плоды подсчитываются, а не взвешиваются, к весу зеленых плодов следует добавить около 10% из-за относительно небольшого веса этой категории.
Помидоры для переработки в большинстве стран-производителей собирают с помощью однократного уничтожающего сбора. Все растение либо срезается на уровне земли, либо выдергивается вручную и встряхивается до тех пор, пока плоды не опадут. Затем плоды, пригодные для переработки, собирают вручную или механически в бункеры, полувагоны или тандемные прицепы грузовиков и перевозят на перерабатывающий завод. Все современные сорта томатов, предназначенные для переработки, подходят для этой процедуры сбора урожая благодаря очень концентрированному плодоношению и способности сохранять спелые плоды на лозе без порчи. Плоды сохраняются 25-35 дней после полной спелости, поэтому 90-95% плодов, собранных за один раз, можно использовать для переработки. Кроме того, консистенция плодов такова, что их можно собирать механически и перевозить навалом с высотой загрузки 1,0-1,5 м без повреждения плодов до степени их отбраковки в промышленности.
Практика однократного уничтожения урожая особенно экономична. Ручной сбор потребует 3-5 часов труда на метрическую тонну, в то время как машинная уборка может быть выполнена с бригадой из 6-15 человек на комбайне, собирающих 20-30 тонн в час. При электронной сортировке достаточно 7 человек, тогда как при ручной сортировке потребуется бригада из 10-20 человек. Некоторые производители новых комбайнов заявляют о производительности 30-40 тонн урожая в час при экипаже из 6 человек. Эти цифры не включают рабочую силу, необходимую для транспортировки (Shaw, 1980; O’Brien, 1979; O’Brien and Singh, 1982). В некоторых странах, где томаты собирают в сезон дождей и где рабочая сила стоит недорого, фермеры предпочитают собирать плоды выборочно два или три раза, чтобы получить более высокий урожай, поскольку в условиях сильного дождя спелые плоды быстро портятся.
Принцип работы механических комбайнов заключается в следующем. Машина является либо самоходная или на тракторной тяге, проезжает по убираемому ряду. Режущие ножи отделяют весь навес и плоды от корней на глубине 2-5 см от поверхности почвы. Козырек и плоды перевозятся на элеваторе к встряхивателю, который заставляет плоды падать на другой элеватор, который везет плоды на движущихся резиновых лентах перед рабочей бригадой. По пути следования устанавливаются определенные устройства, отделяющие большую часть комков и рыхлой почвы от плодов. Некоторые комбайны оснащены всасывающими вентиляторами на верхней части движущихся сортировочных лент для удаления листьев и других частей растений. Если комбайн оснащен электронным сортировщиком цветов, он устанавливается в конце сортировочного стола. Большинство цветовых сортировщиков могут отделять зеленые плоды от красных, а другие могут отделять комья почвы, которые не больше самих помидоров. Затем плоды перемещаются лентами в сторону комбайна и попадают на элеватор, который сбрасывает их в бункеры, полувагоны, грузовики или прицепы для транспортировки. Люди, находящиеся рядом с движущимися сортировочными лентами, должны отбрасывать гнилые плоды, крупные части растений и комья, которые не могут быть или не были удалены соответствующими механическими устройствами комбайна. Эффективность уборки зависит от качества подготовки земли, количества плодов на поле и их качества, количества плодов, собранных за определенное время, эффективности механического удаления комков и другого нетоматного материала, а также от того, должна ли цветовая сортировка выполняться людьми или она осуществляется электронным сортировщиком (O’Brien and Singh, 1982). И последнее, но не менее важное, эффективность зависит от технического обслуживания и механической надежности комбайна.
Качество плодов, поставляемых на перерабатывающее предприятие, обычно указывается в контракте между производителем и переработчиком. Стандарт качества может касаться цвета, процента зеленых и розовых плодов, сухих или мокрых ран, плесени, материала, отличного от томата, чашечки на плоде, перезрелости, червей, повреждений червями, снимаемости кожуры, TSS, измеряемой в Бриксе, и других параметров (Gould, 1974). За процентное содержание любого из этих пунктов, за исключением TSS и шелушимости, превышающее согласованный стандарт, может быть выплачен штраф или весь груз забракован. Некоторые соглашения предусматривают выплату премии за высокое содержание TSS или снижение цены за низкое содержание TSS. Кожура и хороший внутренний цвет плодов могут быть вознаграждены более высокой оплатой. Некоторые переработчики заключают контракты на поставку определенных сортов по своему выбору и могут платить за них премию. Ограничения на использование химических средств защиты растений до сбора урожая должны соблюдаться для предотвращения запрещенных остатков химических веществ на плодах или внутри них. Переработчик и производитель также договариваются о времени и количестве поставляемых плодов.
Дозревание
Искусственное дозревание плодов иногда практикуется, когда зрелые зеленые плоды собирают и отправляют на большие расстояния. Плоды хранятся в герметичных помещениях в течение 24 часов или более, пока этилен добавляется в атмосферу для получения 200-400 ppm. Температура в помещении должна быть около 18 °C, а относительная влажность — 90-95%. Продолжительность применения газа зависит от времени предполагаемого сбыта и от сорта, и для достижения наилучших результатов ее следует опробовать в местных условиях (Boe and Salunkhe, 1967; Salter, 1973a; Machner, 1977; Buesher, Hardy and Tichelaar, 1981; Goodenough, 1982).
Сорта с концентрированным плодоношением, особенно томаты для переработки, можно искусственно дозревать, опрыскивая все поле промышленным эфифоном (Рабинович, Рудич и Кедар, 1970; Досталь и Вилкокс, 1971; Клеттер, Рудич и Кедар, 1971; Сплиттстоессер и Вандемарк, 1971; Данстер, 1976). Количество применяемого этефона в значительной степени зависит от температуры, преобладающей в момент внесения и в течение последующих трех дней. При использовании более высокой нормы и высоких температурах листва может завянуть, что приведет к солнечному ожогу плодов. Если ожидалась высокая температура и была использована низкая норма этефона, а затем наступили более низкие температуры, то этефон не приведет к созреванию плодов. Применение этефона в полевых условиях может быть полезным только в тех случаях, когда температура более или менее предсказуема.
Для одноурожайных культур этефон следует применять после того, как 20-25% плодов изменили свой цвет с зеленого на розовый или красный. Если применить препарат раньше, урожайность снизится. При более позднем применении он не окажет решающего влияния на своевременность созревания. Опрысканное поле может созреть на 7-12 дней раньше. Для производства свежей продукции на рынке применение этефона важно, если рыночные условия благоприятствуют более раннему поступлению продукции, или если ожидаются низкие температуры или сильные дожди, которые могут повредить плоды. Некоторые садоводы добиваются успеха, опрыскивая определенную часть растений томатов на шпалере. Хорошо направленное опрыскивание полностью развитых зеленых плодов может быть очень полезным для более раннего созревания этих плодов и не будет вредным для растений, если использовать раствор не более 0,2-0,6% коммерческого эфифона, содержащего 4,8% а.и.. Концентрация раствора должна соответствовать преобладающим и ожидаемым температурам. Хотя в большинстве стран использование этефона разрешено, садовод должен проверить это и определить, какие ограничения существуют в отношении нормы и времени применения до сбора урожая.
Выращивание в полевых условиях под частичной защитой с помощью пластиковых туннелей
Если томаты будут выращиваться в полевых условиях, где есть вероятность дождя или холода, то на ранних стадиях развития растения можно выращивать под пластиковым укрытием. Поскольку производство томатов в туннеле требует дополнительных материальных и трудовых затрат, целесообразность инвестиций по сравнению с обычной полевой культурой должна быть изучена с учетом ожидаемой рыночной цены урожая. По этой причине в туннелях будут выращиваться только свежие товарные томаты.
Укрытие будет представлять собой тоннель с размерами, подходящими для ожидаемого развития растения в период неблагоприятных климатических условий (Brochier, 1979; Dauple, 1979; Shadbolt, McCoy and Whiting, 1962). Во время сбора урожая пластиковое покрытие используется либо как частичная защита, либо выбрасывается (рис. 13.10). Пластиковые туннели не используются в районах, где ожидаются заморозки. Только когда иногда случаются возвратные заморозки, применяются специальные меры по защите. Используется верхний дождевальный полив в критические часы или распространение дыма или пены. Может помочь пластиковая пленка с низкой светопрозрачностью. Для этого в критические ночи на туннель можно положить второй слой старой, бывшей в употреблении полиэтиленовой пленки.
Влажность в низких туннелях будет намного выше, чем в проходных туннелях или теплицах из-за ограниченного объема воздуха и ограниченных возможностей вентиляции в условиях сильного дождя и ветра (Shadbolt et al., 1962). Болезни могут легко развиваться, если не практикуется хорошая защита растений и вентиляция. В солнечные часы температура может подниматься намного выше оптимальной и препятствовать росту и плодоношению растений или даже вызывать частичное обезвоживание растений.
Место и расположение поля выбирается с учетом топографии, почвы и преобладающего направления ветра. В Израиле восточный, юго-восточный и южный наклон поля будет вызывать большее накопление тепла, чем северный, северо-западный или западный, в то время как северная экспозиция будет накапливать наименьшее количество тепла. Хорошая водопроницаемость почвы имеет большое значение, особенно если культура будет выращиваться в сезон дождей. Дождь, падающий на туннель, может вызвать гораздо большую эрозию почвы, чем на открытом поле. Дождь может даже нарушить конструкцию туннелей, и потоки воды могут устремиться внутрь. Необходимо организовать отвод дождевой воды, чтобы предотвратить или хотя бы минимизировать возможный ущерб. Выбор ориентации туннелей зависит от оптимального отвода дождевой воды и преобладающего направления ветра. Туннели, проходящие параллельно направлению ветра, будут относительно безопасны с точки зрения повреждений. Однако в течение сезона ветер обычно дует с разных направлений, поэтому необходимо найти компромисс. Вентиляционные сооружения следует размещать в соответствии с преобладающим направлением ветра. Лучшей будет та сторона, с которой ожидается наименьший ветер, так как вентилируемый туннель будет склонен к повреждению ветром.
В качестве укрывного материала для туннелей, используемых для выращивания томатов, используется полиэтиленовая пленка с добавлением стабилизатора ультрафиолетового излучения (Dauple, 1979). Полиэтиленовая пленка с устойчивостью к инфракрасному излучению или поливинилхлорид (ПВХ) в низких туннелях используется для томатов реже, чем для других культур, поскольку более высокая температура, накапливающаяся в некоторых зонах выращивания под этими материалами, может быть губительна для хорошего плодоношения. Эти пластики более успешно используются для томатов в качестве проходных туннелей и теплиц, где температура может контролироваться соответствующими средствами вентиляции. Толщина пластиковой пленки должна соответствовать размерам туннеля, погодным условиям и ожидаемой продолжительности сезона укрытия культуры. Толщина пленки, выбранная для низких туннелей, варьируется между 0,03 и 0,1 мм. Выбор размеров туннелей будет связан с продолжительностью укрывного периода. Для 6-8-недельного укрытия будет достаточно туннеля с основанием 60 см, а высота туннеля над центром грядки — 40 см. Толщина пластиковой пленки может составлять 0,03-0,05 мм, а ширина — 1,60 м. Если урожай будет укрываться более двух месяцев, основание туннеля предпочтительно сделать 1,00 м или даже 1,10 м, а высоту над центром грядки — 50 см. Толщина пластиковой пленки должна составлять 0,06-0,1 мм. Ширина пленки составляет 2,20-2,40 м. Проволочные петли в защищенных от ветра условиях располагаются на расстоянии 1,5 м друг от друга, а в ветреную погоду — 1,0 м друг от друга. Длина петель составит 2,40 м для тоннеля с основанием 1,00 м и 1,60 м для тоннеля с основанием 0,60 м. Для обоих типов туннелей петли будут изготовлены из оцинкованной стальной проволоки толщиной 0,4 мм (Dauple, 1979).
Проволочные петли будут вбиты в почву с наклоном к центру дна. Это обеспечит лучшую устойчивость конструкции туннеля к ветрам. Пластиковая пленка по той же причине будет натянута очень плотно в каждом направлении и привязана к столбам на обоих концах ряда. Пластиковую пленку растягивают в теплое время дня, чтобы впоследствии избежать провисания и повреждения тоннеля при ветре.
Вентиляция должна проводиться по мере возможности, чтобы поддерживать температуру и относительную влажность на оптимальном уровне для развития культур и профилактики заболеваний. Однако, если в туннеле при закрытом туннеле произошло сильное повышение температуры, внезапная сильная вентиляция может привести к обезвоживанию растений из-за разницы в относительной влажности. Если внутри и снаружи туннеля наблюдаются резкие перепады температуры и влажности, проветривание следует проводить постепенно, начиная с небольших отверстий на расстоянии 4-5 м друг от друга. Если постепенная вентиляция не может быть осуществлена, предпочтительнее не открывать туннели. В районах, где в период укрытия растений не ожидается сильных дождей и не требуется опрыскивание для защиты растений или завязывания плодов, полиэтиленовую пленку можно закрепить с обеих сторон грядки и прорезать в ней отверстия для постоянной вентиляции (Dauple, 1979). Отверстия могут быть увеличены в зависимости от температуры.
Сорта томатов, наиболее подходящие для выращивания в туннелях, — это детерминантные сорта с низкой силой роста. Поскольку температура во время развития цветка и завязывания плодов может быть слишком низкой для нормального плодоношения, применяются гормоны. Поэтому выбранные сорта должны быть способны как к нормальному развитию яйцеклеток при неоптимальных температурных условиях, так и к производству качественных плодов после обработки экзогенными гормонами. Концентрация применяемых гормонов будет самой низкой из концентраций, рекомендованных производителем, из-за высокой чувствительности растений, растущих в условиях сравнительно высокой относительной влажности.
В большинстве случаев, когда томаты выращиваются в туннелях, почва мульчируется прозрачной полиэтиленовой пленкой. Только если рост сорняков невозможно предотвратить другими способами, используется черная пластиковая мульча. Гербициды для туннелей следует выбирать и использовать с большой осторожностью. Некоторые из них будут вредны в туннелях, но не в условиях открытого грунта, например, метрибузин (Сенкор).
Некоторые культурные практики (по состоянию на конец 1980-х гг., США)
Большая популярность томатов предвещает будущее развитие этой культуры. Они являются основой крупной перерабатывающей промышленности и очень популярны для потребления в свежем виде. Кроме того, они являются излюбленным объектом для исследований растений, поскольку их генетика и цитогенетика уже хорошо известны и поскольку для этой культуры существуют чрезвычайно разнообразные генетические ресурсы. Это один из немногих овощей, которым уделяется серьезное внимание со стороны нового поколения генетических инженеров (клеточных биологов и молекулярных генетиков).
По всем этим причинам можно с уверенностью предсказать, что урожайность, приспособляемость и качество плодов томатов будут продолжать улучшаться. Как следствие, можно предположить, что будет продолжаться значительное увеличение мирового производства, и, возможно, в развитых странах произойдет возрождение популярности томата как свежего овоща по мере улучшения качества плодов.
Капельное орошение
Как правило, урожайность и качество томатов являются самыми высокими, если культура выращивается в засушливом климате с хорошими почвами и достаточным количеством правильно используемой поливной воды. Правильное управление водными ресурсами является одним из наиболее серьезных препятствий для получения высоких урожаев высококачественных томатов. В основных районах выращивания томатов в Калифорнии неправильное управление поливной водой является основным фактором, способствующим распространению болезней корневой гнили (Phytophthora spp. и Pythium spp.).
Капельное орошение уже много лет используется в фруктовых садах и других многолетних культурах. Оно также используется в однолетних культурах, которые собираются вручную. Использование капельного орошения для переработки томатов, которые собираются машиной, является довольно новым, но имеет большие перспективы по ряду причин.
- Более высокая урожайность. Оптимизированный водный режим, который может быть установлен с помощью капельного орошения, позволяет культуре приблизиться к достижению максимального биологического потенциала. В Израиле и долине Сан-Хоакин в Калифорнии с помощью капельного орошения была получена урожайность 155 тонн с гектара.
- Улучшенная эффективность использования воды. Обычно при поливе по бороздам для получения урожая томатов используется около 90 см воды, при этом эффективность использования воды составляет менее 60%. Однако, используя капельное орошение, можно сократить потребление воды на 30-50%.
- Улучшенное качество плодов. Тщательный контроль влажности почвы, возможный при капельном орошении, позволяет получать высококачественные плоды. Хотя в целом существует отрицательная связь между урожайностью и содержанием общего сухого вещества в плодах, при более глубоких исследованиях и большем опыте можно будет оптимизировать как урожайность, так и качество плодов с помощью капельного орошения. В Израиле были проведены эксперименты по применению соленой воды через капельное орошение, чтобы вызвать небольшой стресс в корневой зоне для улучшения содержания сухого вещества в плодах томатов.
- Применение химических препаратов. Ряд препаратов для борьбы с болезнями, а также удобрения можно вносить непосредственно через систему капельного орошения, оптимизируя их внесение в корневую зону и максимизируя их эффективность и эффективность использования.
- Уменьшение проблем с болезнями. Плохое управление водными ресурсами является основным фактором, способствующим развитию нескольких тяжелых корневых заболеваний томатов. Оптимизация водного режима, возможная при капельном орошении, должна облегчить эти проблемы.
- Производство с засоленными почвами и водой. Поскольку с помощью капельного орошения можно поддерживать достаточную влажность почвы в корневой зоне, эта система позволяет получать хорошие урожаи высококачественных плодов на почвах и поливной воде, которые считаются слишком засоленными для выращивания томатов. В Араве, к югу от Мертвого моря, урожайность высококачественных фруктов достигает 100 тонн с гектара при использовании оросительной воды с высокой электропроводностью на песчаных почвах.
Эти преимущества капельного орошения предвещают его будущее в производстве томатов в орошаемом земледелии. Стоимость оборудования, необходимого для капельного орошения, высока, поэтому преимущества в урожайности и качестве должны быть значительными для широкого применения. Капельное орошение уже широко используется для производства томатов машинного сбора для переработки в Израиле и в настоящее время ограниченно используется в Калифорнии.
Использование датчиков (тензиометров) и микропроцессоров для управления орошением в настоящее время ограниченно применяется на некоторых высокоценных многолетних культурах. Современные технологии позволяют использовать компьютеры для управления орошением в тех случаях, когда используются дождевальные установки с твердым покрытием или капельное орошение.
Уборка урожая
Сухой сезон сбора урожая в Калифорнии, позволяющий проводить механизированную уборку, стал основным фактором развития Калифорнии как доминирующего производителя перерабатывающих томатов в США. В период с 1965 по 1975 год комбайны для уборки томатов стали более совершенными и большими, что позволило им собирать плоды с большей скоростью.
Маленькие плоды и плотно прикрепленная плодоножка затрудняют снятие с лозы плодов некоторых важных перерабатывающих сортов, собираемых машинным способом. Для извлечения всех плодов необходимо энергичное встряхивание. В результате этой проблемы и быстрого сбора урожая, устройства для встряхивания плодов стали слабым местом многих машин, требующим частого обслуживания для поддержания их в рабочем состоянии. Кроме того, встряхиватели создают значительную нагрузку на несущую конструкцию. Традиционные системы встряхивания подвергают лозу либо горизонтальной вибрации, либо вибрации, наклоненной к вертикали. Контакт лозы с встряхивателем зависит от силы тяжести, и встряхивающее действие не обязательно является действием встряхивателя, так как лозы могут плавать над станиной встряхивателя.
Роторный встряхиватель, по-видимому, преодолевает большинство проблем, связанных с традиционными встряхивателями. Роторный встряхиватель с уравновешенной силой (Studer, Smaalders and Hartsough, 1982; патенты США 3413789 и 4232506) прост в изготовлении, легок в обслуживании, очень надежен и очень эффективен для удаления плодов. В этом шейкере используются четыре набора эксцентриковых масс для создания изменяющегося во времени крутящего момента вокруг центрального вала. Силы, возникающие при вращении эксцентриков, уравновешивают друг друга, обеспечивая большое усилие на шейкере при минимальной вибрации, передаваемой на опорную конструкцию шейкера. Этот встряхиватель сейчас используется на машинах для сбора томатов, и его значение, вероятно, будет возрастать.
В конце 1970-х годов были введены электронные сортировщики для удаления зеленых плодов, и вскоре многие старые машины были приспособлены для электронной сортировки; почти все новые машины были оснащены этими устройствами. Электронные сортировщики значительно сократили количество людей, необходимых на машине. На комбайнах, оснащенных электронным сортировщиком, для сортировки постороннего мусора, лозы и гнилых плодов требуется всего 4-6 человек, по сравнению с 8-14 людьми на обычных машинах, где зеленые плоды приходится удалять вручную.
По мере разработки машин с большей производительностью и электронной сортировкой цена на них резко возросла. Самоходная машина последней модели с самыми современными возможностями стоит более 200000 долларов. В то время, когда были разработаны оригинальные самоходные машины, было также разработано несколько небольших машин, притягиваемых трактором. Эти небольшие машины так и не приобрели большого значения, и их использование было ограниченным. За последние несколько лет было разработано новое поколение машин с тракторной тягой. Цена этих новых машин варьируется от $25 000 до примерно $125 000, в зависимости от производительности и навесного оборудования, такого как электронная сортировка. Разработка менее сложных и менее дорогих машин, безусловно, позволит использовать механизированную уборку урожая в районах, где поля меньше, а капитал, доступный для сложного оборудования для уборки урожая, ниже. В районах, где томаты собирают вручную, стоимость уборки составляет значительную часть (до 40%) от общей стоимости производства урожая, поэтому существует очень сильный стимул для развития механизированной уборки во всех основных районах выращивания томатов. Новое поколение более компактных и менее дорогих машин может оказаться именно тем, что необходимо. Машина с улучшенной флотацией и новыми концепциями захвата плодов необходима для механизированной уборки урожая в районах, где в сезон сбора урожая идут дожди.
В последние годы наблюдается значительный интерес к разработке машины, пригодной для уборки свежих томатов. Проблемы эффективной механической уборки свежих томатов намного сложнее, чем при уборке томатов, предназначенных для переработки. Относительно длительный период времени между сбором урожая и его использованием делает любые повреждения гораздо более серьезными. Были разработаны различные сложные схемы прокладки, и в настоящее время в Калифорнии существует механизированная уборка свежих томатов. Используемые машины по сути являются модифицированными машинами для переработки томатов. Можно ожидать, что машинная уборка свежих рыночных томатов будет активно внедряться, когда рабочая сила станет дефицитной или чрезмерно дорогой.
Литература
Tomatoes, 2nd Ed. by Ep Heuvelink. Wageningen University & Research. The Netherlands. 2018.
The tomato crop. A scientific basis for improvement. E.H. Roberts Professor of Crop Production, Department of Agriculture and Horticulture, University of Reading. USA. 1986.
