Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Элементы технологии возделывания детерминантного томата в открытом грунте Среднего Предуралья

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Элементы технологии возделывания детерминантного томата в открытом грунте Среднего Предуралья"

На правах рукописи

ФЕДУРИНА ОЛЬГА НИКОЛАЕВНА

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ДЕТЕРМИНАНТНОГО ТОМАТА В ОТКРЫТОМ ГРУНТЕ СРЕДНЕГО ПРЕДУРАЛЬЯ

Специальность: 06.01.09 - овощеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

г ч ноя ш

Москва - 2013

005540584

Работа выполнена на кафедре плодоовщеводства, хранения и переработки с/х продукции ФГБОУ ВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова» в 20102012 гг.

Официальные оппоненты: Мамедов Мубариз Иса оглы

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Ижевская государственная

Защита состоится 12 декабря 2013 г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д 006.022.01 при ГНУ Всероссийском научно-исследовательском институте овощеводства по адресу: 140153, Московская область, Раменский район, д. Верея, строение 500, ВНИИО (тел/факс (496) 462-43-64, e-mail: vniioh@yandex.ru, интернет сайт: www.vniioh.ru).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ Всероссийского научно-исследовательского института овощеводства и на сайте www.vniioh.ru

Научный руководитель: Соромотина Татьяна Владимировна

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Юрина Анна Васильевна

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный агроном РФ

сельскохозяйственная академия»

Автореферат разослан » ноября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Н.Л. Девочкина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Благодаря высоким вкусовым и диетическим качествам, а также многостороннему использованию, томат имеет ведущее положение среди овощной продукции.

В 2005 году посевные площади под томатами в России составляли 155,4 тыс. га, из них только 7 % находятся в сельскохозяйственных государственных структурах, 83 % у населения и 10 % в крестьянских (фермерских) хозяйствах.

Доля защищенного грунта в площадях производства томата пока невысока. Из 3 тыс. га теплиц на его долю приходится 15 - 20 % площади в зимне-весеннем обороте и 70 - 80 % в летне-осеннем обороте (Литвинов, 2007).

Предуралье - это зона рискованного земледелия, отличающая недостатком тепла и неустойчивым увлажнением. Культура томата в открытом грунте предъявляет повышенные требования к теплу и постоянной оптимальной влажности воздуха и почвы, поэтому ее выращивание требует поиска агроприемов, улучшающих условия произрастания. Приемами, способствующими ускорению созревания овощей, повышению их урожайности, холодостойкости, продлению периода вегетации являются мульчирование почвы, применение регуляторов роста и подбор сортов, устойчивых к абиотическим факторам окружающей среды, обладающих скороспелостью, имеющих ограниченный рост, дружное созревание, устойчивость к наиболее распространенным заболеваниям.

Изучение этих вопросов в условиях открытого грунта Предуралья весьма актуально.

Цель исследований — разработать элементы технологии возделывания детерминантного томата в открытом грунте Среднего Предуралья для получения урожайности 45 т/га.

Задачи исследований:

1. Выявить наиболее продуктивные сорта;

2. Установить оптимальные сроки посадки;

3. Определить влияние мульчирующего материала на агрофизические свойства почвы, урожайность и качество продукции;

4. Выявить влияние регуляторов роста на урожайность и качество продукции;

5. Установить динамику поступления продукции в зависимости от сортовых особенностей, срока посадки, использования мульчирующих материалов и регуляторов роста;

6. Дать экономическую оценку изучаемых агроприемов и рекомендации производству.

Научная новизна. Впервые для условий открытого грунта Предура-лья дана сравнительная оценка детерминантных сортов томата по росту, развитию, урожайности и качеству, дано обоснование формирования урожайности культуры в зависимости от срока посадки, использования органических и синтетических мульчирующих материалов и регуляторов роста показателями роста, развития, фотосинтеза, структуры урожайности, изменениями агрофизических свойств почвы. Дана экономическая оценка изучаемых элементов технологии.

Основные положения, выносимые на защиту:

• Возделывание сорта Гранд обеспечивает получение урожайности 77 т/га, что на 9 — 26,5 т/га выше, чем другие сорта;

• Оптимальный срок посадки рассады томата в открытый грунт - 15 — 25 мая;

• Использование мульчирующих материалов обеспечивает прибавку урожайности 13,2-21,1 т/га. Получение наибольшей урожайности обеспечивает пленка полиэтиленовая прозрачная и укрывной материал белый.

• Использование регуляторов роста Энергия М (с.п.) и Крезацина (в.р.) для замачивания семян обеспечивает прибавку урожайности 22,3 -25,2 т/га.

Практическая значимость. Разработаны и рекомендованы производству отдельные технологические приемы получения раннего урожая томата с использованием мульчирующих материалов и различных регуляторов роста с учетом природно-климатических условий Предуралья. Определены наиболее продуктивные сорта томата для условий открытого грунта. Результаты исследований могут быть использованы при возделывании томата в хозяйствах разных форм собственности, в том числе в личных подсобных хозяйствах и на приусадебных участках. Результаты исследований прошли проверку в производственных условиях хозяйства ОАО «Адищев» Пермского района Пермского края.

Личный вклад. Автором подготовлен обзор литературы, разработана программа и методика исследований, проведена обработка экспериментальных данных, их обобщение, сделан анализ, написан текст диссертации.

Автор выражает глубокую благодарность за оказанную консультационную помощь научному руководителю, кандидату с.-х. наук, доценту Т.В. Соромотиной, сотрудникам кафедры плодоовощеводства, сотрудникам лаборатории Освоения агрозоотехнологии Пермской ГСХА за помощь в выполнении биохимических анализов.

Апробация работы. Основные результаты научной работы были доложены на Всероссийских научно-практических конференциях Пермь,

2011, 2012; Ижевск, 2012; на заседаниях кафедры плодоовощеводства, хранения и переработки с.-х. продукции Пермской ГСХА.

Публикации. Материалы изложены в 12 научных публикациях, в том числе 3 в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объём и структура работы. Диссертация изложена на 298 страницах, состоит из введения, 4 глав, выводов, предложений производству, содержит 32 таблицы, 16 рисунков, 105 приложений. Список литературы включает 213 наименований, из них 21 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Состояние изученности вопроса

Проанализированы литературные источники биологических особенностей и технологии выращивания томата. Приводятся результаты исследований по использованию мульчирующих материалов при разных сроках посадки рассады томата. Рассмотрены приемы повышения посевных качеств семян томата и использование регуляторов роста в овощеводстве. Дан анализ выращивания различных детерминантных сортов томата в Пермском крае.

2. Методика экспериментальных исследований

Полевые опыты проведены в 2010 - 2012 гг. в УНЦ «Липогорье» ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА.

2010 год отличался аномально высокими температурами в отдельные месяцы. Температура второй и третьей декады мая значительно отличалась от средних многолетних данных. Температура в июне была выше на 1,8 -2,4 °С, в июле на 1,2 - 1,8 °С по сравнению со среднемноголетними. Первая декада августа была холоднее по сравнению с многолетней на 1,6 °С, температура во второй декаде августа была выше на 4,3 °С. Третья декада августа и первая декада сентября были теплее на 1,2 °С и 1,6 °С. Сумма температур за май - ав1уст составила - 2405 °С, сумма осадков - 249 мм.

Весна 2011 года была поздней, но теплой. Температура в третьей декаде мая была на 4,5 °С выше средней многолетней. Температура в июне и первой декаде июля была близкой к средней многолетней, во второй и третьей декаде июля и августе температура была выше средней многолетней на 1,2 - 2,7 °С. Первая декада сентября была очень теплой - 16,8 °С. Сумма температур за май - август составила - 2083 °С, сумма осадков - 256 мм.

2012 год отличался очень ранней и умеренно теплой весной. Температура третьей декады мая и июня превышала среднюю многолетнюю на 1,1 - 2,7 °С. Погода июля отличалась высокими температурами, среднесуточная температура в третьей декаде июля составляла 25,3 °С, что выше средней многолетней на 8,3 °С. Высокая температура наблюдалась в пер-

вой декаде августа - 24,8 °С, выше средней многолетней на 8,5 °С. Во второй декаде августа температура была 19,9 °С также выше средней многолетней на 4,7 °С. Сумма температур за май — август составила — 2033 °С, сумма осадков — 272 мм.

Исследования проводились на дерново-слабоподзолистой, тяжелосуглинистой высоокультуренной почве с содержанием гумуса 6,2 - 7,8 %. Реакция почвенного раствора рНКа - 6,0 - 6,1 с содержанием подвижного фосфора 143 - 280 мг/кг, обменного калия 184 - 270 мг/кг. Предшественники в опытах - капустные и кукуруза. Рассаду томата для посадки 15 и 25 мая выращивали в пленочной обогреваемой стеллажной теплице, для посадки 5 и 15 июня — в пленочной необогреваемой теплице. Пикировку сеянцев проводили в подготовленные заранее литровые горшки, наполненные смесью торфа, опила и удобрений.

Закладывали следующие микрополевые опыты: Опыт 1. Сортоизучение детерминантного томата селекции ВНИИССОК

Варианты опыта: 1) Грунтовый грибовский (контроль); 2) Дубок; 3) Талисман; 4) Росинка; 5) Грот; 6) Евгения; 7) Северянка; 8) Гранд; 9) Перст.

Посадка в открытый грунт - 14 июня. Возраст рассады - 45 дней. Схема посадки в открытом грунте - 0,7x0,3 м (4,76 пгг/м2). Размещение вариантов — систематическое. Повторность в опыте — пятикратная. Площадь делянки общая - 6,3 м2, площадь делянки учетная - 2,26 м2. Семена приобретали от оригинатора ВНИИССОК.

Опыт 2. Влияние срока посадки рассады томата и мульчирующего материала на урожайность и качество плодов томата

Опыт двухфакторный. Фактор А - срок посадки рассады томата в открытый грунт: 1) 15 мая; 2) 25 мая; 3) 5 июня (контроль); 4) 15 июня. Фактор В - вид мульчирующего материала: 1) без мульчи (контроль); 2) торф; 3) пленка полиэтиленовая прозрачная; 4) пленка полиэтиленовая черная; 5) укрывной материал белый; 6) укрывной материал черный

Объект исследования - сорт Дубок. Возраст рассады - 45 дней. Схема посадки в открытом грунте - 0,7x0,3 м (4,76 шт./м2). Размещение вариантов — систематическое. Повторность в опыте - пятикратная. Площадь делянки общая - 4,2 м2, площадь делянки учетная - 2,5 м2. При первых двух сроках (15 и 25 мая) рассаду томата высаживали с использованием временных укрытий на дугах.

Опыт 3. Влияние способа применения и вида регулятора роста па урожайность и качество плодов томата

Опыт двухфакторный. Фактор А - способ применения: 1) замачивание семян перед посевом на 12 часов (контроль); 2) опрыскивание посадок в фазе массового цветения; Фактор В — регулятор роста: 1) без обработки (контроль); 2) вода; 3) росток (в.р.); 4) крезацин (в.р.); 5) альбит (в.р.); 6) гумат +7(с.п.); 7) энергия М (с.п.); 8) НВ-101 (в.р.).

Препараты применяли в рекомендуемых концентрациях на 1 кг семян: Росток (в.р.) норма расхода 0,05 л/л; Крезацин (в.р.) норма расхода 2 г/л; Альбит (в.р.) норма расхода 2 г/л; Гумат +7 (с.п.) норма расхода 0,5 г/л; Энергия М (с.п.) норма расхода 2 г/л; НВ - 101 (в.р.) норма расхода 2 капли на 1 л.

При опрыскивании в фазе массового цветения препараты применяли в рекомендуемых концентрациях: Росток (в.р.) расход препарата 50 мл/га; Крезацин (в.р.) расход препарата 20 г/га; Альбит (в.р.) расход препарата 30 мл/га; Гумат +7 (с.п.) расход препарата 10 г/га; Энергия М (с.п.) расход препарата 20 г/га; НВ - 101 (в.р.) расход препарат 5 мл/га. Норма расхода рабочего раствора 300 л/га

Объект исследования - сорт Гранд. Возраст рассады - 45 дней. Схема посадки в открытом грунте - 0,7x0,3 м (4,76 пгг./м2). Размещение вариантов - систематическое. Повторность в опыте - пятикратная. Площадь делянки общая — 4,2 м2, площадь делянки учетная — 2,5 м2.

Исследования и наблюдения в опытах проводили согласно «Методики государственного сортоиспытания с.-х. культур» (1985), Методики под редакцией В.Ф. Велика (1992) и С .С. Литвинова (2011); Экономическую эффективность выращивания детерминантных томатов оценивали на основе технологических карт, норм, расценок и фактически полученных результатов.

Анализ почвенных и растительных образцов провели в аналитической лаборатории Пермской ГСХА по общепринятым ГОСТам.

Фенологические наблюдения и биометрические описания растений проводили по методикам Госсортсети (1985); В.Ф. Велика (1992).

Определяли качество продукции в лаборатории Освоения агрозо-отехнологии Пермской государственной сельскохозяйственной академии: витамин С - по Мурри, сахара - по Бертрану, нитраты - ионоселективным методом.

Экспериментальные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Сортоизучение детерминантного томата селекции ВНИИССОК

В повышении урожайности томата большую роль играет сорт. Сорт может давать высокий урожай зрелых плодов лишь в том случае, если его биологические . требования будут соответствовать почвенно-климатическим условиям данной местности. Томат теплолюбивая культура, поэтому для Предуралья наиболее ценны те сорта, которые имеют высокие адаптационные свойства к этому фактору.

К неблагоприятным условиям при выращивании томата в Предура-лье относится в первую очередь похолодание в конце мая - начале июня, когда формируется первая кисть. Ранние сорта от этого страдают больше, чем поздние.

Правильный подбор сорта томата позволяет увеличить урожай, улучшить качество и выход готовой продукции. Определяющим при оценке сортов являются показатели продуктивности. Это, прежде всего, товарный и ранний урожай.

В результате 3-х летних исследований установлено, что одинаковые по срокам созревания сорта томата сформировали различный габитус: высота растений изменялась от 40,3 см у сорта Евгения, до 64,3 см — у сорта Дубок; количество листьев на растении варьировало от 14 до 21 штук. Площадь листьев одного растения изменялась от 720 см2 до 1360 см2. Сорта томата Гранд, Талисман, Северянка отличались наиболее оптимальным сочетанием элементов фотосинтетической деятельности (табл. 1).

Таблица 1 — Показатели фотосинтетической деятельности, продуктивности и качества сортов томата, среднее за 2010 — 2012 тт.__

Сорт ФП, тыс. м2хсут./га ЧПФ, г/м хсут. Урожайность, т/га Товарность, % Масса плода, г

общая ранняя

Грунтовый грибовский (к) 25,5 6,5 50,5 6,9 87 53

Дубок 22,8 6,7 61,3 8,5 84 64

Талисман 33,5 7,0 64,0 11,0 87 58

Росинка 25,8 6,6 58,0 7,5 87 43

Грот 23,7 6,8 58,5 11,6 88 58

Евгения 23,1 6,8 56,5 10,7 88 63

Северянка 32,6 7,8 68,0 7,9 87 66

Гранд 38,3 8,9 77,0 14,8 89 73

Перст 30,2 7,2 58,0 3,8 87 57

НСР05 5,6 1,2 2,7 3,7 Р<Р05 3,7

Растения этих сортов отличались от других более быстрыми темпами формирования площади листьев, а также более длительным периодом ее функционирования, о чем свидетельствует показатели ФП - 32,6 — 38,3 тыс.м2хсутки/га при ЧПФ - 7,0 - 8,7 г/м2хсут. Сорта Росинка, Евгения, Грот, Дубок характеризуются медленными темпами формирования листовой поверхности в течение всей вегетации, самыми низкими показатели ФП — от 23,1 тыс. м2 хсутки/га до 25,8 тыс. м хсутки/га при ЧПФ - 6,5 -6,8 г/м2хсут.

Существенная прибавка урожайности к контролю получена у сортов Талисман, Северянка и Гранд - 17,5 - 26,5 т/га или 34,6 - 52,5 %.

Наиболее высокие показатели выхода ранней части урожая отмечены у сортов Евгения, Талисман, Грот и Гранд от 10,7 т/га до 14,8 т/га, что составляет 17,2 - 19,8 % от общего урожая.

Средняя масса плода изменялась от 43 г у сорта Росинка, 63 — 66 г у сортов Дубок, Евгения и Северянка до 73 г у сорта Гранд.

По биохимическому составу плоды сортообразцов томата несколько различались между собой (табл. 2).

Таблица 2 — Химический состав плодов сортов томата, среднее за 2010 —

2012 гг.

Сорта Содержание

сахара, % сухого вещества в плодах, % витамина С, мг/% нитратов, мг/кг

Грунтовый грибовский (к) 2,8 5Д 20,9 62

Дубок 2,7 5,0 21,4 56

Талисман 2,8 5,6 24,8 101

Росинка 2,9 5,7 22,9 69

Грот 2,9 5,9 23,1 59

Евгения 2,8 5,0 24,8 49

Северянка 3,0 5,6 23,7 56

Гранд 3,2 5,9 26,4 53

Перст 2,5 5,7 23,0 59

НСР05 Р<Ро5 Г<Го5 2,6 4,3

Содержание сухих веществ в плодах томата по сортам изменялось от 5,0 % до 5,9 %. Наибольший процент сухого вещества отмечен в плодах сортов Гранд и Грот — 5,9 %. В остальных сортах этот показатель был примерно одинаковым, за исключением сортов Евгения, Дубок и Грунтовый грибовский, где этот показатель был самым низким — 5,0 - 5,1 %.

Содержание Сахаров в плодах томата у большинства сортов отличается несущественно и составляет 2,7 - 3,2 %. Наиболее высокое содержание Сахаров отмечено у сорта Гранд - 3,2 %.

Содержание витамина С по сортам изменялось от 20,9 мг/% у сорта Грунтовый грибовский (к) до 26,4 мг/% у сорта Гранд. У остальных сортов содержание аскорбиновой кислоты было на уровне контроля. Содержание нитратов во всех сортах не превышало ПДК (150 мг/кг).

Таким образом, на основании 3-х летнего изучения сортов томата селекции ВНИИССОК в почвенно-климатических условиях Среднего Предуралья можно рекомендовать для возделывания сорт Гранд, обеспечивающий урожайность - 77,0 т/га, что больше по сравнению с контролем на 26,5 т/га.

Влияние срока посадки рассады томата и вида мульчирующего материала на урожайность и качество плодов томата

Для получения высоких урожаев томата в открытом грунте необходимо обеспечивать и поддерживать в корнеобитаемом слое условия, требующиеся для продуктивной работы корней и жизнедеятельности почвенных микроорганизмов.

Решающую роль в передвижении воды в почве и газообмене между почвой и атмосферой играет ее плотность сложения и связанная с нею пористость. С увеличением плотности сложения почвы уменьшается её скважность, снижается запас доступной влаги для растений и тем самым ухудшаются условия для их роста и развития.

Используя мульчирующие материалы можно регулировать плотность и влажность почвы и этим создавать лучшие условия для роста томатов (табл. 3).

Результаты проведенных опытов позволяют сделать вывод, что оптимальные условия для развития томата складываются при плотности 0,97 - 1,02 г/см3, где в качестве мульчирующих материалов были торф, пленка полиэтиленовая прозрачная, укрывные материалы. В этих вариантах растения имели большую высоту стебля (65,8 - 79,2 см), большее количество листьев (19-23 штуки), на них формировалась большая ассимиляционная поверхность (1276 - 1490 см2), продолжительность ее функционирования была дольше. Как на уплотненной почве, так и на излишне рыхлой почве задерживается рост и развитие растений и снижается урожай.

Исследованиями также установлено, что мульчирование способствует сохранению влаги в почве по сравнению с немульчированной.

Измерения влажности почвы в горизонте 0 - 30 см в фазе массового цветения томата показали, что под мульчей из пленки полиэтиленовой

прозрачной она несколько больше. В контроле этот показатель по срокам посадки изменялся от 22,1 % до 28,7 %. В варианте с пленкой полиэтиленовой прозрачной этот показатель изменялся от 24,8 % до 31,5 %, соответственно. В остальных вариантах влажность почвы была на уровне контроля.

От влажности почвы на разных уровнях зависят запасы влаги как общие, так и продуктивные. Запасы продуктивной влаги весьма динамичны и находятся в прямой зависимости от количества выпавших атмосферных осадков, частоты поливов и видов мульчирующих материалов. Наибольшее количество продуктивной влаги было отмечено в вариантах с пленкой полиэтиленовой прозрачной и укрывными материалами.

Из данных, представленных в таблице 3 следует, что во все месяцы измерений при всех сроках посадки самая низкая температура почвы была на делянках без мульчирования, ее диапазон по срокам составил от 21,6 °С до 21,8 °С в горизонте 0-30 см.

Лучше всего прогревается почва, где в качестве мульчирующего материала была пленка полиэтиленовая прозрачная и укрывной материал белый при всех сроках посадки - от 23,2 до 24,4 °С.

Варианты с пленкой полиэтиленовой прозрачной прогревались лучше, так как основная часть солнечной радиации поглощается конденсатом, находящимся на нижней поверхности мульчи, а воздушная прослойка препятствует остыванию почвы, что приводит к увеличению ее прогревания.

При мульчировании укрывными материалами лучистая энергия солнца в значительной степени проникает через рыхлую структуру ткани и поглощается поверхностью почвы, а воздушная прослойка препятствует обратному излучению тепла, что приводит к более глубокому прогреванию почвы.

Наибольшее повышение микробиологической активности в почве отмечено при использовании торфа, пленки полиэтиленовой прозрачной, укрывного материала белого - 89-92 %. На участке немульчированном эти процессы идут существенно слабее - 69-72 %. В вариантах, где эти процессы происходили активнее, в них была более высокая продуктивность.

Таблица 3 - Влажность и плотность сложения почвы в фазе массового цветения в зависимости от срока посадки и вида мульчирующего материала (0-30 см), среднее за 2010-2012 гг.____

12 Мульчирующий материал (В) Влажность, % Продуктивная влага, т/га Плотность сложения, г/см3 Температура, °С Целлю-лозно-разру-щающая активность, %

1 2 3 4 5 6 7

без мульчи (к) 24,3 477 1,04 21,7 72

торф 24,5 456 0,98 21,8 89

15 мая пленка п/э прозрачн. 27,3 533 0,97 24,2 91

пленка п/э черная 24,0 437 1,04 21,7 81

укрывн. мат-л белый 26,0 495 0,97 23,2 89

укрывн. мат-л черный 24,5 465 1,00 21,7 80

без мульчи (к) 22,1 417 1,06 21,7 71

торф 23,0 424 1,01 22,1 90

25 мая пленка п/э прозрачн. 24,8 469 0,99 24,4 92

пленка п/э черная 23,9 460 1,03 22,8 83

укрывн. мат-л белый 25,1 493 1,02 23,3 91

укрывн. мат-л черный 24,1 462 1,06 21,7 80

без мульчи (к) 28,7 626 1,06 21,6 71

торф 30,1 639 1,01 22,0 88

5 ию- пленка п/э прозрачн. 31,5 668 0,99 24,3 91

ня (к) пленка п/э черная 29,3 615 1,01 22,7 73

укрывн. мат-л белый 30,7 644 0,99 23,2 90

укрывн. мат-л черный 28,8 606 1,02 21,8 82

без мульчи (к) 26,9 575 1,07 21,8 69

торф 28,9 621 1,04 22,1 89

15 пленка п/э прозрачн. 29,6 630 1,02 24,3 90

июня пленка п/э черная 28,3 602 1,04 22,9 80

укрывн. мат-л белый 27,9 573 1,01 23,4 90

укрывн. мат-л черный 26,0 520 1,02 21,9 79

HCPos частных различий по фактору А по фактору В 0,53 0,65 3,41 4,16 0,02 0,02 0,28 0,34 0,32 0,40

Таким образом, учитывая температурные и водные условия, складывающиеся под различными видами мульчирующих материалов, наиболее благоприятно, по нашему мнению, они складываются под пленкой полиэтиленовой прозрачной, торфом и укрывным материалом белым.

Климатические условия в годы проведения опыта, вид мульчирующего материала и сроки посадки томата в открытый грунт оказали влияние на фотосинтетические показатели и урожайность томата (табл. 4).

Таблица 4 — Фотосинтетические показатели и урожайность томата в зависимости от срока посадки и вида мульчирующего материала, среднее за 2010-2012 гг.

Срок посадки (А) Мульчирующий материал (В) ФП, тыс.м2 *сут./г а ЧПФ, г/м2* сут. Масса плода, г Кол-во плодов на растении, шт. Урожай-жай-ность, т/га Товарность ,%

1 2 3 4 5 6 7 8

15 мая без мульчи (к) 27,9 7,7 58 18,6 51,5 91

торф 31,6 8,4 66 19,5 61,5 91

пленка п/э прозрачн. 38,9 11,4 73 20,8 72,6 92

пленка п/э черная 31,9 8,3 62 19,4 57,2 91

укрывн. мат-л белый 37,6 11,0 70 20,6 68,7 92

укрывн. мат-л черный 31,2 8,2 62 19,5 57,7 90

25 мая без мульчи (к) 31,9 9,4 58 18,8 51,9 87

торф 34,0 10,3 62 19,7 58,1 88

пленка п/э прозрачн. 38,0 11,2 67 20,4 65,5 91

пленка п/э черная 33,9 9,5 59 20,2 56,7 89

укрывн. мат-л белый 37,2 10,8 67 20,4 65,1 90

укрывн.1 мат-л черный 34,5 9,9 58 • 20,2 55,5 89

5 июня (к) без мульчи (к) 34,2 8,5 58 20,0 42,1 80

торф 37,6 9,3 62 15,2 47,7 81

пленка п/э прозрачн. 40,9 10,3 74 16,1 62,7 83

пленка п/э черная 36,2 9,2 63 17,8 47,3 81

укрывн. мат-л белый 39,1 9,9 71 15,7 57,3 82

укрывн. мат-л черный 35,9 9,0 67 16,9 51,2 79

15 июня без мульчи (к) 35,3 8,9 60 13,3 37,9 73

торф 38,6 9,6 66 13,8 43,6 74

пленка п/э прозрачн. 39,8 10,0 73 14,8 51,4 77

пленка п/э черная 36,4 9,4 66 14,5 45,8 76

укрывн. мат-л белый 40,1 9,9 72 15,3 52,5 75

укрывн. мат-л черный 33,8 8,6 65 14,3 44,5 74

НСР05 частных различий по фактору А по фактору В 1,45 1,19 0,71 0,58 1,56 1,27 0,53 0,43 2,57 2,10

Комплексную характеристику деятельности ассимилирующей поверхности дает фотосинтетический потенциал (ФП), который представляет собой сумму суточных показателей площади листьев на единице площади за определенный период.

Значение ФП за период массовое цветение — массовое плодообразо-вание изменялось как от срока посадки, так и от вида мульчирующего материала. В среднем за три года исследований наибольший показатель ФП отмечен при мульчировании почвы пленкой полиэтиленовой прозрачной и укрывным белым материалом. По срокам посадки в этих вариантах он изменялся от 37,2 до 40,1 тыс. м2*сут/га. В варианте без мульчирования показатель ФП был значительно ниже - от 27,9 тыс. м2хсут/га при посадке 15 мая до 35,3 тыс. м2хсут/га при посадке 15 июня. Более высокие значения ФП отмечены при посадке рассады томата 5 и 15 июня за счет формирования на растения томата большего количества листьев и увеличения их площади. Однако, растения были более вытянутыми, междоузлия более длинными, поэтому растения начали рано затенять друг друга и как следствие снизился процент завязываемости, количество плодов, их масса и урожайность. При посадке 15 и 25 мая растения были более крепкие, приземистые, имели меньше листьев, короткие междоузлия, но продолжительность их функционирования была длиннее, период плодоношения дольше.

ЧПФ за этот же период существенно изменялась как по видам мульчирующего материала, так и по срокам посадки, её значение варьировало от 7,7 до 11,4 г/м2* сутки. Более высокие её показатели отмечены при посадке томата 15 и 25 мая в вариантах с пленкой полиэтиленовой прозрачной и укрывным материалом белым 10,8 - 11,4 г/м2*сутки.

В среднем за Зтода урожайность при использовании временных укрытий была существенно выше от 51,5 т/га до 72,6 т/га - при посадке томата 15 мая и от 51,9 т/га до 65,5 т/га при посадке 25 мая, чем при посадке в более поздние сроки - от 42,1 т/га до 62,7 т/га при посадке 5 июня и от 37,9 до 52,5 т/га при посадке 15 июня. Наибольшая урожайность отмечена в вариантах с использованием пленки полиэтиленовой прозрачной и укрывного материала белого при ранних сроках посадки - 65,1 - 72,6 т/га.

Применение временных укрытий при посадках томата 15 и 25 мая обеспечивает получение ранних урожаев. Так, за период исследований величина раннего урожая томата сорта Дубок в 1,2 - 1,3 раза превышает урожай при посадке 5 июня. Самый низкий процент выхода ранней продукции был получен при посадке томата 15 июня от - 4,7 % до 8,5 % при использовании всех мульчирующих материалов.ф

Крупноплодностью отличались плоды томата, выращенные с использованием пленки полиэтиленовой прозрачной и укрывного белого материала. В этих вариантах средняя масса плода была в пределах 70 — 74 г. Самые мелкие плоды были в контроле и при мульчировании почвы пленкой полиэтиленовой черной и укрывным материалом черным — 54 - 58 г.

Таким образом, при мульчировании почвы пленкой полиэтиленовой прозрачной и укрывным материалом белым и посадке рассады томата в открытый грунт 15 и 25 мая обеспечиваются более высокие показатели фотосинтетической деятельности посадок томата, что подтверждают основные закономерности формирования урожайности культуры.

Влияние способа применения и вида регулятора роста на урожайность и качество плодов томата

Регуляторы или стимуляторы роста и развития растений — это природные или синтетические вещества, стимулирующие рост и развитие растений путем ускорения деления клеток или их растяжения в длину.

Регуляторы роста растений успешно используются для устранения периодичности плодоношения, ускорения цветения и созревания плодов. Опыт показывает, что для получения высокого эффекта регуляторы роста следует применять на различных стадиях роста и развития растений, тем более что каждый препарат имеет свою «специализацию».

С помощью регуляторов роста можно управлять ростом и развитием растений. В обработанные семена интенсивнее поступает вода и кислород, растения, особенно на первоначальных этапах развития, лучше приспосабливаются к неблагоприятным факторам внешней среды, что положительно отражается на их продуктивности. Они начинают действовать сразу после посева, с их помощью улучшаются посевные качества семян, активно развивается корневая система, рассада имеет более развитую надземную часть, что в дальнейшем сказывается на продуктивности (табл. 5).

Томат оказался отзывчивым на замачивание семян. Регуляторы роста растений повысили энергию прорастания до 74 - 81 %, в то время как в контроле до 61 %. Лабораторная всхожесть увеличилась с 75 до 91 %. Хороший стимулирующий эффект оказали регуляторы роста Энергия М и Крезацин. Энергия прорастания увеличилась на 20 %, лабораторная всхожесть на 16 % по сравнению с контролем.

Таблица 5 - Влияние регуляторов роста на энергию прорастания, лабораторную всхожесть семян томата и габитус рассады_

Регулятор роста (В) Энергия прорастания, % Лабораторная всхожесть, % Габитус рассады (20 дней)

Высота растения, см Кол-во листьев, шт. Площадь листьев, см2 Масса растения, г Длина корневой системы, см

без обработки (к) 61 75 13,3 4,9 71,0 7,6 3,9

вода 62 77 13,2 4,8 78,0 9,0 3,9

НВ-101 79 89 15,3 5,0 86,1 10,8 4,7

энергияМ 81 91 18,9 5,8 112,6 13,1 6,0

гумат+7 78 86 14,8 4,9 99,6 9,8 4,6

росток 74 83 13,4 4,8 84,2 9,5 4,2

альбит 78 88 16,6 5,3 105,2 10,9 4,9

крезацин 81 91 17,9 5,6 110,4 12,3 5,4

НСР05 5,5 5,3

Результатами исследований так же установлено, что уже на ранних стадиях развития растения, семена которых замачивались в регуляторах роста Энергия М и Крезацин имели лучшие морфометрические показатели: их высота была на 4,6 - 5,6 см, площадь листьев на 39 - 42 см2, масса растения на 4,7 - 5,5 г, длина корневой системы на 1,5-2,1 см больше по сравнению с контролем. После посадки в открытый грунт темпы роста растений в этих вариантах были значительно выше, что в конечном итоге сказалось на продуктивности культуры (табл. 6).

Исследованиями выявлено, что предпосевная обработка семян Энергией М и Крезацином ускорила время наступления основных фаз развития томата на 3 - 4 дня по сравнению с контролем.

ЧПФ за период массовое цветение — массовое плодообразование изменялась при замачивании семян по вариантам опыта от 7,2 до 9,0 г/м2*сутки, при опрыскивании в фазе цветения от 7,1 до 8,8 г/м2*сутки. Наибольший показатель ЧПФ отмечен при замачивании семян в регуляторах роста Энергия М и Крезацин.

Более высокое значение ФП за этот же период отмечено, так же при использовании регуляторов Энергия М и Крезацин - 36,6 - 39,5 тыс. м2*сутки/га, что больше по сравнению с контролем на 10,2 - 13,1 тыс. м2*сутки/га.

В среднем за 3 года исследований, наибольшая урожайность получена при замачивании семян в регуляторах роста Энергия М и Крезацин 62,9-72,5 т/га, что больше по сравнению с контролем на 25,9-35,5 т/га. Таблица 6 — Фотосинтетические показатели, урожайность и качество продукции в зависимости от обработки регуляторами роста, среднее за 2010-

2012 гг.

Регулятор роста (В) ФП, тыс.м2*с ут/га ЧПФ, г/м2* сут. Урожайность, т/га Масса плода, г Товарность, %

А| — замачивание семян

без обработки (к) 26,4 7,3 37,0 60 87

вода 27,9 7,2 39,4 63 88

НВ-101 31,8 8,2 54,7 68 89

энергия М 36,6 9,0 62,9 73 90

гумат +7 28,7 7,9 53,8 67 89

росток 27,7 7,5 48,3 62 88

альбит 33,9 8,6 58,2 68 89

крезацин 34,2 9,0 72,5 71 91

А2 - оп рыскивание в фазе массового цветения

без обработки (к) 25,1 7,1 39,4 63 88

вода 30,0 7,9 42,2 67 89

НВ-101 33,1 8,5 51,4 75 90

энергия М 39,5 8,8 66,2 83 90

гумат+7 34,7 8,8 49,0 68 92

росток 30,2 8,3 39,4 62 91

альбит 31,9 8,5 61,9 79 90

крезацин 35,1 8,8 61,0 75 91

НСР05 частных различий по фактору А по фактору В 1,1 2,2 0,8 1,6 1,98 3,78

Анализ структуры урожайности показал, что во всех опытных вариантах наблюдалось увеличение числа плодов и их массы. Однако следует отметить, что наиболее существенные изменения исследуемых показателей были в вариантах при замачивании семян в регуляторах роста Энергия М и Крезацин. Такая же закономерность наблюдалась при опрыскивании посадок в фазе цветения.

Количество нестандартной продукции в контроле составило 12—13 %, в вариантах с Энергией М и Крезацином 9 - 10 %.

Таким образом, эффект от воздействия на семена регуляторами роста Энергия М и Крезацин сохраняется в течение вегетационного периода, что приводит к повышению урожайности.

Экономическая эффективность элементов технологии возделывания детерминантного томата

Для оценки изучаемого технологического приема необходимо определять экономическую целесообразность и эффективность его применения.

Все расчеты экономической эффективности проведены на основе норм выработки и расценок по нормативам, используемых в технологической карте.

В различные годы цены на продукцию сильно варьируют в зависимости от складывающихся погодных условий, сроков поступления продукции, спроса.

Расчет экономической эффективности выращивания сортов томата в открытом грунте представлен в таблице 7.

При расчетах показателей экономической эффективности цену реализации 1 тонны продукции приняли за 20 тыс. рублей. При урожайности 77 т/га, наибольшая прибыль с 1 гаполучена у сорта Гранд - 1106,5 тыс. руб., рентабельность составила - 255 %, при затратах на выращивание -433,5 тыс. рублей на 1 га. Достаточно высокой была рентабельность и у других сортов.

Таблица 7 - Экономическая эффективность выращивания различных сортов детерминантного томата _____

Сорт Урожайность, т/га Всего затрат, тыс. руб./га Себестоимость, руб./кг Цена реализации, руб./кг Выручка, тыс руб./га Прибыль, тыс. руб./га Рента-табель- ность, %

Грунтовый грибовский (к) 50,5 339,7 6,7 20 1010 670,3 197

Дубок 61,3 377,9 6,2 20 1226 848,1 224

Талисман 64,0 387,5 6,1 20 1280 892,5 230

Росинка 58,0 366,3 6,3 20 1160 793,7 217

Грот 58,5 368,0 6,3 20 1170 802,0 218

Евгения 56,5 361,0 6,4 20 1130 769,1 213

Северянка 68,0 401,7 5,9 20 1360 958,3 239

Гранд 77,0 433,5 5,6 20 1540 1106,5 255

Перст 58,0 366,3 6,3 20 1160 793,7 217

Мульчирование почвы не только важный агротехнический прием, но и способ повышения рентабельности возделывания культур, что в итоге ведет к увеличению экономической эффективности данного приема. Уровень рентабельности напрямую зависит от урожайности. При ранних сроках посадки этот показатель составляет 354 % в варианте с пленкой полиэтиленовой прозрачной и 349 % в варианте с укрывным материалом белым. Самые высокие показатели экономической эффективности имеют варианты с полиэтиленовой пленкой и укрывным материалом белым независимо от срока посадки. Затраты на мульчирующий материал составляют 6 - 8 %, тогда как прибавка урожая от 10 до 48 %. Более низкими были показатели рентабельности в вариантах с черными материалами и в варианте без мульчирования- 163 %.

Таким образом, использование пленки полиэтиленовой прозрачной и укрывного материала белого не только позволяет получить больше качественной продукции, но и сделать производство данной культуры экономически выгодным.

Повышение эффективности производства томатов при применении регуляторов роста растений - одна из важнейших проблем, успешное решение которой является условием надежного снабжения населения страны томатной продукцией. Для оценки экономической эффективности используются как натуральные, так и стоимостные показатели, отражающие влияние различных факторов на процесс производства. Производство томатов целесообразно с точки зрения его востребованности, как природного ресурса витаминов и минеральных солей, и экономически выгодно при включении в технологию его выращивания регуляторов роста Энергии М и Крезацина для замачивания семян и Энергии М, Крезацина и Альбита для опрыскивания растений в фазе массового цветения. Урожайность от их применения повышается на 70 - 96 % — при замачивании семян и на 57 — 68 % — при опрыскивании в фазе массового цветения по сравнению с контролем. Себестоимость снижается на 75 - 79 % - при замачивании семян и на 79 - 80 % - при опрыскивании в фазе массового цветения. Возрастает прибыль на 419 - 574 руб. при замачивании семян и на 364,4 - 434 руб. - при опрыскивании в фазе массового цветения и рентабельность на 68 - 85 % и на 58 - 66 % соответственно.

ВЫВОДЫ

В почвенно-климатических условиях Среднего Предуралья:

1. Из изучаемых сортов селекции ВНИИССОК выделился сорт Гранд, обеспечивающий урожайность - 77 т/га, что больше по сравнению с контролем на 26,5 т/га.

2. Наибольшая урожайность плодов томата сформировалось при ранних сроках посадки рассады в открытый грунт (15 и 25 мая) с использованием временных укрытий - 51,5 - 72,6 т/га.

3. При выращивании томата в открытом грунте почву целесообразно мульчировать пленкой полиэтиленовой прозрачной и укрывным материалом белым, так как под ними повышается температура почвы на 1,5

- 2,7 °С, увеличивается ее влажность на 1,7-3,0 %, создаются оптимальные условия плотности сложения почвы 0,97 - 1,02 г/см3, увеличивается микробиологическая активность почвы на 17-21 %, повышается урожайность плодов томата на 13,2 — 21,1 т/га.

4. Замачивание семян томата в регуляторах роста Энергия М и Крезацин в течение 12 часов перед посевом при температуре 18 - 20 °С повышает энергию прорастания по сравнению с контролем на 20 %, лабораторную всхожесть - на 16 %.

5. Замачивание семян томата сорта Гранд в растворах регуляторах роста Энергия М и Крезацин ускоряет появление всходов на 2 — 3 дня, наступление очередных фаз развития на 2 - 4 дня.

6. Урожайность плодов томата после замачивания семян и опрыскивания растений в фазе массового цветения регуляторами роста Энергия М и Крезацин увеличивалась на 41-52% по сравнению с контролем.

7. При использовании регуляторов роста Энергия М и Крезацин, повышаются товарные качества продукции, улучшается её качество — повышается содержание сахара на 21%, витамина С на 8 %

8. Экономически эффективными приемами является выращивание томата сорта Гранд (уровень рентабельности 255 %), посадка рассады томата 15 и 25 мая при мульчировании почвы пленкой полиэтиленовой прозрачной и укрывным материалом белым (уровень рентабельности 335

- 354 %), замачивание семян перед посевом в растворах регуляторах роста Энергия М и Крезацин (уровень рентабельности 228 - 245 %).

Рекомендации производству

Сельхозпроизводителям в условиях открытого грунта Пермского края рекомендуется:

— при выращивании томата мульчировать почву пленкой полиэтиленовой прозрачной и укрывным материалом белым;

— высаживать 45-дневную рассаду в II и III декаде мая с использованием временных укрытий из нетканого материала;

— при выборе сортов предпочтение следует отдавать детерминант-ному сорту томата — Гранд.

- замачивать семена томата перед посевом на 12 часов в регуляторах роста Энергия М и Крезацин.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

В изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Соромотина, Т.В. Влияние мульчирующих материалов на агрофизические свойства почвы / О.Н. Федурина, Т.В. Соромотина // Аграрный вестник Урала. - 2012. - № 12. - С. 3-6.

2. Соромотина, Т.В. При выращивании томата в Предуралье необходимо использовать регуляторы роста / Т.В. Соромотина, О.Н. Федурина // Картофель и овощи. - 2013. - № 2. - С. 14-15.

3. Федурина, О.Н. Новые сорта томатов для Предуралья / О.Н. Федурина, Т.В. Соромотина // Картофель и овощи. - 2013. - № 4. - С. 16-17.

В сборниках научных трудов:

1. Соромотина, Т.В. Сортоизучение детерминантных сортов томата селекции ВНИИССОК в Предуралье / Т.В. Соромотина, О.Н. Федурина // Инновационному развитию АПК и аграрному образованию - научное обеспечение: материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Ижевск: ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2011. - С. 157-164

2. Федурина, О.Н. Влияние регуляторов роста на продуктивность томата при выращивании в открытом грунте / О.Н. Федурина, Т.В. Соромотина // Молодежная наука 2011: технологии, инновации. Материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. - Пермь: ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2011. - С. 40-42.

3. Федурина, О.Н. Влияние регуляторов роста на урожайность и качество плодов томата при выращивании в открытом грунте / О.Н. Федурина, Т.В. Соромотина // Инновационному развитию АПК и аграрному образованию - научное обеспечение: материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Ижевск: ФГБОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2012. - Т.1. — С. 199-204.

4. Сабурова, К.В. Влияние сроков посадки и видов мульчирующего материала на урожайность и качество плодов томата / К.В. Сабурова, О.Н. Федурина, Т.В. Соромотина // Молодежная наука 2012: технологии, инновации. Материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. - Пермь: ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, 2012.-С. 91 -95.

5. Федурина, О.Н. Перспективные сорта — резерв повышения продуктивности и качества плодов томата в условиях Пермского края / А.Н. Платова, О.Н. Федурина, Т.В. Соромотина // Молодежная наука 2012: технологии, инновации. Материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. - Пермь: ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, 2012. - С. 123 - 125.

6. Федурина, О.Н. Изучение детерминантных сортов томата селекции ВНИИССОК в Предуралье / О.Н. Федурина, Т.В. Соромотина // Науке нового века - знания молодых. Материалы Международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и соискателей: Сборник научных трудов. В 2 ч. Ч. 1. Агрономические, биологические и ветеринарные науки. - Киров: ФГБОУ ВПО Вятская ГСХА, 2012. - С. 56 -58.

7. Сабурова, К.В. Влияние срока посадки и вида мульчирующего материала на урожайность и качество плодов томата / К.В. Сабурова, О.Н. Федурина, Т.В. Соромотина // Специалисты АПК нового поколения: Материалы VI Всероссийской научно-практической конференции. — Саратов: ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2012. - С. 66 - 70.

8. Соромотина, Т.В. Влияние мульчирующих материалов на периоды прохождения фенофаз растениями томата / Т.В. Соромотина, О.Н. Федурина // Биологический потенциал плодовых, ягодных и овощных культур в зоне Урала и инновационные технологии в современных условиях агро-производства. - Пермь: ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, 2012. - С. 106 -109.

9. Федурина, О.Н. Использование регуляторов роста при выращивании рассады томата / О.Н. Федурина, Т.В. Соромотина // Биологический потенциал плодовых, ягодных и овощных культур в зоне Урала и инновационные технологии в современных условиях агропроизводства. — Пермь: ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, 2012. - С. 112 - 114.

Подписано в печать 20.10.2013. Заказ № 801. Тираж 100 экз. Печать трафаретная. Объем Отпечатано в печатном цехе ИПЦ «Прокрость» Пермской государственной сельскохозяйственной академии имени академика Д.Н.Прянишникова 614000, г. Пермь, ул. Петропавловская, 23

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Федурина, Ольга Николаевна, Пермь

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ПЕРМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ АКАДЕМИКА Д.Н. ПРЯНИШНИКОВА»

УДК 635.64:635.032/034 (470.53)

На правах рукописи

04201364726 ФЕДУРИНА ОЛЬГА НИКОЛАЕВНА

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ДЕТЕРМИНАНТНОГО ТОМАТА В ОТКРЫТОМ ГРУНТЕ СРЕДНЕГО ПРЕДУРАЛЬЯ

06.01.09 - овощеводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент

Соромотина Татьяна Владимировна

Пермь, 2013

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 4 Глава 1. Аналитический обзор литературы

1.1. Биологические особенности томата 8

1.2. Требования к сортам томата для выращивания в открытом грунте 15 1.3 Сроки посадки томата в открытый грунт 19

1.4. История мульчирования и его современное состояние 22

1.4.1. Виды мульчирующих материалов 28

1.4.2. Влияние мульчирующего материала на агрофизические свойства почвы, урожайность и качество плодов томата 41

1.5. Влияние регуляторов роста на урожайность и качество плодов

томата 57

1.5.1. Природные регуляторы роста растений или фитогормоны 61

1.5.2. Синтетические регуляторы роста растений 62

1.5.3. Нетрадиционные органические удобрения 64 Глава 2. Методика и условия проведения исследований

2.1. Объект и место проведения исследований 80

2.2. Агрохимическая характеристика почвы опытного участка 82

2.3. Сопутствующие исследования и наблюдения в опытах 83

2.4. Технология выращивания рассады в опытах 87

2.5. Агротехника выращивания томата в открытом грунте 89

2.6. Метеорологические условия в годы проведения опытов 91 Глава 3. Результаты исследований

3.1. Сортоизучение детерминантного томата селекции ВНИИССОК 95

3.2. Влияние срока посадки рассады томата и мульчирующего материала на урожайность и качество плодов томата 104

3.3. Влияние способа применения и вида регулятора роста на урожайность и качество плодов томата 132

Глава 4. Экономическая эффективность элементов технологии выращивания

томата в открытом грунте 148

Выводы 156

Рекомендации производству 158

Список использованной литературы 159

Приложения 178

Введение

Актуальность. Овощеводству отводится важная социально-экономическая роль в обществе. В условиях рынка, роста цен, обеспечение потребительской корзины россиян овощами, как правило, дешевыми, но необходимыми для питания, составляет одну из приоритетных задач отрасли (Литвинов, 2005).

Овощи - это незаменимый продукт питания, напрямую связанный со здоровьем, работоспособностью и продолжительностью жизни населения.

Научно-обоснованная годовая норма потребления овощей в среднем по стране на каждого человека составляет 139 кг, в том числе 25,3 кг плодов томата (Борисов, 2003; Мансурова, 2006; Литвинов, 2007; Кондратьева, 2010).

Плоды томата отличаются высокими питательными, вкусовыми, диетическими качествами и пользуются большим спросом (Бексеев, 1989). В помидорах содержатся белки, ферменты, аминокислоты, моно- и олигосаха-риды (фруктоза, раффиноза, сахароза), а также полисахариды (клетчатка 0,7 - 0,8 % и пектиновые вещества 0,3 %). Из других веществ - высокое содержание каротиноидов, витаминов (Bl, В2, ВЗ, В5, фолиевой и аскорбиновой кислот), органических кислот (лимонная, яблочная содержится примерно 50 % от общей кислотности, щавелевая 0,05 - 0,06 %, янтарная, винная), высокомолекулярных жирных и фенолкарбоновых кислот (Юрина, 1975; Алпать-ев, 1978; Мансурова, 2006; Кондратьева, 2010).

Богатое содержание биологически активных веществ при низкой калорийности (20 ккал на 100 г продукта) делает томат незаменимым лекарственным растением при лечении различных заболеваний: больным с нарушением обмена веществ, при пониженной кислотности желудочного сока, заболеваниях печени, сердечнососудистой системы и особенно в тех случаях, когда имеются нарушения процесса обмена калия в организме (Борисов, 2003; Пивоваров, 2006; Кондратьева 2010).

Сейчас томат, по данным ФАО, занимает первое место в мире среди овощных культур (4 млн.га.), в том числе в защищенном грунте (60% всей площади). Больше всего его производят в Китае - 974 тыс. га (25 млн. т), Индии - 5200 тыс.га (7,4 млн. т.), Турции - 225тыс.га. (9млн.т.), Египете - 180 тыс.га (6,3 млн. т), США - 177 тыс.га (12 млн. т). В странах Восточной и Северной Европы томат занимает 70 - 90 % тепличной площади. Россия занимает 6-е место по площадям и 11-е - по производству (Кондратьева, 2010; www.AgroNews).

По последним данным, представленным С.С. Литвиновым (2007), посевные площади под томатами в России в 2005 году составляют 155,4 тыс. га, из них только 7 % находятся в сельскохозяйственных государственных структурах, 83 % у населения и 10 % в крестьянских (фермерских) хозяйствах. Доля защищенного грунта в площадях производства томата пока невысока. Из 3 тыс. га теплиц на его долю приходится 15-20 % площади в зимне-весеннем обороте и 70 - 80 % в летне-осеннем обороте (Кондратьева, 2010).

В потреблении овощей в России велика доля импортной продукции, по томатам она составляет 71 % и по качеству существенно уступает отечественной продукции (Рогова, 2007).

Предуралье - это зона рискованного земледелия, отличающая недостатком тепла и неустойчивым увлажнением. Культура томата в открытом грунте предъявляет повышенные требования к теплу и постоянной оптимальной влажности воздуха и почвы, поэтому ее выращивание требует поиска агроприемов, улучшающих условия произрастания. Приемами, способствующими ускорению созревания овощей, повышению их урожайности, холодостойкости, продлению периода вегетации являются мульчирование почвы, применение регуляторов роста и подбор сортов, устойчивых к абиотическим факторам окружающей среды, обладающих скороспелостью, имеющих ограниченный рост, дружное созревание, устойчивость к наиболее распространенным заболеваниям. Изучение этих приемов агротехники актуально

5

для овощеводства Предуралья. Данная тема входит в план научно-исследовательской работы ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА (номер государственной регистрации 01201151671).

Цель исследований - разработать элементы технологии возделывания детерминантного томата в открытом грунте Среднего Предуралья для получения урожайности 45 т/га.

Задачи исследований:

1. Выявить наиболее продуктивные сорта;

2. Установить оптимальные сроки посадки;

3. Определить влияние мульчирующего материала на агрофизические свойства почвы, урожайность и качество продукции;

4. Выявить влияние регуляторов роста на урожайность и качество продукции;

5. Установить динамику поступления продукции в зависимости от сортовых особенностей, срока посадки, использования мульчирующих материалов и регуляторов роста;

6. Дать экономическую оценку изучаемых агроприемов и рекомендации производству.

Научная новизна. Впервые для условий открытого грунта Предуралья дана сравнительная оценка детерминантных сортов томата по росту, развитию, урожайности и качеству, дано обоснование формирования урожайности культуры в зависимости от срока посадки, использования органических и синтетических мульчирующих материалов и регуляторов роста, показателями роста, развития, фотосинтеза, структуры урожайности, изменениями агрофизических свойств почвы. Дана экономическая оценка изучаемых элементов технологии.

Основные положения, выносимые на защиту:

- возделывание сорта Гранд обеспечивает получение урожайности 77 т/га, что на 9-26,5 т/га выше, чем другие сорта;

- оптимальный срок посадки рассады томата в открытый грунт - 1525 мая;

- использование мульчирующих материалов обеспечивает прибавку урожайности 13,2-21,1 т/га. Получение наибольшей урожайности обеспечивает пленка полиэтиленовая прозрачная и укрывной материал белый.

- использование регуляторов роста Энергия М (с.п.) и Крезацина (в.р.) для замачивания семян обеспечивает прибавку урожайности 22,3-25,2 т/га.

Практическая значимость. Разработаны и рекомендованы производству отдельные технологические приемы получения раннего урожая томата с использованием мульчирующих материалов и различных регуляторов роста с учетом природно-климатических условий Предуралья. Определены наиболее продуктивные сорта томата для условий открытого грунта. Результаты исследований могут быть использованы при возделывании томата в хозяйствах разных форм собственности, в том числе в личных подсобных хозяйствах и на приусадебных участках. Результаты исследований прошли проверку в производственных условиях хозяйства ОАО «Адищев» Пермского района Пермского края.

Апробация работы. Основные результаты научной работы были доложены на Всероссийских научно-практических конференциях Пермь, 2011, 2012; Ижевск, 2012; на заседаниях кафедры плодоовощеводства, хранения и переработки с.-х. продукции Пермской ГСХА.

Объём и структура работы. Диссертация изложена на 292 страницах, состоит из введения, 4 глав, выводов, предложений производству, содержит 32 таблицы, 16 рисунков, 105 приложений. Список литературы включает 211 наименований, из них 21 иностранных авторов.

Глава 1. Аналитический обзор литературы

1.1. Биологические особенности томата

Томат по происхождению многолетнее растение, но выращивают как однолетнее. Возделывают его из семян или через рассаду, путем укоренения побегов и черенков (Алпатьев, 1981; Гавриш, 1990; Мухин 2004).

Отношение к теплу. Томат является теплолюбивым растением. Многие авторы (Юдкин, 1956; Эделынтейн, 1962; Алпатьев, 1981; Гавриш, 1990 и др.) сходятся на том, что оптимальная температура для роста и развития томата составляет 20-25°С, минимальная критическая температура для роста 12-14°С, максимальная - 30°С и выше, при температуре 0...-1°С растения погибают.

В разные периоды роста и развития растений требуются различные температурные условия. Семена начинают прорастать при наличии воды и воздуха при температуре 10-15°С (Алпатьев, 1981) - 15-18°С (Брежнев, 1964), но дружнее и быстрее они прорастают при температуре 25°С (Гавриш, 1990). Появившимся всходам нужно дать свет, а температуру воздуха снизить до 13-16°С днем и 11-13°С ночью, что необходимо для предупреждения вытягивания сеянцев и ускоренного развития их корневой системы (Тараканов, 1968; Алпатьев, 1981; Гавриш, 1990,). При таких температурах рост стебля задерживается, но улучшается развитие корней, растение формируется гармонично, с правильным соотношением надземных и подземных органов. Через неделю температуру воздуха повышают: в солнечную погоду до 20-22°С, в пасмурную - до 17-18°С и ночью - до 12-15°С (Calvert, 1957; Гавриш, 1990).

В рассадный период томаты очень чувствительны к изменению температуры, особенно сильно они реагируют на температуру в период после образования семядольных листьев. Понижение в это время температуры до 10-

13°С снижает высоту закладки первого соцветия и способствует увеличению числа цветков в первом и во втором соцветиях (Calvert, 1957; Брежнев, 1964; Тараканов, 1968; Бексеев, 1989). В последующий период понижение температуры в ночное время до 8-13°С незначительно влияет на развитие томата (Олейникова, 1959).

Интересные сведения сообщают Calvert (1957, 1967), Heuvelink (1989) и др. о влиянии дневных и ночных температур на рост томатов. Они исследовали ростовые процессы при различных температурных режимах и установи, ли, что снижение дневной температуры уменьшает высоту растений, причем влияние дневной температуры на ростовые параметры более значительно, чем ночной, что позволило рекомендовать инверсивный температурный режим, т.е. когда дневная температура ниже ночной. Как сообщает Heuvelink (1989), снижение высоты растений происходит в основном за счет укорачивания междоузлий.

Для нормального прорастания пыльцы и оплодотворения цветка опти-^ мальная температура воздуха составляет 24-32°С и относительная влажность

воздуха - 70-80 % (Гавриш, 1990).

В открытом грунте на участках, удобренных навозом или другими органическими удобрениями, температурный оптимум для томатов будет несколько выше 20°С, так как разлагающиеся в почве органические удобрения повышают концентрацию С02 в нижних слоях воздуха. Минимальная темпе-ч ратура, при которой еще идет ассимиляция, для томатов не установлена. На

основании практических наблюдений можно сказать, что при температуре ниже 15° приостанавливается цветение, а при температуре ниже 10° прекращается и рост (Юдкин, 1942).

При понижении температуры до -0,5°С у томатов обмерзают листья. Советскому селекционеру, лауреату Сталинской премии Алпатьеву удалось вывести несколько морозостойких сортов, выдерживающих весенние замо-

розки до - 4°С. Наряду с морозостойкостью, эти сорта являются относительно скороспелыми и урожайными (Юдкин, 1948, Юрина, 1975).

Отношение к влажности почвы и воздуха. Все жизненные процессы в организмах протекают при активном участии воды. Основная масса воды из почвы расходуется растением в процессе транспирации, испаряется с поверхности почвы и лишь незначительная часть усваивается растениями и входит в состав органического вещества. При нарушении процесса транспирации - сильном ослаблении испарения - в солнечную погоду происходит перегрев, в результате чего листья свертываются (Эделыптейн, 1962; Алпать-ев, 1981; Бексеев 1989; Гавриш, 1990, Hecker, 1998).

Разросшиеся томаты испаряют очень много воды. Подсчитано, что для

о

образования урожая в 50 т/га томатам требуется около 6000 м воды, или слой воды толщиной около 600 мм. Для получения высоких урожаев томатов нужна настойчивая борьба за накопление влаги в почве. Это тем более важно, что в целях улучшения теплового режима под томаты отводятся участки с повышенным рельефом, южные склоны, где водный баланс значительно хуже, чем на низинных участках (Юдкин, 1956; Юрина, 1969).

В процессе роста потребность растения в воде неодинакова. Во время прорастания семян и налива плодов она достигает максимума. При выращивании рассады, а так же в период цветения и завязывания плодов влажность почвы не должна превышать 70-75 % от полной полевой влагоемкости (1ШВ) (Коняев, 1978; Андреев, 2003).

После завязывания плодов на первых соцветиях режим орошения растений меняют. Поливают чаще и влажность почвы доводят до 75-85 % ППВ. Недопустимы резкие перепады влажности почвы в период роста и созревания плодов. Это вызывает уменьшение их средней массы и может привести к растрескиванию (Юдкин, 1948; Мезенцева, 1980).

Известно, что интенсивность поглощения воды из почвы и передвижение веществ внутри растения зависят не только от мощности и сосущей силы

ю

корневой системы, транспирации сорта, но и от осмотического давления в клетках растения. М.В. Лобовым (1949), а затем Л.Н. Бабушкиным (1959), В.Ф. Беликом (1960), С.Д. Лысогоровым, Е.М. Горбатенко (1965) и др. доказано, что с повышением концентрации клеточного сока и осмотического давления в листьях около первого соцветия до 10-11 атмосфер ростовые процессы у томатов задерживаются. При давлении 12 атмосфер растения увядают. Оптимальным условием водообеспечения томатов соответствует осмотическое давление около 8 атмосфер (Алпатьев, 1981).

Известно также, что поглощение воды корневой системой растения зависит также от концентрации почвенного раствора. При высокой концентрации раствора затрудняется поглощение воды и может наблюдаться явление физиологической засухи (Алпатьев, 1981).

Листья томатов также могут в известной мере поглощать воду из атмосферы, насыщенной водяными парами, имеющиеся на поверхности листьев распыленные минеральные частички могут растворяться и усваиваться растением. На этом принципе основана некорневая подкормка растений, способствующая повышению урожайности (Алпатьев, 1981; Гавриш, 1990).

Лучше поливать томаты с утра или вечером, когда не идет такого сильного испарения, как днем. Температура воды должна быть 20-25°С (Андреев, 1991).

Для томата влажность воздуха тоже оказывает существенное влияние на оплодотворение цветков. Оптимальна влажность воздуха 60-70 %. При более высокой влажности пыльца слипается и перестает высыпаться из пыльников. При более низкой влажности пыльца, попавшая на рыльце пестика, не прорастает (Юдкин,1956; Юрина,1975; Гавриш, 1990).

При высокой влажности воздуха возрастает вероятность появления грибных заболеваний (Юдкин,1956; Юрина,1975).

Отношение к свету. Томат является светолюбивым растением. Сведения о фотопериодической реакции томата противоречивы. Установлены

11

большие различия между сортами - от типичных короткодневных, нейтральных до длиннодневных. Сорта южного происхождения (чаще короткоднев-ные) заметно отличаются от северных: последние более пластичны и относятся к длиннодневным или нейтральным (Алпатьев, 1981).

По мнению Н.Ф.Коняева (1978), у культурных томатов реакция на длину дня и ночи отсутствует, поэтому применение терминов «короткодневные, длиннодневные и нейтральные сорта» не имеет оснований. Он считает, что решающим фактором ускорения или замедления роста и повышения продуктивности томатов является не длина дня, а световая энергия, т.е. и