Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оценка исходного материала для селекции томата в условиях светло-каштановых почв Прикаспия

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Ха Тхи Тхань Диеп, Астрахань

ФГОУ ВПО РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ

На правах рукописи

04201166469 Ха Тхи Тхань Диеп

ОЦЕНКА ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ ТОМАТА В УСЛОВИЯХ СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ПРИКАСПИЯ

Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Туманян А.Ф.

Астрахань, 2011

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................3

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ВОПРОСАМ ИССЛЕДОВАНИЯ........8

1.1 Биологические особенности томатов..............................................................8

1.2 Агротехническая характеристика возделывания томата............................23

1.3. Задачи и методы селекции томата................................................................44

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ, СХЕМА ОПЫТОВ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ........................................................................58

2.1. Почвенно-климатическая характеристика района исследования.............58

2.3. Исходный материал и методика исследований...........................................65

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ..................................................76

3.1. Агрометеорологические условия вегетационного периода томатов и прохождение фенологических фаз......................................................................76

3.2. Применение капельного орошения для выращивания томатов................83

3.3 Характеристика биометрических показателей томатов разных сортов при капельном орошении.............................................................................................92

3.4. Урожайность томатов в сортоизучении.......................................................96

3.5. Пищевая ценность........................................................................................112

ГЛАВА 4. БОЛЕЗНИ И ВРЕДИТЕЛИ ТОМАТА............................................119

ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ТОМАТОВ ПРИ КАПЕЛЬНОМ ОРОШЕНИИ В УСЛОВИЯХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ................................135

ВЫВОДЫ.............................................................................................................141

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ...........................................143

Приложения.........................................................................................................158

/

ВВЕДЕНИЕ

Томат - одна из самых распространенных овощных культур в мире. Широкое распространение этой культуры определяется исключительно высокими вкусовыми и питательными свойствами плодов.

Томат, по данным ФАО, занимает первое место в мире среди плодовых овощных культур (4млн. га), в том числе и в защищенном грунте (60% всей площади). Больше всего* площадей в Китае - 974 тыс.га (33,9 млн. тонн), в. США - 177 тыс. га (13,7 млн. тонн), Турция - 225 тыс. га (10,9 млн. тонн); Индии - 520 тыс.га (10,3 млн. тонн), Египте - 180 тыс. га (9,2 млн. тонн). Всего в 2010 году в мире произведено 128,5 млн. тонн томатов, из которых перерабатывается 25 млн. тонн [104].

Россия стоит на 6-ом месте по площади и на 11-ом по производству томатов. Возделывание этой культуры широко распространено на юге России, где занимает одно»из главных мест. Прикаспийская зона Российской Федерации по теплообеспеченности, поступающей световой солнечной энергии и динамике относительной^ влажности воздуха хорошо согласуется с биологическими особенностями томатов. Однако'-недостаточное количество выпадающих атмосферных осадков не обеспечивает поддержание водного режима почвы на благоприятном для роста и развития томатов уровне. Поэтому возделывают их в-этой-зоне и получают хорошие урожаи плодов только с применением, орошения.

В условиях возрастающего дефицита водных ресурсов наибольшую

перспективу имеют менее энергозатратные способы и технологии' орошения,

позволяющие повысить продуктивность орошаемого гектара и

эффективность использования поливной воды. В настоящее время большое

значение придается выбору экологически безопасных технологий и

технических средств полива, к которым относится капельное орошение. Этот

способ позволяет поддерживать в почве благоприятный водно-воздушный

режим в сочетании с внесением минеральных удобрений в течение

3

вегетационного периода, обеспечивает получение планируемых урожаев томатов.

Астраханская область является одним из крупнейших производителей овощебахчевой продукции в России. По производству овощной продукции область занимает 5 место среди овощных регионов, по производству томатов - 1 место, по выращиванию лука - 3 место.

Во Вьетнаме томат занимает более 15-17 тыс. га посевных площадей^на которых производится* порядка 15-17 тонн с „гектара. Климат Вьетнама позволяет выращивать томаты круглый год, в связи с этим выделяют 3 сезона выращивания томатов, наиболее благоприятными^ из которых являются осенний^ и зимний сезоны. Летний сезон неблагоприятен для возделывания в связи<со.складывающимися в это время года погодными, условиями[159].

Актуальность исследований. Большим резервом в увеличении

производства томатов для разных сроков выращивания' и целей

использования является' выведение новых высокопродуктивных сортов и

гетерозиспых гибридов. За счет селекции можно- не только увеличить.

урожайность, но и повысить качество- плодов, их пригодность для-

транспортировки, длительного хранения, примепения механизированного

возделывания и уборки. Селекция также позволяет сильно ограничить или

вовсе устранить потери урожая от наиболее вредоносных болезней,

вредителей, паразитных растений, что в свою очередь ведет к уменьшению

применения' ядохимикатов при возделывании томатов^ и загрязнения*

окружающей среды. Выведение сортов и гибридов томатов в определенных

климатических к почвенных условиям условиях среды делает их

адаптированными к определенным территориям и позволяет максимально

использовать генетический потенциал. Прогресс в селекции никогда не

останавливается и существует необходимость создавать новые более

совершенные сорта и гибриды, улучшенные по одному или комплексу

хозяйственно-ценных признаков. Изменение структуры производства и

расширение спроса на более разнообразную продукцию томата,

4

наблюдающееся в последние годы, привело к тому, что производитель и потребитель стали проявлять больший интерес к специализированным сортам, которые в большей степени, чем универсальные, удовлетворяют требованиям фермерских и приусадебных хозяйств, огородников, дачников, консервной промышленности и разных вкусов потребителей.

Специфические климатические и почвенные условия южной орошаемой зоны РФ вызывают необходимость того; чтобы создаваемые сорта- томата: были« устойчивы, к болезням,, вредителям, паразитным: растениям; и экстремальным- факторам. Широко; внедряемое на юге РФ капельное орошение- создает определенные условия? для роста, развития* растений; их заболеваемости; которые* необходимо? выявлять, и учитывать при подборе сортов и-исходного материала в селекции для-э того способа полива.

Поэтому изучение сортообразцов томата разной селекции и выделение наиболее перспективных для включения в дальнейший селекционный процесс является актуальным.

Цель и задачи исследований. Основной целью наших исследований был отбор сортообразцов томата; обладающих комплексом хозяйственноценных; признаков и адаптационным; потенциалом? в условиях.- резко континентального климата полупустынной зоны при. капельном- способе1 орошения и определение технологии их возделывания;

Для- осуществления поставленных целей необходимо-, решение: следующих задач:

- оценить влияние агроклиматических условий на продукционные процессы и урожайность изучаемых образцов;

- определить реакцию сортообразцов.на капельный способ полива, дать оценку сортообразцам по коэффициенту водопотребления;:

- выделить перспективные сортообразцы по отдельным и комплексу хозяйственноценных признаков для дальнейшей селекционной работы.

Научная новизна работы. Впервые было проведено агроэкологическое

сортоизучение коллекций томатов селекции ВНИИ ОБ, ВНИИССОК и Седек

5

в условиях аридной зоны северо-западного Прикаспия. Были изучены и выделены сорта томатов для дальнейшей селекционной работы, отработаны ресурсосберегающие технологии выращивания, обеспечивающие получение экологически чистой продукции с применением капельного орошения. Выделены наиболее перспективные по комплексу хозяйственно ценных признаков и экономической эффективности выращивания, которые могут быть рекомендованы производству для широкого внедрения.

Практическая значимость. Из изученных 39 образцов томата, было выделено-27 сортов и линий, обладающих комплексом хозяйственно ценных, признаков при капельном орошении для условий светло-каштановых почв Прикаспия.

Апробация работы. Результаты исследований были представлены: на международной научно-практической- конференции «Аридное землепользование — способы и технологии интенсификации» (с. Соленое Займище, ГНУ ПНИИАЗ, 4-6 августа 2009 г.); на международной научно-практической конференции «Социально-производственное развитие сельских муниципальных образований аридных территорий» (с. Соленое Займище, ГНУ ПНИИАЗ, 8-10 сентября 2010 г.).

Публикации результатов исследований. Автором опубликовано 5 научных работ, из них по теме диссертации 5 работ из которых в ведущих рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ - 2.

Основные положения, выносимые на защиту:

- оценка сортов и линий томатов по хозяйственно-ценным признакам;

- особенности формирования- элементов продуктивности томата в аридных условиях;

- водопотребление томатов;

- экономическая эффективности возделывания томатов при капельном орошении.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5

глав, выводов. Она изложена на 158 страницах компьютерного текста,

б

включает 4 рисунков, 28 таблицы и 3 приложений. Список использованной литературы содержит 162 наименования, в том числе 32 иностранных автора.

Автор выражает огромную признательность директору Прикаспийского НИИ аридного земледелия, академику РАСХН Вячеславу Петровичу Зволинскому и всему коллективу института за неоценимую помощь и консультации в процессе выполнения диссертационной работы.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ВОПРОСАМ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Биологические особенности томатов

Томат относят к семейству пасленовые, группе плодовых и однолетних овощных растений. Происходит из Южной Америки, где его выращивали туземцы задолго до открытия континента европейцами. Овощ был известен в V в. до1 н. э. жителям' Боливии, Перу, Чили, Эквадора. Дикие и полукультурные формы этого растения до' сих, пор встречаются в Перу, на Галапагосских островах и в других местах. В" Южной Америке томат рос в виде травянистого растения, кустарника и даже дерева высотой до 5 м. В древности томат со своей родины попал в> Мексику, где, возможно, и был впервые одомашнен [21].

В Европу это растение завезено в XVI веке испанскими' и португальскими мореплавателями из Перу. В Северную Америку томат попал из Европы. Из Северной Америки он снова возвратился в Южную настолько-измененным, что местные жители его не узнали и относились к нему враждебно, как ко всему европейскому. С середины того же столетия-томат начинает распространяться как декоративное растение сначала в Португалии, Испании, Италии, а затем в« Дании и Англии. Позднее, уже в XVII* веке, томат попал во Францию, в XVIII веке в Германию и в конце ХУПГвеке появился в России и Украине.

На языке народов, населявших территории Мексики и Перу (ацтеков, инков, индейцев), это растение называлось «томатль» - «крупная ягода», «перуанское золотое яблоко». Отсюда- и произошло русское название «томат». Итальянцы, которым томат очень, понравился, назвали его иначе: «pomidoro» - «золотое яблоко», «золотой плод». Во Франции ему почему-то сразу дали название «pomme damour» - «яблоки любви» [21,57].

Знаменитый шведский натуралист Карл Линней назвал томат научным

ботаническим именем - Solarium lycopersicon. Долгое время (до XVIII в.)

8

томат выращивали в садах в декоративных целях, ради его золотисто-оранжевых и ярко-красных плодов, считавшихся несъедобными, ядовитыми. Им украшали клумбы, цветники, выращивали в горшках на окнах среди других комнатных растений. Во Франции томатным кустом любили украшать беседки, однако садоводы утверждали, что употреблять в пищу плоды томата чрезвычайно опасно, затем их стали использовать как лекарство, и в последствии они прижились во многих странах мира.

В Москве, как свидетельствует каталог растений, составленный русским* академиком П.С. Палассом, томат произрастал в 1781 году в Ботаническом саду П'.А. Демидова.

Калорийность помидоров невысокая (160...200 ккал/кг). Так в плодах помидоров содержится от 5 до 8 % сухих веществ, в том числе-3...7% Сахаров, до 1% яблочной ш лимонной кислот и белков. Все эти вещества необходимы для® нормализации обмена веществ, в организме человека и сохранения его трудоспособности.

Томаты выделяются среди овощей высокими вкусовыми качествами, наличием-большого количества аскорбиновой кислоты, каротина, яблочной и лимонной', кислот, минеральных солей, Сахаров и ароматических веществ. Содержание питательных веществ в плодах во многом зависит от особенностей сорта, места выращивания; приёмов агротехники' и других факторов.

В среднем томаты содержат (в % на сухую массу): воды — 93,8%, сухого вещества - 6,8%, Сахаров — 3%, яблочной кислоты — 0,5%, клетчатки — 0,8%, белков — 1%, минеральных веществ — 0,6%; витаминов! и минеральных веществ (в мг на 100 г сырой массы): витамин С - 25мг, витамин В1 — 12мг, витамин ВЗ — 7мг, каротин - 2мг, калий - 316мг, магний — 51мг, натрий — 125мг, кальций - 43мг, железо - 0,6мг, фосфор - 20мг [66,78,106].

Одними из первых стран мира, начавших культивировать томат в качестве пищевого растения, были Россия и Украина. Уже в середине XIX

века томат здесь стал любимым, широко распространенным овощем.

9

Благодаря своим высоким вкусовым качествам томат выращивают почти повсюду, он является излюбленным овощем многих народов.

Первое время томат считали преимущественно южным растением, теперь оно растет и в районах умеренного климата, и даже на Дальнем Севере [106,111].

Классификация (систематика) томата

Томат (Lucopersicon L.) - род растений? семейства пасленовые (Solanaceae). Все культивируемые формы томата относятся к виду томат обыкновенный, культурный, или настоящий (Lucopersicon esculentum Mill.) -одно-, дву- или многолетнему растению. В тропических районах Южной и Центральной Америки* томат развивается как многолетнее вечнозеленое растение, образующее в пазухах листьев побеги, которые при соприкосновении с почвой укореняются, формируя мощный куст. Культивируют томат как однолетнее быстро растущее травянистое растение, то есть оно отмирает в открытом грунте уже при первых слабых заморозках. Однако томат обыкновенный в определенных условиях жизни (теплицы) может расти и плодоносить больше года. В зависимости от климата, способа выращивания и сорта созревание плодов томата наступает через 80-160 суток после появления всходов [106].

Томат обыкновенный (L. esculentum Mill.) - имеет плоды разнообразной формы, красные или желтые, розовые или белые с желтым оттенком, различного размера.

Внутри этого вида выделено три подвида: дикий, полукультурный и

I

^ культурный:

г

Дикий томат'{ssp. pimpinellifolium (Mill.) Brezh.). Стебли-стелющиеся, голые или покрытые очень редкими длинными волосками. Плоды мелкие, величиной со смородину или не превышают мелкую вишню.

Полукулътурный томат (ssp. subspontaneum Brezh.). Стебли

прямостоячие или полегающие, голые или покрытые волосками. Плоды

10

округлые, овальные, удлиненные, мелкие (20...40 г), мало-гнездные, с гладкой поверхностью (за исключением var. succenturiatum).

Культурный томат (ssp. cultum Brezh.). Стебли полегающие- или прямостоячие, опушенные. Плоды округлые, плоско-округлые, мало- и многогнездные, по размеру средние: или крупные.

Культурный подвид томата включает три разновидности:;

Обыкновенный (var. vulgare) - растения; слабо- и сильнооблиственные, стебель полегающий? различной длины. Листья* непарноперисторассеченныё; обычного типа строения, с большим; числом долей, долек и- долечек, окраска от светло- до темно-зеленой. Плоды; красные, желтые и редко белые; Разновидность объединяет до 75% мирового сортимента томата.

Штамбовый (var. validum) - растения небольшого и среднего размера; сильно облиственные. Стебли прямостоячие, слабоветвящиеся, с укороченными междоузлиями; Листья средней величины,, с короткими; черешками: и близко расположенными темно-зелеными; гофрированными долями; с небольшим; числом долек и долечек. Плоды красные;, розовые; и желтые, с глянцевой и матовой поверхностью.

Крупнолистный^ (var. grandifolium) - растения, средне- или слаболиственные. Стебли полегающие: Листья крупные; похожи? на листья картофеля; состоят из нескольких цельнокрайних крупных: долей;, долек и долечек. Плоды розовые и красные..

Кариотипы всех трех видов имеют соматическое число хромосом 2п=24.

Семена у томата округлые, плоскосдавленные, слегка вытянутые к зародышу. Сехмена покрыты мохнато-войлочным серебристым^ опуше