Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Разработка элементов сортовой технологии выращивания томата с повышенным содержанием ликопина в ЦЧР

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Разработка элементов сортовой технологии выращивания томата с повышенным содержанием ликопина в ЦЧР"

005012494

БУРЦЕВА ИРИНА АНДРЕЕВНА

РАЗРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ СОРТОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ ТОМАТА С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ЛИКОПИНА В ЦЧР

Специальность 06.01.01 - Общее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 2 мдр Ж1

Мичуринск - наукоград РФ 2012

005012494

Диссертация выполнена на кафедре овощеводства Плодоовощного института им. И.В. Мичурина ФГБОУ ВПО «Мичуринской государственный аграрный университет» в 2009 - 2011 гг.

Научный руководитель: Мешков Алексей Викторович

кандидат сельскохозяйственных наук, профессор, директор Плодоовощного института им. И.В. Мичурина

Официальные оппоненты: Бондарева Людмила Леонидовна

доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства капустных культур Всероссийского научно-исследовательского института селекции и семеноводства овощных культур

Константинович Анастасия Владимировна

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, заведующая кафедрой овощеводства Российского государственного аграрного университета - МСХА им. К.А. Тимирязева

Ведущая организация: ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства Российской академии сельскохозяйственных наук

Защита состоится 16 марта 2012г. в 11.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.041.01 в ФГБОУ ВПО «Мичуринский государственный аграрный университет» по адресу: 393760, Тамбовская обл., г. Мичуринск, ул. Интернациональная, 101.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Мичуринский государственный аграрный университет», а с авторефератом на сайгах Высшей аттестационной комиссии Министерства образования и науки Российской Федерации vak.ed.gov.ru и ФГБОУ ВПО МичГАУ www.mgau.ru.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные и скрепленные гербовой печатью, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета.

Автореферат разослан «_ // » февраля 2012 года

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 220.041.01 кандидат сельскохозяйственных наук

Н.М. Соломатин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. В современном обществе проблема качества питания является приоритетной и тесно связанна со здоровьем и продолжительностью жизни людей. В последнее время большое внимание обращено на культуры с высоким содержанием БАВ (Скворцова М.М., 2006), в частности ликопина, который, в отличие от других каротиноидов, не только сохраняет свои качества после термических обработок, но и лучше усваивается организмом (Clinton S.K., 1998, Gerster Н., 1997). Ликопин - уникальный природный ан-тиоксидант, обладающий антиканцерогенными свойствами (Rao A.V., 1999, Agarwal S., 2000). Максимальная концентрация биодоспутного ликопина для человеческого организма содержится в томатной пасте, кетчупах, соках и продуктах, полученных в результате переработки томатного сырья. В связи с этим, возникает необходимость в разработке элементов технологии выращивания томата с повышенным содержанием ликопина в защищенном и открытом грунте с целью получения сырья для последующей переработки. Однако гены, определяющие повышенное содержание ликопина в плодах томата, угнетающе воздействуют на рост и развитие растений, что является сдерживающим фактором их эффективного использования в производстве (Куземенский A.B., 2006).

Вместе с этим в последние годы прослеживается устойчивая тенденция увеличения площадей, занятых под овощными культурами в простейших культивационных сооружениях, в частности весенних рассадно-овощных необогре-ваемых теплицах. В этой связи является актуальным изучение элементов сортовой технологии выращивания перспективных индетерминантных гибридов F; томата с повышенным содержанием ликопина в пленочных необогреваемых теплицах и открытом грунте в ЦЧР.

Цель и задачи исследования. Цель диссертационной работы - разработать элементы сортовой технологии выращивания перспективных гибридов томата с повышенным содержанием ликопина в условиях ЦЧР. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

- изучить сортовые особенности выращивания рассады томата с повышенным содержанием ликопина;

- определить влияние густоты стояния растений на продуктивность томата в условиях пленочных необогреваемых теплиц;

- установить влияние способа формирования растений на продуктивность томата с повышенным содержанием ликопина в условиях пленочных теплиц;

- выявить пути повышения продуктивности томата при выращивании на шпалерной сетке в условиях открытого грунта;

- изучить качество плодов томата с повышенным содержанием ликопина на пригодность к транспортировке и хранению;

- дать экономическую оценку полученных результатов.

Научная новизна исследований. Впервые в весенне-летнем обороте в пленочных необогреваемых теплицах разработаны эффективные параметры элементов технологии выращивания гибридов томата с повышенным содержанием ликопина. Установлена оптимальная густота стояния растений в рассадный период 70 раст/м2. Определена плотность посадки перспективных гибридов в пленочных теплицах -5,5 и 6 раст/м2 и способ формирования растений в два стебля, позволяющие повысить продуктивность томата. В открытом грунте, с целью улучшения товарности продукции, предложено выращивание растений путем закрепления на шпалерной сетке высотой 1,1 и 1,5 м. Уровень рентабельности предлагаемых приемов возделывания томата составляет от 30 до 70 %.

Практическая значимость. Созданы новые гибриды томата, плоды которых имеют лечебно-профилактическое значение (в рамках реализации развития Мичуринска - наукограда РФ) и рекомендованы производству элементы сортовой технологии их выращивания, обеспечивающие повышение продуктивности культуры. Практические рекомендации по результатам исследований успешно использованы в овощеводческом предприятии ОАО «Тепличное» (Тамбовская область) и учебно-опытном хозяйстве «Роща».

Связь диссертационной работы с тематическими планами НИР. Научно-исследовательская работа (НИР) выполнялась в рамках тематического плана научных исследований кафедры овощеводства ФГБОУ ВПО «МичГАУ» по теме: «Разработка элементов технологии выращивания томата в защищенном грунте, повышающих качество и сохранность плодов» (2009 - 2011 гг.). Результаты исследований вошли в отчет НИР, выполненный по заказу Минсельхоза России на тему: «Разработать новые и усовершенствовать существующие методы первичного семеноводства и технологические процессы производства сортов и гетерозисных гибридов Р| овощных культур высоких посевных качеств» (2010 - 2011 гг.).

Основные положения, выносимые на защиту:

- способы выращивания рассады томата с повышенным содержанием ликопина;

- оптимальная густота стояния растений перспективных гибридов томата в весенне-летнем обороте в пленочных необогреваемых теплицах;

- способы формирования растений томата в пленочных теплицах;

- повышение продуктивности томата в открытом грунте при выращивании на шпалерной сетке;

- длительность хранения плодов томата с повышенным содержанием ликопина в регулируемых и нерегулируемых условиях;

- экономическая оценка изученных приемов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на ежегодных заседаниях кафедры овощеводства МичГАУ; ежегодных заседаниях ученого совета Плодоовощного институт им. И.В. Мичурина; 62-ой научно-практической конференции студентов и аспирантов в МичГАУ (Мичуринск, 2010); II этапе Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Минсель-

хоза России (Курск, 2010).; III этапе Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Минсельхоза России в номинации «Сельскохозяйственные науки» (Орел, 2010); IX Международной научно-методической конференции «Интродукция нетрадиционных и редких растений» (Мичуринск, 2010); международной конференции «Биологические основы садоводства и овощеводства» (Мичуринск, 2010); 63-й научно-практической конференции студентов и аспирантов в МичГАУ (Мичуринск, 2011). В рамках VIII Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Москва, 2009) награждена почетной грамотой победителя программы «Участник Молодежного Научно-Инновационного Конкурса» («У.М.Н.И.К.»), Награждена сертификатом участника и дипломом XI Всероссийской выставки «Научно-технического творчества молодежи - 2011» (Москва, ВВЦ, 2011).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 3 - в ведущих рецензируемых научных журналах рекомендуемых ВАК.

Структура диссертации и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов, рекомендаций производству. Работа изложена на 160 страницах, содержит 42 таблицы, 6 рисунков в тексте, 14 приложений. Список использованной литературы включает 322 наименования, в том числе 72 на иностранном языке.

Автор выражает глубокую благодарность А.В. Мешкову, В.И. Тереховой, В.А. Гудковскому и всем сотрудникам ФГБОУ ВПО «МичГАУ» за консультации и помощь при подготовке диссертации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Современное состояние вопроса

В первой главе проведен обзор отечественных и зарубежных литературных источников по проблемам исследования. Приводится происхождение и классификация томата, его народно-хозяйственное значение и пищевая ценность. Рассматриваются морфологические особенности культуры, отношение к внешним факторам среды, а так же основные элементы технологии рассадной культуры томата, особенности агротехники в пленочных теплицах и при выращивании в открытом грунте на опоре, а также особенности хранения плодов.

Глава 2. Условия и методика проведения исследований

Исследования проводили в период с 2009 по 2011 гг. в учхозе «Роща» Мичуринского района в пленочных необогреваемых теплицах типового проекта «Молд-НИИОЗ», улучшенного кафедрой овощеводства Плодоовощного института им. И.В.Мичурина, и на прилегающем опытном поле; в отделе хранения ГНУ ВНИ-ИС им. И.В. Мичурина; в биохимической лаборатории МичГАУ; в НИИ питания РАМН.

Объекты исследований: гибриды с повышенным содержанием ликопина F, Полосатик и Fi Черныш (оригинатор ФГОУ ВПО «Мичуринский государственный

аграрный университет»); в качестве контроля для F, Полосатик использовали Fi Зимняя вишня (оригинатор ССА «Ильинична»), для Fi Черныш - Fi Метис (ориги-натор ССФ «Гавриш»).

Постановку опытов проводили в соответствии с общепринятыми методиками для овощных культур, рекомендованные Великом В.Ф., 1992, Доспеховым В.А., 1985, Ващенко С. Ф„ Набаговой Т. А., 1992.

В течение вегетационного периода проводили фенологические и биометрические наблюдения. Изучали морфофизиологические особенности рассады по Ку-перман Ф.М., 1962, фотосинтетическую деятельность растений по Ничипоровичу А.А.. 1961. Определяли физико-механические свойства плодов по методике Квас-никова Б.В. и др., 1976. Дегустационную оценку - по методике Е.П.Широкова, 1988. Биохимические анализы плодов томата проводили в лаборатории ФГБОУ ВПО «МичГАУ». Содержание в плодах сухого вещества - методом высушивания, содержание Сахаров - по Бертрану, содержание витамина С (аскорбиновой кислоты) - по И.К. Мурри, общую кислотность - титрованием 0,1н щелочью. Содержание ликопина в плодах определяли в НИИ питания РАМН по методике И.М. Ску-рихина, В.А. Тутельяна, 1998. При анализе грунта в пленочных теплицах определяли содержание легкогвдролизуемого азота по Тюрину и Кононовой в модификации Кудеярова, подвижного фосфора и обменного калия - по Чирикову, обменную кислотность (рНсол) - потенциометрически в солевой суспензии, гидролитическую кислотность (Нг) - по Каппену, сумму обменных оснований - по Каппен-Гильковииу, степень насыщенности основаниями - расчетным методом, гумус - по Тюрину в модификации Симакова (с фенилтрониловой кислотой в качестве индикатора). При изучении особенностей хранения томата руководствовались методикой, разработанной ВАСХНИЛ, 1982. При проведении исследований определяли убыль массы плодов, поражение болезнями, изменения окраски и потерю тургора. Результаты исследований обработаны методом дисперсионного анализа на персональном компьютере с использованием программы Microsoft Office Excel 2007.

Глава 3. Результаты научных исследований

3.1. Изучение сортовых особенностей выращивания рассады томата

с повышенным содержанием ликопина

Исследования показали, что продолжительность основных фенологических фаз в рассадный период определяется сортовыми особенностями растений. В среднем за 3 года изучений появление всходов отмечали на 8 - 12 день после посева. Появление первого настоящего листа у сеянцев наступало через 5-6 дней после всходов. Мелкоплодные гибриды F( Полосатик и F] Зимняя вишня (st) вступали в фазу бутонизации на 38-й и 37-й день от посева соответственно, Fi Черныш и Fi Метис (st) - на 44-й и 48-й день. Более быстрым развитием по показателям начала массового цветения характеризовались Fi Полосатик и Fi Зимняя вишня (st), закладывающие первое соцветие над 6-7 листом. Гибриды F, Черныш и F] Метис (st) переходили в фазу массового цветения на 6 - 10 дней позже (заложение соцветия над 8-9 листом).

Расстановка рассады не оказала заметного влияния на ритм прохождения фенологических фаз развития. По всем вариантам у исследованных гибридов наблюдалась разница в 1 - 2 дня.

Об интенсивности ростовых процессов при изучении особенностей выращивания рассады судили по высоте главного стебля растений, числу образовавшихся листьев и их площади (рис. 1 ).

50 45 2 40

и

«35 §30

£20 S 15

£ ю

5 0

без расстановки (к) 70 раст/м2 а 35 рас/м2 И17 раст/м2

Рисунок 1 - Влияние сортовых особенностей и густоты стояния растений томата на высоту главного стебля при различном периоде выращивания рассады.

Существенного влияния густоты стояния растений в рассадный период на биометрические показатели гибридов F| Полосатик и Fi Метис (st) не было выявлено. У Fi Черныш и Fi Зимняя вишня (st) при сроке выращивания рассады в течение 55 дней была отмечена тенденция к проявлению ценотического роста растений. Высота главного побега у Fj Черныш и F, Зимняя вишня (st) была на 5,7 и 6,5 -7,2 см выше в контроле (70 раст/м2), чем при 35 и 17 раст/м2 соответственно. Влияния густоты стояния растений в рассадный период на площадь листьев при разном возрасте рассады не отмечено.

Устойчивость к стрессу у томатов определяется наличием сухого вещества в растениях. Нами было установлено, что при расстановке 35 и 17 раст/м2 сухого вещества накапливалось больше за счет более активного использования солнечной инсоляции и протекания фотосинтеза. Так при выращивании рассады гибрида F| Полосатик с расстановкой 35 раст/м2 сухого вещества в листьях накапливается на 3,7 % и при 17 раст/м2 - на 4,4 % больше, чем в контроле (70 раст/м2). У F] Черныш при 35 раст/м2 его было на 0,4 % и при 17 раст/м2 - на 1 % больше, чем в контроле.

Отличительной особенностью изученных мелкоплодных индетерминант-ных гибридов томата F| Полосатик и Fi Зимняя вишня (st) являлось то, что они уже в рассадный период в условиях сильной освещенности характеризовались

быстрым образованием нижних боковых побегов в пазухах всех листьев, начиная с семядольных и их быстрым развитием, что было подтверждено при изучении морфофизиологических особенностей растений томата при выращивании рассады в течение 55 дней на двух вариантах опыта с расстановкой 35 раст/м2 и без расстановки 70 раст/м2 (к).

Было установлено, что растения гибрида Р] Полосатик необходимо формировать в рассадный период путем удаления нижних и средних побегов и с оставлением подкистного при двухстебельной культуре, либо всех побегов при формировании в один стебель. Гибрид ?! Черныш характеризовался слабым развитием боковых побегов среднего и нижнего яруса и мощным развитием подкистного побега. Формирование растений данного гибрида в рассадный период можно не проводить, т.к. интенсивность роста пасынков низкая. При формировании в два стебля следует оставлять подкистный побег.

У изученных гибридов влияния расстановки на ритм прохождения основных этапов органогенеза боковых побегов не отмечалось. Дифференциация пазушных почек и заложение соцветий проходило одновременно в вариантах опыта с различной густотой стояния рассады.

Необходимость проведения пасынкования растений Р, Полосатик и р! Зимняя вишня при выращивании рассады была подтверждена при проведении наблюдений за ростовыми процессами. В варианте без пасынкования было отмечено образование большого количества боковых побегов разной длины, растение становилось сильно разветвленным, снижалась площадь листьев.

Применение пасынкования в рассадный период на гибридах Р] Полосатик и Р| Зимняя вишня (вО позволило увеличить урожайность на 0,54 - 0,95 и 0,45 -0,74 кг/м2 соответственно (табл. 1).

Таблица 1 - Влияние пасынкования и густоты стояния рассады на урожайность гибридов томата Р| Полосатик и Р, Зимняя вишня (эг), кг/м2 (среднее за 2009-2011 гг.)__

Густота стояния рассады, раст/м2 (фактор В) Способ формирования рассады Гибрид Р| (фактор А)

Полосатик Зимняя вишня

70 (к) непасынк (к) 2,23 ±0,28 2,90±0,17

пасынков 3,18±0,20 3,64±0,29

35 непасынк (к) 2,64±0,35 3,22±0,07

пасынков 3,24±0,49 3,67±0,20

17 непасынк (к) 2,68±0,28 3,00±0,14

пасынков 3,22±0,52 3,55±0,24

НСР05 для частных различий 0,6

по фактору А 0,25

по фактору В 0,3

по фактору С 0.25

Расстановка рассады не оказала существенного влияния на продуктивность растений изученных гибридов после высадки их на постоянное место.

3.2. Влияние густоты стояния растений на продуктивность томата при выращивании в пленочных необогреваемых теплицах

В исследованиях прослеживается прямая зависимость повышения площади ассимиляционного аппарата на 1 м2 площади теплицы с увеличением плотности посадки по основным фенологическим фазам. Гибрид Р] Полосатик наиболее эффективно использовал свет при густоте стояния 6,5 раст/м2 (площадь ассимиляционного аппарата 4,7 м2 на 1 м2 площади теплицы), Р| Черныш - при 4,5 раст/м2 (4,8м2).

При прогнозировании урожайности важным показателем, от которого зависит как ранний, так и общий урожай, является завязываемость плодов в динамике по кистям (рис. 2).

Номер кисти

5 - 7

Р1 Черныш

?! Полосатик

Рисунок 2 - Влияние густоты стояния растений гибридов р! Полосатик и Р, Черныш на динамику завязываемости плодов, % (2009 - 2011 гг.).

Исследованиями было выявлено, что у гибридов Р| Полосатик и Р| Черныш по мере увеличения порядкового номера кисти завязываемость плодов снижалась. Наибольший показатель завязываемости плодов у ?! Полосатик и Р| Черныш был на 1-ой кисти, где он составил 79,1 и 74 % соответственно, а меньший - у Р[ Полосатик - на 7-ой кисти - 60,9 %, у Р] Черныш - на 4-ой кисти - 48,2 % (рис. 2). Нами не было отмечено существенного влияния густоты стояния растений на динамику завязываемости плодов.

В период плодообразования на 3 - 4-ой кистях максимальные значения чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) были отмечены у гибрида Р] Полосатик (рис. 3).

ЕШ Зимняя ВИШНЯ (51) а Р1 Полосатик

6,5

5,5

§ 5 (к)

и

£Г 4,5

2,5 5 7,5 10 12,5 15 ЧПФ, г/м2 х сутки

□ П Метис («| ИР1Черныш

5,5

4,5

2,5 5 7,5 10 12,5 15 ЧПФ, г/|«2 х сутки

Рис. 3. Влияние густоты стояния растений на чистую продуктивность фотосинтеза гибридов томата, г/ м2 х сутки (2009 - 2011 гг.).

У мелкоплодных гибридов наблюдали тенденцию к увеличению ЧПФ при снижении густоты стояния растений. У гибридов с более крупными плодами (Р( Черныш и ?! Метис (в!)) наоборот, ЧПФ увеличивалась при увеличении плотности посадки растений (рис. 3).

С увеличением плотности посадки с 4,5 до 6,5 раст/м2 было выявлено увеличение урожайности растений без снижения средней массы плодов. Так у Р| Полосатик прибавка урожая по отношению к контролю составила 1,2 кг/м2 при 6 раст/м2, у Р, Зимняя вишня (зг) - 1,5 кг/м2 при 6,5 раст/м2 (табл. 2).

Таблица 2 - Влияние густоты стояния на урожайность гибридов р! Полосатик и р| Зимняя вишня (б!), кг/м" (среднее за 2009 - 2011 гг.)_____

Густота стояния, раст/м2 (фактор В) Гибрид Р| (фактор А) Среднее по густоте стояния(В) НСР05=0,18

Полосатик Зимняя вишня (81)

4,5 4,2±0,32 7,8±0,22 6

5 (к) 4,3±0,25 8,5±0,20 6,4

5,5 4,8±0,27 9,4±0,25 7,1

6 5,5±0,28 9,4±0,18 7,45

6,5 5,2±0,30 10,0±0,25 7,6

Среднее по гибриду (А) НСР05= 0,1 4,8 9,02

НСР05 для частных различий 0,25

У гибридов Р1 Черныш и Р| Метис (в!) наблюдали тенденцию к повышению урожайности при плотности посадки 5,5 и 6 раст/м2. Наибольшую урожайность 8,2 кг/м2 у Р| Черныш отмечали при густоте стояния 5,5 раст/м2, у Р| Метис 12,5 кг/м2 - при 6 раст/м2(табл. 3).

Таблица 3 - Влияние густоты стояния на урожайность гибридов ?! Черныш и Р| Метис (б!) (среднее за 2009 - 2011 гг.), кг/м2______

Густота стояния, раст/м2 (фактор В) Гибрид F1 (фактор А) Среднее по густоте стояния (В) НСРО5=0,04

Черныш Метис (st)

4 (к) 5,8±0,15 9,5±0,20 7,65

4,5 6,5±0,22 10,2±0,18 8,35

5 7,1 ±0,20 10,4±0,26 8,75

5,5 8,2±0,27 11,0±0,30 9,6

6 7,9±0,22 12,5±0,25 10,2

Среднее по гибриду (А) НСРо5= 0,03 7,1 10,72

НСР05 для частных различий 0,06

3.3. Влияние способа формирования растений на продуктивность томата с повышенным содержанием ликопина в условиях пленочных теплиц

Морфометрические показатели позволили выявить, что при формировании растений в два стебля у Р, Полосатик и Р| Черныш площадь листьев увеличивалась в расчете на 1 м2 площади теплицы на 39,5 % и 31,8 % соответственно по сравнению с контролем - формированием в один стебель.

При прогнозировании урожайности важным показателем является количество завязавшихся плодов (рис. 4).

о

3" «

ю

О

160 140 . 120 100 80 ' 60 40 20 0

:.....

1 jg Щ-------

щ -.............

1 II

Ш 1 стебель (к|

Q 2 стебля

Полосатик Г1 Зимняя вишня

Fi Черныш F1 Метис (st)

Рисунок 4 - Влияние способа формирования растений томата на общее количество плодов с одного растения, шт. (среднее за 2009 - 2011 гг.).

Нашими исследованиями было установлено, что при формировании растений томата в два стебля происходит значительное увеличение количества плодов. Так у Р) Полосатик при формировании в один стебель (к) завязывалось 41,3 плода, в два стебля - 71,5 шт., у Р[ Зимняя вишня ф) - 81,0 и 146,1 шт., у Р[ Черныш - 25,3 и 40,0 шт., у Р, Метис - 23,9 и 30,0 шт. соответственно. Наибольший урожай плодов, как по количеству в шт/м2, так и в кг/м2, отмечали у гибрида ?! Зимняя вишня ($1) (рис. 4, табл. 5).

На подкистном побеге, оставляемом под первым соцветием, у всех изученных гибридов отмечали высокую завязываемость плодов и количество их в соцветии не уступало числу на главном стебле. Таким образом, способ формирования в два стебля позволяет получать больше плодов с одного растения в 1,4 -1,8 раза.

Оставление дополнительного побега в агрофитоценозе томатов приводило к увеличению чистой продуктивности фотосинтеза у Р| Полосатик на 0,73 и у Р| Черныш - на 0,46 г/ м2 х сутки по отношению к контролю - формированию в один стебель (рис. 5).

П Метис (Я) Черныш Зимняя вишня (51) Р1 Полосатик

□ 2 стебля Н1 стебель (к)

О 2,5 5 7,5 10 12,5 15 ЧПФ, г/м2*сутки

Рисунок 5 - Влияние способа формирования растений томата на чистую продуктивность фотосинтеза, г/ м2х сутки (среднее за 2009 - 2011 годы).

При формировании в два стебля у всех гибридов происходило снижение средней массы плода, кроме Р] Полосатик (табл. 4), но повышалась урожайность по сравнению с контролем - формированием в один стебель. Это происходило за счет увеличения количества плодов на 1 м2. У гибрида Р| Полосатик прибавка урожая составила 2,56 кг/м2, у р! Черныш - 2,6 кг/м2 (табл. 5).

Таблица 4 - Влияние способа формирования растений гибридов Р| томата на

Формирование расгений (фактор В) Гибрид Б) (.фактор А)

Полосатик Зимняя вишня (Й) Черныш Метис ф)

в один стебель (к) 21,8±1,8 21,0±1,06 58,5±2,38 99,5±3,88

в два стебля 19,2±1,67 17,8±1,45 52,5±2,2 90,8±2,6

НСР05 для частных различий 1,52

по фактору А 1,08

по фактору В 0.76

Таблица 5 - Влияние способа формирования растений на урожайность гибридов томата, кг/м2 (среднее за 2009 - 2011 годы.)_

Формирование растений (фактор 13) Гибрид Р| (фактор А)

Полосатик Зимняя вишня (Я) Черныш Метис (м)

в один стебель (к) 4,3±0,25 8,5±0,2 5,8±0,15 9,5±0,2

в два стебля 6,9±0,22 13,0±0,31 8,4±0,23 11,9±0,15

НСР05 для частных различий 0,09

по фактору А 0,07

по фактору В 0,05

3.4. Влияние опоры (шпалерной сетки) на продуктивность томата при выращивании в открытом грунте

Для установления оптимальной высоты опоры были изучены варианты опыта с высотой шпалерной сетки 1,1; 1,5; 1,9 м на исследованных гибридах, которые определялись сортовыми особенностями растений, в частности длиной главного побега. Так у Р| Полосатик высота колебалась от 128,7 до 136,3 см; у Б, Зимняя вишня ф) - 162,4 - 175,0 см; у Р, Черныш - 137,0 - 156,2 см и у Р, Метис (бЦ 153,8 -163,2 см.

Таблица 6 - Структура урожая в зависимости от способа выращивания индетерминантных гибридов томата в открытом грунте (среднее за 2009 - 2011 гг.)

Способ выращивания* (фактор В) Общая урожайность, кг/м2 С 1-го растения Средняя масса плода, г Нетоварная продукция, %

вес, кг кол-во плодов, ют.

Р) Полосатик

Безопорное(к) 3,75 0,75 46,8 16,0 56,4

1 4,85 0,97 52,5 18,5 20,5

2 5,00 1,00 54,4 18,4 20,2

3 4,80 0,96 53,8 17,8 20,5

Р| Зимняя ВИШНЯ (51)

Безопорное (к) 6,65 1,33 74,1 18,0 26,8

1 7,35 1,47 76,5 19,2 5,5

2 7,70 1,54 81,2 19,0 3,8

3 7,90 1,58 83,8 18,8 4,0

Р] Черныш

Безопорное (к) 5,08 1,27 21,2 60,2 37,8

1 5,20 1,30 22,5 57,6 12,6

2 6,28 1,57 26,8 58,7 8,4

3 6,24 1,56 26,5 58,7 8,4

Р| Метис ($1)

Безопорное (к) 7,56 ¡,89 20,4 92,6 32,5

1 8,00 2,00 21,8 92,7 5,8

2 9,16 2,29 24,1 95,0 4,6

3 9,36 2,34 24,6 95,0 4,6

НСР05 для част разя 0,13 0,04 1,56 2,38 2,11

по фактору А 0,07 0,02 0,78 1,19 1,05

по фактору В 0,07 0,02 0,78 1,19 1,05

* 1 — высота шпалерной сетки 1,1 м; 2 — 1,5 м; 3 — 1,9 м.

Высокий выход нетоварной продукции был отмечен при безопорном выращивании. Так у Р1 Полосатик он составил 56,4 % и у Р) Черныш - 37,8 %. При закреплении высокорослых гибридов Р] Черныш, Р| Зимняя вишня и Метис на шпалерной сетке высотой 1,1 м наблюдали заломы верхушки растений и снижение урожайное™ за счет недобора плодов с верхних кистей. Варианты с высотой сетки 1,5 и 1,9 м позволяли этого избежать и увеличить урожайность соответственно, у растений гибрида Р) Полосатик на 33,3 и 28 %; у Р] Зимняя вишня (в!) - на 15,8 и 18,8 %; у Р, Черныш - на 23,6 и 22,8 %; у Р, Метис (а) на 21,2 и 23,8 % по сравнению с контролем - безопорное выращивание. Повышение урожайности было связано с увеличением количества плодов на одном растении в среднем по всем гибридам на 18 % и большим выходом товарной продукции.

3.5. Изучение качества плодов томата с повышенным содержанием ликопина на пригодность к транспортировке и хранению

В исследованиях было подтверждено положительное влияние генов, контролирующих содержание ликопина, на биохимические показатели плодов томата. Так у Р] Полосатик и Р| Черныш содержание сухого вещества составляло 10,7 и 7,8 %, Сахаров - 7 и 6,34 %, каротина - 2,6 и 2,8 мг % соответственно (табл. 7). Органолеп-тическая оценка 8,9 и 9,4 баллов.

Таблица 7 - Биохимический состав плодов томата с повышенным содержанием ликопина (среднее за 2008 - 2010 гг.)_____

Гибрид Сухое вещество, % Аскорбиновая кислота, мг % Кислотность, % Моноса-хара,% Диса-хара, % Общий сахар, % Каротин, мг % Лико- пин,мг % Сахаро-кислотный индекс

Полосатик 10,7 70,4 0,44 5,32 1,69 7,00 2,6 8,3 15,9

Зимняя вишня ф) 10,2 58,1 0,37 5,14 0,82 5,96 2,3 1,0 15,1

Черныш 7,8 52,0 0,34 6,34 0 6,34 2,8 4,7 18,7

Метис (й) 6,8 61,6 0,34 3,90 0,64 4,54 1,7 2,0 13,4

Плоды гибридов томата с повышенным содержанием ликопина обладали хорошими физико-механическими свойствами. Они имели высокую прочностью кожицы, особенно у гибридов Р, Полосатик и Р| Метис (в!) (326,8 и 338,5 г/мм2 соответственно) и устойчивостью к раздавливанию от нагрузок (табл. 8). Объективной оценкой по признаку усилие на раздавливание считается удельное сопротивление к раздавливанию, исчисляемое в Н/1 г массы плода. Плоды гибридов Р] Полосатики и Зимняя вишня ф) имели высокий показатели по этому признаку 2,3 и 2,7 Н/1 г соответственно. Спустя 7 дней у мелкоплодных гибридов наблюдали повышение прочности к статическим нагрузкам, а у гибридов с более крупными плодами, наоборот, снижение.

Таблица 8 - Физико-механические свойства плодов изученных гибридов томата (среднее за 2010 - 2011 гг.)_

Гибрид Р| Прочность кожицы к проколу, г/мм2 (Н/мм2) Усилие на раздавливание, Н (Н/1 г)

перед х ранением спустя 7 дней

по высоте по поперечному диаметру по высоте по поперечному диаметру

Полосатик 326,8 (3,2) 34,0 (2,3) 25,1 (1,7) 41,2(2,8) 38,2 (2,6)

Зимняя вишня (й) 193,0(1,89) 24,3 (2,7) 22,0 (2,4) 35,8 (4,0) 34,3 (3,73)

Черныш 276,5 (2,7) 58,0(1,05) 49,1 (0,9) 56,0(1,0) 44,1 (0,8)

Метис ф) 338,5 (3,32) 70,6 (0,83) 42,2 (0,56) 60,8 (0,7) 58,8 (0,78)

14 28 35 42 14 28 35 42

Срок хранения, дней Срок хранения, дней

Полосатик -«-Зимняя вишня (51) ~*-Черныш -ч— Метис ($1)

Рисунок 6 - Динамика изменения общих потерь при хранении томата в регулируемых условиях и с применением препарата «Фитомаг», %.

Продолжительное хранение томата в условиях регулируемой температуры и с использованием препарата «Фитомаг» эффективно только при обработке плодов, имеющих зеленую степень зрелости. На плодах бурых и красных данные обработки приводят к значительной убыли массы, что связано с нарушением физиологических процессов в плодах и, как следствие, размягчаются ткани и развиваются грибные гнили (рис. 6).

Плоды томата в условиях комнатной нерегулируемой температуры и влажности воздуха характеризуются плохой лежкостью, особенно у гибрида Р, Полосатик (табл. 9). Убыль массы после трех дней хранения составляла в среднем 6,37 %, у Р) Зимняя вишня (б!) - 3,33 %. Продолжительность времени, в течение которого сохраняются плоды томатов с повышенным содержанием ликопина в нерегулируемых условиях, составляет 5 дней. Лучшие показатели отмечены у Р] Зимняя вишня (б!) и Р, Метис

Таблица 9 - Естественная убыль массы плодов при хранении в комнатных условиях, %__._

Гибрид Р, Период хранения

3 дня 5 дней 8 дней 10 дней

Зеленые

Полосатик 5,04 7,4 9,18 11,47

Зимняя ВИШНЯ (51) 2,72 3,52 5,0 6,5

Черныш 4,68 6,65 8,25 10,44

Метис (й) 3,79 5,53 6,93 8,93

Бурые

Полосатик 7,38 11,71 14,89 18,05

Зимняя вишня ($0 2,85 3,68 5,74 7,08

Черныш 5,29 7,64 9,99 12,82

Метис (51) 3,89 5,69 7,33 9,38

Зрелые

Полосатик 6,68 10,66 13,68 17,53

Зимняя вишня (Я) 4,41 6,5 8,77 11,43

Черныш 7,38 11,68 15,42 18,66

Метис (в!) 3,18 4,99 6,52 8,75

НСР05 для част разл. 0,04 0,04 0,06 0,04

по фактору А 0,02 0,02 0,03 0,02

по фактору В 0,02 0,02 0,03 0,02

3.6. Экономическая эффективность выращивания гибридов томата с повышенным содержанием ликопина

Экономически выгодным у всех исследованных гибридов является выращивание рассады томата без расстановки (70 раст/м2), уровень рентабельности выше в среднем на 2 - 4 % по сравнению с возделыванием, при котором конечная густота стояния в рассадный период составляет 35 и 17 раст/м2.

Для повышения рентабельности производства (более чем в 2 раза) следует проводить пасынкование Р\ Полосатик и Б) Зимняя вишня (Б!) в рассадный период.

Мелкоплодные гибриды томата Б] Полосатик и Р: Зимняя вишня ф) экономически эффективно выращивать при густоте стояния растений 6 и 6,5 раст/м2 в условиях пленочных необогреваемых теплиц. Уровень рентабельности составляет от 45,4 до 57,5 %. А у гибридов р! Черныш и р! Метис ф) 71,1 и 46,1 % при густоте стояния 5,5 и 6 раст/м2 соответственно.

Формирование растений томата в два стебля у р! Полосатик и р! Черныш позволяет увеличить урожайность гибридов томата в 1,4 и 1,6 раза, чистый доход на 49,9 и 56 руб/м2 и уровень рентабельности от 39,2 до 45,8 % соответственно.

В открытом грунте экономически эффективно гибрид Р] Полосатик закреплять на шпалерной сетке высотой 1,1 м, а Р] Черныш - 1,5 м. При таком возделывании уровень рентабельности составляет от 35,7 до 43,2 %. Выращивание на сетке, высотой 1,9 м, экономически не выгодно.

При безопорном выращивании индетерминантных гибридов томата в условиях открытого грунта уровень рентабельности у И1 Полосатик составляет 11,6 %; у Б | Черныш -12,2 %.

ВЫВОДЫ

1. Применение пасынкования в рассадный период (с удалением нижних и средних побегов и с оставлением подкистного побега при двухстебельной культуре, либо удалением всех побегов при формировании в один стебель) у гибрида И] Полосатик позволяло увеличить урожайность на 0,54 - 0,95 кг/м2.

2. Расстановка растений (35 и 17 раст/м2) в рассадный период не оказывала существенного влияния на качество рассады и, как следствие, в дальнейшем на продуктивность растений.

3. Наибольшая урожайность в условиях пленочных теплиц была отмечена у Р, Черныш 8,2 кг/м2 при густоте стояния 5,5 раст/м2, а у Р[ Полосатик 5,5 кг/м2 - при 6 раст/м2.

4. Формирование растений в два стебля позволило получить прибавку урожайности у гибрида Р) Полосатик в 37,7 %, у Р[ Черныш -31%.

5. При выращивании индетерминантных гибридов томата в открытом грунте на шпалерной сетке высотой 1,5 и 1,9 м наблюдалось увеличение урожайность у растений р! Полосатик на 33,3 и 28,0 %; у Черныш - на 23,6 и 22,8 % соответственно по сравнению с контролем - безопорное выращивание, а также выход товарной продукции - с 25 до 36 %.

6. Плоды гибридов томата с повышенным содержанием ликопина имели высокие биохимические показатели. Так у р! Полосатик и Р] Черныш содержание сухого вещества составляло 10,7 и 7,8 %, Сахаров - 7 и 6,34 %, каротина - 2,6 и 2,8мг % соответственно. А также высокую прочность кожицы, особенно у Р, Полосатик (326,8 г/мм2), и устойчивость к раздавливанию от нагрузок.

7. Эффективность применения препарата «Фитомаг» была отмечена только на плодах, имеющих зеленую степень зрелости. Продолжительность хранения в нерегулируемых условиях плодов Полосатик и Р| Черныш составляла 5 дней, без потери товарных качеств продукции.

8. В условиях пленочных теплиц экономически выгодным было выращивание гибрида Р| Полосатик при густоте стояния растений 6 раст/м2, уровень рентабельности составлял 45,4 %, а также гибрид Р| Черныш - при 5,5 раст/м2, уровень рентабельности - 71,1 %. Формирование растений томата Р| Полосатик и Р, Черныш в два стебля позволяло увеличить чистый доход на 49,9 и 56 руб/м2, уровень рентабельности - до 39,2 и 45,8 % соответственно. Экономически эффективным при выращивании индетерминантных гибридов томата в открытом фунте являлось закрепление растений Р| Полосатик на шпалерной сетке высотой 1,1 м, а Р, Черныш -1,5 м. Уровень рентабельности составлял 43,2 и 35,7 % соответственно. При безопорном выращивании уровень рентабельности был в среднем 12 %.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. При выращивании рассады мелкоплодного гибрида томата Р, Полосатик следует проводить пасынкование с удалением нижних и средних побегов и оставлением подкистного побега при двухстебельной культуре или удаление всех побегов при формировании в один стебель.

2. Густота стояния растений томата при выращивании в пленочных необогре-ваемых теплицах в рассадный период должна составлять 70 раст/м2.

3. Для гибридов Р| Полосатик и р! Черныш следует использовать оптимальную густоту стояния растений в условиях пленочных теплиц ЦЧР 6 и 5,5 раст/м2 соответственно.

4. Растения гибридов Р| Полосатик и Р| Черныш в условиях пленочных теплиц необходимо формировать в два стебля.

5. При возделывании индетерминантных гибридов в открытом грунте следует закреплять растения Б] Полосатик на шпалерной сетке высотой 1,1 м, Р, Черныш -1,5 м.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В ведущих рецензируемых научных журналах ВАК:

1. Бурцева И.А. Влияние способа формирования растений на урожайность томата с повышенным содержанием ликопина в условиях пленочных необогревае-мых теплиц Центрально-Черноземной Зоны / И.А. Бурцева // Гавриш. - 2012. -№ 1.-е. 14-17.

2. Бурцева И.А. Изучение сортовых особенностей выращивания рассады томата с повышенным содержанием ликопина / И.А. Бурцева // Вестник МичГАУ 2011, № 2, ч. 1 - Мичуринск: Изд-во МичГАУ, 2011. - с. 61 - 65.

3. Бурцева И.А. Изучение элементов сортовой технологии выращивания томата с повышенным содержанием БАВ / А.В. Мешков, И.А. Бурцева // Достижения науки и техники АПК, 2010. - с. 32 - 33.

Публикации в других изданиях:

4. Бурцева И.А. Влияние густоты стояния на урожайность и качество растений томата с повышенным содержанием БАВ в условиях необогреваемых пленочных теплиц ЦЧЗ / И.А. Бурцева // Сборник 62-ой научно-практической конференции студентов и аспирантов в МичГАУ 25-26 марта 2010 г. - Мичуринск: Изд-во МичГАУ, 2010. - с. 30 - 34.

5. Бурцева И.А. Повышение продуктивности томата путем выращивания на шпалерной сетке в условиях открытого грунта ЦЧЗ / А.В. Мешков, И.А. Бурцева // Биологические основы садоводства и овощеводства: Материалы международной конференции «Биологические основы садоводства и овощеводства» 22-25 сентября 2010 г. - Мичуринск: Изд-во МичГАУ, 2010. - с. 220 - 223.

6. Бурцева И.А. Разработка технологии хранения томата с повышенным содержанием ликопина и /3-каротина с применением препарата «Фитомаг» /В.А. Гудковский, А.В. Мешков, И.А. Бурцева // Интродукция нетрадиционных и редких растений: Материалы IX Междунар. науч.-метод. конф. 21-25 июня 2010 г. - Мичуринск: Изд-во МичГАУ, 2010. - с. 266 - 268.

7. Бурцева И. А. Разработка элементов сортовой технологии выращивания томата с повышенным содержанием БАВ в условиях пленочных теплиц и открытого грунта ЦЧЗ / И.А. Бурцева // Проведение научных исследований в области сельскохозяйственных наук: Материалы всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи. - Мичуринск: Изд-во МичГАУ, 2009. -с. 226 - 230.

8. Бурцева И.А. Разработка элементов сортовой технологии выращивания томата с повышенным содержанием БАВ в условиях пленочных теплиц ЦЧЗ / A.B. Мешков, И.А. Бурцева // Вестник МичГАУ 2009, № 2 - Мичуринск: Изд-во МичГАУ, 2009. - с. 18 - 22.

Отпечатано в издательско-полиграфическом центре МичГАУ Подписано в печать 10.02.12г. Формат 60x84 '/ и. Бумага офсетная № 1. Усл.печ.л. 1,1 Тираж 120 экз. Ризограф Заказ № 16877

Издательско-полиграфический центр Мичуринского государственного аграрного университета 393760, Тамбовская обл., г. Мичуринск, ул. Интернациональная, 101, тел.+7 (47545)5-55-12 E-mail: vvdem@mgau.ru

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Бурцева, Ирина Андреевна, Мичуринск-наукоград РФ

61 12-6/307

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВПО

«Мичуринский государственный аграрный университет»

УДК 635. 64: 631. 5: 577.16 (470.32)

Научный руководитель:

кандидат сельскохозяйственных наук,

профессор Мешков Алексей Викторович

На правах рукописи

БУРЦЕВА ИРИНА АНДРЕЕВНА

РАЗРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ СОРТОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ ТОМАТА С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ

ЛИКОПИНА В ЦЧР

Специальность 06.01.01 - Общее земледелие Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Мичуринск - наукоград РФ 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ................................................................................. 4

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 1. Современное состояние вопроса

1.1. Происхождение и классификация томата......................................................................8

1.2. Народно-хозяйственное значение и пищевая ценность томата..................13

1.3. Морфобиологические особенности и органогенез томата..............................15

1.4. Требования томата к условиям роста и развития....................................................29

1.5. Технология выращивания рассады томата....................................................................39

1.6. Особенности технологии выращивания томата в пленочных необогреваемых теплицах............................................................................................................43

1.7. Особенности технологии выращивания томата на опоре

в открытом грунте..............................................................................................................................45

1.8. Технология хранения томата................................................................................................48

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Глава 2. Цель, объекты, условия и методика проведения исследований

2.1. Цель и задачи исследований......................................................................................................51

2.2. Объекты исследований..................................................................................................................52

2.3. Условия и место проведения исследований................................................................55

2.4. Методика проведения исследований................................................................................60

2.5. Схемы опытов..........................................................................................................................................63

2.6. Агротехника в опытах....................................................................................................................65

Глава 3. Результаты научных исследований

3.1. Изучение сортовых особенностей выращивания рассады

томата с повышенным содержанием ликопина........................... 67

3.2. Влияние густоты стояния растений на продуктивность томата

при выращивании в пленочных необогреваемых теплицах............. 77

3.3. Влияние способа формирования растений на продуктивность томата с повышенным содержанием ликопина в условиях пленочных

теплиц.............................................................................. 90

3.4. Влияние опоры (шпалерной сетки) на продуктивность томата при выращивании в открытом грунте.................................................. 98

3.5. Изучение качества плодов томата с повышенным содержанием ликопина на пригодность к транспортировке и хранению.............. 102

3.6. Экономическая эффективность выращивания гибридов томата с повышенным содержанием ликопина........................................ 110

ВЫВОДЫ.................................................................................... 115

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ............................................. 117

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.............................. 118

ПРИЛОЖЕНИЯ........................................................................... 147

ВВЕДЕНИЕ

В современном обществе проблема качества питания является приоритетной и тесно связана со здоровьем и продолжительностью жизни людей. По мнению специалистов-диетологов, структура питания населения России не сбалансирована. На фоне избыточного потребления животных жиров характерен дефицит ценных компонентов растительного происхождения - полиненасыщенных жиров, пищевых волокон (клетчатки), витаминов, микроэлементов и ряда других компонентов, объединенных понятием биологически активных веществ (БАВ). Проблема неполноценного питания лишь отчасти связана с низким уровнем жизни части населения. Обеспечение длительных сроков хранения продукта без потери его потребительских свойств и жесткие санитарные нормативы в современном пищевом производстве требуют применения процессов глубокой переработки пищевого сырья, вызывающих потерю или деградацию ценных компонентов и утрату органолептических качеств продукта. Сказанное выше объясняет интерес специалистов и общественности к проблеме создания плодоовощной продукции с улучшенными химико-технологическими признаками плодов и получения пищи функционального назначения [204].

В последнее время большое внимание обращено на культуры с высоким содержанием каротиноидов, в частности ликопина, который в отличие от других каротиноидов не только сохраняет свои качества после термических обработок, но и улучшает их. Ликопин - уникальный природный антиоксидант, обладающий антиканцерогенными свойствами [203; 258; 260; 270; 304]. Он способен предотвращать повреждение клеток так называемыми свободными радикалами, почти в три раза более активен, чем [3-каротин. Ликопин является исключительно натуральным средством для профилактики сердечнососудистых и онкологических заболеваний. Доказано, что ликопин играет важную роль в профилактике рака поджелудочной железы, прямой кишки, пищевода, ротовой полости, молочных желез и шейки матки. Ликопин препятствует процессу окисления "плохого" холестерина, улучшает работу мозга [253; 263; 264; 270; 304; 314].

Однако гетерозисные гибриды, в геноме которых присутствуют гены, обусловливающие повышенное содержание ликопина в плодах томата, имеют отрицательные плейотропные эффекты. Доказано, что присутствие в геноме данных генов угнетающе воздействуют на рост и развитие растений, значительно увеличивает срок созревания плодов и на 25 % снижает урожайность растений, что является сдерживающим фактором их эффективного использования в производстве [214]. Маркерным признаком этих гибридов является повышенное содержание в плодах хлорофилла, обусловливающего их темно-коричневую окраску. Все это указывает на необходимость изучения сортовых различий в процессе роста и развития растений, исследования различных типов реакций на внешние условия, приспособления условий выращивания к индивидуальным сортовым особенностям.

В настоящее время в литературе встречаются преимущественно рекомендации по выращиванию индетерминантных гетерозисных гибридов в условиях зимних стационарных теплиц. Для весенних пленочных теплиц хорошо отработаны технологии на детерминантных гибридах. В связи с этим весьма актуально и своевременно изучение элементов сортовой технологии выращивания индетерминантных гибридов томата с повышенным содержанием ликопина в пленочных необогреваемых теплицах и открытом грунте ЦЧР с учетом морфо-биологических особенностей перспективных гибридов и климатических условий зоны возделывания.

Научная новизна. Впервые в весенне-летнем обороте в пленочных необогреваемых теплицах разработаны эффективные параметры элементов технологии выращивания гибридов томата с повышенным содержанием ликопина. Установлена оптимальная густота стояния растений в рассадный период - 70 раст/м2. Определена плотность посадки перспективных гибридов в пленочных теплицах - 5,5 и 6 раст/м2 и способ формирования растений в два стебля, позволяющие повысить продуктивность томата. В открытом грунте, с целью улучшения товарности продукции, предложено выращивание растений путем

закрепления на шпалерной сетке высотой 1,1 и 1,5 м. Уровень рентабельности предлагаемых приемов возделывания томата составляет от 30 до 70 %.

Практическая значимость. Созданы новые гибриды, плоды которых имеют лечебно-профилактическое значение (в рамках реализации развития Мичуринска - наукограда РФ) и рекомендованы производству элементы сортовой технологии их выращивания, обеспечивающие повышение продуктивности и качества плодов томата. Практические рекомендации по результатам исследований успешно использованы в овощеводческом предприятии ОАО «Тепличное» (Тамбовская область) и учебно-опытном хозяйстве «Роща».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на ежегодных заседаниях кафедры овощеводства МичГАУ, заседаниях ученого совета Плодоовощного институт им. И.В. Мичурина. Автор участвовала в 62-ой научно-практической конференции студентов и аспирантов в МичГАУ 25 - 26 марта 2010 г., г. Мичуринск Тамбовской области, где награждена дипломом победителя, а также во II этапе Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Минсельхоза России, г. Курск, 27 - 28 апреля 2010 г., где по итогам ей присужден диплом за 7 место в номинации «Сельскохозяйственные науки»; III этапе Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Минсельхоза России в номинации «Сельскохозяйственные науки», г. Орел, 25 -27 мая 2010 г., где награждена дипломом за активное участие в научно-исследовательской работе по проблемам сельскохозяйственных наук и грамотой за глубину научных исследований; IX Международной научно-методической конференции «Интродукция нетрадиционных и редких растений», г. Мичуринск Тамбовской области, 21-25 июня 2010 г.; Международной конференции «Биологические основы садоводства и овощеводства» г. Мичуринск Тамбовской области, 22 - 25 сентября 2010 г.; 63-й научно-практической конференции студентов и аспирантов в МичГАУ 23 - 25 марта 2011 г., г. Мичуринск Тамбовской области.

В рамках VIII Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования», г. Москва, 22 - 26 июня 2009 г. награждена почетной грамотой победителя программы «Участник Молодежного Научно-Инновационного Конкурса» («У.М.Н.И.К») по теме: «Разработка биологических систем для тестирования лекарств и создание новых продуктов функционального назначения для профилактики заболеваний».

Награждена сертификатом участника и дипломом XI Всероссийской выставки Научно-технического творчества молодежи - 2011, г. Москва, ВВЦ, 28 -1 июля 2011 г. за проект «Разработка элементов сортовой технологии выращивания томата с повышенным содержанием ликопина в условиях ЦЧЗ».

Положения, выносимые на защиту:

- способы выращивания рассады томата с повышенным содержанием ликопина;

- оптимальная густота стояния растений перспективных гибридов томата в весенне-летнем обороте в пленочных необогреваемых теплицах;

- способы формирования растений томата в пленочных теплицах;

- повышение продуктивности томата в открытом грунте при выращивании на шпалерной сетке;

- длительность хранения плодов томата с повышенным содержанием ликопина в регулируемых и нерегулируемых условиях;

- экономическая оценка изученных приемов.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 160 страницах, состоит из введения, 3 глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Работа включает 42 таблицы, 6 рисунков в тексте, 14 приложений. Список литературы содержит 322 наименования, в том числе 72 на иностранном языке.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 1. Современное состояние вопроса

1.1. Происхождение и классификация томата

Знание района происхождения томата помогает полнее понять его биологические особенности, требования к условиям произрастания и позволяет генотипу при сочетании комплекса оптимальных факторов внешней среды реализовать свою потенциальную продуктивность.

Сведения о происхождении томата и его истории весьма скудны. Большинство исследователей полагают, что родиной культурного томата являются Галапагосские острова и узкая полоса вдоль Тихоокеанского побережья Южной Америки, захватывающая территории Перу, Эквадора, Чили [15; 40; 96; 97; 98; 202; 244]. Дикие и полудикие виды и разновидности ботанического рода Lyco-persicon до настоящего времени произрастают в этих районах [97; 175]. Гельмут Круг [127] указывает, что томат как дикое тропическое растение распространен в перуанских Андах. Здесь, по его мнению, еще до нашей эры индейцы собирали его плоды и использовали их в пищу, здесь же началось его планомерное возделывание. Есть сообщения, что начало культуры томатов относится к V-му веку до н.э., когда их разводили древние перуанцы [29; 50; 175]. Древние жители Перу и Мексики приступили к селекции этого растения, когда его плод не превышал по размеру вишню, ацтеки называли его tomatle, что означает «набухающее растение» (от tomana - набухать) [96; 98; 127].

Впервые томат как культурное растение стали возделывать в Мексике благодаря его сходству с физалисом [97; 175].

Первые упоминания о появлении томата в России относятся ко второй половине XVIII в. Его описание можно найти в работах 1784 года Андрея Тимофеевича Болотова [40]. Томат сначала разводили в окрестностях Бахчисарая, из Крыма растение начало распространяться по югу нашей страны [40; 66; 244]. Однако в XVIII веке томат был преимущественно декоративной культурой. Дальнейшее развитие огородничества сделало томат пищевой культурой, но его

выращивание проводилось практически путём проб и ошибок, т.к. до начала XX века выращивание томата, как и вообще овощеводство, не считалось наукой - скорее ремеслом или искусством [175; 244].

Более известное название томата - помидор - происходит от итал. Pomo d'oro — «золотое яблоко» - желтый томат и Pomo amoris - «яблоко любви» — красный томат [127; 175; 320].

В настоящее время томат - одна из самых популярных культур благодаря своим ценным питательным и диетическим качествам, большому разнообразию сортов, высокой отзывчивости на применяемые приёмы выращивания. Его возделывают повсеместно как в открытом, так и защищенном грунте.

Несмотря на небольшое количество видов, составляющих род Lycopersicon, систематика томатов до сих пор окончательно не разработана и в настоящее время существует несколько её модификаций [123]. В России принята традиционная классификация Брежнева [322], в Германии - Lehmann, 1955 [286] и Becker-Dillingen, 1956, а в англо-американских странах - классификации Muller, 1940 [294] и Luckwill, 1943 [246; 287].

В традиционной классификации томаты рассматриваются как представители рода Lycopersicon Tourn. В 1964 году советским растениеводом-селекционером Д. Д. Брежневым в роде Lycopersicon было выделено три вида [40; 175]:

> томат перуанский Lycopersicon peruvianum Brezh.;

> томат волосистый Lycopersicon hirsutum Humb. et Bonp.;

> томат обыкновенный Lycopersicon esculentum Mill.

В пределах L. esculentum Mill. Брежнев Д.Д. [40] выделяет три подвида:

1) subsp. pimpinellifolium Brezh. - дикий томат, с двумя разновидностями (смородиновидный и кистевидный);

2) subsp. subspontaneum Brezh. - полукультурный томат, с пятью разновидностями (вишневидный, грушевидный, сливовидный, удлиненный, много-гнездный);

3) subsp. cultum Brezh - культурный томат, с тремя разновидностями (обыкновенный, штамбовый, крупнолистный).

Классификация Мюллера [294] базируется на морфологических характеристиках рода Lycopersicon и подразделяет его на два подрода - Eriopersicon и Euly-copersicon, которые включают следующие культурные и дикие виды [127].

> Eulycopersicon (красноплодные) - растения и плоды гладкие, листья без прилистников, цветонос без прицветников:

L. pimpinellifolium Miller; L. humboldtii Willd; L. cerasiforme Dunal; L. lycopersicum (и другие представители var. pyriforme).

> Eriopersicon (зеленоплодные) - растения и плоды покрыты волосками, листья в основном с прилистниками, цветонос с прицветниками:

L. peruvianum (Linne) Miller; L. hirsutum Humboldt und Bonpland; L. glandulosum C.H. Muller; L. cheesmanii Riley; (эндемические виды Галапагосских островов); L. chilense Dunal.

Согласно этой систематике различают зеленоплодные и красноплодные виды томата, что генетически может быть обусловлено существованием барьеров стерильности. С цитогенетической точки зрения лучше всего изучен род Licopersicon, потому что к нему принадлежат виды, широко известные во многих странах мира как культурные растения. Все культивируемые формы томата можно отнести к подроду Eulycopersicon и виду L. lycopersicum [26; 127].

Наиболее полной классификацией рода Lycopersicon является систематика американского профессора Ч. Рика (С.М. Rick; 1915 - 2002), описавшего 9 видов томатов [320]: Lycopersicon cheesmanii, Lycopersicon chilense, Lycopersicon chmielewskii, Lycopersicon esculentum, Lycopersicon hirsutum, Lycopersicon par-viflorum, Lycopersicon pennellii, Lycopersicon peruvianum, Lycopersicon pimpinellifolium.

В настоящее время большинство современных систематиков и селекционеров придерживаются новой международной ботанической классификации, которая основывается не столько на морфологическом сходстве видов, сколько на общности их происхождения; выделяемые группы, или клады, ведут начало

и

от общего предка (являются монофилетическими), а иерархия групп отражает характер ветвления филогенетического (эволюционного) древа [26]. Новая система была построена в результате обработки обширного материала по анализу последовательностей ДНК и других молекулярных характеристик растений и с учетом современных эволюционных теорий [296; 297]. Молекулярные данные, прежде всего по структуре хлоропластных и рибосомальных генов, переработанные с помощью кладистических методов, позволили радикально пересмотреть классификацию растений [254; 255; 313]. Хотя новые классификация и номенклатура не являютс�