CC BY
72
УДК 631 DOI 10.24412/2078-1318-2021-1-36-42
ИННОВАЦИОННЫЕ АГРОПРИЕМЫ ВЫРАЩИВАНИЯ ТОМАТА
В ЗИМНИХ ТЕПЛИЦАХ
Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Николай Михайлович Пуць (федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет»,
e-mail: [email protected]) РИНЦ SPIN-код: 9161-5740 Аспирант Николай Александрович Снежков (федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет»,
e-mail: [email protected]) 196601, Российская Федерация, Санкт-Петербург, г.Пушкин, Петербургское шоссе, д. 2
Дата поступления в редакцию 11.01. 2021 г. Дата принятия в печать 29.01.2021 г.
Аннотация. Статья посвящена изучению влияния прививки растений томата высокопродуктивных сортов, культивируемых в продленном обороте зимних теплиц, на более устойчивую корневую систему других растений, специально созданных различными способами сортов томата (подвоев) в целях повышения устойчивости к стрессовым условиям, болезням и усиления поглотительной способности растениями элементов минерального питания и повышения урожайности.
Опытную работу проводили в пригородном хозяйстве Ленинградской области «Дары Природы» на производственных посадках томата гибрида F1 Эндевер в продленном переходном культурообороте 2017, 2018 годов.
В статье представлена оценка подвоев томата, обоснован выбор подвоя F1 Эмперадор для проведения прививки широко выращиваемого гибрида F1 Эндевер в зимних теплицах хозяйств Северо-Запада России.
Материалы исследований, представленные в статье, являются актуальными, а выявление большей урожайности, более высоких биохимических показателей у плодов привитых растений и снижение поражаемости плодов вершинной гнилью подтверждает эффективность проведения прививки томата при выращивании в продленном обороте зимних теплиц в Северо-Западном регионе России.
Ключевые слова: томат, растения, прививка, подвой, привой, защищенный грунт, зимние теплицы, гидропоника, продленный оборот, плоды
INNOVATIVE TOMATO CULTIVATION IN WINTER GREENHOUSES
Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor Nikolay Mikhailovich Puts (Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Saint-Petersburg State Agrarian University, e-mail: [email protected]) RSCI SPIN-code: 9161-5740 Postgraduate Student Nikolay Aleksandrovich Snezhkov (Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Saint-Petersburg State Agrarian University, e-mail: [email protected]) 196601, Russian Federation, Saint-Petersburg, Pushkin, Peterburgskoye shosse, 2
Received 11/01/2021 Submitted 29/01/2021
Abstract. The article is devoted to the study of the effect of tomato plants grafting of highly productive varieties cultivated in an extended circulation of winter greenhouses on a more stable root system of other plants, specially created by various methods of tomato varieties (rootstocks) in order to increase resistance to stress conditions, diseases and increase the absorption capacity of plants of mineral elements, nutrition and yields.
Experimental work was carried out in the suburban farm of the Leningrad region "Dary Prirody" on the production plantings of tomato hybrid F1 Endever in the extended transitional crop rotation in 2017, 2018.
The article presents an assessment of tomato rootstocks, justifies the choice of F1 Emperador rootstock for inoculation of the widely grown F1 Endever hybrid in winter greenhouses of farms in North-West Russia.
The research materials presented in the article are relevant, and the identification of a higher yield, higher biochemical parameters in fruits of grafted plants and a decrease in the susceptibility of fruits to apical rot confirms the effectiveness of grafting tomato when grown in an extended circulation of winter greenhouses in the North-West region of Russia.
Keywords: tomato, plants, grafting, rootstock, graft, protected ground, winter greenhouses, hydroponics, extended turnover, fruits
Введение. Интенсификация тепличных технологий в настоящее время базируется на выращивании плодовых овощных культур, в том числе и томата, разными способами гидропоники. Растения выращивают на инертных субстратах с малым объемом корнеобитаемого слоя и периодической подачей питательного раствора капельным способом, способом подтопления корнеобитаемого слоя или в виде протока тонкого слоя питательного раствора [1,2,3].
При таких условиях выращивания тепличных растений высокопродуктивных сортов корневая система не справляется с обеспечением надземной части растений элементами минерального питания и становится неустойчивой к поражению болезнями [4, 5, 6, 7].
Для устранения этого недостатка в практике овощеводства применяют прививку растений ценных сортов на более мощную и устойчивую корневую систему других растений. В качестве подвоев используют полученные разными методами сорта и гибриды томата, обладающие устойчивостью к какой-либо одной или к комплексу болезней [1].
В мировой практике овощеводства прививка томата имеет самое большое распространение. Культура томата в продленном обороте тепличных комбинатов России, а также и Северо-Западного региона РФ занимает большие площади. В условиях защищенного грунта, благоприятных для развития не только растений, но и комплекса болезней и вредителей, урожайность даже продуктивных сортов, выращиваемых без прививки, может снизиться на 40 - 60% [1, 9].
Изучение влияния прививки томата на урожайность растений, биохимические качества и поражаемость плодов вершинной гнилью в условиях реального производства является актуальной задачей и имеет практическое значение.
Эффективность прививки томата напрямую связана с подбором подвоев, ассортимент которых довольно большой.
В статье представлена оценка подвоев томата на основе научно-производственной характеристики, обоснован выбор подвоя F1 Эмперадор для проведения прививки широко выращиваемого гибрида F1 Эндевер в зимних теплицах хозяйств Северо-Запада России.
В материалах статьи подробно описывается выращивание сеянцев подвоя и привоя, процесс проведения прививки, выращивание рассады привитых и корнесобственных растений культивируемого гибрида F1 Эндевер.
В процессе выращивания изучаемых растений проведены различные наблюдения, дана характеристика продуктивности привитых и корнесобственных растений томата Fl Эндевер.
Цель исследования - изучение влияния прививки растений томата высокопродуктивных сортов, культивируемых в продленном обороте зимних теплиц, на более устойчивую корневую систему других растений, специально созданных сортов томата (подвоев), в целях повышения устойчивости к стрессовым условиям и болезням, для усиления поглотительной способности растениями элементов минерального питания и повышения урожайности [1] .
Важное место в обеспечении круглогодового поступления свежей овощной продукции занимает тепличное овощеводство. Из рекомендованных институтом питания РАН 140 кг овощей для потребления в течение года жителями России не меньше 13 кг свежей овощной продукции должно поступать из защищенного грунта [2, 3, 8]. Из общего объема продукции защищенного грунта, произведенной в нашей стране, более 85% выращивается в зимних теплицах. Однако, к сожалению, во многих российских тепличных предприятиях урожай овощей в среднем в 2-2,5 раза ниже, чем в тепличных хозяйствах Нидерландов, Дании, Франции. В ряду многих причин, сдерживающих инновационное развитие тепличного овощеводства, можно назвать применение неэффективных технологий и технологического оборудования, что тесно связано с большим износом тепличных сооружений (более 80%) [3].
Повышение эффективности производства овощей в теплицах возможно за счет внедрения инновационных технологий на основе совершенствования агроприемов, систем управления микроклиматом, автоматизации технологических процессов с использованием компьютерных программ.
Эффективность применяемой технологии напрямую связана с продуктивностью, т.е. урожайностью выращиваемых сортов или гибридов овощных растений. Современные инновационные гибриды томата, огурца, баклажана обеспечивают довольно высокие урожаи и в старых отечественных теплицах, проявляют устойчивость к вредителям и болезням.
Но интенсификация тепличных технологий в настоящее время связана с использованием различных методов гидропоники (агрегатопоники, водной культуры). Растения плодовых ремонтантных культур (томат, баклажан и т.д.) выращивают на инертных субстратах в условиях малых объемов корнеобитаемого слоя с периодической подачей питательного раствора различными способами (капельный полив, подтопление, питательный слой) [3]. При такой эксплуатации тепличных растений корневая система не справляется с обеспечением надземной части растений элементами минерального питания и становится неустойчивой к поражению болезнями, что приводит к снижению урожая [4, 5, 6, 7]. Для устранения этого недостатка возможно заменить корневую систему на другую, более мощную и устойчивую корневую систему других растений способом прививки [4, 8]. В качестве подвоев можно использовать полученные методом межвидовой гибридизации и другими методами сорта и гибриды томата, обладающие устойчивостью к какой-либо одной или к комплексу болезней. Отдельные из этих сортов при выращивании на почве не поражаются галловой нематодой. Выращивание ценных тепличных сортов и гибридов на таких подвоях сокращает расходы на защитные мероприятия, способствует росту урожая, по сравнению с культурой корнесобственных растений.
В связи с повышением в настоящее время интереса потребителей к экологически безопасной овощной продукции становится актуальным поиск путей и разработка методов и способов повышения устойчивости овощных растений к фитопатогенам и неблагоприятным условиям культивирования. Всё большее распространение в тепличных хозяйствах получает прививка высокопродуктивных сортов томата, баклажана на подвои, обеспечивающие привитым растениям необходимые качества [1]. Подвой повышает устойчивость и восстановительную способность растений после стресса, обеспечивает более мощное поглощение воды и минеральных элементов питания и в результате позволяет продлить
выращивание культур и увеличить ее продуктивность. В настоящее время за рубежом используют прививку в открытом и защищенном грунте таких растений, как арбуз, дыня, огурец, томат, баклажан, перец. Самые большие площади привитых растений имеет томат, и особенно в защищенном грунте в зимних промышленных теплицах, при выращивании в продленном обороте. В Канаде, Голландии, Бельгии в продленном обороте теплиц выращивают 100% привитые растения томата. Культура томата в продленном обороте тепличных комбинатов России, и в том числе Северо-Западного региона РФ, занимает большие площади. В условиях защищенного грунта создаются благоприятные условия для развития комплекса болезни и вредителей, которые могут снизить урожайность современных продуктивных гибридов и сортов, выращиваемых без прививки, на 40-60%.
Эффективность применения прививки томата напрямую связана с подбором подвоя [4]. Существует целый ассортимент подвойных сортов томата. Подвои отличаются по силе роста, соотношением вегетативного роста и генеративного развития, пластичностью и комплексом устойчивости к возбудителям различных болезней и стрессовым условиям внешней среды.
На сегодняшний день более широкое применение имеет гибрид Fl Эмперадор. Он используется в более чем сорока странах. Растения этого гибрида имеют комплекс устойчивости к патогенам: ШМУ:0-2, Ff:B,D,Fol:0,1,For,Pe,Va:0,Vd:0.,j, обладают высокой адаптивностью, хорошо сбалансированы, надежные и дают высокий урожай. Корневая система этого гибрида мощная и обеспечивает высокую силу роста культуры, повышает холодостойкость и жаростойкость. Корни подвоя менее требовательны к структуре, влажности, температуре, концентрации солей субстрата. Все это позволяет привитым растениям томата лучше использовать элементы питания.
Материалы, методы и объекты исследований. Производственный опыт по выращиванию привитых растений проводили в 2017, 2018 гг. в зимних теплицах пригородного хозяйства Ленинградской области «Дары Природы», в продленном переходном культурообороте, в условиях светокультуры [10]. Для проведения прививки использовали выращиваемый в хозяйстве среднеплодный гибрид Fl Эндевер. В качестве контрольного варианта служили корнесобственные растения гибрида Fl Эндевер. Растения изучаемого гибрида Fl Эндевер прививали в рассадной фазе на растения подвоя Fl Эмперадор. Рассаду выращивали в июне - июле 2017 года. Семена подвойного сорта Fl Эмперадор высевали на десять дней раньше (07.06.17), привоя Fl Эндевер - 17.06.17, чтобы обеспечить оптимальную толщину стеблей для хорошего срастания. Для прививок овощных культур используют разные способы. В опыте прививку выполняли по голландской методике, которая предусматривает проведение прививки в фазе 3-4 настоящих листьев у подвоя и 1-2 настоящих листьев у привоя. Технологически проводили прививку вприклад после срезки растений подвоя под углом 45° на высоте 2 - 2,5 см и аналогично у привоя на высоте 1 - 1,5 см выше семядолей. Срезанные части растений привоя и подвоя совмещали и фиксировали при помощи специальной клипсы. Как было отмечено выше, посев семян изучаемого гибрида Fl Эндевер для проведения прививки проводили раньше (07.06.17), чтобы при высадке на постоянное место рассада привитых растений и корнесобственных имела примерно одинаковое развитие (требуется время для срастания подвоя и привоя).
Посадку рассады привитых растений провели на три дня позже, чем корнесобственных (21.07.17 и 18.07.17 соответственно).
Результаты исследований. Проведенные фенологические наблюдения не выявили существенных различий между привитыми и корнесобственными растениями. Можно только отметить, что цветение у привитых растений началось на один день раньше. Учитывали особенности производства - начало уборки урожая и ее завершение у привитых и корнесобственных растений было в одни сроки (табл. 1).
Таблица 1. Результаты фенологических наблюдений в опыте, 2017-2018 гг.
№ п/п Показатели Вариант опыта Посев Прививка Посадка рассады Начало цветения Начало уборки урожая Окончание уборки урожая
1 F1 Эндевер с прививкой 07.06.17 19.06.17 21.07.17 01.08.17 28.09.17 15.06.18
2 F1 Эндевер без прививки 17.06.17 - 18.07.17 02.08.17 28.09.17 15.06.18
Согласно применяемой технологии и рекомендованной в хозяйстве схеме размещения растений на 1 м2 высаживали 2,5 корнесобственных растения. Привитые растения высаживали в каждый субстратный мат в 2 раза меньше, но, поскольку томат имеет симподиальный характер ветвления, то в рассаде прищипывали главный побег и формировали на растениях два равноценных побега. В итоге на 1 м2 у привитых растений было по 2,5 побега, а сами побеги формировали в один стебель, удаляя все пасынки.
Важнейшим итогом применения любого агроприема является продуктивность растений. В условиях защищенного грунта урожай плодов томата тесно связан с количеством сформированных цветочных кистей на каждом растении и количеством завязавшихся плодов. В наших исследованиях было отмечено, что и у растений с прививкой, и у корнесобственных растений в расчете на 1 м2 сформировано по 80 шт. продуктивных кистей (с завязавшимися плодами). На корнесобственных растениях было собрано 390 шт. плодов с 1 м2, что на 9 шт. больше, чем на привитых растениях (по 381 шт. плодов с 1 м2). Но вес плодов у привитых растений был на 10 г больше (140 г против 130 г у корнесобственных растений). Это в итоге обеспечило больше на 2,6 кг/м2 урожайность привитых растений, которая составила 53,3 кг/м2 против 50,7 кг/м2 - у корнесобственных растений (табл.2).
Таблица 2. Урожайные данные в опыте на 15.06.2018 г.
№ п/п Показатели Вариант опыта Количество растений на 1 м2 Количество кистей, собранных с 1 м2, шт. Количество плодов, собранных с 1 м2, шт. Средняя масса плодов, кг Урожайность, кг/м2
1 F1 Эндевер с прививкой 2,5 80 381 0,14 53,3
2 F1 Эндевер без прививки 2,5 80 390 0,13 50,7
Потребительский спрос на продукцию томата тесно связан с качеством плодов. Проведенный биохимический анализ показал, что прививка повлияла на качество плодов Fl Эндевер. У привитых растений содержание сухого вещества, аскорбиновой кислоты и сумма сахаров в плодах были выше, чем у плодов корнесобственных растений. Плоды привитых растений обладали более высокой биологической активностью: содержали больше каротиноидов, хлорофилла А и В, содержали больше органических кислот. Нужно отметить, что плоды привитых растений содержали также больше нитратов (табл.3).
Таблица 3. Результаты химического анализа плодов томата в опыте, 2018 г.
Содержание сухого вещества, %
Вариант Повторность Среднее
1 2 3
Fi Эндевер с прививкой 4,87 4,83 4,57 4,76
Fi Эндевер без прививки 4,53 4,67 4,73 4,64
Содержание аскорбиновой кислоты, мг/100 г
Вариант Повторность Среднее
1 2 3
Fi Эндевер с прививкой 15,99 13,78 13,60 14,46
Fi Эндевер без прививки 11,20 11,60 11,40 11,40
Сумма сахаров, %
Вариант Повторность Среднее
1 2 3
F1 Эндевер с прививкой 1,53 1,43 1,44 1,47
F1 Эндевер без прививки 1,36 1,35 1,36 1,36
Содержание нитратов, мг/кг
Вариант Повторность Среднее
1 2 3
F1 Эндевер с прививкой 13,87 15,56 11,19 13,54
F1 Эндевер без прививки 8,59 8,20 7,60 8,13
Это, видимо, объясняется большей поглотительной способностью корневой системы привитых растений.
Выводы. Выращивание томата гидропонным методом и в условиях светокультуры сопровождается многочисленными стрессами, которые проявляются на растениях различными заболеваниями и физиологическими нарушениями. В условиях гидропоники плоды томата довольно существенно поражаются вершинной гнилью. Проведенные исследования показали, что привитые растения имеют значительно меньшее поражение плодов вершинной гнилью.
Кроме того, применение в промышленных объемах привитой культуры томата позволяет повысить урожайность, устойчивость к стрессам и качество плодов.
Литература
1. Еременко И.Е. Технологический прием прививки в регулировании эффективного выращивания томата при возделывании малообъемным способом в условиях защищенного грунта: автореф. дис. ... на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук.
- Волгоград, 2011.
2. Котов В.П. Овощеводство: учебное пособие / под ред. В. П. Котова, Н.А. Адрицкой. - СПб: Лань, 2019. - 496 с. - Режим доступа: http://e.lanbook.com. 115728 - 480 с.7
3. Пуць Н.М. Инновационные агроприемы для зимних теплиц // Сельскохозяйственные вести.
- 2018. - №2 (113). - С. 32-34.
4. Брянцева З.Н., Альтергот В.Ф. Физиология тепличных томатов. - Новосибирск: Наука (Сиб. отд-е.), 1989. - 84 с.
5. Гавриш С.Ф. Томаты. - М. : НИИОЗГ; ООО Изд-во Скрипторий 2000, 2003. - 184 с.
6. Гавриш С.Ф., Сысина Е.А. Рост и плодоношение индетерминантных томатов // Доклад ТСХА. - 1980. - Вып. 26. - С.14-21.
7. Игнатова С.И. Рост и развитие тепличного томата в условиях пониженной освещенности -Л., 1981. -176 с.
8. Брежнев Д.Д. Томаты. - Л.: Колос, 1964. - 320 с.
9. Алпатьев А.В. Помидоры. - М.: Колос, 1981. - 304 с.
10. Временные методические указания по постановке опытов в сооружениях защищенного грунта. - ВАСХНИЛ-НИИОХ, 1970.
References
1. Eremenko I.E. Tekhnologicheskij priem privivki v regulirovanii effektivnogo vyrashchivaniya tomata pri vozdelyvanii maloob"emnym sposobom v usloviyah zashchishchennogo grunta: avtoref. dis. ... na soiskanie uchenoj stepeni kandidata sel'skohozyajstvennyh nauk. - Volgograd, 2011.
2. Kotov V.P. Ovoshchevodstvo: uchebnoe posobie / pod red. V.P. Kotova, N.A. Adrickoj. - SPb: Lan', 2019. - 496 s. - Rezhim dostupa: http://e.lanbook.com. 115728 - 480 s.7
3. Puc' N.M. Innovacionnye agropriemy dlya zimnih teplic // Sel'skohozyajstvennye vesti. - 2018. -№2 (113). - S. 32-34.
4. Bryanceva Z.N., Al'tergot V.F. Fiziologiya teplichnyh tomatov. - Novosibirsk: Nauka (Sib. otd-e.), 1989. - 84 s.
5. Gavrish S.F. Tomaty. - M.: NIIOZG; OOO Izd-vo Skriptorij 2000, 2003. - 184 s.
6. Gavrish S.F., Sysina E.A. Rost i plodonoshenie indeterminantnyh tomatov // Doklad TSKHA. -
1980. - Vyp. 26. - S.14-21.
7. Ignatova S.I. Rost i razvitie teplichnogo tomata v usloviyah ponizhennoj osveshchennosti - L.,
1981. -176 c.
8. Brezhnev D.D. Tomaty, L. Kolos, 1964, 320 c.
9. Alpat'ev A.V. Pomidory. - M.: Kolos, 1981. - 304 c.
10. Vremennye metodicheskie ukazaniya po postanovke opytov v sooruzheniyah zashchishchennogo grunta. - VASKHNIL-NIIOH, 1970.
Цитирование. Пуць Н.М., Снежков Н.А. Инновационные агроприемы выращивания томата в зимних теплицах // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2021. -№ 1(62). - С. 36-42. DOI 10.24412/2078-1318-2021-1-36-42
Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении и анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи ознакомились и одобрили представленный окончательный вариант. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Citation. Puts N.M., Snezhkov N.A. Innovative tomato cultivation in winter greenhouses // Izvastya of Saint-Petersburg State Agrarian University, 2021. 1(62). 36-42. DOI 10.24412/2078-1318-2021-1-36-42 Author's contribution. All authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. All authors of this paper have read and approved the final version submitted. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
