Благодаря хорошим вкусовым и высоким диетическим качествам, а также многосторонним возможностям использования, томат занял и занимает важное место среди овощей, предназначенных для здорового питания населения. Рыночная экономика, невмешательство государства в дела отрасли предопределило спад производства овощей, тем самым, превратив страну в зону неустойчивого положения с обеспечением витаминной продукцией. А возрастающую потребность населения в свежих томатах стараются удовлетворить за счет импорта.
Основной овощной культурой в Астраханской области является томат, который поступает на рынки и перерабатывающие предприятия по очень низкой цене лишь в августе – сентябре, вызывая большую напряженность при уборке урожая, с транспортными средствами, с линиями консервных заводов.
Удлинение сроков поступления плодов томата для потребления населением, а также стимулирование более высокими закупочными ценами хозяйств, занимающихся выращиванием томата, может быть достигнуто, главным образом, за счет более раннего их производства.
Увеличению производства ранних овощей способствует использование временных укрытий из синтетических пленок, которые обеспечивают стабильный температурный режим почвы и воздуха при высадке рассады в ранние сроки и защищают растения от заморозков.
Сейчас на российском рынке представлено огромное количество различных видов нетканых укрывных материалов, но широкого распространения они еще не получили. Недостаточная изученность их использования в местных экологических условиях, отсутствие научно – обоснованных рекомендаций побудили проверить на различных сортах и гибридах F1 томата эффективность элементов агротехники получения раннего урожая.
Была определена цель – изучить сорта и гибриды F1 томата в условиях Астраханской области и выделить лучшие для возделывания под временными пленочными укрытиями при капельном орошении с целью получения раннего урожая.
В связи с этим предполагалось решить следующие задачи:
- Изучить температурный режим, создающийся под пленочными укрытиями тоннельного типа.
- Установить влияние сроков высадки рассады томата в пленочные тоннельные укрытия на основные хозяйственно – ценные признаки и время поступления урожая.
- Рассмотреть влияние временных укрытий на рост, развитие растений томата, динамику поступления и качество урожая томата различных сортов и гибридов первого поколения.
- Подобрать наиболее перспективные сорта и гибриды F1 томата для выращивания под временными пленочными укрытиями.
- Рассчитать экономическую и энергетическую эффективность изучаемых агроприемов.
Научная новизна исследований.
Впервые в условиях Астраханской области при капельном орошении с использованием временных синтетических укрытий проведены исследования:
- по подбору сортов и гибридов F1, обеспечивающих наибольшую продуктивность и не утрачивающих потребительских и технологических качеств, при выращивании под временными укрытиями;
- определены сроки посадки растений томата под укрывные материалы с учетом природно – климатических особенностей Астраханской области;
- рассчитана экономическая и энергетическая эффективность применения отдельных элементов технологии при получении ранней продукции томата.
Практическая значимость диссертационной работы
Производству предложены отдельные технологические приемы получения раннего урожая томата под временными укрывными материалами при капельном орошении с учетом природно–климатических условий Астраханской области.
Материал и методика проведения исследований
Полевые опыты проводились с 2005 по 2007 гг. на полях ООО «Надежда-2» (Камызякский район, Астраханская область). Лабораторные исследования велись в лаборатории массовых анализов в ГНУ ВНИИОБ.
Предшественник в опытах-рис. За вегетацию было внесено N240 P150 К100 (60% -основное внесение, 40% -подкормки). Для закладки опытов рассаду томата выращивали в пленочных обогреваемых стеллажных теплицах. Пикировку проводили в подготовленные заранее бумажные стаканчики, наполненные дерново-перегнойной смесью.
Опыт по срокам высадки рассады томата в грунт под временные укрытия проводился на гибриде F1 Таунсвиль. Схема посадки 1,4 м х 0,25м.
Фактор А. Срок высадки
1. I декада апреля
2. II декада апреля
3. III декада апреля
Фактор В. Вид укрытия
1. Открытый грунт
2. Мульча + полиэтиленовая пленка
3. Мульча + агротекс № 30
4. Мульча + агроспан
В опыт по сортоизучению под различными видами укрытий было включено 5 сортообразцов томата: Ревизор (стандарт), Каспар F1, Таунсвиль F1, Хайпил F1, Торбей F1. Изучались следующие виды укрытий: открытый грунт (контроль), мульча, полиэтиленовая пленка, агротекс № 30, агроспан, мульча + полиэтиленовая пленка, мульча + агротекс № 30, мульча + агроспан. Схема посадки 1,4 м х 0,25м.
В течение всего вегетационного периода проводились следующие наблюдения, учеты и анализы:
Результаты исследований
1. Влияние сроков посадки, видов укрытий на хозяйственно – биологические особенности роста и развития сортообразца томата
Высаживая рассаду томата в открытый грунт раньше обычного срока, можно значительно повысить общий урожай плодов и дать более ранний выход продукции. Однако при ранних сроках посадки рассады в открытый грунт возможно повреждение растений или их гибель от кратковременных заморозков. В Астраханской области весенние колебания температуры бывают иногда очень существенными. Весенние возвратные заморозки по средним многолетним данным возможны до первой декады мая.
Временные пленочные укрытия защищают теплолюбивые культуры от резких перепадов температуры, заморозков, туманов, сильной жары. Структура нетканых укрывных материалов обеспечивает равномерную циркуляцию воздуха, в результате на внутренней стороне материала не образуется конденсата, не происходит перегрева и «запаривания» растений.
Для рассадных растений томата важным являются кратковременные температурные изменения, особенно в начальный период вегетации, непосредственно после высадки, когда они особенно восприимчивы к понижению температуры.
Годы исследований различались между собой по температурному режиму. В 2005 году апрель был теплым, и температура воздуха была близка к среднемноголетнему значению, без резких отклонений. В мае более высокий температурный фон также сохранялся, однако были отмечены экстремальные понижения температуры до – 7оС в первой декаде и до + 1оС во второй декаде.
В 2006 году температура в апреле, в первой половине месяца, была выше среднемноголетней. В первой декаде +10,9оС-против +5,7оС среднемноголетней и была с превышением до 25 апреля. После чего прошли дожди, и температура резко снизилась, что привело к наступлению в ночные часы температуры до критического уровня 0 +1оС, а с 30 на 1 мая до -2-4оС. Позднее, в первой декаде мая среднесуточная температура нарастала, однако среднедекадные температуры I и II декады уступали средним многолетним 12, 0 -15,8оС и 15,5-17,8 оС, соответственно. В III декаде температура повысилась до типичной для Астраханской области среднемноголетней и в дневные часы поднималась до +27-30 оС. Пленочные укрытия были сняты.
В 2007 году в I декаде апреля было очень дождливо, ночные и дневные температуры не имели значительных колебаний, в ночные часы + 4-5 оС, а днем + 15-17 оС. Дожди продолжались во II и III декадах апреля и шли с большой интенсивностью, в результате чего средняя декадная температура оказалась ниже среднемноголетнего значения. Ночные температуры были в пределах + 6-8 оС, а дневные редко поднимались выше + 20 оС. Несмотря на более низкий температурный режим весенних месяцев, экстремальных понижений температуры воздуха отмечено не было.
Наличие временных пленочных укрытий позволяет смягчить колебание температуры. В целом, можно отметить, что температура под пленочными укрытиями на 2-5 оС выше, чем в открытом грунте. Более высокая температура отмечалась под полиэтиленовой пленкой. Однако надо сказать, что при максимальной температуре воздуха выше + 25 оС под пленкой складываются неблагоприятные для роста томата условия. На больших производственных площадях осуществлять рекомендуемое проветривание тоннелей является трудновыполнимым. Использование нетканых укрывных синтетических материалов (агротекс, агроспан) обеспечивает воздухообмен и частичное проветривание, что благоприятно сказывается на растениях томата в отдельные дни при критическом повышение температуры.
Для получения стандартной рассады при различных сроков высадки, изучаемых в работе, необходима разная продолжительность рассадного периода. В литературе нет единого мнения об оптимальном возрасте рассады. Так, например Г.И. Тараканов (1962) рекомендует высаживать горшечную рассаду томата 40-45 дневного возраста. В опытах А.М. Алпатьева более ранний урожай был получен при высадке рассадой 70-90 дневного возраста. В.Н. Балабанов (Астраханская область, 1969) считает оптимальным возрастом для раннеспелых сортов -45-55дней, для среднеспелых – 55-56 дней. В наших исследованиях работы, по посеву семян в обогреваемых теплицах, начинались в первой декаде февраля. Для достижения стандартного размера требуется большее количество дней, при первом сроке – 60 дней, втором и третьем – 50 дней. В этом случае рассада достигает от 16 до 21 см длиной, а, в среднем, она составляет 17,5 см.
При получении рассады в фазе 1-2 настоящих листов проводили одну пикировку в предварительно подготовленные бумажные стаканчики, наполненные дерново–перегнойной смесью. Небольшая площадь, занятая сеянцами до пикировки позволяет более экономно использовать обогреваемую теплицу в раннее время.
После высадки рассады в грунт процесс приживания рассады был различным. При первом сроке рассада в открытом грунте начала расти на 12 день от посадки, а под пленочными укрытиями на 5 день. Преимущества прохождения основных фенологических фаз роста и развития растений томата под пленочными укрытиями по сравнению с открытым грунтом сохраняются в течение всего вегетационного сезона. Растения томата под временными пленочными укрытиями зацветают в среднем на 2 недели раньше- в открытом грунте на 93-95 день, а под временными укрытиями на 76-82 день, но и после того, как во второй и третьей декадах мая пленку снимают, полученный задел в развитии сохраняется.
Преимущества растущих растений томата под временными пленочными укрытиями сказываются на морфо-биологических и хозяйственно-ценных признаках. Так нарастание вегетативной массы и площади листьев растений томата гибрида F1 Таунсвиль происходило во все контролируемые фазы растения. От начальной фазы и к моменту зацветания растений площадь листьев под временными пленочными укрытиями превышает контрольный вариант почти в три раза -12,9-15,3 тыс. м2/га под пленочными укрытиями, против 4,5-4,9 тыс. м2/га в открытом грунте.
Наличие избыточной вегетативной массы на растении под укрытиями вызывает необходимость проведения пасынкования после снятия укрывного материала.
Если на первых этапах различие между вариантами мульча + пленка и под неткаными материалами незначительны, то в период плодообразования, к моменту снятия укрывного материала, становится заметно различие из-за частичного повреждения листьев солнечными ожогами. Как отмечалось выше, при максимальной температуре больше + 25 оС под пленочным укрытием (полиэтиленовая пленка) листья значительно повреждаются, а позднее погибают.
Количество листьев на растении томата на вариантах под пленочными укрытиями и в открытом грунте в среднем отличаются на 20-25 %, в то же время площадь листьев больше в 2 и более раз. Это связано с тем, что листья формируются более крупными и объемными (Таблица 1).
Таблица 1- Влияние сроков посадки, видов укрытий на высоту растений, количество и площадь листьев в фазу плодоношения (среднее 2005-2007 гг.)
Растения томата в открытом грунте дольше приживаются, позднее начинаются ростовые процессы, особенно это сказывается на начальных этапах развития, когда высота растений под пленочным укрытием в фазе цветения 1-2 кисти примерно в 2 раза превышает высоту растений в открытом грунте. В дальнейшем длина главного стебля выравнивается, разница составляет 10-15 %.
Весенние заморозки в Астраханской области происходят за счет адвекции холодного воздуха из северных районов. Проникновение холодного воздуха и смешивание его с более теплым, вызывает очаговое поражение растений. В результате чего повреждение растений на разных участках и даже в разных зонах одного участка происходит неравномерно. Повреждения на отдельных вариантах даже под пленочными укрытиями различались в 3-4 раза, однако в среднем процент поврежденных растений под пленочными укрытиями был в 2-3 раза ниже, чем в открытом грунте. Эти повреждения сказались на общей продуктивности растений.
Критическим для пленочных укрытий является и резкое наступление высокой максимальной температуры. На производственных площадях процесс снятия пленочных укрытий занимает несколько дней, и растения под непроветриваемыми укрытиями угнетаются и получают ожоги листьев. Так, в 2007 году в третьей декаде мая после продолжительного прохладного периода резко наступила очень жаркая погода с максимальной температурой + 34-36 оС. В результате чего было отмечено ожоговое повреждение листовой поверхности растений томата, выращиваемых под полиэтиленовой пленкой. Растения первого срока, имея большую вегетативную массу, значительнее соприкасались с укрывным материалом, поэтому процент поврежденных растений оказался выше, в среднем, 86%.
В целом, урожайность под пленочными укрытиями была существенно выше от 66,0 до 82,8 т/га при первом сроке и от 72,3 до 88,4 т/га при втором сроке посадки, чем при выращивании томата в открытом грунте от 46,0 до 50,4 т/га, соответственно (Таблица 2).
Среди вариантов с применением временных пленочных укрытий наибольший процент стандартных плодов, в среднем, 92%, отмечен на втором сроке посадки с использованием мульчи и нетканых укрывных материалов - агротекс и агроспан.
Таблица 2 – Общая и ранняя урожайность, выход стандартных товарных плодов томата в зависимости от срока высадки и вида укрытий (среднее 2005-2007 гг.)
Неблагоприятные факторы микроклимата под укрытием из полиэтиленовой пленки значительно, особенно в 2007 году, снизили стандартность товарных плодов томата гибрида F1 Таунсвиль. Это коснулось, как первого -56,4% , так и второго срока посадки - 48,9% стандартных плодов. В открытом грунте стандартность плодов томата увеличивалась в зависимости от срока высадки рассады с 77,6 % (I срок) до 94,6 % (III срок).
Применение временных пленочных укрытий при сверхранних сроках высадки томата обеспечивает получение ранних урожаев. Так за период исследований величина раннего урожая томата гибрида F1 Таунсвиль при первом и втором сроках посадки под временными пленочными укрытиями в два раза превышает урожай в открытом грунте. Самый низкий процент выхода ранней продукции -2,2% получен при третьем сроке посадки рассады в открытый грунт. Высадка рассады под пленку в поздние сроки не эффективна.
Крупноплодностью отличались плоды томата первого и второго срока посадки, выращенные под пленочными укрытиями из нетканых материалов - мульча + агротекс №30 и мульча + агроспан. На этих вариантах средний вес плода был равен 130-133 г., при среднем весе плода -116 г. в открытом грунте.
Проведенный анализ химического состава плодов томата гибрида первого поколения Таунсвиль показал некоторые различия между вариантами.
При первом и втором сроках посадки по накоплению сухого вещества, суммы сахаров и аскорбиновой кислоты лучшими были варианты с использованием временных синтетических укрытий. Сравнивая содержание сухого вещества и суммы сахаров в плодах, выращенных в открытом грунте без укрытия, можно отметить первый срок - как лучший.
2. Рост, развитие, продуктивность, качество сортов и гибридов F1 томата под различными видами укрывных материалов
Правильный подбор сорта томата позволяет увеличить урожай, улучшить качество и выход готовой продукции. Сейчас в интенсивном земледелии для получения сверхранней продукции используют гибриды первого поколения иностранной селекции.
Своеобразные условия микроклимата, складывающиеся под пленочными укрытиями, определяют и необходимость подбора образцов томата с коротким периодом развития, обладающих устойчивостью к резким колебаниям температуры воздуха и малой восприимчивостью к вирусным и грибным болезням.
Из приготовленной к высадке рассады различных сортообразцов заметно своими размерами выделялась рассада гибридов F1 Каспар, Хайпил и стандартного сорта Ревизор. По прохождению всех фенологических фаз развития выделились 2 гибрида F1 – Каспар и Торбей.
Преимущества в скороспелости оба гибрида реализовывали и в открытом грунте, и под всеми видами пленочных укрытий. Первое цветение у них начиналось на 9-10 дней раньше, чем у стандарта, а созревание уже на 15-19 дней раньше.
Наиболее скороспелыми все гибриды F1 были под укрытиями тоннельного типа («термос») – на вариантах мульча + агротекс №30 и мульча + агроспан.
Оценивая динамику изменения высоты растений у различных сортообразцов томата, можно отметить, что в открытом грунте в естественных условиях образцы в период цветения различались не существенно. К периоду плодоношения самым низкорослым оказался гибрид F1 Хайпил, а наиболее высокорослым – Торбей. Наибольшая площадь листьев при средней высоте растений заметно выделялась у гибрида F1 Каспар и стандартного сорта Ревизор по всем фазам развития растений томата.
Под разными видами пленочных укрытий различия были еще более заметными, что может свидетельствовать о физиологической предрасположенности гибрида к выращиванию в защищенном грунте при повышенных температурах.
Определяющим при оценке сортообразцов являются показатели продуктивности. Это, прежде всего, товарный и ранний урожаи. Лидером по показателям продуктивности в открытом грунте и под всеми видами временных пленочных укрытий является гибрид F1Каспар (Таблица 3).
Наиболее высокие показатели выхода более ценной, ранней части урожая отмечены у всех образцов на вариантах – сочетание мульчи и нетканых материалов (агротекс, агроспан). Самый высокий показатель раннего урожая отмечен у гибрида F1 Каспар -33,2 т/га. Высокие показатели под укрытием мульча +агроспан имеют также гибриды F1 Торбей и Таунсвиль, соответственно, 29 и 26 т/га.
Таблица 3 –Показатели продуктивности у сортообразцов томата при различных видах укрытия (среднее 2005 -2007 гг.)
3. Экономическая эффективность отдельных агроприемов производства раннего томата
Для оценки изучаемого технологического приема необходимо определять экономическую целесообразность и эффективность его применения.
Все расчеты экономической эффективности проведены на основе норм выработки и расценок по нормативам, используемых в ООО «Надежда -2».
В различные годы цены на раннюю продукцию сильно варьируют в зависимости от складывающихся погодных условий.
Анализируя данные экономической эффективности различных сроков высадки рассады под временные пленочные укрытия, можно отметить, что наибольший экономический эффект получен при первом сроке высадки рассады под укрытие мульча + агроспан. При этом сроке и укрытии из нетканого материала чистый доход был больше на 336,8 тыс. руб., почти в 2 раза выше рентабельность, ниже себестоимость продукции по сравнению с высадкой рассады в открытый грунт. Происходит это за счет большего поступления раннего урожая и реализации его по более высоким ценам (Таблица 4).
Выращивание всех изучаемых сортообразцов с применением временных пленочных укрытий является экономически эффективным приемом, обеспечивающим получение высокого чистого дохода. Наибольшая прибыль получена при выращивании гибридов F1 Каспар и Торбей под временным укрытием мульча + агроспан, что в 4 раза превышает чистый доход, полученный при выращивании этих гибридов в открытом грунте (Таблица 5).
Таблица 5 – Экономическая эффективность выращивания раннего томата в зависимости от типа укрытия (среднее 2005 -2007гг.)
