Морфологические и биологические особенности томата
томат гибрид выращивание урожайность
Физиология растений, их морфологические и биологические особенности, лежат в основе всех технологических действий и агроприемов, используемых при выращивании томата.
Для успешного выращивания томата важно изучить внешнюю форму и внутреннее строение растений в процессе их индивидуального и исторического развития. (Брянцева З.Н., 1964) [9].
Томат, помидор – род растений семейства пасленовых, известно 3 вида: томат перуанский, томат волосистый, томат обыкновенный или настоящий, включающий несколько разновидностей со съедобными плодами, в диком состоянии неизвестен. К этому виду относятся все культурные формы томата. (Дмитриева О.М., 1988) [12].
Томат обыкновенный выращивается как однолетнее растение, но может произрастать несколько лет, если его уберечь от морозов. Корень стержней, но быстро разветвляется, проникая до 1-2 м в глубин в зависимости от способа возделывания почвы и сорта.
Семена плоские, почковидной формы, серовато- желтой окраски, сильно опушенные. В 1 г содержится от 220 до 300 семян. Всхожесть хорошо сохраняется в течение 5-7 лет, а при соблюдении определенных условий( постоянная температура воздуха 14-16 °С , влажность не ниже 75% ) они прорастают на 10-й и даже 20-й год хранения. (Гавриш С.Ф.,2003)
При прорастании семян вначале появляется зародышевый корень.
Корень позволяет проростку томата быстро укрепиться в почве и обеспечить растению приток новых питательных веществ. Из зародышевого корешка развивается главный корень. По сторонам главного корня появляются боковые корни, которые дают начало корням второго и последующих порядков. Все они покрыты большим количеством корневых волосков.
Корневая система томатного растения зависит от особенностей возделывания и сорта культуры. При посеве семян в грунт, стержневой корень растет в глубину почвы до 1,4- 1,8 м. Диаметр корневой системы в этом случае 1,5- 2,5 м. При возделывании томата рассадой корневая система мочковатая. Основная ее масса расположена в верхнем слое почвы толщиной 0,5- 0,7 м. В защищенном грунте корневая система расположена в субстрате, толщина которого не превышает 0,3 м.
Томат, кроме главного и боковых корней, способен образовывать и придаточные корни, которые образуются в любом месте стебля, если его присыпать влажной почвой. Это позволяет укоренять отдельные части стебля, или, например пасынки. И быстро размножать растение при необходимости.
Стебель томата с расположенными на нем листьями и соцветием называется побегом. Рост стебля сопровождается его ветвлением.
Стебель у томата округлый, 0,2-Зм и длиннее, сочный, в процессе роста в стебле появляется камбий и он становится грубым, одревесневшим и полегает. Окраска молодых стеблей зеленая с антоциановым оттенком в верхней растущей части. Молодые стебли могут выполнять функцию фотосинтеза. При образовании множества ветвей и под тяжестью плодов он изгибается и полегает. Одни сорта слабо ветвятся (штамбовые), другие – сильно ветвятся и в естественных условиях имеют форму растения с полуприподнятыми ветвями – пасынками. У низкорослых сортов плодовые кисти размещаются часто через один лист, а на концах ветвей одна кисть следует за другой, поэтому созревание плодов у этого типа томата бывает очень дружным. У высокорослых сортов соцветия расположены редко (через 2-4 листа) и созревание плодов у них растянутое.
В зависимости от характера роста и ветвления все сорта томата делятся на две группы:
· Индетерминантные (с неограниченным ростом );
· Детерминантные ( с ограниченным ростом);
Сорта томата индетерминантного типа характеризуются сильным
вегетативным ростом и высокой ремонтантностью( постоянным возобновлением роста и цветением), равномерностью в отдаче урожая и легкостью формирования растения в один стебель, большинство сортов этой группы используются в защищенном грунте.
У сортов детерминантного типа главный стебель прекращает расти после образования трех- пяти соцветий. Среднее число листьев между соцветиями детерминантных томатов всегда меньше трех- их два, один. Иногда соцветие следует подряд, одно за другим.
Эта группа сортов отличается скороспелостью, дружностью отдачи урожая, слабой ремонтантностью. Такие сорта лучше всего выращивать в открытом грунте, пленочных не обогреваемых теплицахи тоннелях.( Гавриш С.Ф., 2003)
Листья томата очередные, неравномерно перисто- рассеченные, состоящие из долей, долек и долечек или только из простых, крупных долей. Поверхность листьев в различной степени гофрированная.
На стебле листья расположены по спирали, которая у каждого симподиума меняет свое направление на противоположное.
В зависимости от числа и степени рассеченности долей у томата выделяют обыкновенный и крупно дольчатый, или картофельный, лист. Но встречаются и переходные, промежуточные формы. У штамбовых сортов обыкновенный и картофельный листья более компактны, имеют укороченный черешок и сильно гофрированную поверхность.
Лист, в отличие от стебля и корня, имеет более короткий период жизни. У томата продолжительность жизни листа составляет в среднем 3- 4 месяца. Старение и отмирание листьев у растений идут постепенно, начиная с семядолей. (Гавриш С.Ф., Галкина С.Н., 1990) Соцветие томата – внепазушный завиток (кисть). Различают соцветие простое двухстороннее( когда ось соцветия не ветвится), промежуточное (однократно разветвленное). Встречаются формы, у которых число цветков в соцветиях доходит до 200.
Первое соцветие начинает формироваться на растении в период раскрытия 2-3 настоящих листьев, т.е. в зависимости от сорта и внешних условий примерно на 15-й день после появления всходов. Цветки желтые мелкие (у смородиновидных, вишневидных форм) и среднего размера (у культурных форм).
Тип соцветия в значительной степени зависит от внешних условий. Резкое изменение температуры, освещенности, минерального питания приводит к отклонению от нормального развития соцветия. При пониженной в этот период ночной температуре воздуха первое соцветие получается более разветвленное, с большим количеством цветков. Высокие ночные температуры (22- 24 °С ) способствуют формированию меньшего количества цветков на более длинной и тонкой чем обычно оси цветения.
В теплице зимой или ранней весной, когда очень мало света, соцветия или вообще не формируются, или бывают недоразвитыми. Летом у этих же сотов при избытке света и высокой влажности почвы и воздуха соцветие может достигать в длину до 0,5 м. Очень часто в таких условиях и при наличии большого количества азота в почве они израстаются , т.е. на соцветии образуются листья и даже побеги. (Гавриш С.Ф., 2003; Гавриш С.Ф., Галкина С.Н., 1990)
Цветение растения происходит постепенно, снизу вверх. При формировании растений в один стебель (удаление всех боковых пасынков) у индетерминантных сортов одновременно цветет всего три соцветия, максимум- четыре. Супериндетерминантные и детерминантные сорта из-за более частого расположения соцветий (через один- два листа) цветут дружнее(Гавриш С.Ф., 2003).
На соцветии вначале раскрываются цветки, расположенные ближе к его основанию, а затем постепенно, в зависимости от сорта и условий, в течении 5- 15 дней раскрываются и все остальные.
Цветок у томата обоеполый, пяти- шестичленный и состоит из чашечки, венчика , тычинок и пестика. Чашечка образована из сросшихся у основания чашелистников. Венчик цветка раскрывается при пожелтении его лепестков. В основании лепестки срастаются и образуют короткую трубочку. Тычинки соединяются между собой короткими волосками в тычиночный конус, внутри которого находится пестик с рыльцем. (Гавриш С.Ф., Галкина С.Н., 1990)
Цветки томата самоопыляющиеся. Но при высокой влажности воздуха пыльцевые зерна набухают, слипаются, и опыления не происходит. Часто у томатов (крупноплодные сорта) встречаются фасциированные (разросшиеся ) цветки, из которых впоследствии образуются многокамерные, ребристые и часто деформированные плоды (Гавриш С.Ф., 2003)
После оплодотворения семяпочек начинается рост завязи. Завязь у томата верхняя, с различным числом гнезд. От цветения до созревания проходит 45- 65 дней.
Одновременно цветут два- четыре цветка. Каждый из них остатся раскрытым в среднем три- чтыре дня. Затем окраска бледнеет лепестки увядают. В сухую, жаркую погоду этот срок сокращается до двух дней, а в пасмурную и холодную увеличивается до пяти- семи дней и более.( Гавриш С.Ф., 2003)
Плод томата – мясистая сочная ягода. Мелкие плоды(менее 50 г) – малокамерные (2-3 камеры), средние (50- 120 г)(среднекамерные 6-9 камер). У крупных плодов (свыше 120 г) 9 камер и более. У отдельных сортов встречаются плоды массой 600- 800 г и даже до 2000 г. По форме плоды бывают от плоских, округлых до удлиненных овальных, от гладких до сильно ребристых. По окраске красные, розовые, желтые разной интенсивности окраски. В зависимости от равномерности окраски зеленых плодов все сорта томата подразделяют на две группы:
Биологическая стадия зрелости плода наступает при нормальных условиях в среднем через 40- 45 дней после его завязывания. В этой стадии зародыш семени приобретает свойственный ему размер и способность к прорастанию. При этом плод достигает своих максимальных размеров, но еще имеет зеленую окраску.
Полное созревание плода наступает в зависимости от сорта томата и условий возделывания через 5- 15 дней после биологической стадии зрелости.
Вкус плодов определяется содержанием в них сахаров, кислот и их соотношением. Чем больше приход солнечной радиации, тем больше в плодах сухих веществ, тем лучше их вкус ( Гавриш С.Ф., Галкина С.Н., 1990)
Плоды, достигшие бурой, бланжевой спелости, а также зеленые, вполне развившиеся со слизистыми плацентами в семенных камерах, хорошо дозревают в помещениях при температуре 16-25°С. Для перевозки в другие районы, собирают розовые, а на далекое расстояние – бурые плоды, так как созревшие плоды при длительной транспортировке теряют свои товарные качества. Здоровые зеленые плоды можно сохранять 1-2 месяца при температуре 4-8°С.
Томаты по своему географическому происхождению относятся к Мексике и сухим субтропикам Южной Америки, где он произрастает как многолетнее вечнозеленое растение. Это определяет многие биологические особенности культуры: требовательность к свету, теплу, ограниченным поливам. Анализируя свойства и особенности современных сортов, следует отметить, что широкое их распространение в различных географических условиях привело к значительной изменчивости культуры. Выявились большая ее пластичность, свойство довольно легко приспосабливаться к различным уровням освещенности, фотопериодическая адаптация.
Томат – растение длинного дня. Реакция на длину дня проявляется рано – уже в фазу первых одного-трех настоящих листьев. В начальный после всходов период они обнаруживают положительную реакцию на облучение коротковолновой сине-фиолетовой радиацией; это также свидетельствует об их происхождении из южных широт (высокая интенсивность света с преобладанием коротковолновой сине-фиолетовой радиации) [9].
Для нормального роста и развития томатам необходима освещенность не менее 10 тыс. люкс. Проявляются и сортовые различия культуры в это отношении. Цветение и плодоношение начинаются при освещенности не ниже 4 тыс. люкс. Оптимальная освещенность 17-23 тыс. люкс; при этом длительность фотопериода должна быть в пределе 12-16 час.
В онтогенезе выделяется период, когда томаты особенно чувствительны к недостатку света – этап формирования половых клеток, критический по отношению к данному фактору. Даже кратковременное снижение освещенности в это время приводит к значительным нарушениям в генеративных процессах и последующему опаданию физиологически недоформированных репродуктивных органов, а в итоге – к потерям урожая.
Продолжительное непрерывное освещение оказывает отрицательное влияние на томаты, ведет к расстройствам – плохому развитию листовой пластинки, бледной ее окраске за счет разрушения части хлорофилла, появлению пятен, возможно даже к отмиранию листа, нарушению нормальных процессов плодоношения.
Интенсивность света, его спектральный состав, суточные циклы чередования света и темноты – все эти параметры чрезвычайно важны для нормального функционирования растений томата.
Велико влияние на растение температуры, под контролем которой в большей или меньшей степени находятся все основные процессы. Адаптивные механизмы позволяют в определенных температурных границах сохранять нормальный уровень жизнедеятельности организма; существенные же отклонения в ту или другую сторону ведут к нарушениям, повреждениям и даже гибели растения. Действие температуры и света тесно взаимосвязано.
На протяжении вегетации оптимальные температуры для томатов различны. После появления всходов требуется несколько более низкая температура, что необходимо для усиления роста корневой системы, ускорения перехода корневой системы, ускорения перехода к автотрофному питанию, предотвращению изнеженности растения. В период плодоношения температуру следует повысить.[5]
Значительные отклонения температуры от оптимальной для растений оказывают в той или иной мере депрессирующее влияние на ростовые и репродуктивные процессы. По обобщенным литературным данным, при температуре ниже 15°С – растения не зацветают, образовавшиеся бутоны при температуре около 12° С не раскрываются и опадают, а при температуре ЮС и ниже приостанавливается рост. Нарушаются ростовые процессы и при повышенной температуре. При температуре 30°С рост замедляется, а при 35°С и выше – полностью прекращается. Выше 32°-35°С пыльца становится стерильной, нарушается оплодотворение. Вредны для растения и внезапные резкие изменения температуры.
Поскольку томаты произошли из сухих субтропиков, они нуждаются в невысокой влажности воздуха и для них более благоприятны редкие, но обильные поливы с учетом уровня инсоляции, физических свойств почвы, этапа онтогенеза растения. Избыточное увлажнение почвы частыми поливами повышает влажность воздуха и отрицательно влияет на состояние томатов: молодые растения сильно вытягиваются. Значительное повышение оптимальной влажности воздуха ухудшает плодообразование, создает предпосылки для развития болезней, появления вредителей.
В соответствии с потребностями растения рекомендуемая относительная влажность воздуха 45-60%.
Почвенная влажность должна быть различной в зависимости от фазы развития растения: 70-75% от наивысшей влагоемкости до образования плодов и 80-85% при их наливе.
Томат можно выращивать на различных почвах, но лучше всего он себя чувствует на супесчаных и суглинистых, обладающих хорошей влагоемкостью и воздухопроницаемостью. В защищенном грунте можно использовать такую же почву, хорошо заправив ее органическими и минеральными удобрениями.
В первый период роста (от всходов до завязывания плодов на первом соцветии) томат требует умеренного азотного питания и усиленного фосфорного. С начала полива плодов необходимо усиление азотного питания, а в период их созревания – калийного.
Элементы питания для растений требуются в разном количестве и соотношении. Потребность в том или ином элементе зависит от вида растения, фазы его развития, условий произрастания. Но необходимо знать, что невозможно компенсировать недостаток одного элемента избыточным внесением другого. (Гавриш С.Ф., 2003).
Ценным качеством плодов томата является их склонность к послеуборочному дозреванию. Дозаривать можно бланжевые или сформировавшиеся зеленые томаты. Лучшей температурой для дозаривания считается 20-25°С и относительная влажность воздуха 80-85 %. Дозаривать можно в темноте, но на свету этот процесс идет быстрее и плоды приобретают более интенсивную окраску (Бексеев Ш.Г., 1989; Тараканов Г.Н., 1984; Гавриш С.Ф., 2003; Брызгалов В.А., 1995; Орехов М.В., 2000)
Растения томата в теплице большей частью очень мощные, иногда гигантские. Для получения высокой продуктивности необходима хорошо развитая вегетативная масса, но при чрезмерном ее развитии и интенсивном потреблении при этом ассимилянтов может возникать их недостаток при формировании генеративных органов. Из-за густой облиственности ухудшаются условия освещения, особенно листьев нижних ярусов, снижается интенсивность фотосинтеза (Дахерниг А.) [11].
Соотношение между надземной частью и корневой системой из-за слабого развития последней и интенсивного роста стебля и листьев больше, чем у растений открытого грунта.
Специфические условия теплицы накладывают отпечаток и на анатомическое строение листа.
Томат является автономным растением, не требующим особых условий окружающей среды. Он цветет своевременно, когда условия окружающей среды позволяют это сделать. Когда общая дневная аккумуляция фотосинтетически активной радиации (ФАР) остается постоянной, цветение происходит за несколько дней. Отмечено также, что при снижении температуры уменьшается количество листьев до заложения цветков. Цветение большинства соцветий начинается согласованно (через 2 месяца после посева), только 1-2 заложившиеся последними цветочные почки неизменно опадают.
Увеличенное поступление азота стимулирует репродуктивное развитие в условиях высокой освещенности (фаза развития репродуктивных органов до цветения). И наоборот, при ограничении света избыточный азот подавляет развитие цветков и плодообразование.
