На правах рукописи. Король Валентин ГригорьевичАгробиологические основы повышения эффективности производства овощей в зимних теплицахСпециальность: 06.01.01 - общее земледелиеАвторефератдиссертации на соискание ученой степенидоктора сельскохозяйственных наукМосква 2011 Диссертационная работа выполнена в НП Научно исследовательском институте овощеводства защищенного грунта и ООО Агрофирме «Гавриш» в 1985-2010 годах. ^ Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,профессор, Игнатова Светлана Ильинична доктор сельскохозяйственных наук,профессор, Кудряшов Юрий Сергеевич доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Пышная Ольга Николаевна ^ Ведущее учреждение: Российский Государственный аграрный заочный университет Защита диссертации состоится: «21» апреля 2011 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 006.022.01 при ГНУ Всероссийском научно-исследовательском институте овощеводства по адресу: 140153, Московская область, Раменский район, д. Верея, строение 500, ВНИИО. E-mail: vniioh@yandex.ruС диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института овощеводства.Автореферат разослан « » марта 2011 г. Ученый секретарь диссертационного совета Л.Н. Прянишникова^ Общая характеристика работыАктуальность темы. В 90-х годах минувшего столетия эффективность работы отрасли защищенного грунта в России стала снижаться. Наряду с экономическими причинами, как рост цен на энергоносители, существовал комплекс технологических факторов, как: физический и моральный износ культивационных сооружений, устаревшая технология выращивания на грунтах, низкий уровень организации производства и подготовки кадров. В 1986 г. площадь зимних остекленных теплиц составляла 4200 га и в них ежегодно производили 1,1 млн.т овощей. В 2000 г. площадь зимних теплиц составляет всего 2304 га, а в 2007 году — 2100 га. И на этой площади производят 550 тыс.т овощей. Общая емкость рынка овощей защищенного грунта сегодня в России составляет 1,5 млн. т в год, около 10,5 кг на одного жителя. Таким образом, более 1 млн.т плодов население страны получает из пленочных теплиц, а также за счет импорта. Изменились подходы к технологии выращивания растений. Для получения максимальной продуктивности растений необходимо научиться управлять их ростом и развитием, опираясь на знание их биологии. Важнейшим резервом роста урожайности является наиболее полная реализация потенциальной продуктивности выращиваемых гибридов, эффективное использование условий выращивания, а также подбор гибридов, адаптированных к новым условиям выращивания. Сегодня доля гибридов голландской селекции в защищенном грунте составляет по томатам — 59%, перцам — 82%, баклажанам — 96%, по огурцам — 16%. Но научно-обоснованные рекомендации по особенностям технологии их выращивания отсутствуют. В связи с этим научные исследования, посвященные агробиологическому обоснованию и оптимизации факторов, обеспечивающих высокую продуктивность отечественных гибридов огурца и томата в зимних теплицах, являются весьма актуальными.Цель и задачи исследований. Целью нашей работы явилась разработка агробиологических основ повышения эффективности выращивания овощей в зимних теплицах, обеспечивающих высокую рентабельность производства. Для достижения указанной цели нами были определены следующие задачи: - изучить особенности роста и динамику формирования урожая у детерминантных и индетерминантных гибридов томата, а также гибридов, несущих гены nor и rin в зимне-весеннем и продленном оборотах, определить их сортовую реакцию на абиотические и биотические факторы; - разработать и оптимизировать сортовую технологию выращивания перспективных отечественных гибридов томата в зимне-весеннем и продленном оборотах;- оценить способы и сортовую реакцию на дополнительное опыление томата в зимних теплицах; - разработать и усовершенствовать сортовую технологию выращивания новых пчелоопыляемых и партенокарпических гибридов огурца в зимне-весеннем и летне-осеннем оборотах; - оптимизировать организационно-технологическую систему использования зимних теплиц, оценить экономическую эффективность предлагаемых технологических решений.Научная новизна исследований — заключается в комплексном подходе к разработке и обоснованию сортовых технологий выращивания новых отечественных гибридов огурца и томата с использованием новых агроприемов формирования растений и подборе наиболее продуктивных гибридов овощных культур, также в использовании современной научно-обоснованной организационно-технологической системы в овощеводстве защищенного грунта. Установлены особенности роста, развития и пространственного распределения урожая у детерминантных и индетерминантных гибридов томата в продленном обороте, найдена зависимость между длиной междоузлий в симподиальных побегах индетерминантных гибридов. Изучены особенности роста, развития, созревания и дозаривания плодов у гибридов томата, несущих гены nor и rin в гетерозиготном состоянии, определена их сортовая реакция на низкую освещенность и подкормки СО2, изменение биохимического состава плодов в процессе их дозаривания и хранения. Оценены способы дополнительного опыления и пыльцевая продуктивность в различных условиях выращивания, определена сортовая реакция на дополнительное опыление томата. Разработана и оптимизирована технология выращивания новых пчелоопыляемых и партенокарпических гибридов с бугорчатыми плодами и букетным типом плодоношения, обоснованы способы формирования растений с учетом особенностей их биологии и плодовой нагрузки на главный стебель. Разработана технология выращивания огурца в зимних теплицах в три оборота.Практическая ценность и реализация результатов исследований. Основные положения разработанной нами технологии выращивания основных овощных культур в зимних теплицах освоены и используются в большинстве тепличных комбинатов России, Украины, Беларуси и др. Внедрение трехоборотной культуры огурца — это один из основных резервов рационального использования зимних теплиц, получения максимального количества продукции с единицы площади, увеличения поступления ее в соответствии с потребностями рынка, учета максимальной цены реализации в пиковые периоды потребления.Выделены и внесены в Госреестр индетерминантные гибриды томата для выращивания в продленном обороте зимних теплиц с урожайностью до 60 кг/м2, с укороченными междоузлиями — F1 Алькасар, F1 Альгамбра и др. F1 Алькасар занимает в зимних теплицах 7-10 % площади под томатами, успешно конкурируя с голландскими гибридами. Разработаны элементы технологии выращивания гибридов F1 Фараон, F1 Евпатор, F1 Добрунь, F1 Митридат, F1 Бельканто, занимающих более 250 га в зимних теплицах, в т. ч. в летне-осеннем обороте. Оределена их сортовая реакция на дополнительное опыление и подкормки СО2. Впервые разработана и внедрена в производство сортовая технология выращивания пчелоопыляемого гибрида огурца F1 Атлет в зимне-весеннем обороте: разработана система формирования растений с учетом плодовой нагрузки на главный стебель, обосновано количество ослепляемых узлов в нижней части главного стебля, количество боковых побегов, сроки прищипки главного стебля. Рекомендован конвейер подсадки гибрида-опылителя. В настоящее время площадь под гибридом F1 Атлет — более 600 га. Разработана сортовая технология выращивания партенокарпических гибридов огурца в зимне-весеннем (F1 Кадет F1 Раис) и летне-осеннем (F1 Кураж) оборотах, выявлена система формирования растений в один стебель, рекомендованы сроки выращивания. Площадь, занимаемая этими гибридами более 1600 га; F1 Кураж занимает 85% площади теплиц под огурцом в летне-осеннем обороте. Определена оптимальная плодовая нагрузка для длинноплодных гибридов огурца в условиях светокультуры.Апробация работы. Основные результаты работы доложены на научных конференциях РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева в 1986, 1989, 1993, 1994, 2001, 2002, 2003 и 2006 годах, ВНИИО — в 2003г., НИИОЗГ- в 2003 и 2005 годах, ВНИИССОК — в 2005 г., в НИИ овощеводства НАН Беларуси — в 2006 г., а также на совещаниях и практических семинарах овощеводов защищенного грунта, организованных фирмами: ООО ГС «Гавриш» (2000-2010), ООО Агро-МТД (2004-2007), Ассоциацией «Теплицы России» (2000-2010), ООО «АИК- Агросистемс» (2002-2007), НПФ «Фито» (2003-2006 ) и др.Публикации результатов исследований. Основные положения диссертации опубликованы в 110 научных работах, в т.ч. 16 работ- в научных журналах, рекомендованных Перечнем ВАК РФ, 2-х монографиях, 10-ти авторских свидетельствах, 6-ти рекомендациях и методических указаниях.На защиту выносятся следующие основные положения:особенности роста, развития и пространственного распределения урожая у гибридов томата, различающихся по типу роста; особенности биологии гибридов томата, несущих гены nor и rin и их практическое использование;сортовая технология выращивания пчелоопыляемых гибридов огурца в зимне-весеннем обороте;сортовая технология выращивания партенокарпических гибридов огурца отличающихся теневыносливостью и букетным типом плодоношения в зимне-весеннем и летне-осеннем оборотах;выращивание гибридов огурца в зимних остекленных теплицах в три оборота.Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, выводов, практических рекомендаций, списка используемой литературы, содержащего 825 источников, в том числе 300 на иностранных языках, 27 приложений. Материал диссертации изложен на 450 страницах компьюторного текста, включающего 113 таблиц, 57 рисунков. Автор выражает благодарность д. с.-х. н., профессору Гавришу С.Ф., сотрудникам НП НИИОЗГ, сотрудникам кафедры овощеводства РГАУ-МСХА им. К.А.Тимирязева, коллективу ВНИИ овощеводства и лично д.с.-х.н., профессору Лудилову В.А. Особая благодарность главным агрономам Кирию П.И., ОАО «Комбинат «Тепличный», Киевской обл., Гундадзе Н.Т., ОАО «Тепличный», г. Калуга, Николаевой И.К., ОАО «Совхоз «Тепличный», г. Иваново, Соколовой Т.В., СХПК «Комбинат «Тепличный», г. Вологда, Ландышеву В.В., ЗАО «Агрофирма «Белая Дача».^ Глава 1. Материал, методика и условия проведения исследований В работе использовались гибриды томата и огурца отечественной и зарубежной селекции. Просмотрена и изучена коллекция из 220 гибридов томата, из них 30 — с детерминантным типом роста и 60 гибридов огурца. Исследования включали последовательное проведение лабораторных, полупроизводственных и производственных опытов с использованием общепринятых методик в овощеводстве защищенного грунта (Белик В.Ф., 1970,1979. 1992; ВАСХНИИЛ — 1976 и др. ) В течение вегетационного периода проводили фенологические наблюдения, биометрические измерения, учет урожая в соответствии с методикой государственного сортоиспытания овощных культур (1975). Биохимические анализы выполнены на кафедре хранения и переработки плодов и овощей РГАУ—МСХА им. К.А. Тимирязева в соответствии с общепринятыми методиками химических анализов. Определение площади листового аппарата - по параметрам листа, с проверкой весовым методом. Выделение этилена созревающими плодами томата определяли газохроматографическим методом. Интенсивность дыхания определяли газоаналитическим методом. Физикомеханические свойства плодов оценивали по методике Б.В. Квасникова и др.; прочность плодов к статическим нагрузкам — на приборе ОПТ — 10, прочность кожицы на прокол — на приборе ИДП-500. Фертильность пыльцы окрашиванием ацетокармином, массу пыльцы — весовым методом. Статистическую обработку результатов исследований осуществляли методом дисперсионного анализа ( Доспехов Б.А., 1979 ). Исследования по теме диссертации проводились с 1985 по 2010 год в НП Научно исследовательский институт овощеводства защищенного грунта и ООО Агрофирме «Гавриш», в ЗАО «Агрофирме «Белая Дача», в ОАО «Совхоз «Тепличный», г. Иваново, в ОАО «Комбинат «Тепличный», Киевской обл. и др. тепличных комбинатах. За годы исследований наиболее благоприятные условия освещенности наблюдались в 1997,1998 и 1999-х годах, приход солнечной радиации составил более 1900 мДж/м2. Неудачными были 2002,2003 и 2008-й годы, приход радиации сотавил менее 1700 мДж/м2. В 2008 г приход радиации в январе и феврале составил соответственно 12 и 30 мДж/м2, всего 50% от средних многолетних данных. Ниже среднего была освещенность в сентябре-октябре 2002 года, что сказалось на урожайности. Особые условия сложились летом 2010 года. Летнее длительное повышение температуры выше 35оС привело к стерильности пыльцы, а задымление теплиц в ряде регионов — к гибели пчел и шмелей, что сказалось на урожайности.Р Е З У Л Ь Т А Т Ы И С С Л Е Д О В А Н И ЙГлава 2. Изучение детерминантных и индетерминантных гибридов томата в зимне-весеннем и продленном оборотах В настоящее время в новых теплицах с высотой шпалеры 4,0-4,5м выращивают только индетерминантные гибрида томата. Но остались еще старые остекленные теплицы, с высотой шпалеры не больше 2,5м, растет площадь пленочных теплиц. Здесь детерминантные гибриды томата, экономно исползующие объем теплиц, востребованы.^ Рост стебля. Детерминантные гибриды ограничивают рост главного стебля после образования 4-6, а иногда и большего числа соцветий, что зависит в первую очередь от освещенности. К примеру, при выращивании F1 Верлиока в открытом грунте (высадка рассады 25 мая) все растения ограничивали рост, образуя 3 соцветия. При выращивании же в зимне-весеннем обороте (высадка рассады в начале февраля) 8% растений ограничивали свой рост после образования 3-х соцветий, 5% - после 4-х соцветий, 8% - после 5-ти соцветий, 17% - после 6-и соцветий, и 42% после 7-и соцветий. Вершкование у детерминантных гибридов приводит к неравномерному росту растений в теплице и значительно усложняет технологию их выращивания. При выращивании в продленном обороте (9-11 месяцев вегетации) предпочтительнее высокорослые индетерминантные гибриды, формирующие все новые симподиальные побеги. На каждом симподиальном побеге формируется 3 листа и заканчивается он соцветием. За счет роста побега продолжения соцветие смещается в сторону, а лист, из пазухи которого развивается побег продолжения, выносится вверх, выше соцветия (рисунок 1).^ Рост междоузлий у индетерминантных гибридов. Максимальная длина у F1Source, на 210-й день после всходов она составляет 661 см, у F1 Алькасар — 462 см. F1 Source – кистевой гибрид, где зрелые плоды в нижних соцветиях вынос листа 3Рисунок 1 - Симподиальный побег у индетеримнантных гибридов томатане убирают до созревания всех плодов в соцветии. Это приводит к значительному увеличению нагрузки, по сравнению с F1 Алькасар, плоды которого собирали в начале созревания. Гибрид F1 Favorita с вишневидными плодами, их нагрузка минимальна, а высота стебля 581 см. Рост растений, в данном случае, в большей степени обусловлен генотипом, чем плодовой нагрузкой. У индетерминантных гибридов длина первых двух междоузлий в симподиальном побеге меньше, чем 3-го (рисунок 2,3,4). Причем длина 3-го междоузлия в симподиальном побеге может быть равна суммарной длине первых двух междоузлий. У F1 Source это 1,2 и 3-й симподиальные побеги (рисунок 4), у F1 Алькасар у всех симподиальных побегов 3-е междоузлие равно или больше по длине сумме первых двух междоузлий (рисунок 2). У F1 Алькасар закономерность между длиной 1-го и 2-го междоузлий не найдена (рисунок 2). У гибридов F1 Source и F1 Favorita длина 1-го междоузлия в симподиальном побеге больше или равна 2-му (рисунок 3,4). Увеличение длины симподиального побега у индетерминантных гибридов в большей степени связано с увеличением длины 3-го междоузлия, на котором располагается соцветие. Так коэффициент корреляции между длиной симподиального побега и длиной 3-го междоузлия составляет: F1 Алькасар — 0,540; F1 Source — 0,774; F1 Favorita – 0,850; а в среднем у изучаемых нами гибридов — 0,848. Рисунок 2- Длина междоузлий и вынос листа над соцветием в симподиальных побегах у гибрида F1 Алькасар в продленном обороте зимних теплиц (2003-2005 годы) Рисунок 3 — Длина междоузлий и вынос листа над соцветием в симподиальных побегах у гибрида F1 Source в продленном обороте зимних теплиц (2003-2005 годы) Рисунок 4 - Длина междоузлий и вынос листа над соцветием в симподиальных побегах у гибрида F1 Favorita в продленном обороте зимних теплиц (2003-2005 годы) Увеличение длины симподиального побега у индетерминантных гибридов в большей степени связано с увеличением длины 3-го междоузлия, на котором располагается соцветие. Так коэффициент корреляции между длиной симподиального побега и длиной 3-го междоузлия составляет: F1 Алькасар — 0,540; F1 Source — 0,774; F1 Favorita – 0,850; а в среднем у изучаемых нами гибридов — 0,848. Усиленный рост последнего междоузлия в симподиальных побегах вызван ростом побега следующего порядка, т. е. ростом нового симподиального побега. При этом вынос листа над соцветием составляет 2-5 см и больше. В нашем случае вынос листа у F1 Favorita – 2,8 см, у F1 Source – 4,2 см, у F1 Алькасар — 5,0 см. У F1 Алькасар и F1 Source вынос листа увеличивается на первых 3-6-и симподиальных побегах, затем уменьшается. У F1 Favorita заметна тенденция увеличения выноса листа в более поздние сроки. При этом кривая выноса листа над соцветием практически повторяет кривую длины третьего междоузлия (рисунки 2,3,4). Коэффициент корреляции между длиной 3-го междоузлия и выносом листа над соцветием у изучаемых гибридов составляет - 0,712. У F1 Алькасар он равен 0,573; у F1 Source — 0,789; а у F1 Favorita – 0,771. Растения изучаемых детерминантных гибридов отличаются быстрым ростом стебля в высоту. На 85-й день после всходов они превосходят по высоте индетерминантные гибриды в среднем на 9 см (таблица 1). В дальнейшем рост стебля у них значительно замедляется и на 134-й день после всходов высота растений на 32 см меньше, чем у индетерминантных гибридов. Наиболее сильный начальный рост у F1 Золотой рог, F1 139, имеющих полудетерминантный тип роста.^ Длина листа — сортовой признак, она оказывает значительное влияние на густоту фитоценоза и меняется в онтогенезе. В моноподиальном побеге, до первого соцветия, длина листа увеличивается и достигает своего максимума. В дальнейшем прослеживается тенденция уменьшения длины листа после 34-36-го листа, т.е. после 7-8-го соцветия, когда плодовая нагрузка приближается к максимальной. У более генеративного гибрида F1 Киржач длина листа уменьшается значительнее (рисунок 5). Ранняя и дружная отдача урожая у гибридов томата в значительной степени зависит от скорости роста и формирования ими ассимиляционного аппарата. Растения гибридов F1 Верлиока, F1 Золотой рог, F1 Гамаюн при равном количестве листьев, но за счет большей их длины, формируют на 85-й день после всходов большую площадь ассимиляционной поверхности, в сравнении с индетерминантными образцами (таблица 1). Это способствует получению у них более высокого раннего урожая. Если у детерминантных гибридов рост площади ассимиляционной поверхности практически прекращается на 85-й день после всходов, то у индетерминантных гибридов — только на 130-й день. Индекс листовой поверхности у большинства детерминантных и одного индетерминантного гибрида F1 Василиса на 134-й день после всходов не превышал 2 единицы (таблица1). При выращивании этих гибридов на 1 м2 можно размещать большее количество растений. Рисунок 5 - Изменение длины листовой пластинки у гибридов томата F1 Киржач и F1 Маева, различающихся по типу развития ( 2001-2002 годы)Таблица 1 — Динамика роста стебля и площадь листовой поверхности у гибридов томата в зимне-весеннем обороте (1985-1988 годы) № п/п Гибриды F1 Число дней от всходов длина главного стебля, см площадь листовой поверхности, дм2 индекс листовой поверхности, м2/м2 65 85 134 65 85 134 65 85 134 Индетерминантные гибриды 1 Рианто - St 42 105 255 21 51 106 0,6 1,4 3,0 2 Карлсон 41 112 257 15 51 87 0,4 1,4 2,4 3 Черный айсберг 44 106 240 18 47 86 0,5 1,3 2,4 4 Тортила 40 123 247 19 58 97 0,5 1,6 2,7 Среднее 42 112 249 17 49 92 0,5 1,4 2,5 Детерминантные гибриды 5 Верлиока 44 122 231 25 55 53 0,7 1,5 1,5 6 Гамаюн 44 124 237 16 57 65 0,5 1,6 1,8 7 Золотой рог 46 131 233 14 59 67 0,4 1,7 1,9 8 Чекист 42 117 221 15 38 40 0,4 1,1 1,1 Среднее 43 121 217 17 45 55 0,5 1,3 1,6 НСР05 40,8 13,7 Sx, % 14,0 4,7 Урожайность. Гибриды с детерминантным типом роста значительно превосходят в апреле-мае индетерминантные образцы по урожайноти, затем их продуктивность заметно снижается (таблица 2). Наиболее скороспелый - F1 Верлиока, дающий в апреле 3,05 кг/м2 зрелых плодов, а на 1 июня - 7,67 кг/м2, что на 49% больше, чем у гибридов F1 Рианто и F1 Карлсон. Высокой урожайностью на 1 июня отличаются также детерминантные гибриды F1 Гамаюн, F1Чекист, F1 Золотой рог (таблица 2). На 1 июля максимальная урожайность также у F1 Верлиока -11,81 кг/м2, что на 10-14% превышает F1 Рианто и F1 Карлсон. Высокая продуктивность на 1 июля у гибридов F1Чекист, F1 Золотой рог, F1 Гамаюн. В последующие месяцы их урожайность снижается. Колебания урожайности по соцветиям у детерминантных гибридов значительно больше. Если коэффициент вариации по продуктивности первых 15-20 соцветий у индетерминантных гибридов F1 Рианто, F1 Карлсон и F1 Черный айсберг составляет соответственно 21,7%, 13,6% и 21,6%, то у детерминантных — F1Верлиока, F1 Золотой рог и Украинский тепличный 285 — сответственно 37,2%, 35,0% и 39,2%. Таблица 2 - Урожайность гибридов томата в зимне-весеннем и продленном оборотах (1985-1988 годы) № п/п Гибриды F1 Урожайность на: Товарность плодов, % Средняя масса плода, г 01.06 01.07 30.09 кг/м2 % кг/м2 % кг/м2 % Индетерминантные гибриды 1 Рианто - St 5,15 100 10,34 100 22,84 100 96 75 2 Карлсон 5,36 104 10,74 104 21,43 94 95 65 3 Черный айсберг 5,16 100 10,72 104 23,98 105 96 71 4 Тортила 6,41 125 11,45 11 24,75 108 97 79 Среднее 5,17 100 10,49 100 22,9 100 - 71 Детерминантные гибриды 5 Верлиока 7,67 149 11,81 114 22,19 97 97 74 6 Гамаюн 6,65 129 11,35 110 22,98 101 96 73 7 Золотой рог 6,34 123 11,51 111 23,18 102 97 77 8 Чекист 6,53 127 11,73 113 21,73 95 97 91 Среднее 6,26 121 11,05 105 22,4 98 - 77 НСР05 0,95 - 1,2 - 1,78 - - 4,9 Sx, % 0,37 - 0,41 - 0,61 - - 1,7 ^ Пространственное распределение урожая. Большой практический интерес представляет количество соцветий, формируемое растениями на высоту 2,0 м. Индетерминантные гибриды F1 Рианто, F1 Карлсон, F1 Черный айсберг закладывают до шпалеры 7-8 соцветий, а детерминантные F1 Золотой рог, F1 Верлиока и Украинский тепличный 285 не менее 10-17 (рисунок 6). При этом средняя продуктивность соцветий составляет у F1 Карлсон-0,323г, у F1 Рианто-0,362г, у F1Черный айсберг — 0,412 г, при 0,356 г, у F1 Верлиока. Зная динамику отдачи урожая с каждого соцветия можно более точно расчитать технологический паспорт сорта. К примеру, у детерминантных гибридов, начиная с 8-10-го соцветия урожайность значительно снижается. В связи с этим их более рационально выращивать в коротком (зимне-весеннем) обороте.^ Увеличение количества боковых побегов. В 3-й световой зоне рассаду томата выносят в теплицу на постоянное место в середине января, когда приход солнечной радиации составляет 12-33 мДж/м2 в месяц. А максимального значения приход солнечной радиации достигает в июне-июле, месячная сумма ФАР составляет 220-374 мДж/м2, т. е. приход солнечной радиации увеличивается в 10-12 раз. При этом в два раза увеличивается длина дня. Для использования максимального прихода света в весенние и летние месяцы увеличивают количество побегов на 1м2, для чего на растениях формируют дополнительные побеги. Рисунок 6 - Пространственное распределение урожая по соцветиям у изучаемых гибридов томата в зимне-весеннем обороте (1986-1987 годы)Как по раннему, так и по общему урожаю лучший результат получен в варианте 4, оставление дополнительного побега в пазухе листа под 5-м соцветием на каждом 4-м растении. На 1 июня урожайность в этом варианте составила 11,1 кг/м2, на конец оборота — 39,8 кг/м2. В этом же варианте была максимальной и масса плода (таблица 3). Среднее количество плодов с 1м2 максимальное при оставлении боковых побегов на каждом 3-м растении, но при этом масса плода снижается на 11 г. Срок формирования дополнительного побега в меньшей степени влияет на размер плодов, чем количество боковых побегов. Увеличение количества оставляемых боковых побегов отрицательно влияет на среднюю массу плода (таблица 3). Увеличение урожайности шло в большей степени за счет увеличения массы плода (на 12%), чем за счет их количества (на 8%). Таким образом, при дополнительном загущении масса плода уменьшается быстрее, чем растет количество плодов с 1 м2, кроме того, растет количество нестандартных плодов (таблица 3). Таблица 3 - Урожайность гибрида F1 Алькасар в зависимости от срока формирования боковых побегов и их количества (2003-2004 годы) Варианты Формирование побегов Средняя урожайность, кг/м2 Средняя масса плода, г Среднее количество плодов, шт Стандартность, % на 01.06 на 04.11 Вариант 1 под 4-м, каждое 4-е 10,1 38,6 148 261 98,9 Вариант 2 под 4-м, каждое 3-е 9,4 38,3 136 282 96,4 Вариант 3 под 4-м, каждое 2-е 9,3 33,9 128 265 96,9 Вариант 4 под 5-м, каждое 4-е 11,1 39,8 147 271 98,8 Вариант 5 под 5-м, каждое 3-е 10 39,6 138 287 98,4 Вариант 6 под5-м, каждое 2-е 9 35,9 129 278 95,3 Вариант 7 под 6-м, каждое 4-е 9,7 39 145 269 98,2 Вариант 8 под 6-м, каждое 3-е 10,2 37,8 135 280 98,4 Вариант 9 под 6-м, каждое 2-е 10,2 36,6 128 286 96,8 Среднее по сроку формирования боковых побегов под 4-м соцветием 9,6 36,9 137 269 97,4 под 5-м соцветием 10 38,4 138 279 97,5 под 6-м соцветием 10 37,8 136 278 97,8 Среднее по количеству сформированных побегов каждое 4-е растение 10,3 39,1 147 267 98,6 каждое 3-е растение 9,9 38,6 136 283 97,7 каждое 2-е растение 9,5 35,5 128 276 96,3 НСР05 0,91 1,42 18 26 Sx, % 0,3 0,81 11 14 Глава 3. Биологические особенности гибридов томата с замедленным созреванием плодов Транспортабельность плодов томата, расширение периода их потребления, смещение пиков поступления урожая на более позднее время (октябрь-ноябрь), во многом стало возможным благодаря созданию новых гибридов томата, несущих гены nor и rin в гетерозиготном состоянии и отличающиеся замедленным созреванием плодов.^ Гибриды с геном nor. По росту и развитию гибриды nor/+ практически не отличаются от гибридов +/+. Значительные различия между гибридами (до 4-6 дней) были по продолжительности периода от начала до полного созревания плода. У гибридов nor/+ в среднем на 45-50% более длинный период созревания плодов, в сравнении с обычными гибридами. Период от всходов до полного созревания первого плода у гибридов nor/+ на 7,6 дней больше, чем у обычных (таблица 4). Таким образом, созревание плодов у гибридов nor/+ на 7-8 дней запаздывает, по сравнению с обычным генотипом (+/+), что способствует смещению отдачи урожая на более поздние сроки. Таблица 4 - Продолжительность межфазных периодов от цветения до созревания плодов у гибридов томата в летне-осеннем обороте (1985-1986 годы) № п/п Гибриды F1 Генотип Среднее количество дней от начала до конца цветения цветка от конца цветения до начала созревания плода от начала созревания до полной зрелости плода от всходов до полной зрелости плода 1 Жираф nor/nor 6,1 69,3 - - 2 Черный айсберг nor/+ 6,7 51,1 12,9 104,9 3 Тортила nor/+ 6,6 49,2 12,3 104,3 4 Василиса nor/+ 7,7 40,7 12,2 104,2 Среднее nor/+ 7,0 50,1 12,2 104,2 5 Рианто +/+ 6,9 48,8 8,3 97,3 6 Карлсон +/+ 6,5 47,8 8,5 97,5 7 Русич +/+ 7,7 46,6 8,1 97,1 Среднее +/+ 7,0 60,9 7,6 96,6 НСР05 1,7 3,4 1,8 4,7 Sx, % 0,9 1,1 0,9 1,8 Гибриды с обычным генотипом начинают плодоносить в третьей декаде августа, а максимум своего урожая отдают в сентябре (рисунок 7). Начиная с октября урожайность этих гибридов резко снижается. У линии Жираф (nor/nor) поступление урожая нарастает до ноября, а максимум отдачи урожая приходится на конец октября-начало ноября. Отдача урожая у гибридов (nor/+) в августе-сентябре несколько выше, чем у контрольных гибридов ( +/+ ). А максимум урожая у них наступает позже, в первой декаде октября. В дальнейшем отдача урожая у них несколько снижается, а в начале ноября снова повышается (рисунок 7). Лучшую урожайность показал F1 Тортила-9,1 кг/м2, что на треть выше контроля. Гибриды nor/+ отличает лучшая сохраняемость плодов. Длительность Рисунок 7 — Динамика поступления урожая у изучаемых гибридов томата (1985-1987 годы) Рисунок 8 — Дыхание плодов томата при дозаривании (1987год) хранения плодов этих гибридов в комнатных условиях без потери товарных качеств — 20-30 дней. Это объясняется более медленной убылью массы плодов при хранении за счет их замедленного дыхания, слабым их размягчением, низким уровнем выделения этилена. В плодах томата начало фазы созревания, которую мы можем рассматривать как начало старения, сопровождается значительным усилением интенсивности дыхания до максимального значения, после которого следует снижение. Это так называемый климактерический подъем дыхания. Мы снимали плоды в фазе начала созревания, а первое измерение интенсивности дыхания проводили только на 3-й день, когда они достигли бурой степени зрелости. В связи с этим, возможно, мы наблюдали только конец климактерического подъема дыхания (рисунок 8). Очевидно, что подъем дыхания приурочен к началу созревания, когда плоды приобретают розово-красную окраску. Гибриды с геном nor в гетерозиготном состоянии повторяют кривые интенсивности дыхания обычных сортов томата, только на более низком уровне. Интенсивность дыхания у гибридов nor/+ на 15-110% ниже, чем у гибридов +/+. У линии Жираф, гомозиготной по гену nor климактерический подъем дыхания практически отсутствует (рисунок 8). Различия в типе дыхания плодов с климактерием и без него обусловлено различиями в образовании этилена. Гибриды с геном nor в гетерозиготном состоянии выделяют этилена значительно меньше,чем гибриды обычного генотипа, а линия Жираф (nor/nor) - еще меньше (рисунок 9). В выделении этилена наблюдается два пика. У гибридов (+/+) первый пик связан с началом побурения плода (1-2 дня после их съема). Рисунок 9 - Выделение этилена плодами томата при их дозаривании (1986-1987 годы)У гибридов (nor/+) первый пик смещается на 6-8 дней, а второй пик смещается на 2-3 дня, по сравнению с гибридами (+/+), что соответствует скорости созревания плода. У линии Жираф второй, незначительный пик выделения этилена, приходится на 14-й день после съема плодов (рисунок 9). Проведенные физиологические наблюдения подтверждают наши данные о причине задержки созревания плодов у гибридов (nor/+). Одним из основных недостатков гибридов с геном nor является растрескивание плодов, в то время как гибриды с геном rin не склонны к растрескиванию плодов. Ген rin наследуется по принципу неполного доминирования, что ведет к проявлению как положительных, так и отрицательных признаков. Основными отрицательными признаками являются: ухудшение окраски плодов, снижение вкуса, позднеспелость. За счет подбора родительских пар удается получать гибриды с высоким качеством плодов, яркой окраской, хорошей лежкостью и урожайностью.^ Гибриды с геном rin. По росту и развитию гибриды rin/+ не отличаются значительным образом от гибридов с обычным генотипом. Как и у предыдущей группы гибридов наблюдали значительные различия по продолжительности созревания плодов, у гибридов rin/+ он на 38% более длинный, чем у +/+. А период от всходов до созревания плодов был на 7,2 дней длиннее, чем у контрольных гибридов. Транспортабельность и лежкость плодов связана с их физико - механическими свойствами. Разница между гибридами rin/+ и +/+ по усилию на прокол кожицы заметна уже в начале созревания, сразу же после снятия плодов с растения (таблица 5). Наибольшее усилие на прокол кожицы у гибрида F1 5931 и составляет 459 г/мм2, что на 12% больше, чем у F1 Маева. С увеличением срока хранения плодов различия по усилию на прокол кожицы увеличиваются и составляют в среднем 67% на 21-й день и 75% на 38-й день. Различия по отдельным гибридам достигают 109% на 38-й день (таблица 5). Таблица 5 - Прочность кожицы на прокол у гибридов томатов с геном rin в гетерозиготном состоянии в процессе их дозаривания (t +20 +1оС) № п/п Гибриды F1 Генотип Прочность кожицы на прокол 1-й день 7-й день 13-й день 21-й день 38-й день г/мм2 % г/мм2 % г/мм2 % г/мм2 % г/мм2 % 1 Маева - St +/+ 409,1 100 229,8 100 199,7 100 136,5 100 129,7 100 2 Евпатор +/+ 406,3 99 228,9 100 198,8 100 142,1 104 131,4 101 3 Алькасар +/+ 425,5 104 253,8 110 216,1 108 166,6 122 156,5 121 4 Фараон +/rin 421,4 103 264,5 115 233,4 117 230,5 169 227,7 176 5 Боттичелли +/rin 412,2 101 260,7 113