Organic tomato production: An attempt to improve production by transplant and early watering.

Abstract

Από τις αρχές του 19ου αιώνα, η τομάτα έτυχε ευρείας αποδοχής από του καταναλωτές παγκοσμίως και δεδομένης της προσαρμοστικότητά της, καλλιεργείται παντού ανά τον κόσμο. Τα διατροφικά σκάνδαλα των τελευταίων ετών έδωσαν ώθηση στην αγορά και κατ’ επέκταση στην καλλιέργεια βιολογικών προϊόντων διατροφής, συμπεριλαμβανομένων και της τομάτας και των προϊόντων της. Ωστόσο, τα επίπεδα παραγωγής βιολογικής τομάτας παραμένουν χαμηλά, αν και υπάρχουν ενδείξεις που φανερώνουν τη σταθερή αύξηση της ζήτησης της ως προϊόν. Η απόδοση της βιολογικής καλλιέργειας συγκριτικά με αυτής της συμβατικής καλλιέργειας της τομάτας θεωρείται γενικώς χαμηλότερη, αν και υπάρχουν διαφωνίες σχετικά με αυτή την άποψη. Οι λόγοι που οδηγούν σε μειωμένες αποδόσεις στην βιολογική καλλιέργεια της τομάτας δεν είναι σαφείς, αλλά υπάρχουν κάποιες παράμετροι όπως το στάδιο μεταφύτευσης των σποροφύτων και η πρώιμη άρδευση, που αν τροποποιηθούν θα μπορούσαν να συμβάλλουν στην βελτίωση των επιπέδων παραγωγής. Ακόμα και σήμερα, παρά την απουσία σχετικής βιβλιογραφίας που να υποστηρίζει αυτήν την άποψη, επικρατεί η άποψη ότι η όψιμη μεταφύτευση επιτυγχάνει μεγαλύτερη απόδοση, ενώ αντίθετα η πρώιμη ευνοεί την βλαστική ανάπτυξη. Επιπλέον, η άρδευση βασίζεται κυρίως σε εμπειρικές παρατηρήσεις όσον αφορά την ποσότητα του νερού άρδευσης που απαιτείτε, λόγω απουσίας σχετικής πειραματικής έρευνας. Λαμβάνοντας, λοιπόν, υπόψη την έλλειψη πειραματισμού στις δύο αυτές παραμέτρους, η παρούσα πτυχιακή εργασία επικεντρώθηκε στην μελέτη τους. Το πειραματικό μέρος περιλαμβάνει την αξιολόγηση διαφορετικών σταδίων μεταφύτευσης και παράλληλα την εφαρμογή διαφορετικών επιπεπέδων νερού άρδευσης, με απώτερο στόχο τη δημιουργία ενός καλλιεργητικού σχεδίου το οποίο θα μπορούσε να βελτιώσει ποιοτικά και ποσοτικά την παραγωγή της βιολογικής τομάτας. Οι πειραματικές εργασίες πραγματοποιήθηκαν στις εγκαταστάσεις του Βασιλικού Γεωπονικού Πανεπιστημίου της Δανίας (KVL). Χρησιμοποιήθηκαν φυτά τομάτας (cv. ‘Aromata’) τα οποία μεταφυτεύθηκαν σε συγκεκριμένα στάδια ανάπτυξης, με κριτήριο τα ανθισμένα άνθη της ανθοταξίας τους, και πιο συγκεκριμένα σε τέσσερα στάδια ανάπτυξης που καθορίστηκαν με κριτήριο: αν είχαν ανθισμένα άνθη σε καμία, στην πρώτη, δεύτερη ή τρίτη ανθοταξία. Επιπλέον, εφαρμόστηκαν 4 διαφορετικά επίπεδα άρδευσης: i) 100 ml, ii) 180 ml, iii) 250 ml και iv) 350 ml ανά φυτό σε κάθε πότισμα. Παρόλο όμως που τελικά μόνο 2 από τις σχεδιασμένες μεταφυτεύσεις πραγματοποιήθηκαν, τα αποτελέσματα της εργασίας ήταν άκρως ικανοποιητικά, επιβεβαιώνοντας την αρχική υπόθεση. Συνοπτικά τα αποτελέσματα της εργασίας έδειξαν, ότι τα φυτά που κατά τη μεταφύτευση τους είχαν ήδη ανοιχτά άνθη, έδωσαν υψηλότερη παραγωγή σε σύγκριση με εκείνα χωρίς άνθη. Επιπλέον, το συνολικό βάρος και ο αριθμός των φρούτων ήταν επίσης μεγαλύτερος, χωρίς να παρατηρηθούν διαφορές στη διάμετρο των φρούτων, το φαινόμενο της ξηρής σήψης της κορυφής των καρπών (blossom-end rot) ή στο μη εμπορεύσιμο σχήμα καρπών. Η διαφορά της βλαστικής ανάπτυξης, ανάμεσα στα δύο στάδια μεταφύτευσης, εκτιμήθηκε μέσο του ξηρού βάρους των φυτών, που έδειξε ότι τα όψιμα μεταφυτευμένα φυτά είχαν μικρότερο ξηρό βάρος και άρα μικρότερη βλαστική ανάπτυξη. Σχετικά με την άρδευση, τα φυτά που λάμβαναν μεγαλύτερες ποσότητες νερού, είχαν μεγαλύτερη καρποφορία και βλαστική ανάπτυξη, ανεξάρτητα σταδίου μεταφύτευσης. Αντίθετα, η μικρότερη ποσότητα νερού οδήγησε σε μειωμένη παραγωγή και χαμηλή ανάπτυξη των φυτών. Τέλος, τα όψιμα φυτά είχαν μεγαλύτερη συγκέντρωση ολικών διαλυτών στερεών στους καρπούς τους, που αποτελούν ένα παράγοντα που επηρεάζει σημαντικά στη γεύση. Όλα τα συμπεράσματα που προκύπτουν συνιστούν μια πρώτη προσπάθεια μελέτης ενός θέματος το οποίο χρήζει περαιτέρω έρευνας και πειραματισμού, με σκοπό να οδηγηθούμε σε πιο συγκεκριμένα και λεπτομερή συμπεράσματα. Παρ’ όλα αυτά, τα αποτελέσματα μπορούν να υιοθετηθούν από παραγωγούς που επιθυμούν να πειραματιστούν με νέες μεθόδους που στοχεύουν στην αυξηση και βελτίωση της παραγωγής τους. Ιδιαίτερα σε χώρες, όπου οι κλιματολογικές συνθήκες δεν είναι οι βέλτιστες για την καλλιέργεια της τομάτας, τα αποτελέσματα της εργασίας μπορεί να αναδειχθούν σε ένα πολύτιμο εργαλείο.

Since the beginning of the 19th century, tomato has become very popular and due to its wide adaptation, it is now cultivated throughout the world. Previous years’ food scandals promoted the market of the organic food products, including tomatoes. However, the organic tomato production still remains low, although the estimations concerning the demand trend show a steady increase. Therefore, in order to achieve the best feasible yield, some parameters need to be altered. The yield of organic tomato is thought to be lower compared to the conventional one, although some objections are raised. The reasons are still indistinct, but some parameters can be changed to alleviate the situation; the transplant stage and the early watering schedule. Until recently, later transplant, although there was no literature feed-up to support it, was thought to lead in higher net returns, whereas the early ones to vegetative growth. Moreover, the watering was mainly based on guessing, without any experimentation and the right water quantity that tomato plants need. Based upon, the lack of experimentation on these two parameters, the present thesis focus on the right transplant stage and tries to evaluate the different irrigation schedules, so as ultimately to suggest the plan that will have the highest net returns. Experiment’s set up was in a greenhouse of KVL, Taastrup, Denmark. Tomato plants (cv. ‘Aromata’) were purchased and planned to be transplanted on 4 different stages, according to the number of trusses flowering; pre-flowering, first, second and third truss flowered. Moreover, four different watering schedules were planned: i) 100 ml, ii) 180 ml, iii) 250 ml and iv) 350 ml per plant each watering. Although, a problem occurred and eventually only 2 out of the 4 different transplanting dates took place, the experiment was completed with satisfying results, which proved the initial hypothesis. In brief, the thesis’ results demonstrate that the plants, which had their first truss flowered had more increased yield than those that were transplanted immediately. Moreover, the total weight and the fruit number were also higher, without any alterations in the fruit’s diameter, the incidence of blossom-end rot or non-commercial shape. The differences in the vegetative growth between the two transplant stages were mainly based on the dry weight of plants, which showed that later transplanted plants caused reduced dry weights. In addition, as far as the watering schedules are concerned, the larger volumes resulted in a higher fruit set, along with a vegetative production in both transplant stages, whereas the lower water quantities in a smaller production, consisting of shorter and more fragile plants. Furthermore, the latter plants had increased concentrations of total soluble solids in their fruits, an attribute that has important role in the taste. All these results are an initial effort which needs further research and longer experimentation period, so as to produce more detailed outcomes. Still they can be adopted by commercial producers who are willing to try new methods, both for increasing as well as improving their yield. Especially in countries, where the environmental conditions are not ideal, the thesis’ results may prove to be a useful pattern.