Το γένος Lycopersicum είναι ένα σχετικά μικρό γένος της οικογένειας Solanaceae. Η καλλιεργούμενη τομάτα αναφέρεται συνήθως ως Lycopersicum esculentum, αλλά επίσης χρησιμοποιούνται και τα εναλλακτικά ονόματα Solanum lycopersicon και Lycopersicum lycopersicum. Οι καρποί από διάφορα συγγενή είδη του γένους Lycopersicum (L. pimpinellifolium, hirsutum, chilense, lycopersicoidew, peruvianum, pennellii etc.) δεν τρώγονται αλλά αυτά τα είδη αποτελούν δεξαμενή γονιδίων για βελτίωση (ειδικά για αντίσταση σε εχθρούς και ασθένειες) των καλλιεργούμενων ποικιλιών.
Βιολογία και μορφολογία
Τα καλλιεργούμενα είδη τομάτας είναι διπλοειδή (2η=24), ποώδη πολυετή φυτά. Η τομάτα είναι μία ευαίσθητη, θερμής περιόδου λαχανοκομική καλλιέργεια με άριστη θερμοκρασία ανάπτυξης τους 21-23ºC. Οι πολύ χαμηλές και οι πολύ υψηλές θερμοκρασίες μπορεί να προκαλέσουν προβλήματα στην διαμόρφωση του καρπού και παραμορφώσεις. Επίσης χρειάζεται άμεση ηλιοφάνεια. Τα σκιασμένα φυτά μπορεί επίσης να έχουν προβλήματα στην διαμόρφωση του καρπού ή καθυστέρηση καρποφορίας. Ολόκληρο το φυτό της τομάτας καλύπτεται από αδενώδεις τρίχες οι οποίες αναδίδουν ένα δυνατό άρωμα όταν σπάζουν. Τα φύλλα μπορεί να είναι τριών διαφορετικών τύπων: πραγματικό φύλλο τομάτας, τύπος mikado και τύπος πατάτας.
ΑνάπτυξηΗ ανάπτυξη των φυτών τομάτας μπορεί να είναι είτε καθορισμένη είτε μη καθορισμένη. Ο πρωτογενής βλαστός από ένα νεαρό φυτό τομάτας παράγει 5 με 10 φύλλα και έπειτα παράγει μία δέσμη λουλουδιών (ανθέων). Κάθε δέσμη λουλουδιών αναφέρεται ως 'χέρι'. Στις μη καθορισμένης ανάπτυξης ποικιλίες, ο βλαστός συνεχίζει να αυξάνεται ανοδικά και οι δέσμες λουλουδιών εμφανίζονται πλευρικά του κυρίως βλαστού ή του κυρίως στελέχους. Στα θερμοκήπια, τα κύρια στελέχη αφήνονται ορισμένες φορές να αναπτύσσονται ακαθόριστα και μπορεί να φτάσουν τα 3 έως 6 μέτρα σε μήκος. Σε αυτό το σύστημα, οι βλαστικοί πλευρικοί βλαστοί ή παραβλάσταρα που σχηματίζονται στις μασχάλες των φύλλων απομακρύνονται. Αν και τα φυτά μη καθορισμένης ανάπτυξης φαίνεται να έχουν ένα κύριο στέλεχος, αυτό δεν συμβαίνει πάντα. Η ανάπτυξη του πρωτογενή βλαστού τελειώνει με τον σχηματισμό του πρώτου λουλουδιού. Η ανοδική ανάπτυξη συνεχίζεται επειδή η έναρξη του τελευταίου φύλλου πριν την δέσμη λουλουδιών (το οποίο στην πραγματικότητα αυξάνει για να καταλάβει μια θέση πάνω από τη δέσμη) παράγει ένα πλευρικό βλαστό. Αυτός ο πλευρικός βλαστός παράγει τρία ακόμη φύλλα πριν να καταλήξει σε μία δέσμη λουλουδιών. Η διαδικασία της έναρξης νέας ανάπτυξης από το τελευταίο φύλλο ενός πλευρικού βλαστού ξεκινάει πριν τον ακαθόριστο σχηματισμό της δέσμης λουλουδιών, δίνοντας την εμφάνιση ενός κεντρικού βλαστού με μία δέσμη λουλουδιών ανάμεσα σε κάθε τρία φύλλα. Στις καθορισμένης ανάπτυξης ποικιλίες, η διαδικασία διαφέρει στο ότι ο πλευρικός βλαστός πάνω από την πρώτη δέσμη λουλουδιών παράγει 0 έως 2 φύλλα και μία δέσμη λουλουδιών αλλά όχι περαιτέρω βλαστούς. Έτσι σταματά η ανοδική αύξηση του φυτού , κάνοντας το κεντρικό στέλεχος πολύ κοντότερο. Αρκετοί πλευρικοί βλαστοί ξεκινούν από τον κεντρικό, δίνοντας στο φυτό θαμνώδη εμφάνιση, αλλά τελικά ο καθένας καταλήγει σε μία δέσμη λουλουδιών. Η ταυτόχρονη ανάπτυξη πολλών δεσμών λουλουδιών προάγει την πρωιμότητα και την ταυτόχρονη ωρίμανση των καρπών σε σύγκριση με τις μη καθορισμένης ανάπτυξης ποικιλίες. Οι βλαστοί από τα ημικαθορισμένης ανάπτυξης φυτά παράγουν διάφορες δέσμες λουλουδιών πλευρικά του κυρίως στελέχους, όπως και τα μη καθορισμένης ανάπτυξης, αλλά τελικά ο βλαστός καταλήγει σε μία δέσμη λουλουδιών όπως στα καθορισμένης ανάπτυξης φυτά. Οι περισσότερες βιομηχανικές και επιτραπέζιες τομάτες είναι καθορισμένης ανάπτυξης, επειδή το μικρό ύψος του φυτού κάνει ευκολότερο το δέσιμο με πασσάλους και η ταυτόχρονη ωρίμανση μειώνει την περίοδο συγκομιδής και έτσι γενικά μειώνεται το κόστος σε εργατικά. Τα μη καθορισμένης ανάπτυξης φυτά χρησιμοποιούνται σε καλλιέργεια στο θερμοκήπιο και στο σπίτι εξαιτίας της μεγαλύτερης και λιγότερο ταυτόχρονης περιόδου συγκομιδής.
Άνθη και καρποίΈνα φυτό μπορεί να φέρει αρκετές ταξιανθίες (6-8 σε συνθήκες αγρού) οι οποίες αποτελούνται συνήθως από 4-10 άνθη. Τα άνθη της τομάτας είναι σχετικά μικρά και αποτελούνται από πεντάλοβη στεφάνη και κάλυκα. Ο κώνος του στήμονα εμφανίζει μία σύμφυση πέντε ανθήρων γύρω από την ωοθήκη, τον στύλο και το στίγμα. Η γύρη ελευθερώνεται στο εσωτερικό του ανθήρα, και έτσι εξασφαλίζει υψηλό επίπεδο αυτογονιμοποίησης. Για επιτυχή γονιμοποίηση είναι απαραίτητη κάποια κίνηση του φυτού. Αυτό μπορεί να γίνει είτε με ρεύματα αέρα ή με τα έντομα. Αν η θερμοκρασία κατά τη διάρκεια της άνθησης είναι ή πολύ χαμηλή ή πολύ υψηλή, η γύρη δεν μπορεί να βλαστήσει και τα άνθη δεν γονιμοποιούνται με αποτέλεσμα είτε την πτώση των ανθέων ή το σχηματισμό σχεδόν άσπερμων διογκωμένων καρπών. Τέτοιες θερμοκρασίες μπορεί επίσης να προκαλέσουν παραμορφώσεις καρπών, τις λεγόμενες catfaces, οι οποίες είναι αποτέλεσμα του ημιτελούς διαχωρισμού των κυττάρων κατά την διάρκεια των αρχικών σταδίων της ανάπτυξης των λουλουδιών και των καρπών. Από βοτανική άποψη, ο καρπός είναι ρώγα. Εσωτερικά μπορεί να έχει δύο έως αρκετές κοιλότητες (χωρίσματα της ωοθήκης). Οι αγρίου τύπου (cherry tomatoes) τομάτες έχουν δύο κοιλότητες, οι περισσότερες εμπορικές ποικιλίες έχουν 4-6 κοιλότητες και οι βιομηχανικές τομάτες έχουν περισσότερες κοιλότητες. Το χρώμα του καρπού στην πλήρη ωριμότητα είναι συνήθως έντονο κόκκινο, αλλά μπορεί επίσης να είναι δίχρωμος (κόκκινος και κίτρινες γραμμές), κίτρινος, πορτοκαλί, σχεδόν μαύρος, πράσινος ή ακόμη και άσπρος. Το κόκκινο χρώμα προέρχεται από δύο καροτενοειδείς χρωστικές, το λυκοπένιο και το β-καροτένιο. Όσο πιο μεγάλη είναι η περιεκτικότητα σε λυκοπένιο, τόσο πιο βαθύ κόκκινο είναι το χρώμα του καρπού. Αντιθέτως αν η θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή η σύνθεση του λυκοπενίου μειώνεται και το χρώμα του καρπού είναι πορτοκαλί. Το τελικό χρώμα του καρπού δίνεται από την αναλογία μεταξύ του χρώματος της επιδερμίδας και του χρώματος της σάρκας. Υπάρχουν τουλάχιστο έξι διαφορετικοί τύποι καρπών: οι πιο συνηθισμένες κλασσικές στρόγγυλες τομάτες, οι μικρότερες κοκτέιλ (cherry tomatoes), οι χαρακτηριστικές οβάλ τομάτες σαν δαμάσκηνα (plum tomatoes), οι μεγαλύτερου μεγέθους (beef tomatoes) τομάτες και οι τομάτες με το σχήμα τσαμπιού σταφυλιού (vine ή truss tomatoes), οι οποίες μπορεί να έχουν οποιοδήποτε από τα προαναφερόμενα σχήματα και οι οποίες πωλούνται μαζί με το στέλεχος του καρπού. Η ανάπτυξη του καρπού έως την πλήρη ωρίμανση μπορεί να διαρκέσει διάστημα μεταξύ 6-10 εβδομάδων. Σύμφωνα με τον χρόνο ανάμεσα στη μεταφύτευση και στη συγκομιδή, οι ποικιλίες χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες: πρώιμες οι οποίες χρειάζονται 50-65 ημέρες, μέσης περιόδου (70-80 ημερών), και όψιμες ποικιλίες (85-95 ημερών). Τα στάδια ωρίμανσης των καρπών τομάτας είναι: στάδιο ανωριμότητας, πράσινης ωρίμανσης, κύμα ωρίμανσης, ροζ και κόκκινης ωρίμανσης. Οι επιτραπέζιες τομάτες συχνά συγκομίζονται όταν είναι πράσινες (στάδιο πράσινης ωρίμανσης) επειδή έτσι αντέχουν καλύτερα τους σκληρούς χειρισμούς από ότι στα πιο ώριμα στάδια. Μόνο οι τομάτες με το σχήμα τσαμπιού σταφυλιού συγκομίζονται αργότερα και ίσως προτιμώνται από κάποιους καταναλωτές εξαιτίας του καλύτερης γεύσης τους. Οι καρποί της τομάτας περιέχουν περίπου 95% νερό και κατά το υπόλοιπο μέρος συνίστανται από σάκχαρα, οργανικά οξέα και άλλα συστατικά τα οποία δίνουν στον καρπό χαρακτηριστική γεύση και υφή. Οι βιομηχανικές ποικιλίες έχουν πιο παχιά κυτταρικά τοιχώματα και υψηλότερη περιεκτικότητα σε διαλυτά στερεά. Οι καρποί είναι σημαντική πηγή αντιοξειδωτικών. Ένα από τα πιο σημαντικά από αυτά, το καροτενοειδές λυκοπένιο, μειώνει για παράδειγμα τον κίνδυνο για καρκίνο του προστάτη. Εκτιμάται επίσης υψηλή περιεκτικότητα σε βιταμίνη C. Οι καρποί καταναλώνονται ως λαχανικά. Τρώγονται είτε φρέσκοι σαν κολατσιό ή ως σαλάτα ή βρασμένοι σε σάλτσες, σούπες ή σε μερικά παραδοσιακά φαγητά όπως η πίτσα κλπ. Μερικές ποικιλίες βελτιώνονται ειδικά για υπέρ υψηλή περιεκτικότητα σε καροτενοειδή και χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία.
ΠοικιλίεςΑπό γενετική άποψη, οι υπάρχουσες ποικιλίες τομάτας είτε είναι κλασικοί πληθυσμοί που αποκτήθηκαν με κλασική βελτίωση ή είναι F1 υβρίδια τα οποία αποκτήθηκαν από ειδικές γονικές ομομικτικές σειρές με σταυρογονιμοποίηση. Σ’ αυτή την περίπτωση όλα τα φυτά τα οποία προέρχονται από μία σταυρογονιμοποίηση είναι γενετικά ομοιόμορφα. Το πλεονέκτημα των F1 υβριδίων είναι το φαινόμενο της ετέρωσης, το οποίο σημαίνει ότι οι απόγονοι από δύο συγκεκριμένες ομομικτικές σειρές δίνουν πολύ υψηλότερη απόδοση και ποιότητα από ότι οι γονικές σειρές. Για να επιτευχθεί αυτό το φαινόμενο για κάθε γενιά σπόρων οι γονικές σειρές πρέπει να σταυρογονιμοποιούνται (δεν είναι δυνατόν να καλλιεργηθούν φυτά από σπόρους από την F1 γενιά, επειδή στην F2 γενιά τα χαρακτηριστικά των φυτών διαχωρίζονται). Για αυτό τον λόγο οι σπόροι των F1 υβριδίων είναι πιο ακριβοί, αλλά εξαιτίας των ιδιοτήτων τους τείνουν να επικρατήσουν. Οι ποικιλίες και τα υβρίδια βελτιώνονται επίσης για ανθεκτικότητα σε ορισμένες ασθένειες και εχθρούς αλλά και στο σχίσιμο των καρπών και στο βραδύ μετασυλλεκτικό μαλάκωμα.
Εγκατάσταση καλλιέργειαςΗ τομάτα συνήθως καλλιεργείται ως ετήσια καλλιέργεια. Οι σπόροι συνήθως σπέρνονται κατά τη διάρκεια του δεύτερου δεκαπενθήμερου του Μαρτίου σε κιβώτια με καλό υπόστρωμα τύρφης, τα οποία κρατούνται στα θερμοκήπια. Τα φυτά με πλήρη ανεπτυγμένες κοτυληδόνες και εμφάνιση του πρώτου πραγματικού φύλλου μεταφυτεύονται είτε σε άλλο κιβώτιο ή μεμονωμένα σε ξεχωριστά κιβώτια. Τα φυτά πρέπει να έχουν αρκετό χώρο το ένα από το άλλο ώστε να εξασφαλίζεται αρκετό φως για την ανάπτυξή τους. Κατά τη διάρκεια σκιερών ημερών η θερμοκρασία πρέπει να είναι χαμηλή για να εμποδιστεί η υπερβολική επιμήκυνση των φυτών. Η καλλιέργεια στα θερμοκήπια διαρκεί περίπου 6-7 εβδομάδες. Η σκληραγώγηση των μεταφυτευμένων φυτών πριν την φύτευσή τους στο χωράφι είναι απαραίτητη για την αποφυγή μηχανικής ζημιάς κατά την διάρκεια της μεταφύτευσης και την αποφυγή καταστροφής από την ηλιακή ακτινοβολία και τον αέρα μετά την μεταφύτευση. Η θερμοκρασία πρέπει να κατέβει και το πότισμα να μειωθεί. Στα θερμοκήπια τα τζάμια πρέπει να μετακινούνται κατά την διάρκεια της ημέρας. Ένα καλό μεταφυτευμένο φυτό πρέπει να είναι συνεκτικό, με σκληρό χοντρό στέλεχος και σκούρα πράσινα φύλλα. Αυτά τα μεταφυτευμένα φυτά φυτεύονται στον αγρό (χωράφι) στα μέσα Μαΐου συνήθως με την εμφάνιση της πρώτης ταξιανθίας. Τα μεταφυτευμένα φυτά αναπτύσσονται πιο γρήγορα μετά την μεταφύτευση αλλά είναι πιο ακριβά. Μία άλλη δυνατότητα είναι η άμεση σπορά στον αγρό. Αυτό κυρίως γίνεται για τις βιομηχανικές τομάτες. Σ’ αυτή την περίπτωση οι σπόροι σπέρνονται κατά τη διάρκεια του τελευταίου δεκαήμερου του Απριλίου. Οι ηλιόλουστες τοποθεσίες προτιμώνται. Βαθιές κοιλάδες και υδάτινες κλειστές τοποθεσίες με υψηλή υγρασία αέρα πρέπει να αποφεύγονται. Οι τομάτες καλλιεργούνται επιτυχώς σε πολλούς τύπους εδαφών αλλά τα εδάφη με ιλύ ή άργιλο και υψηλή περιεκτικότητα σε οργανική ουσία θεωρούνται τα πιο παραγωγικά. Φρέσκια κοπριά δεν πρέπει να εφαρμόζεται πριν την καλλιέργεια της τομάτας. Απαραίτητη είναι η καλή αποστράγγιση του εδάφους. Το άριστο pH είναι από 6 έως 6.5. Οι διαδικασίες προετοιμασίας του χωραφιού εξαρτώνται από την τοποθεσία και είναι μηχανοποιημένες και πρέπει να λαμβάνονται επίσης υπ΄ όψη όλες οι απαιτήσεις των φυτών καθώς και η τεχνολογία της καλλιέργειας.
Διατήρηση
Η άρδευσή και η λίπανση είναι επίσης απαραίτητες για καλή απόδοση και ποιότητα επειδή τα φυτά μεγαλώνουν πολύ γρήγορα αλλά η υπερβολική άρδευση και οι υψηλές δόσεις αζώτου κάνουν τα φυτά ευπαθή σε ασθένειες των φύλλων. Περίσσεια αζώτου ή άλλων στοιχείων μπορεί επίσης να επιφέρει ανεπάρκεια ασβεστίου στους καρπούς, την λεγόμενη ξερή ή μαύρη κορυφή των καρπών (blossom end rot). Ακανόνιστη άρδευση μπορεί να προκαλέσει σχίσιμο των καρπών. Το σκέπασμα με άχυρα ή πλαστική μεμβράνη θα ήταν ευεργετικό αλλά είναι συνήθως πολύ ακριβό. Αν η συγκομιδή δεν γίνει μηχανικά το δέσιμο με πασσάλους μπορεί να εφαρμοστεί για να κρατηθεί η φυτεία όρθια ώστε να επιτρέπει την κίνηση του αέρα διαμέσου αυτής γεγονός το οποίο ελαχιστοποιεί τις υγρές περιόδους μετά από βροχόπτωση ή δροσιά και μειώνει την πιθανότητα ανάπτυξης ασθενειών που απαιτούν υψηλή υγρασία. Κάτω από συνθήκες όπως αυτές της Τσεχίας, οι καρποί των πολύ πρωίμων ποικιλιών (όταν μεταφυτεύονται) μπορεί να συγκομιστούν στο τέλος Ιουνίου ή αρχές Ιουλίου. Οι τελευταίοι καρποί πρέπει να συγκομίζονται πριν τις πρώτες παγωνιές κατά την διάρκεια του πρώτου δεκαήμερου του Οκτωβρίου.
Η άρδευσή και η λίπανση είναι επίσης απαραίτητες για καλή απόδοση και ποιότητα επειδή τα φυτά μεγαλώνουν πολύ γρήγορα αλλά η υπερβολική άρδευση και οι υψηλές δόσεις αζώτου κάνουν τα φυτά ευπαθή σε ασθένειες των φύλλων. Περίσσεια αζώτου ή άλλων στοιχείων μπορεί επίσης να επιφέρει ανεπάρκεια ασβεστίου στους καρπούς, την λεγόμενη ξερή ή μαύρη κορυφή των καρπών (blossom end rot). Ακανόνιστη άρδευση μπορεί να προκαλέσει σχίσιμο των καρπών. Το σκέπασμα με άχυρα ή πλαστική μεμβράνη θα ήταν ευεργετικό αλλά είναι συνήθως πολύ ακριβό. Αν η συγκομιδή δεν γίνει μηχανικά το δέσιμο με πασσάλους μπορεί να εφαρμοστεί για να κρατηθεί η φυτεία όρθια ώστε να επιτρέπει την κίνηση του αέρα διαμέσου αυτής γεγονός το οποίο ελαχιστοποιεί τις υγρές περιόδους μετά από βροχόπτωση ή δροσιά και μειώνει την πιθανότητα ανάπτυξης ασθενειών που απαιτούν υψηλή υγρασία. Κάτω από συνθήκες όπως αυτές της Τσεχίας, οι καρποί των πολύ πρωίμων ποικιλιών (όταν μεταφυτεύονται) μπορεί να συγκομιστούν στο τέλος Ιουνίου ή αρχές Ιουλίου. Οι τελευταίοι καρποί πρέπει να συγκομίζονται πριν τις πρώτες παγωνιές κατά την διάρκεια του πρώτου δεκαήμερου του Οκτωβρίου.
