La culture de la tomate fait appel à diverses techniques : culture en plein champ, sous abri léger, en serre, culture hydroponique... dans le cadre de deux filières distinctes : la tomate de marché, pour la consommation en frais, et la tomate d'industrie pour la transformation (conserves, surgelés, plats cuisinés...). Elle est également très cultivée dans les jardins potagers des particuliers, donnant lieu à une autoconsommation importante.
Il existe de très nombreuses variétés cultivées de Lycopersicon esculentum. La sélection faite par les hommes a privilégié les plantes à gros fruits. On distingue cependant plusieurs catégories de tomates, selon le mode de croissance de la plante -- indéterminé ou déterminé -- et surtout selon le type de fruit :
En Europe, certaines cultures régionales de tomates, caractérisées souvent par l'emploi de variétés locales, ont été distinguées par des appellations protégées. C'est le cas en Italie de la tomate de Pachino (pomodoro di Pachino) et de la tomate de San Marzano (pomodoro San Marzano dell’Agro Sarnese-Nocerino) qui bénéficient du label IGP (indication géographique protégée).
La tomate est une plante de climat tempéré chaud. Sa température idéale de croissance se situe entre 15 °C (la nuit) et 25 °C (le jour). Elle craint le gel et ne supporte pas les températures inférieures à + 2 °C. C'est une plante héliophile, elle demande une hygrométrie moyenne, parfois un apport de CO2 (sous serre verre). Sa période de végétation est assez longue : il faut compter jusqu'à cinq à six mois entre le semis et la première récolte. La longueur du jour a aussi une grande importance. Sous les climats tempérés, la tomate poussera mieux et plus vite en juillet (durée du jour de 17 à 18h) qu'en septembre, lorsque la durée du jour diminue (durée du jour moins de 12h). Ceci explique aussi pourquoi la culture de la tomate s'adapte mal dans certains pays ayant un climat propice (Antilles par exemple) : la durée du jour (12h en permanence) n'est pas assez longue.
La multiplication se fait par semis, opération qu'il faut faire assez tôt, vers février-mars, et donc sous abri en climat tempéré (en serre ou sous châssis vitré). Les jeunes plants obtenus sont à repiquer entre le 15 avril et le 15 mai, sitôt que la période des gelées est passée.
Il est nécessaire de les tuteurer, sauf pour les variétés à croissance déterminée pour lesquelles on prévoit seulement un paillage. La taille pratiquée traditionnellement consiste à ôter les gourmands et à étêter la tige principale après le 4e ou 5e bouquet.
Pour ceux qui veulent se risquer à cultiver la tomate en moyenne montagne (700 à 800 m) il est possible d'avoir une production plus précoce.
Vous pouvez ainsi obtenir de 6 à une dizaine de bouquets plus précoces qui pourront être nourris par un système racinaire développé.
C'est une culture très exigeante, qui demande un sol profond et bien fumé, et la possibilité d'irrigation. C'est une plante neutrophile.
Les tomates de production industrielle sont généralement cultivés hors sols dans des serres ou tunnels de plusieurs hectares sur de la laine de roche et alimentés de manière totalement artificielle par un mélange d'eau et d'engrais chimique. On les cultive de la même façon dans les régions chaudes désertiques comme par exemple le désert du Néguev en Israël en remplaçant la laine de verre par du sable. Cela permet d'étendre considérablement la période de production (aux dépens de la qualité des tomates) en chauffant les serres en hiver.
En serre, il est nécessaire de favoriser la nouaison dont dépend le rendement. Cela demande une bonne pollinisation des fleurs, qui est obtenue en les faisant vibrer pour favoriser la dispersion du pollen. Cela peut se faire par différentes méthodes : vibreurs électriques, ventilation forcée, mais de plus en plus on recourt à un insecte auxiliaire, le bourdon (Bombus terrestris), élevé à cet effet. Les bourdons butinant les fleurs se sont révélés plus efficaces que les méthodes mécaniques. Une ruche contenant jusqu'à 200 ouvrières est nécessaire pour 2000 m² environ de serre. Cette méthode oblige à réduire l'usage des insecticides. A défaut de fécondation, la nouaison peut aussi être améliorée par des traitement des fleurs à l'aide d'hormones (auxines).
La maturité des tomates, critère primordial pour décider de la date de la récolte, est appréciée en fonction de la couleur, six stades-repères ont été codifiés, qui s'échelonnent sur une dizaine de jours : vert blanchâtre, point rose, tournant, rose, rouge clair, rouge foncé.
Dans le cas des tomates destinées au marché du frais, la récolte est toujours manuelle. Elle se fait généralement à un stade de maturité incomplète, dit « tournant » (fruit encore très ferme et très faiblement coloré). Cette opération requiert une main-d'œuvre importante, souvent d'origine immigrée.
La tomate d'industrie est récolté à maturité (lorsque au moins 80 % des fruits sont rouges). Elle est souvent mécanisée, surtout dans les pays développés (Europe, États-Unis). Les récolteuses à tomates sont des machines automotrices qui effectuent la récolte en un seul passage, avec un débit de 15 à 30 tonnes/heure. L'emploi de ces machines implique le choix de variétés adaptées, qui se caractérisent par une croissance déterminée, une maturation groupée des fruits, ainsi qu'une programmation des cultures en fonction des capacités de l'usine réceptrice, les tomates mûres ne pouvant être stockées.
Les cultures de tomates peuvent être affectées par diverses attaques de ravageurs (insectes, acariens, nématodes, etc.) et de maladies cryptogamiques, bactériennes ou virales, par la concurrence de mauvaises herbes et par des accidents de végétation ou des agressions abiotiques, dont l'importance varie selon le type de culture et les conditions climatiques. Ravageurs et maladies de la tomate sont souvent communs à d'autres espèces de Solanacées cultivées, comme l'aubergine ou le tabac.
Les principaux ravageurs de la tomate sont des insectes, en particulier thrips, aleurodes, pucerons, noctuelles et mouches mineuses, ainsi que des acariens et des nématodes. Ils sont dans l'ensemble moins nuisibles que les maladies. Les aleurodes des serres, ou mouches blanches des serres (Trialeurodes vaporariorum) sont à redouter dans les cultures sous abri, ainsi qu'une autre espèce apparue plus récemment, l'aleurode du tabac (Bemisia tabaci). Cette dernière transmet le virus de la maladie des feuilles jaunes en cuillère de la tomate (TYLCV). En serre, une méthode de lutte biologique fait appel à un auxiliaire parasitoïde, Encarsia formosa (Hyménoptères) qui pond ses œufs dans les larves d'aleurodes.
Les thrips sont de minuscules insectes piqueurs qui provoquent un jaunissement des feuilles. L'un d'eux, le thrips des petits fruits (Frankliniella occidentalis) est en outre le vecteur du virus de la maladie bronzée de la tomate (TSWV).
Les doryphores se voient parfois sur les tomates, mais préfèrent nettement les pommes de terre.
La mineuse de la tomate (Tuta absoluta) est la larve minuscule (moins de 8 mm de long) d'un lépidoptère de la famille des Gelechiidae qui attaque les feuilles et le fruits de la tomate, ainsi que d'autre Solanacées. Ce ravageur, originaire d'Amérique du Sud, est apparu dans le bassin méditerranéen à partir de 2006 et en France en 2008. La lutte contre ce nouveau ravageur passe, outre les mesures de prophylaxie, par des pièges à phéromones et l'emploi d'auxilaires parasitoïdes des œufs et des larves.
Les nématodes, notamment le nématode à galles, Meloidogyne incognita, sont présents tant en culture de plein champ qu'en serre, sauf en culture hors-sol. Ils provoquent la formation de nodosités sur les racines et freinent le développement des plantes. La lutte passe par la désinfection du sol. Certaines variétés modernes sont résistantes (gène Mi), ou plus exactement tolérantes, mais certaines souches de nématodes peuvent se montrer plus virulentes. Le choix de rotations appropriées est aussi un moyen de limiter les attaques.
Les limaces, notamment la limace grise, Agriolimax agrestis, peuvent attaquer les jeunes plants.
La tomate est sensible à des maladies cryptogamiques, des maladies bactériennes et des maladies virales.
Le fruit de la tomate peut être sujet à diverses atteintes liées à des carences physiologiques ou à des phénomènes climatiques.
La gestion des mauvaises herbes dans les cultures de tomates est importante pour éviter les baisses de rendement, du fait de la concurrence des adventices, et limiter les infestations, ces plantes pouvant servir de réservoirs à divers organismes tels qu'insectes ravageurs, champignons parasites, nématodes... La lutte contre les mauvaises herbes combine diverses méthodes, notamment traitements à base d'herbicides en pré- ou post-émergence, et interventions mécanique (sarclage), ces dernières étant surtout efficace sur les adventices annuelles au premier stade de la culture.
Dans les pays méditerranéens, les cultures de tomates peuvent aussi être infestées par des plantes parasites des genres Orobanche (Orobanche ramosa et Orobanche aegyptiaca) et Cuscute.