От сп.: бр.2 2015г
Категория: Специализирани консултации
Андрей Калинин, доктор на техническите науки
На съвременния етап интензивното развитие на картофените стопанства е немислимо без използването на богат чужд опит, натрупан от колегите от Европа. Повечето от елементите на механизираните технологии, насърчавани от водещите страни производителки на картофи, са намерили своето приложение в полетата на почти всеки местен производител на картофи. До голяма степен преходът към такива технологии, използвайки най-новите разработки в средствата за механизация, позволи да се повиши общото ниво на производство на картофи, да се намалят разходите за труд и да се подобри качеството на получените продукти. Но въпреки забележимите положителни промени, нашите производители често се оказват заложници на редица обстоятелства (неблагоприятни метеорологични условия, влошени почвени условия и др.), които не им позволяват да постигнат средноевропейски показатели в производството на картофи. Този преглед представя резултатите от изследванията на динамиката на почвените условия в зоната на развитие на кореновата система на картофите с помощта на интензивни механизирани технологии, за да се разберат причините за проблемите, пред които са изправени повечето домашни производители на картофи.
Твърдостта на почвата (аналог на нейната плътност), т.е. съпротивлението на почвата, когато в нея се въведе бутало с коничен връх, беше взето като основа за оценка на състоянието на почвата. Стойностите на устойчивост на почвата бяха измерени едновременно с определянето на дълбочината на проникване на върха. Този показател отразява способността на кореновата система на картофите да проникне дълбоко в почвения слой (известно е, че кореновата система на картофите може да проникне на дълбочина до 130 см), за да отключи по-пълно потенциала на растенията и да повиши устойчивостта им на неблагоприятни климатични условия условия.
Безпрепятственото развитие на кореновата система на картофите е възможно, ако твърдостта на почвата не надвишава 1,0 MPa, но разпространението на кореновата система по-дълбоко в почвения хоризонт се случва при по-високи стойности на този показател, но с по-малка интензивност. Диапазонът на стойностите на твърдост от 1,1-2,5 MPa се приема като зона на средно уплътняване, когато е необходима повишена сила за проникване на корените между почвените елементи и растението изразходва повече енергия за тази работа. Твърдостта на почвата в диапазона 2,6-4,5 MPa се приема като зона на силно уплътняване, когато развитието на кореновата система е значително затруднено, но все още е възможно. В същото време растението изразходва още повече енергия за развитието на корените, намалявайки потенциала за развитие на грудките на новата култура. Степента на уплътняване на почвата със стойности на твърдост над 4,5 MPa се приема за зона на свръхуплътняване, в която разпространението на кореновата система става напълно невъзможно. Символите на зоните на уплътняване са представени на фиг. 1 за последваща визуална оценка на тяхното разпределение по време на отглеждане на картофи.
Изследванията на динамиката на почвените условия са проведени върху дерново-подзолисти почви с лек механичен състав, най-благоприятни за производство на картофи. При отглеждането на картофи във фермата се използва общоприета европейска технология, която свежда до минимум броя на преминаванията на селскостопанските машини, за да се намали механичното въздействие върху почвата от почвообработващи агрегати и сеитбени машини. За предпосадъчна обработка е използван комбиниран култиватор Thorit 10/6 KUA от Lemken, засаждането на картофите е извършено със сеялка GL 36T от Grimme, едноредовата обработка е извършена с пасивен гредообразуващ култиватор GH 6. Използването на други инструменти, които могат да променят състава и структурата на почвата, използваната технология за отглеждане Не включва картофи. Следователно състоянието на почвата е производно на въздействието на горните машини. Бяха направени измервания: в центъра на билото на мястото на семенните клубени/картофените гнезда, по протежение на коловоза на сеялката и по протежение на следата на трактора по цялата ширина на посадъчната единица. Извършени са общо 100 измервания (на всеки метър от изминатия път), което ни позволява да говорим за реалната картина на промените в параметрите на почвеното състояние с висока степен на статистическа достоверност. Нивото на дневната повърхност на полето преди началото на пролетната полска работа се приема като нулева точка. Измерванията на твърдостта на почвата бяха извършени след предсеитбено третиране, след засаждане на картофи (и двете операции бяха извършени в един и същи ден), след преминаване през гребенообразувателя (14 дни след засаждането) и преди прибиране на реколтата от картофи (90 дни след формирането на билото). По този начин изследването даде възможност да се види динамиката на промените в състоянието на почвата след всяка технологична операция, както и да се оценят резултатите от последействието на всяка машина, използвана в технологията за отглеждане на картофи. Резултатите от измерванията на твърдостта на почвата са представени на фигури 2-5.
Фигура 2 показва разпределението на твърдостта на почвата по работната ширина на почвообработващия агрегат. От тази фигура става ясно, че след предпосадъчна обработка, зоната на нормално уплътняване в площите, които не са уплътнени от системите на ходовата част, се отбелязва на дълбочина до 25 см, зоната на средно уплътняване се намира на дълбочина от 25 до 35 см. cm, а под тази маркировка уплътняването приема стойности, показващи забележими трудности за проникване на кореновата система. Повишени стойности на твърдостта на почвата по протежение на пътеката на работещите системи на почвообработващите агрегати се наблюдават под марката 10 cm, т.е. дълбочината на предпосадъчната обработка. Тези данни показват значението на използването на широкорезни инструменти за предпосадъчна обработка, за да се сведе до минимум площта на уплътняване с работещи системи, както и необходимостта от извършване на висококачествена подготовка на почвата с едно преминаване на агрегата.
За да се проучи въздействието на посадъчната единица върху промените в почвените условия, измерванията на твърдостта на почвата бяха извършени веднага след преминаването на сеялката. Разпределението на зоните на уплътняване след тази технологична операция е показано на фиг. 3. Анализът на данните показа, че групата ботуши на сеитбената единица не допринася за влошаване на състоянието на почвата в точката на контакт с почвата, следователно в центъра на билото, на мястото на семенните клубени, разпределението на зоните на уплътняване в дълбочина остава непроменено в сравнение със състоянието на почвата след предпосадъчна обработка.
Следвайки следите на колелата на трактора, зоната на средно уплътняване е маркирана директно от повърхността на почвата, но в долните слоеве местоположението на границата на зоната с високо уплътняване остава без значителни промени в дълбочина. Значителното уплътняване на почвата се причинява от въздействието на работещите системи на посадъчната единица. По протежение на колелата на сеялката зоната на силно уплътняване започва на дълбочина 25 cm, а на около 50 cm степента на уплътняване достига критични стойности (проникването на кореновата система на картофите е невъзможно при такива показатели). Това въздействие върху почвата на работещите системи на сеитбената единица се дължи на значително натоварване върху тях, особено когато бункерите за семена и торове са напълно заредени. Тази фигура дава разбиране за необходимостта от използване на по-широки гуми с увеличен диаметър на сеялките, за да се намали ефектът на уплътняване на почвата.
На фиг. Фигура 4 показва разпределението на зоните на уплътняване след преминаването на пасивен култиватор за междуредова обработка на картофени насаждения, оборудван с пружинна гредообразуваща плоча. Измерванията на параметрите на почвеното състояние показаха, че след извършване на тази операция в централната част на хребетите, на мястото на образуване на грудки от новата култура и развитие на основната маса на кореновата система на картофите, практически няма зона на нормална уплътняване (само горния слой в горната част на билото с дебелина не повече от 5 см). Клубените на новата култура са принудени да се развиват при условия на средно уплътняване, на дълбочина от 15 cm до 55 cm има зона на силно уплътняване, в която кореновата система на картофите трудно може да проникне, а над 55 cm има зона на силно уплътняване. зона на свръхуплътняване, където кореновата система не може да проникне. След допълнително въздействие на колелата на трактора върху почвата, горната граница на зоната на високо уплътняване вече е маркирана на дълбочина 25 cm, което показва влошаване на условията за развитие на кореновата система на картофите в следата на трактора. На това място слоят със средно ниво на уплътняване намалява с около 10 см. Положението на зоните на уплътняване на почвата, образувани от ходовата система на посадъчната единица, остава практически непроменено. Анализът на получените данни показа, че основно влошаването на условията за развитие на картофите е свързано с използването на гребенообразуваща плоча, която уплътнява почвата чрез триизмерно компресиране в надлъжно-вертикалната равнина. В тази връзка, когато се използват машини за междуредова обработка на почвата с непрекъсната гредообразуваща плоча, е необходимо да се регулира ъгълът на нейния наклон по такъв начин, че да се сведе до минимум уплътняването на почвата от горния рафт на плочата.
Резултатът от влиянието на комплекс от машини за отглеждане на картофи по интензивна технология върху формирането на условия за развитие на кореновата система на тази култура е представен на фиг. 5. Измерванията са направени преди началото на прибирането на реколтата. Анализът на данните показа, че състоянието на почвата, образувана от култиватора за образуване на гребени, се влоши значително поради естественото свиване на гребените в рамките на три месеца след преминаването на този агрегат. Грудките от новата реколта бяха принудени да се развиват при условия на силно и средно уплътняване, като на дълбочина над 25 cm навсякъде се наблюдаваше зона на преуплътняване. Наличието на свръхуплътняване близо до повърхността на почвата не само възпрепятства развитието и функционирането на кореновата система на картофите, но също така значително възпрепятства проникването на влага в долните слоеве по време на валежи или поливане. Всички тези фактори водят до намаляване на добивите на картофи и влошаване на условията за прибиране на реколтата, особено в години с прекомерни валежи през есента.
Въз основа на представените материали за динамиката на почвените условия, при отглеждането на картофи от началото на полската работа до края на вегетационния период, можем да заключим, че е необходимо по-внимателно да конфигурирате почвообработващите агрегати, да изберете правилно видовете машини и тяхната конфигурация, като се вземат предвид почвено-климатичните и икономически условия на производство на тази култура. Комплексът от машини задължително трябва да включва системи за разрохкване (на дълбочина най-малко 20-25 cm), за да се предотврати преуплътняването на почвата в зоните, където се намира основната част от кореновата система на картофите и образуването на нови клубени. реколта.