Инновационные грядовые технологии и технические средства для возделывания картофеля и топинамбура


Глобальное и локальное изменение климата характеризуется сильными ливнями и засухами, что вызывает температурные и влажностные стрессы растений, размывание гребней и сложности при осенней уборке урожая из-за переувлажнения почвы.

Новые подходы по реализации схем эффективного землепользования: создание индустриальных агротехнопарков, агробиокластеров, реализующих выращивание и глубокую переработку продукции, ставят задачи по совершенствованию полевых технологий производства, в первую очередь, картофеля и топинамбура, как наиболее энергозатратных культур.

Задачи по модернизации технологий для выращивания 40-60 т/га картофеля и 60-80 т/га топинамбура, решаются путем подбора полей, максимального использования возможностей удобрений, средств защиты, полива, высокоточных технологий для промышленного возделывания этих культур.

Современные тракторы и уборочная техника для снижения удельного давления на почву имеют колеса с широкими шинами 60-90 см, что соответственно требует широких междурядий 90 см и более. Однако оптимальное расстояние между растениями определяется биологией: размером клубневых гнезд и габитусом растений [1].

Многочисленными исследованиями доказано, что общая урожайность при оптимальном расстоянии между клубнями при посадке, определяется густотой посадки, которая для картофеля, например, составляет 35-50 тыс. растений/га, или 160-240 тыс. стеблей/га, в зависимости от назначения продукции [1]. Таким образом, возникает техническое противоречие между расширением междурядий и густотой стеблестоя. Решить его позволяют грядовые технологии с посадкой в 2-4 строки и расположением кустов в шахматном порядке [2], которые особенно важны для топинамбура, поскольку его клубневые гнезда значительно больше, чем у картофеля, и расстояние между кустами должно быть соответственно больше - в зависимости от сорта и урожайности в 1,2-2,0 раза. Серьезной проблемой при возделывании топинамбура в гребнях остается уборка зеленой массы, во время которой происходитуплотнение гребней колесами вывозящих ее грузовых автомобилей, что затрудняет последующую выкопку клубней.

Для оптимального развития клубненосных растений необходимо сформировать и поддерживать определенные технологические параметры зоны развития клубневого гнезда и корневой системы: оптимальную плотность почвы, влажность, устойчивость к сильным ливням и засухе. Картофель и топинамбур - культуры "рыхлых почв". Особенно сильно они реагируют на уплотнение, переувлажнение и засуху. Оптимальная величина объемной массы для дерновоподзолистых и слабо суглинистых почв составляет 1,0-1,2 г/см3. В более плотной почве слабее развивается корневая система, клубни мельче и сильнее деформированы [3].

При вегетации картофель и топинамбур потребляют огромное количество влаги. Общий коэффициент водопотребления зависит от урожайности и погодных условий и составляет для Подмосковья 70-150 м3/т [3].

Цель исследований — предложить приемы и технические средства, которые могут быть использованы для реализации универсальной инновационной технологии возделывания картофеля и топинамбура.

Осеннюю обработку почвы при возделывании топинамбура желательно проводить оборотным плугом, что исключает образование на поле свальных гребней и развальных борозд. После вспашки почву обрабатывают дисковыми боронами. На глинистых почвах дискование желательно выпонлнять в два следа. Обработку следует проводить только при наступлении физической спелости почвы [1].

1. Результаты посадки в гребни и гряды картофеля и топинамбура

Технология

Картофель (сорт Удача)

Топинамбур (сорт Скороспелка)

урожайность, т/г

содержание примесей. %

урожайность, т/г

содержание примесей, %

Гребневая 29,1 25,0 36,2 32,2
Грядовая 28,6 18,5 38,6

23,7

Для создания мелкофракционной почвенной структуры с достаточным объемом пор и хорошим контактом с нижними водоудерживающими слоями необходимо проводить предпосадочную обработку почвы. Ее следует выполнять только на необходимую глубину, которая должна быть на 4-5 см ниже уровня последующего размещения клубней. Это делается для того, чтобы при уборке подкапывающие лемеха комбайнов не поднимали на элеватор пласт необработанной почвы, которую трудно, а при некоторых условиях и невозможно отсе- парировать от клубней[1].

Эффективный прием - локальное глубокое рыхление по центру гряды с локальным внесением удобрений и влагоудерживающих биополимеров, разрушающее подплужное уплотнение, обеспечивающее улучшение водно-воздушного режима гряды [1].

Принимая во внимание то, что на урожайность топинамбура большое влияние оказывает влагообеспеченность, все обработки почвы должны быть направлены на увеличение сохранения почвенной влаги, улучшение влагосберегающей способности и уменьшение испарения.

2. Техническая характеристика грядообразователей с активным приводом рабочих органов

Показатель Р35-170 D45-1701 D45-185 ТР35-Зх170 ТР45-Зх185
Тип рабочих органов активные
Количество нарезаемых гряд 1 1 1 3 3
Параметры гряды, см:
Основание

170

170

185

170

185

Стол гряды

150

150

160

150

160

Высота

25

30

30

30

35

Рабочий орган Горизонтальные фрезбарабаны
Мощность трактора, kW. / л.с.

48-60 / 65-80

60-70 / 80-95

63-82 / 85-110

142-164 / 190-220

186-223 / 250-300

Масса кг

880

1040

1090

3800

4100

Предпосадочную обработку почвы необходимо осуществлять по направлению последующей посадки, что в дальнейшем обеспечит лучший режим работы техники. На суглинистых почвах ее можно проводить вертикально-фрезерными культиваторами с последующим формированием гряды пассивным грядообразователем [1].

В Нидерландах, Швейцарии, Германии и России в течение нескольких лет грядовые системы изучают как альтернативу гребневым с шириной междурядий 75 см (см. рисунок). В результате исследований установлено, что при одинаковой плотности посадки урожайность на грядах несколько ниже, чем в гребнях; условия произрастания более благоприятны на широких грядах при ширине тракторной колеи 180 см в отличие от сравнительно узких гряд с двумя рядами при ширине колеи 150 см. Прироста урожайности на грядах можно добиться увеличением плотности посадки и равномерным распределением клубней [1].

Рисунок. Схема возделывания картофеля на грядах при различной колее трактора

В нашей стране разработана инновационная грядовая технология возделывания картофеля и топинамбура [2,4], согласно которой предпосадочная обработка почвы осуществляется на глубину 8-12 см с одновременной полосной подпочвенной культивацией на 16-25 см под будущие рядки растений. Результаты ее испытания показали, что урожайность картофеля на грядах близка к величине этого показателя, полученной на гребнях. Сбор клубней топинамбура при возделывании на грядах был выше, чем на гребнях. При этом содержание примесей в ворохе при уборке картофеля составляло соответственно 18,5 и 25,0%, топинамбура - 23,7 и 32,2% (табл. 1). Большее содержание примесей в ворохе при возделывании на гребнях, по сравнению с грядами, объясняется повышенным уплотнением почвы техникой при междурядной обработке и механизированной уборке стеблей.

Для создания грядовой машинной технологии возделывания топинамбура целесообразно рассмотреть возможности конверсии существующих машин.

Основная операция весной перед посадкой клубней картофеля и топинамбура при грядовой технологии - нарезка гряд машинами с фрезерными или пассивными рабочими органами, в зависимости от механического состава почвы (табл. 2). Если при предпосадочной обработке использовали фрезерные машины, атакже на легких почвах для образования гряд можно применять грядообразователи (грядоформирователи) с пассивными рабочими органами. По ширине захвата и параметрам формирования гряды эти машины можно рассматривать как базовые для разработки машинного комплекса новой технологии.

Посадка клубней топинамбур проводится в самые ранние срою которые возможны в зоне его вь ращивания. Для реализации этот технологического процесса подходи набор орудий и приспособлений ана логичный используемому для гребне вой технологии картофеля. Высадк осуществляется с расстоянием межд клубнями 35-50 см в шахматном по рядке по схемам 110+40, 70+40+41 или 100+40+40 см. При выращива нии топинамбура важно обеспечит! заданную густоту стояния растений Норма высадки зависит от массь клубня и густоты посадки, она варьирует от 555 до 1850 кг/га (табл. 3).

3. Норма высадки клубней при двух строчках посадки на гряде (180 см

Расстояние между растениями в ряду, см

Число кустов, тыс. шт./га

Норма высадки клубней при массе одного клубня в граммах, кг/га

25

I 30

40 I

50

30

37,0

925

1110

1480

1850

40

27,8

695

834

1112

1390

50

22,2

555

666

888

1110

Использование грядовой технологии позволяет расширить расстояние для прохода трактора без снижения густоты посадок. Это имеет большое значение при промышленном производстве топинамбура, поскольку у него убирают как надземную (листостебельную массу), так и подземную (клубни) часть растений. Причем при уборке надземной массы, требуется не замять зоны расположения клубневых гнезд. Именно с этой целью в предлагаемой грядовой технологии предусмотрена колея 180 см (параметр нижнего основания гряды), что обеспечивает возможность использования различных энергетических средств, отдельных марок самоходных кормоуборочных комбайнов, тракторных прицепов и автотранспорта для вывоза скошенной зеленой массы с поля.

Посадку топинамбура на гряде можно осуществлять картофелепосадочными машинами. Для этих целей подходят GL 32 Е и GL 660 фирмы "Grimme", а также СР 22 фирмы "Miedema" (табл. 4). Они обеспечивают хорошую раскладку клубней, как подлине рядка, так и по глубине посадки. Наличие различных по размерам ложечек и вставок в ложечки высаживающих аппаратов позволяет выполнять посадку любыми фракциями семенного материала. Результаты анализа показывают, что для реализации грядовой технологии такие машины подходят в качестве базовых при посадке в 1 и 3 гряды.

Для проведения ухода за посадками топинамбура используют фрезерные или пассивные культиваторы. Междурядная обработка культиваторами в особенности важна до появления всходов и по всходам до высоты растений 20-30см. При возделывании топинамбура нужно, по возможности, избегать использования химических средств защиты растений. Культура устойчива к болезням и вредителям, поэтому перспективно ее выращивание по технологиям органического земледелия с последующим использованием продукции в качестве сырья для производства детского питания [4].

4. Технические характеристики картофелесажалок для посадки топинамбура на грядах

Показатель

GL660

GL32E

Miedema СР 22

Число рядков, шт.

6

2

2

Число гряд, шт.

3

1

1

Междурядье, см

75-90

75-90

75-90

Вместимость бункера, кг

5000-6000

500

550-700

Шаг посадки, см

12,5-45

12,5-45

10-50

Конструктивная масса, кг

3800

460

685

Мощность трактора, kW/л.с.

75/100

37/50

37/50

Габариты (ДхШхВ), мм

4980x4800
(6200)x1980

1500x2145
(1800)x1800

1640x1750
(1880)x1600

В зависимости от назначения, условий и времени реализации клубней топинамбура промышленная технология уборки предусматривает три варианта: прямое комбайнирова- ние; уборка копателями с укладкой в валки урожая из нескольких рядков, с последующим подбором комбайнами; укладка копателями урожая в неубранные рядки с последующей уборкой комбайнами.

Необходимо отметить, что у топинамбура механическая связь клубня со столонами значительно сильнее, чем у картофеля, поэтому отделение его клубней от корневой системы усложняется [4]. В связи с этим необходим специальный адаптер, например, шнеки и интенсификаторы элеваторов, к картофелеуборочным комбайнам для уборки топинамбура[4].

Таким образом, грядовые технологии эффективны для выращивания картофеля и топинамбура.

Решить проблемы технического оснащения промышленного возделывания топинамбура на грядах можно путем конверсии техники для выращивания картофеля.

Представленные предложения и характеристики машин могут лечь в основу разработки технологических карт возделывания картофеля и топинамбура по грядовой технологии.

Литература.

[1]. Картофель России: монография / под редакцией А.В. Коршунова . М.: ООО "Редакция журнала "Достижения науки и техники АПК", 2002. Т.2. 321 с.

[2]. Старовойтов В.И., Старовойтова О.А., Черников Д.В. Способ выращивания растений топинамбура / Патент № 2539635 RU. 05.12.2014. 5 с.

[3]. Замотаев А.И., Коршунов А.В., Старовойтов В.И. и др. Агрономическая тетрадь. Возделывание картофеля по интенсивной технологии. М.: Россельхозиздат, 1986.104с.

[4]. Королев Д.Д., Симаков Е.А. и др. Картофель и топинамбур - продукты будущего. М.: Информагротех, 2007. 292 с.

Авторы:
В.И. СТАРОВОЙТОВ, доктор технических наук, зам. директора;
О.А. СТАРОВОЙТОВА, кандидат сельскохозяйственных наук.

Источник: Журнал "Земледелие»

Комментарии:

Вам необходимо авторизироваться для написания комментариев.

© 2025 Ермачков В. А.