Особенности технологии и машины для возделывания топинамбура

В.И. Старовойтов, доктор технических наук, профессор, заведующий отделом,

О.А. Старовойтова, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник ФГБНУ "Всероссийский научно-исследовательский институт картофельного хозяйства имени А.Г. Лорха"

т.(495) 557-13-09,

E-mail: agronir1@mail.ru, agronir2@mail.ru

А.А. Манохина, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

т.8-967-129-57-88,

E-mail: alexman80@list.ru

ФГБОУ ВО "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева",

Институт механики и энергетики имени В.П. Горячкина

Для эффективного выращивания предлагается возделывать топинамбур на грядах в две или три строки (40+110; 40+40+90). Такие посадки позволяют равномернее по отношению к поверхности поля расположить клубневые гнезда по схеме ромба со стороной 40-50 см. Предлагаемый способ отличается наличием новых технологических приемов. Для посадки топинамбура разработана специальная сажалка, обоснованы ее параметры.

Топинамбур приобретает все большую популярность в мире и России, в первую очередь, как сырье для получения инулина, кормов и биотоплива. Одним из ключевых факторов, обеспечивших в последние 20-30 лет радикальные структурные сдвиги в мировой экономике, стало повышение экономической роли инноваций.

Топинамбур возделывается в РФ на площади около 3 тыс. га, преимущественно в Кабардино-Балкарии, Нижегородской, Липецкой, Тверской, Рязанской, Тульской, Ульяновской, Костромской, Волгоградской, Омской, Брянской, Московской, Саратовской, Ленинградской, Ярославской областях, Республике Чувашия, Краснодарском и Ставропольском краях.

Зеленая масса топинамбура характеризуется высоким содержанием углеводного комплекса (фруктоза, глюкоза, сахароза, фруктозиды и др.), что позволяет получать из каждой тонны до 100 кг инулина, 83,2 л спирта, высококачественные корма. В сухой массе растений содержится до 17 % протеина со сбалансированным аминокислотным составом. Введение в состав кормов отходов производства инулина и биоэтанола из топинамбура обеспечивает повышение экономической эффективности животноводства и гарантирует экологическую безопасность продукции.

Однако распространение топинамбура сдерживается из-за несформированного спроса на эту ценную культуру, являющуюся источником инулина, фруктозы и пектина. В настоящее время активизируется инвестирование в строительство предприятий по переработке топинамбура на инулин, но отсутствие в промышленных масштабах сырья, комплекса машин для механизированной технологии возделывания топинамбура ставит под угрозу реализацию этих инвестиционных проектов [1, 2].

Проблема возделывания топинамбура связана со сложностью уборки а дождливую осень при избыточной влажности клубненосного слоя почвы, которая приводит к задыханию клубней и последующему их разложению. Переувлажненная почва плохо сепарируется. Прямые потери в дождливую осень составляют до 10 % даже в хорошо оснащенных техникой предприятиях. А в ряде случаев урожай просто теряется.

Перспективы промышленной переработки топинамбура во многом определяются наличием на рынке сырья, а это, в свою очередь, - технологией и средствами механизации возделывания топинамбура. Он по ряду технологических параметров напоминает картофель [1]. В настоящее время для возделывания топинамбура используется технология возделывания картофеля, однако для промышленного использования она непригодна, поскольку имеет ряд недостатков: уплотнение гребней и повреждение клубневого гнезда колесами тракторов и автоагрегатов при междурядных обработках и уборке зеленой массы и клубней. Клубневые гнезда топинамбура больше в 1,2-2 раза, а клубни в несколько раз прочнее связаны с корневой системой, чем клубни картофеля. При уборке клубней топинамбура картофелеуборочными комбайнами происходит сгруживание клубневых гнезд, плохое отделение клубней, остатков стеблей, корневой системы. Потери при осенней уборке составляют до 70 %.

При возделывании топинамбура необходимы улучшение условий выращивания, снижение повреждений и потерь при уборке зеленой массы и клубней.

Обычно для топинамбура применяют гребневую технологию возделывания картофеля с шириной междурядий 75 см, однако для индустриального возделывания топинамбура эта технология непригодна, так как при уборке зеленой массы летом-осенью используемый транспорт "закатывает" и уплотняет почву в гребнях и делает невозможной уборку клубней. Клубненосный пласт плохо разделывается и сепарируется из-за большого размера клубневых гнезд. В результате комбайновая уборка связана с потерями до 40 % клубней.

Принципиальное преимущество грядовой технологии:

• расстояние между грядами до 100 см позволяет использовать практически любой транспорт при возделывании, уборке стеблей и клубней топинамбура;

• сдвоенные рядки снижают на 40 % объем почвы, поступающей на элеваторы. Боковой подкоп снижает уплотнение почвы при уборке клубней;

• снижаются расходы энергии.

Внутрипочвенный капельный полив обеспечивает повышение урожайности в 1,5-2 раза. Гряды по сравнению с обычной технологией снижают расход поливных трубок в 2 раза.

Для эффективного выращивания предлагается возделывать топинамбур на грядах в две или три строки (40+110; 40+40+90). Такие посадки позволяют равномернее по отношению к поверхности поля расположить клубневые гнезда по схеме ромба со стороной 50 см [2].

Предлагаемый способ отличается наличием новых технологических приемов (рис 1).

Топинамбур размещают в кормовом севообороте по предшественникам. В качестве предшественника используют сидераты - быстро растущие озимые бобово-злаковые смеси, которые используют как зеленое удобрение, ведут борьбу с сорняками и вредителями.

Весной по всходам сидератов высаживают семенные клубни топинамбура при помощи грядовых сажалок с маркерами. Для посадки используют сорта топинамбура с клубнями округлой формы около 30-50 мм, образующих рыхлое клубневое гнездо. Клубни высаживают при помощи сошников шириной 10 см на глубину 5-8 см в два-четыре рядка с шириной между ними 20-40 см. В рядке клубни размещают с расстоянием 60-80 см в шахматном порядке, что позволяет продуктивнее использовать площадь питания. Клубни заделывают совместно с зеленой массой сидератов дисковыми загортачами или зубовыми рыхлителями. После появления всходов растений топинамбура производят первую обработку почвы культиватором с образованием гряды шириной по верху 60-120 см. Между грядами образуют технологические промежутки с размером по верху 60-120 см, что позволяет использовать технику в период вегетации топинамбура для междурядной обработки и последующих окучиваний.

На связных почвах перед посадкой и на уходе проводят фрезерование, поскольку эффективная комбайновая уборка зависит от структуры почвы в гребне. Чем меньше крупных комков, тем лучше сепарация почвы [4].

Глубина сплошного предпосадочного фрезерования h ≥ k S / (L1+L2), где k - коэффициент усадки почвы; S - площадь сечения гряды; L1 и L2 - ширина верхнего и нижнего оснований гряды.

Для реализации технологии в ЗАО "Колнаг" разработана грядовая сажалка (рис. 2). Она создает три гряды, высаживая клубни спаренными высаживающими аппаратами (рис. 3>).

При посадке клубни топинамбура из самосвальных средств загружают в бункер сажалки. При перемещении ее по полю клубни зачерпываются ложечками высаживающего аппарата и укладываются равномерно на дно борозд, которые создают спаренные сошники, в шахматном порядке. Следующий за сошниками окучник и диски закрывают клубни почвой. При необходимости сразу за окучником укладывается трубка для капельного полива (рис. 4). Перед уборкой скашивают зеленую массу косилками для крупностебельных растений. Убирают клубни топинамбура двухрядным картофелеуборочным комбайном.

Литература

1. Старовойтов, В.И. Топинамбур - культура многоцелевого использования /В.И. Старовойтов [и др.] // Пищевая промышленность. -2013. - №4.

2. Рула, Е.С. Корпус плуга при выращивании топинамбура /ЕС. Рула// Сельский механизатор. -2013. - № 12.

3. Пат. 2455813 РФ Способ возделывания топинамбура / В.И. Старовойтов, О.А. Старовойтова, В.И. Черников. - № 2010152852; заявлено 22.07.2013, опубл. 20.01.2015, Бюл. №20.

4. Старовойтова, О.А. Инновационная грядовая технология выращивания топинамбура и картофеля / О. А. Старовойтова. - Труды ВИМ. -2015.

For more efficient cultivation, it is proposed to cultivate Jerusalem artichokes on the ridges in 2 or 3 rows (40+110; 40+40+90). Such plantations allow more evenly to the surface of the field to have tuberous nests under the scheme of a rhombus with side length of 40-50 cm.

The proposed method is characterized by the presence of new technological methods. For the planting of Jerusalem artichoke developed a special planter capable of planting the artichoke in 2-3 lines in the 3 range. Given the reasonable parameters of the ridge.

Keywords: jerusalem artichoke; technology; cultivation; sowing; harvesting; ridges; cultivators; cutters; harvesters.

Источник: журнал "Сельский механизатор", №11, 2015