Главная » Архив » №3-4 2013 » И на камнях растет картофель!

И на камнях растет картофель!

Андрей Калинин,
доктор технических наук, региональный представитель ООО "Гримме-Русь" в Северо-Западном регионе РФ

Картофель является очень пластичной культурой и может возделываться практически на всей территории России с ее многообразием почвенно-климатических условий, от берегов Балтики до Черного моря, с севера на юг и с востока на запад, от Владивостока до Калининграда. При такой протяженности зоны земледелия и большом разнообразии типов почв в ряде регионов встречаются районы с высоким содержанием камней, наличие которых обусловлено теми или иными факторами формирования земной поверхности.

Как правило, высокое содержа­ние камней в почве наблюдает­ся в Северо-Западном регионе РФ, в предгорьях Северного Кавказа и Уральского хребта, а также в ряде территорий вблизи горных масси­вов. Только на территории Нечер­ноземной зоны площадь сельско­хозяйственных угодий, засоренных камнями, составляет 14 млн. га.

Засоренность камнями явля­ется немалым препятствием для эффективного использования зе­мель сельскохозяйственного на­значения. Наличие камней в почве приводит к повреждениям рабочих органов машин и агрегатов, рабо­тающих непосредственно в земле или близко к ее поверхности, а так­же требует значительных затрат на ежегодное проведение допол­нительных операций по удалению камней из верхнего слоя почвы.

Кроме этого, при возделывании картофеля содержание камней в клубнеобитаемом слое приводит к появлению уродливых клубней (из-за близкого прилегания к кам­ням), а также к повреждению их поверхности во время проведения уборочных работ, когда клубни и камни интенсивно перемещаются относительно друг друга. Все это приводит к снижению качества вы­ращенной продукции и ухудшению ее сохранности при закладке на длительное хранение.

При этом необходимо отметить, что значительные территории с высоким содержанием камней в почве по своим климатическим условиям являются зонами, бла­гоприятными для возделывания картофеля. Это обусловлено уме­ренной температурой в течение всего периода вегетации и доста­точным уровнем осадков. Поэтому для решения задачи производства картофеля на почвах с высоким содержанием камней картофеле­воды различных стран применяют самые разнообразные технологи­ческие решения. Данные реше­ния зависят от величины и плот­ности убираемых камней, степени и характера засоренности почвы камнями и дальности их транспор­тировки. Предлагаем читателям ознакомиться с наиболее часто используемыми технологическими приемами возделывания картофе­ля на почвах с высоким содержа­нием камней.

  1. Сплошное удаление камней перед проведением полевых работ

Традиционно сплошное удале­ние камней, вновь появившихся на поверхности поля в зимний пе­риод, проводится весной перед началом проведения полевых работ. Для этих целей использу­ют камнеуборочные машины не­прерывного действия, которые выделяют камни методом проче­сывания, подкапывания или вал- кования.

К первому типу машин отно­сится широко известная в России модель УКП-0,6 (рис.1), которая используется для уборки камней размером 12...65 см и массой 10...65 кг. Данная машина уби­рает камни, находящиеся на по­верхности поля и на глубине до 10 см. Подбор камней произво­дится гребенкой, которая состо­ит из 11 стальных зубьев. Зубья гребенки заглубляются в почву и прочесывают верх­ний слой. Выде­ленные камни под­нимаются вдоль зубьев гребенки и после накопления определенной мас­сы гребенка опро­кидывается в нако­пительный бункер.

Процесс сбора камней про­должается до заполнения бунке­ра емкостью 1,2 м3, после чего машина отъезжает на край поля и с помощью гидроцилиндров вы­гружает камни. При значитель­ной засоренности поля камнями производят сплошное его проче­сывание, а при малой засоренно­сти к каждому камню подъезжа­ют в отдельности.

Подкапывающие камнеубо­рочные машины предназначены для уборки камней размером 6.40 см, залегающих на глубине до 12 см и лежащих на поверх­ности почвы. Процесс сбора кам­ней напоминает процесс уборки картофеля комбайном элеватор­ного типа с тем отличием, что выделение камней происходит на решетчатом сепарирующем транспортере, и все рабочие эле­менты машины имеют повышен­ную прочность. Однако машины данного типа не нашли широкого применения в сельском хозяй­стве и преимущественно исполь­зуются на очистке пляжных зон отдыха.

При удалении камней раз­мером от 5 до 40 см методом валкования их подбор с поверх­ности поля и с глубины до 10 см производится вращающимся на­встречу движению валу с зубья­ми, установленными по винтовой линии. Вал располагается под определенным углом относитель­но поперечной плоскости маши­ны, и при его вращении зубья, заглубляясь, выталкивают камни вперед и в сторону к месту фор­мирования валка. Далее камни подбираются камнеподборщиком, движущимся вдоль валка, и собираются в накопительном бункере машины.

При данном методе уборки камней различают однофазный и двухфазный приемы.

В первом случае обе опера­ции выполняются одной машиной (рис. 2), у которой два боковых вала направляют камни к цен­тру и далее валок специальным ротором направляется в накопи­тельный бункер. Выгрузка бун­кера производится на краю поля. Ширина захвата подобных ма­шин составляет от 4 до 5 м.

При двухфазном способе уборки камней формирование валка и его подбор производятся за два прохода двумя различны­ми машинами.

Первоначально по полю про­ходит валкователь (рис.3), кото­рый имеет один вал с приводом от ВОМ трактора и производит формирование валка с правой или левой стороны (в зависимо­сти от производителя техники) по ходу движения агрегата. Ширина захвата валкователя достигает 4-х метров.

Далее подбор камней произ­водится подборщиком (рис.4), ко­торый движется по центру валка и подает их вращающимися граблинами в накопительный бункер. Ширина приемной части под­борщика достигает 1,5 м. После наполнения бункера подборщик выгружает камни на краю поля путем опрокидывания бункера. Привод подающих граблин может производиться от ВОМ трактора или от гидромотора.

Обязательным условием эф­фективного сбора камней при реализации всех вышеперечис­ленных приемов является тща­тельная обработка верхнего слоя почвы и отсутствие крупных эле­ментов органической массы (кор­невища многолетних трав, длин­ные стебли соломы и т.п.). Это связано с тем, что рыхлая земля легко просеивается через прутья или решетки сепарирующих рабо­чих органов и накопительных бун­керов и не вывозится за пределы поля. Кроме этого, дополнитель­ный проход машинотракторных агрегатов по полю приводит к уплотнению почвы по следу про­хода техники, особенно в ранние сроки, когда уплотнение распро­страняется в более глубокие слои почвенного горизонта. Уборка камней данными способами про­изводится на глубину до 10-12 см, что бывает недостаточно при воз­делывании картофеля.

2. Возделывание картофеля на сепарируемых грядах

Данный способ возделывания картофеля получил широкое рас­пространение в Англии, в прибреж­ных зонах Балтийского моря и в предгорьях европейских горных массивов (Карпаты, Альпы, Балка­ны и т.д.). Применение предвари­тельной сепарации почвы на глу­бину до 20 см может выполняться на почвах с самым различным ме­ханическим составом - от тяжелых суглинков до легких супесей. От типа почв будет зависеть только комплектация машины для ее се­парации. Суть данной технологии заключается в том, что на поле формируются гряды, которые за­тем сепарируются, и после сепара­ции производится посадка карто­феля в зону, свободную от камней и комков.

Первая операция выполняет­ся грядообразователями (рис. 5), которые формируют гряды высо­той до 60 см (от дна борозды до поверхности гряд). В зависимости от типа камней, находящихся в по­чве, грядообразователи оснащены двумя различными системами за­щиты рабочих органов от поломок: срезной болт на стойках крепления рабочих органов; гидравлическая защита с использованием пневмогидравлических аккумуляторов. Для небольших хозяйств предла­гается грядообразователь с дву­мя корпусами, которые за один проход формируют 1,5 гряды. Для крупных хозяйств имеется возмож­ность применения трехгрядового грядообразоавтеля с четырьмя корпусами. Первый грядообразо- ватель для своей работы требует трактор свыше 130 л.с., а второй свыше 250 л.с., причем тракторы должны быть оснащены системой силового/позиционного регулиро­вания положением навески. Для более интенсивного крошения гря­ды на грядообразователях могут быть установлены дополнительные рыхлительные лапы с пружинной защитой или со срезным болтом. Ширина основания гряд составля­ет от 180 до 215 см в зависимости от ширины междурядья посадоч­ных машин.

Сразу же вслед за грядообра- зователями приступают к работе сепараторы почвы (рис.6), задачей которых является подкапывание гряды и сепарация почвы с выде­лением из нее камней и комков, соизмеримых с размером клубней. Крупные камни размером свыше 180 мм поступают в накопитель­ный бункер, а более мелкие при­меси направляются поперечным транспортером между смежными грядами.

В дальнейшем комки и камни на дне борозды приминаются хо­довыми системами последующих машинотракторных агрегатов и служат своеобразной «булыжной мостовой», что обеспечивает по­вышенную их проходимость, осо­бенно осенью, в период повышенного увлажнения. Для тяжелых типов почв используют комбина­цию сепарирующих рабочих ор­ганов: первичный вал с металли­ческими звездами (для крошения нижнего слоя гряды) + 7 рядов полиуретановых звезд + сепариру­ющий транспортер + поперечный отводящий транспортер.

Для легких типов почв интен­сивность сепарации несколько сни­жена за счет использования пер­вичного вала с металлическими звездами + 2 ряда полиуретановых звезд + короткий сепарирующий транспортер + ряд полиуретано­вых звезд + второй сепарирующий транспортер + поперечный отводя­щий транспортер. По желанию по­требителя данные сепараторы мо­гут быть оборудованы выгрузным элеватором для полного удаления с поля камней при помощи транс­портных средств, высота загрузки которых составляет не более 2 м. Для агрегатирования сепаратора требуется трактор мощностью свы­ше 130 л.с.

После проведения сепарации почвы на грядах производят по­садку картофеля сажалками (2-х, 4-х или 6-ти рядными) с обязатель­ным формированием полнообъем­ных гребней высотой не менее 28 см (рис.7). Для того чтобы рыхлая почва, раздвигаемая сошниками, не выходила за пределы гряды и не смешивалась с выделенными камнями, на сажалках установ­лены ограничительные пластины. Данные пластины, закрепленные по обеим сторонам гряды, направ­ляют почву в гребнеобразующую плиту для формирования гребней. Длина пластин равна расстоянию от линии носков сошников до за­делывающих дисков, что позволя­ет направить рыхлую почву. По­сле завершения посадки никаких операций по обработке почвы в междурядьях не производят, для исключения попадания камней в зону размещения клубней.

Выбор ширины захвата сажал­ки зависит от масштаба хозяйства. При незначительных объемах про­изводства достаточно использо­вать двухрядную сажалку. При этом нарезку гряд проводят одно­рядным грядообразователем. В крупных хозяйствах используют трехрядный грядообразователь и шестирядную сажалку.

Для средних размеров хо­зяйств рационально использовать четырехрядную сажалку, однако такую машину нужно оборудовать системой смещенного центра тяги, а нарезку гряд рекомендуется про­водить тракторами, оснащенными спутниковой навигацией. При этом система навигации должна исполь­зовать корректирующий сигнал от локальных базовых станций RTK.

Для посадки картофеля на се­парированных грядах могут ис­пользоваться сажалки ложечного и ременного типа, последние мо­гут высаживать некалиброванный семенной материал без снижения качества выполнения технологи­ческой операции. Наиболее часто данный тип сажалок применяет­ся при возделывании семенного картофеля высоких репродукций. Независимо от типа сажалок они должны быть адаптированы к по­садке картофеля на грядах.

Применение технологии воз­делывания картофеля на сепа­рируемых грядах хоть и требует повышенных затрат времени и энергии в период проведения по­садочных работ, однако значи­тельно экономит расходы на про­ведение уборки за счет работы на повышенной скорости, а также хорошего выделения клубней из мелкокомковатых гребней. При этом поверхность картофеля не травмируется камнями, что обе­спечивает высокое качество вы­ращенной продукции.

3. Уборка картофеля на каменистых почвах с разделением вороха по удельному весу

Для сокращения затрат при возделывании картофеля на ка­менистых почвах в значительных объемах (свыше 300 га) североа­мериканские фермеры, работаю­щие в прибрежной зоне, вблизи горных массивов и в северо-вос­точных штатах, акцентируют вни­мание на процессе выделения камней во время проведения убо­рочных работ.

Все предыдущие работы вы­полняются в том же порядке, как и на обычных почвах, с тем от­личием, что все почвообрабаты­вающие и посадочные машины оснащены различными системами защиты рабочих органов от поло­мок при наезде на препятствия.

Для уборки картофеля на по­чвах, засоренных камнями, ис­пользуют комбайны, которые оснащаются системой разделе­ния примесей по удельному весу (рис.8). Данные машины произ­водят подкапывание гребней и на сепарирующих транспортерах отделяют все мелкие примеси, а с помощью редкопруткового транс­портера выделяют ботву и длин­ные растительные остатки. Далее картофельный ворох поступает по транспортеру в разделительную камеру, где под действием ваку­ума или избыточного давления воздуха производится разделение потока по удельному весу. Клубни картофеля, обладая более низким удельным весом, переносятся на выгрузной транспортер, который подает очищенный ворох на вы­грузку в транспортное средство. Более тяжелые камни и почвен­ные комки остаются на транспор­тере и выносятся в бункер для сбора камней. После наполнения бункера оператор открывает его нижнюю крышку и камни высыпа­ются на землю в виде небольшой кучи. После завершения уборки камни подбираются погрузчиками в транспортные средства и вывоз­ятся за пределы поля.

Данный способ возделыва­ния картофеля на каменистых почвах обеспечивает самую вы­сокую производительность про­ведения полевых работ и самые низкие затраты на отделение камней. Однако для применения вышеописанного способа уборки картофеля требуется обеспечить хорошее формирование кожуры клубней, ввиду того что при пер­воначальной сепарации вороха на прутковых транспортерах кар­тофель и камни движутся в одном потоке.

Заключение                                                                                        

В завершение настоящего обзора можно отметить, что в арсенале современных средств механизации существует довольно много способов, которые позволят хозяйствам решить непростую задачу производства картофеля на почвах, засоренных камнями. Несомненно, применение предлагаемых средств потребует дополнительных затрат энергии, времени и материальных ресурсов, однако это позволит получить продукцию более высокого качества с высокими потребительскими свойствами, что обеспечит возврат выполненных вложений в виде более высокой сто­имости качественного товара.

№1 2017
№1 2017