На современном этапе интенсивное развитие картофелеводческих хозяйств немыслимо без использования богатого зарубежного опыта, накопленного коллегами из Европы. Большинство элементов механизированных технологий, пропагандируемых ведущими странами-производителями картофеля, нашли свое применение на полях практически каждого отечественного картофелевода.

 

В значительной мере переход на такие технологии с использованием последних разработок средств механизации позволил повысить общий уровень производства картофеля, снизить затраты труда и улучшить качество получаемой продукции. Однако, несмотря на заметные положительные сдвиги, наши производители часто оказываются заложниками ряда обстоятельств (неблагоприятные погодные условия, ухудшение состояния почвы и т.п.), которые не позволяют достичь средних европейских  показателей в производстве картофеля. В настоящем обзоре представлены результаты исследований динамики почвенного состояния в зоне развития корневой системы картофеля при использовании интенсивных механизированных технологий для понимания причин возникновения проблем, с которыми сталкивается большинство отечественных картофелеводов.

За основу оценки почвенного состояния была принята твердость почвы (аналог ее плотности), то есть сопротивление почвы при внедрении в нее плунжера с коническим наконечником. Измерение значений сопротивления почвы проводилось одновременно с определением глубины внедрения наконечника. Данный показатель отражает возможность проникновения корневой системы картофеля вглубь почвенного пласта (известно, что корневая система картофеля может проникать на глубину до 130 см) для более полного раскрытия потенциала растений и повышения их устойчивости к неблагоприятным погодным условиям.

Беспрепятственное развитие корневой системы картофеля возможно, если твердость почвы не превышает 1,0 МПа, однако распространение корневой системы вглубь почвенного горизонта происходит и при больших значениях данного показателя, но уже с меньшей интенсивностью. Диапазон значений твердости 1,1-2,5 МПа принят за зону среднего уплотнения, когда для проникновения корней между почвенными элементами требуется повышенное усилие и растение затрачивает на эту работу больше энергии.

Твердость почвы в диапазоне 2,6-4,5 МПа принята за зону сильного уплотнения, когда развитие корневой системы значительно затруднено, но еще остается возможным. При этом растение тратит еще больше энергии на развитие корней, снижая потенциал развития клубней нового урожая.

Степень уплотнения почвы со значениями твердости свыше 4,5 МПа принята за зону переуплотнения, в которой распространение корневой системы становится вовсе невозможным.

Условные обо­значения зон уплотнения представ­лены на рис. 1 для последующей визуальной оценки их распределе­ния при возделывания картофеля.

Исследования динамики поч­венного состояния проводились на дерново-подзолистых почвах лег­кого механического состава, наи­более благоприятных для произ­водства картофеля.

Хозяйство, где проводились ис­следования, при возделывании кар­тофеля использует общепринятую европейскую технологию, в которой минимизировано число проходов сельскохозяйственных машин для снижения механического воздей­ствия на почву со стороны почвооб­рабатывающих агрегатов и посадоч­ных машин.

Для проведения предпосадочной обработки использовался комбини­рованный культиватор Thorit 10/600 KUA компании Lemken, посадка кар­тофеля проводилась сажалкой GL 36T компании Grimme, однократная междурядная обработка почвы осу­ществлялась пассивным культиватором-гребнеобразователем GH 6.

Использования других орудий, способных изменить сложение и структуру почвы, применяемая тех­нология возделывания картофеля не предусматривала. Поэтому состо­яние почвы являлось производной от воздействия вышеперечисленных машин. Замеры проводились: по центру гребня в месте расположения семенных клубней/картофельных гнезд, по следу сажалки и по следу трактора по всей ширине посадочно­го агрегата.

Всего было сделано 100 замеров (через каждый метр пройденного пути), что позволяет говорить о ре­альной картине изменения параме­тров почвенного состояния с высокой степенью статистической достовер­ности. За нулевую отметку был при­нят уровень дневной поверхности поля до начала проведения весенне- полевых работ. Измерения твердости почвы проводились после проведе­ния предпосевной обработки, после посадки картофеля (обе операции выполнялись в один день), после про­хода гребнеобразователя (14 дней спустя после посадки) и перед нача­лом уборки картофеля (90 дней после проведения гребнеобразования).

Таким образом, исследования позволяли увидеть динамику изме­нения почвенного состояния после каждой технологической операции, а также оценить результаты после­действия каждой машины, исполь­зуемой в технологии возделывания картофеля. Результаты измерения твердости почвы представлены на рисунках 2-5.

На рис. 2 представ­лено распределение твердости почвы по ширине захвата почво­обрабатывающего агрегата. Из рисунка видно, что после прове­дения предпосадочной обработ­ки зона нормального уплотнения на неуплотненных ходовыми си­стемами участках отмечается на глубине до 25 см, зона среднего уплотнения располагается на глу­бине от 25 до 35 см, а ниже этой отметки уплотнение принимает значения, свидетельствующие о заметных трудностях для про­никновения корневой системы. Повышенные значения твердости почвы по следу ходовых систем почвообрабатывающих агрегатов фиксируются ниже отметки 10 см, то есть глубины предпосадочной обработки. Эти данные показы­вают важность использования широкозахватных агрегатов для предпосадочной обработки почвы с целью минимизации площади уплотнения ходовыми системами, а также необходимость выполне­ния качественной подготовки по­чвы за один проход агрегата.

Исследования воздействия посадочного агрегата на изме­нения почвенного состояния из­мерения твердости почвы прово­дились непосредственно после прохода сажалки. Распределение зон уплотнения после проведения данной технологической опера­ции представлено на рис. 3.

Анализ данных показал, что сошниковая группа посадочного агрегата не способствует ухуд­шению почвенного состояния в месте контакта с почвой, поэто­му в центре гребня, в месте рас­положения семенных клубней, распределение зон уплотнения по глубине осталось без изме­нения по сравнению с состояни­ем почвы после предпосадочной обработки. По следу колес трак­тора зона среднего уплотнения отмечается непосредственно с поверхности почвы, однако в бо­лее нижних слоях расположение границы зоны высокого уплотне­ния осталось без значительных изменений по глубине. Значи­тельное уплотнение почвы вызва­но воздействием ходовых систем посадочного агрегата. По следу колес сажалки зона высокого уплотнения начинается с глубины 25 см, а на отметке 50 см степень уплотнения достигает критиче­ских значений (проникновение корневой системы картофеля при этих показателях невозможно). Такое воздействие на почвы ходо­вых систем посадочного агрегата вызвано значительной нагрузкой на них, особенно при полной за­грузке бункеров для семян и удо­брений. Рисунок дает понимание необходимости использования на сажалках более широких шин с увеличенным диаметром с целью снижения уплотняющего воздей­ствия на почву.

На рис. 4 представлено рас­пределение зон уплотнения после прохода пассивного культиватора для междурядной обработки поса­док картофеля, оснащенного под­пружиненной гребнеобразующей плитой. Измерения параметров по­чвенного состояния показали, что после выполнения данной опера­ции в центральной части гребней, в месте формирования клубней но­вого урожая и развития основной массы корневой системы картофе­ля, практически отсутствует зона нормального уплотнения (только верхний слой на макушке гребня толщиной не более 5 см).

Клубни нового урожая вы­нуждены развиваться в условиях среднего уплотнения, на глубине от 15 см до 55 см отмечается зона высокого уплотнения, труднопро­ходимая для корневой системы картофеля, а свыше 55 см отме­чена зона переуплотнения, куда корневая система проникнуть не способна.

После дополнительного воз­действия на почву колес трактора верхняя граница зоны высокого уплотнения отмечена уже на глу­бине 25 см, что свидетельствует об ухудшении условий развития корневой системы картофеля по следу трактора. В этом месте слой со средним уровнем уплот­нения сократился примерно на 10 см. Положение зон уплотнения почвы, сформированных ходовой системой посадочного агрегата, осталось практически без изме­нений.

Анализ полученных данных показал, что в основном ухудше­ние условий развития картофеля связано с применением гребнеобразующей плиты, которая про­изводит уплотнение почвы путем трехмерного сжатия в продольно- вертикальной плоскости. В этой связи при использовании машин для междурядной обработки по­чвы со сплошной гребнеобразующей плитой необходимо вы­полнять такую настройку ее угла наклона, чтобы минимизировать уплотнение почвы верхней полоч­кой плиты.

Результат воздействия комплек­са машин для возделывания карто­феля по интенсивной технологии на формирование условий развития корневой системы данной культуры представлен на рис. 5. Замеры про­водились перед началом уборки.

Анализ данных показал, что состояние почвы, сформирован­ное культиватором-гребнеобразователем, значительно ухуд­шилось в связи с естественной усадкой гребней в течение трех месяцев после прохода данного агрегата. Клубни нового урожая вынуждены были развиваться в условиях высокого и среднего уплотнений, а на глубине свыше 25 см повсеместно отмечается зона переуплотнения. Наличие переуплотнения близко к поверх­ности почвы не только сдержива­ет развитие и работу корневой системы картофеля, но и значи­тельно затрудняет проникнове­ние влаги в нижние слои при вы­падении осадков или поливе. Все эти факторы ведут к снижению урожайности картофеля и ухуд­шению условий уборки, особен­но в годы с избыточным уровнем осадков в осенний период.

На основании представленных материалов о динамике почвенно­го состояния, при возделывании картофеля от начала проведения полевых работ до завершения вегетационного периода можно сделать вывод о необходимости более тщательной настройки по­чвообрабатывающих агрегатов, правильного выбора типов машин и их комплектования с учетом почвенно-климатических и хозяй­ственных условий производства данной культуры. В состав ком­плекса машин должны обязатель­но входить системы рыхления (на глубину не менее 20-25 см) для исключения переуплотнения поч­вы в зонах размещения основной массы корневой системы карто­феля и формирования клубней нового урожая.

Ноябрь 2017
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30