Lehdestä: nro 2 2015
Luokka: Asiantuntijakonsultaatiot
Andrey Kalinin, teknisten tieteiden tohtori
Tällä hetkellä perunatilojen intensiivinen kehittäminen on mahdotonta ajatella ilman eurooppalaisten kollegoiden rikkaan ulkomaisen kokemuksen hyödyntämistä. Suurin osa johtavien perunantuottajamaiden mekanisoitujen tekniikoiden elementeistä on löytänyt sovelluksensa lähes jokaisen kotimaisen perunanviljelijän pelloilla. Suurelta osin siirtyminen tällaisiin teknologioihin käyttämällä viimeisintä mekanisointikeinojen kehitystä on mahdollistanut perunan tuotannon yleisen tason nostamisen, työvoimakustannusten alentamisen ja tuloksena olevien tuotteiden laadun parantamisen. Huomattavista myönteisistä muutoksista huolimatta tuottajamme joutuvat usein useiden olosuhteiden (epäsuotuisat sääolosuhteet, huonontuneet maaperän olosuhteet jne.) panttivangiksi, jotka eivät anna heille mahdollisuutta saavuttaa keskimääräisiä eurooppalaisia perunantuotannon indikaattoreita. Tässä katsauksessa esitellään perunan juuriston kehitysvyöhykkeen maaperän olosuhteiden dynamiikkaa koskevien tutkimusten tulokset intensiivisellä koneellisella tekniikalla, jotta voidaan ymmärtää useimpien kotimaisten perunanviljelijöiden kohtaamien ongelmien syitä.
Maaperän kunnon arvioinnin perustaksi otettiin maaperän kovuus (sen tiheyden analogi), eli maaperän vastus, kun siihen työnnetään kartiomaisella kärjellä varustettu mäntä. Maaperän kestävyysarvot mitattiin samanaikaisesti kärjen tunkeutumissyvyyden määrittämisen kanssa. Tämä indikaattori heijastaa perunan juurijärjestelmän kykyä tunkeutua syvälle maakerrokseen (tiedetään, että perunan juurijärjestelmä voi tunkeutua 130 cm:n syvyyteen) vapauttaakseen kasvien potentiaalin täydellisemmin ja lisätäkseen niiden vastustuskykyä epäsuotuisia sääolosuhteita vastaan. ehdot.
Perunan juurijärjestelmän esteetön kehitys on mahdollista, jos maaperän kovuus ei ylitä 1,0 MPa, mutta juurijärjestelmän leviäminen syvemmälle maaperän horisonttiin tapahtuu tämän indikaattorin korkeammilla arvoilla, mutta pienemmällä intensiteetillä. Kovuusarvot 1,1-2,5 MPa otetaan keskikokoisen tiivistymisen vyöhykkeeksi, kun tarvitaan lisää voimaa juurien tunkeutumiseen maaperän elementtien välillä ja kasvi kuluttaa enemmän energiaa tähän työhön. Maaperän kovuus alueella 2,6-4,5 MPa pidetään vahvan tiivistymisen vyöhykkeenä, kun juurijärjestelmän kehitys on merkittävästi estynyt, mutta silti mahdollista. Samalla kasvi kuluttaa entistä enemmän energiaa juurien kehittämiseen, mikä vähentää uuden sadon mukuloiden kehityspotentiaalia. Maaperän tiivistymisaste, jonka kovuusarvot ovat yli 4,5 MPa, katsotaan ylitiivistymisalueeksi, jossa juurijärjestelmän leviäminen tulee täysin mahdottomaksi. Tiivistysvyöhykkeiden symbolit on esitetty kuvassa 1 myöhempää visuaalista arviointia varten niiden jakautumisesta perunan viljelyn aikana.
Maaperän olosuhteiden dynamiikan tutkimukset suoritettiin perunanviljelylle edullisimmilla, mekaanisesti koostumukseltaan kevyillä soo-podzoli-mailla. Perunan viljelyssä tilalla käytetään yleisesti hyväksyttyä eurooppalaista teknologiaa, joka minimoi maatalouskoneiden ajokertojen määrän vähentäen maanmuokkausyksiköiden ja istutuskoneiden mekaanista vaikutusta maaperään. Istutusta edeltävään käsittelyyn käytettiin Lemkenin yhdistelmämuokkauskonetta Thorit 10/6 KUA, perunat istutettiin Grimmen GL 36T -istutuskoneella, yksirivinen maanmuokkaus suoritettiin passiivisella harjanteen muodostavalla kultivaattorilla GH 6. muista työvälineistä, jotka voivat muuttaa maaperän koostumusta ja rakennetta, käytetty viljelytekniikka Ei sisällä perunoita. Siksi maaperän kunto oli johdettu edellä mainittujen koneiden vaikutuksesta. Mittaukset tehtiin harjanteen keskeltä siemenmukuloiden/perunapesien kohdalta, kylvökoneen radalla ja traktorin radalla koko istutusyksikön leveydeltä. Mittauksia tehtiin yhteensä 100 (jokainen kuljettu polkumetri), jolloin voimme puhua todellisesta kuvasta maaperän tilan parametrien muutoksista korkealla tilastollisella luotettavuudella. Nollapisteeksi otettiin pellon päiväpinnan taso ennen kevätpellotöiden alkamista. Maaperän kovuusmittaukset suoritettiin kylvöä edeltävän käsittelyn jälkeen, perunan istutuksen jälkeen (molemmat toimenpiteet suoritettiin samana päivänä), harjanteenmuodostajan ohituksen jälkeen (14 päivää istutuksen jälkeen) ja ennen perunan korjuuta (90 päivää harjanteen muodostumisen jälkeen). Näin ollen tutkimus mahdollisti maaperän kunnon muutosten dynamiikan näkemisen jokaisen teknologisen toimenpiteen jälkeen sekä kunkin perunanviljelytekniikassa käytetyn koneen jälkivaikutusten arvioinnin. Maaperän kovuusmittausten tulokset on esitetty kuvissa 2-5.
Kuvassa 2 on esitetty maan kovuuden jakautuminen maanmuokkausyksikön työleveydellä. Tästä kuvasta on selvää, että istutusta edeltävän käsittelyn jälkeen normaalin tiivistymisen vyöhyke alueilla, joita alavaunujärjestelmät eivät tiivistä, havaitaan jopa 25 cm:n syvyydessä, keskimääräisen tiivistymisen vyöhyke sijaitsee 25-35 cm:n syvyydessä. cm, ja tämän merkin alapuolella tiivistys saa arvot, jotka osoittavat huomattavia vaikeuksia tunkeutua juurijärjestelmään. Maaperän kovuuden nousut maanmuokkausyksiköiden juoksujärjestelmien jäljessä havaitaan alle 10 cm:n merkin, eli istutusta edeltävän käsittelyn syvyyden. Nämä tiedot osoittavat leveiden työkoneiden käytön tärkeyden istutusta edeltävässä maanmuokkauksessa tiivistysalueen minimoimiseksi käynnissä olevilla järjestelmillä sekä tarpeen suorittaa laadukas maankäsittely yhdellä yksikön ajokerralla.
Istutusyksikön vaikutuksen selvittämiseksi maaperän olosuhteiden muutoksiin suoritettiin maan kovuusmittaukset välittömästi istutuskoneen ohituksen jälkeen. Tiivistysvyöhykkeiden jakautuminen tämän teknisen toimenpiteen jälkeen on esitetty kuvassa. 3. Tietojen analysointi osoitti, että istutusyksikön vantaryhmä ei vaikuta maaperän tilan heikkenemiseen kosketuskohdassa maaperän kanssa, joten harjanteen keskellä, siemenmukuloiden sijainnissa, tiivistysvyöhykkeiden jakauma syvyydessä pysyi ennallaan verrattuna maaperän tilaan istutusta edeltävän käsittelyn jälkeen.
Traktorin pyörien uria seuraten keskitiivistysvyöhyke on merkitty suoraan maan pinnalta, mutta alemmissa kerroksissa korkean tiivistymisen vyöhykkeen rajan sijainti säilyi ilman merkittäviä syvyysmuutoksia. Merkittävä maaperän tiivistyminen johtuu istutusyksikön käyttöjärjestelmien vaikutuksesta. Istutuspyörien radalla korkean tiivistymisen vyöhyke alkaa 25 cm:n syvyydestä, ja noin 50 cm:n kohdalla tiivistysaste saavuttaa kriittiset arvot (perunan juurijärjestelmän tunkeutuminen on mahdotonta sellaisilla indikaattoreilla). Tämä vaikutus istutusyksikön käyttöjärjestelmien maaperään johtuu niihin kohdistuvasta merkittävästä kuormituksesta, erityisesti kun siemen- ja lannoiteastiat ovat täynnä. Tämä luku antaa ymmärryksen tarpeesta käyttää istutuskoneissa leveämpiä renkaita, joiden halkaisija on suurempi, jotta maaperän tiivistysvaikutus voidaan vähentää.
Kuvassa Kuvassa 4 on esitetty tiivistysvyöhykkeiden jakautuminen jousikuormitetulla harjanteenmuodostuslevyllä varustetun passiivikultivaattorin läpikäynnin jälkeen perunaistutusten rivien välistä viljelyä varten. Maaperän kuntoparametrien mittaukset osoittivat, että tämän toimenpiteen suorittamisen jälkeen harjujen keskiosassa, uuden sadon mukuloiden muodostumispaikassa ja perunan juurijärjestelmän päämassan kehittyessä, ei käytännössä ole normaalia vyöhykettä. tiivistys (vain yläkerros harjanteen yläosassa enintään 5 cm paksu). Uuden sadon mukulat pakotetaan kehittymään keskitiiviissä olosuhteissa; 15–55 cm:n syvyydessä on korkean tiivistymisen vyöhyke, johon perunan juurijärjestelmän on vaikea tunkeutua, ja yli 55 cm:n kohdalla ylitiivistymisen vyöhyke, jonne juuristo ei pysty tunkeutumaan. Traktorin pyörien lisäiskun jälkeen maaperään korkean tiivistymisen vyöhykkeen yläraja oli merkitty jo 25 cm:n syvyyteen, mikä viittaa perunan juuriston kehittymisolosuhteiden heikkenemiseen traktorin perässä. Tässä paikassa keskimääräinen tiivistysaste pieneni noin 10 cm. Istutusyksikön kulkujärjestelmän muodostamien maan tiivistymisvyöhykkeiden sijainti pysyi käytännössä ennallaan. Saatujen tietojen analysointi osoitti, että pohjimmiltaan perunan kehitysolosuhteiden huonontuminen liittyy harjanteen muodostavan levyn käyttöön, joka tiivistää maaperää kolmiulotteisella puristamalla pitkittäis-pystytasossa. Tältä osin käytettäessä koneita rivien väliseen maanmuokkaukseen jatkuvan harjanteen muodostavan laatan kanssa on tarpeen säätää sen kaltevuuskulma siten, että laatan ylähyllyn aiheuttama maan tiivistyminen minimoidaan.
Kuvassa 5 on esitetty intensiivistä teknologiaa käyttävän perunan viljelykonekompleksin vaikutus tämän viljelykasvin juuriston kehittymisen edellytysten muodostumiseen. Mittaukset tehtiin ennen sadonkorjuun alkua. Tietojen analysointi osoitti, että harjanteen muodostavan kultivaattorin muodostaman maan kunto heikkeni merkittävästi harjanteiden luonnollisen kutistumisen vuoksi kolmen kuukauden kuluessa tämän yksikön läpikulusta. Uuden sadon mukulat pakotettiin kehittymään korkean ja keskisuuren tiivistymisen olosuhteissa, ja yli 25 cm:n syvyydessä havaittiin ylitiivistymisvyöhyke kaikkialla. Ylitiivistymisen esiintyminen lähellä maan pintaa ei vain estä perunan juurijärjestelmän kehitystä ja toimintaa, vaan myös merkittävästi estää kosteuden tunkeutumista alempiin kerroksiin sateen tai kastelun aikana. Kaikki nämä tekijät johtavat perunasatojen laskuun ja sadonkorjuuolosuhteiden huonontumiseen erityisesti syksyisin sateisina vuosina.
Esitettyjen maaperän olosuhteiden dynamiikkaa koskevien materiaalien perusteella, kun viljellään perunaa peltotyön alusta kasvukauden loppuun, voimme päätellä, että on tarpeen konfiguroida tarkemmin maanmuokkausyksiköt, valita oikein tyypit. koneet ja niiden kokoonpano ottaen huomioon tämän kasvin tuotannon maaperä-ilmasto- ja taloudelliset olosuhteet. Konekokonaisuuteen tulee välttämättä sisältyä irrotusjärjestelmät (vähintään 20-25 cm syvyyteen), jotta estetään maaperän liiallinen tiivistyminen alueilla, joilla suurin osa perunan juurijärjestelmästä sijaitsee ja uusien mukuloiden muodostuminen. rajata.