Z časopisu: č.2 2015
Kategória: Odborné konzultácie
Andrey Kalinin, doktor technických vied
V súčasnej fáze je intenzívny rozvoj zemiakových fariem nemysliteľný bez využitia bohatých zahraničných skúseností nazbieraných kolegami z Európy. Väčšina prvkov mechanizovaných technológií, ktoré presadzujú popredné krajiny pestujúce zemiaky, našla svoje uplatnenie na poliach takmer každého domáceho pestovateľa zemiakov. Prechod na takéto technológie využívajúci najnovší vývoj mechanizačných prostriedkov do značnej miery umožnil zvýšiť celkovú úroveň produkcie zemiakov, znížiť mzdové náklady a zlepšiť kvalitu výsledných produktov. Napriek citeľným pozitívnym zmenám sú však naši producenti často rukojemníkmi viacerých okolností (nepriaznivé poveternostné podmienky, zhoršujúce sa pôdne podmienky a pod.), ktoré im neumožňujú dosahovať priemerné európske ukazovatele v produkcii zemiakov. Tento prehľad prezentuje výsledky štúdií dynamiky pôdnych podmienok vo vývojovej zóne koreňového systému zemiakov pomocou intenzívnych mechanizovaných technológií na pochopenie príčin problémov, ktorým čelí väčšina domácich pestovateľov zemiakov.
Tvrdosť pôdy (analóg jej hustoty), to znamená odolnosť pôdy, keď sa do nej zavedie piest s kužeľovým hrotom, sa brala ako základ pre hodnotenie stavu pôdy. Hodnoty pôdneho odporu boli merané súčasne s určením hĺbky prieniku hrotu. Tento ukazovateľ odráža schopnosť koreňového systému zemiakov preniknúť hlboko do pôdnej vrstvy (je známe, že koreňový systém zemiakov môže preniknúť až do hĺbky 130 cm), aby sa naplno uvoľnil potenciál rastlín a zvýšila sa ich odolnosť voči nepriaznivému počasiu. podmienky.
Nerušený rozvoj koreňového systému zemiakov je možný, ak tvrdosť pôdy nepresiahne 1,0 MPa, k šíreniu koreňového systému hlbšie do pôdneho horizontu však dochádza pri vyšších hodnotách tohto ukazovateľa, ale s menšou intenzitou. Rozsah hodnôt tvrdosti 1,1-2,5 MPa je braný ako zóna stredného zhutnenia, kedy je potrebná zvýšená sila na prenikanie koreňov medzi pôdne prvky a rastlina na túto prácu vynakladá viac energie. Tvrdosť pôdy v rozmedzí 2,6-4,5 MPa je braná ako zóna silného zhutnenia, kedy je vývoj koreňového systému výrazne sťažený, ale stále možný. Rastlina zároveň vynakladá ešte viac energie na vývoj koreňov, čím sa znižuje vývojový potenciál hľúz novej plodiny. Stupeň zhutnenia pôdy s hodnotami tvrdosti nad 4,5 MPa sa považuje za oblasť nadmerného zhutnenia, v ktorej je šírenie koreňového systému úplne nemožné. Symboly zhutňovacích zón sú uvedené na obr. 1 pre následné vizuálne posúdenie ich rozloženia počas pestovania zemiakov.
Štúdie dynamiky pôdnych pomerov boli realizované na sodno-podzolových pôdach ľahkého mechanického zloženia, najpriaznivejších pre produkciu zemiakov. Pri pestovaní zemiakov využíva farma všeobecne uznávanú európsku technológiu, ktorá minimalizuje počet prejazdov poľnohospodárskych strojov, aby sa znížil mechanický vplyv na pôdu od obrábacích jednotiek a sádzacích strojov. Na predpestovanie bol použitý kombinovaný kultivátor Thorit 10/6 KUA od Lemken, zemiaky boli sadené sadzačom GL 36T od Grimme, jednoradové obrábanie pôdy bolo realizované pasívnym hrebeňotvorným kultivátorom GH 6. Použitie iných nástrojov, ktoré môžu zmeniť zloženie a štruktúru pôdy, použitá technológia pestovania Nezahŕňa zemiaky. Preto bol stav pôdy odvodený od vplyvu vyššie uvedených strojov. Merania sa uskutočnili: v strede hrebeňa v mieste hniezda sadiva/zemiakov, pozdĺž dráhy sadzača a pozdĺž dráhy traktora po celej šírke sadiacej jednotky. Celkovo bolo vykonaných 100 meraní (každý meter prejdenej dráhy), čo umožňuje hovoriť o reálnom obraze zmien parametrov stavu pôdy s vysokou mierou štatistickej spoľahlivosti. Za nulovú značku bola braná úroveň denného povrchu ihriska pred začiatkom jarných terénnych prác. Merania tvrdosti pôdy sa uskutočňovali po predsejbovej úprave, po výsadbe zemiakov (obe operácie boli uskutočnené v ten istý deň), po prechode formovača (14 dní po výsadbe) a pred zberom zemiakov (90 dní po vytvorení hrabanky). Výskum teda umožnil vidieť dynamiku zmien stavu pôdy po každej technologickej operácii, ako aj vyhodnotiť výsledky následného účinku každého stroja použitého v technológii pestovania zemiakov. Výsledky meraní tvrdosti pôdy sú uvedené na obrázkoch 2-5.
Obrázok 2 znázorňuje rozloženie tvrdosti pôdy pozdĺž pracovnej šírky obrábacej jednotky. Z tohto obrázku je zrejmé, že po ošetrení pred výsadbou je zóna normálneho zhutnenia v oblastiach nezhutnených podvozkovými systémami zaznamenaná v hĺbke do 25 cm, zóna priemerného zhutnenia sa nachádza v hĺbke 25 až 35 cm, a pod touto značkou zhutnenie nadobudne hodnoty, ktoré naznačujú značné ťažkosti pri penetrácii koreňového systému. Zvýšené hodnoty tvrdosti pôdy pozdĺž jazdných systémov obrábacích jednotiek sú pozorované pod značkou 10 cm, čo je hĺbka predvýsadbového ošetrenia. Tieto údaje poukazujú na dôležitosť používania širokého rezného náradia na predsejbové spracovanie pôdy, aby sa minimalizovala plocha zhutnenia bežiacimi systémami, ako aj na potrebu vykonať kvalitnú prípravu pôdy pri jednom prejazde jednotky.
Na štúdium vplyvu sadiacej jednotky na zmeny pôdnych podmienok sa vykonali merania tvrdosti pôdy ihneď po prechode sadbovača. Rozdelenie zón zhutňovania po tejto technologickej operácii je na obr. 3. Analýza údajov ukázala, že radlicová skupina sacej jednotky neprispieva k zhoršeniu stavu pôdy v mieste kontaktu s pôdou, preto v strede hrebeňa, v mieste semenných hľúz, rozloženie zón zhutnenia v hĺbke zostalo nezmenené v porovnaní so stavom pôdy po ošetrení pred výsadbou.
Po stopách kolies traktora je priamo z povrchu pôdy vyznačená zóna stredného zhutnenia, avšak v spodných vrstvách zostalo umiestnenie hranice zóny vysokého zhutnenia bez výraznejších zmien hĺbky. Výrazné zhutnenie pôdy je spôsobené pôsobením bežiacich systémov sadiacej jednotky. Pozdĺž dráhy sadzacích kolies začína zóna vysokého zhutnenia v hĺbke 25 cm a okolo 50 cm stupeň zhutnenia dosahuje kritické hodnoty (pri takýchto ukazovateľoch nie je možné preniknúť do koreňového systému zemiakov). Tento vplyv na pôdu bežiacich systémov sadiacej jednotky je spôsobený ich značným zaťažením, najmä keď sú zásobníky na semená a hnojivá plne naložené. Tento obrázok umožňuje pochopiť potrebu použitia širších pneumatík so zväčšeným priemerom na sadzačkách, aby sa znížil zhutňovací účinok na pôdu.
Na obr. Na obrázku 4 je znázornené rozloženie zón zhutňovania po prejazde pasívneho kultivátora na medziriadkové pestovanie sadieb zemiakov, vybaveného odpruženou hrebeňotvornou doskou. Merania parametrov pôdneho stavu ukázali, že po vykonaní tejto operácie v centrálnej časti hrebeňov, v mieste tvorby hľúz novej plodiny a rozvoja hlavnej hmoty koreňového systému zemiakov, prakticky neexistuje zóna normálneho stavu. zhutnenie (iba vrchná vrstva v hornej časti hrebeňa nie viac ako 5 cm hrubá). Hľuzy novej plodiny sú nútené vyvíjať sa v podmienkach stredného zhutnenia, v hĺbke 15 cm až 55 cm je zóna vysokého zhutnenia, do ktorej ťažko preniká koreňový systém zemiakov a nad 55 cm je zóna nadmerného zhutnenia, kde koreňový systém nie je schopný preniknúť. Po dodatočnom dopade kolies traktora na pôdu bola už v hĺbke 25 cm vyznačená horná hranica zóny vysokého zhutnenia, čo svedčí o zhoršení podmienok pre rozvoj koreňového systému zemiakov v stope traktora. V tomto mieste sa vrstva s priemernou úrovňou zhutnenia znížila o cca 10 cm Poloha zón zhutnenia pôdy tvorená pojazdným systémom sadiacej jednotky zostala prakticky nezmenená. Analýza získaných údajov ukázala, že zhoršenie podmienok vývoja zemiakov je v zásade spojené s použitím hrebeňotvornej dosky, ktorá zhutňuje pôdu trojrozmerným stlačením v pozdĺžno-vertikálnej rovine. V tomto ohľade pri použití strojov na medziriadkové obrábanie pôdy so súvislou doskou tvoriacou hrebeň je potrebné nastaviť jej uhol sklonu tak, aby sa minimalizovalo zhutnenie pôdy hornou policou dosky.
Výsledok vplyvu komplexu strojov na pestovanie zemiakov intenzívnou technológiou na vytváranie podmienok pre rozvoj koreňového systému tejto plodiny je uvedený na obr. Merania sa uskutočnili pred začiatkom zberu. Analýza údajov ukázala, že stav pôdy vytvorenej hrebeňovým kultivátorom sa výrazne zhoršil v dôsledku prirodzeného zmršťovania hrebeňov do troch mesiacov po prechode tejto jednotky. Hľuzy novej plodiny boli nútené rozvíjať sa v podmienkach vysokého a stredného zhutnenia a v hĺbke viac ako 5 cm bola všade pozorovaná zóna nadmerného zhutnenia. Prítomnosť nadmerného zhutnenia v blízkosti povrchu pôdy nielen brzdí vývoj a fungovanie koreňového systému zemiakov, ale tiež výrazne bráni prenikaniu vlhkosti do spodných vrstiev počas zrážok alebo zálievky. Všetky tieto faktory vedú k poklesu úrod zemiakov a zhoršeniu zberových podmienok najmä v rokoch s nadmernými zrážkami na jeseň.
Na základe predložených materiálov o dynamike pôdnych podmienok pri pestovaní zemiakov od začiatku poľných prác až do konca vegetačného obdobia môžeme konštatovať, že je potrebné starostlivejšie konfigurovať pôdnoobrábacie jednotky, správny výber druhov strojov a ich konfigurácie s prihliadnutím na pôdno-klimatické a ekonomické podmienky produkcie tejto plodiny. Komplex strojov musí nevyhnutne zahŕňať kypriace systémy (do hĺbky najmenej 20-25 cm), aby sa zabránilo nadmernému zhutneniu pôdy v oblastiach, kde sa nachádza prevažná časť koreňového systému zemiakov, a tvorbe nových hľúz. plodina.