Ur tidningen: nr 2 2015
Kategori: Specialistkonsultationer
Andrey Kalinin, doktor i tekniska vetenskaper
I det nuvarande skedet är den intensiva utvecklingen av potatisodlingar otänkbar utan användning av rik utländsk erfarenhet som samlats av kollegor från Europa. De flesta delar av mekaniserad teknik som främjas av ledande potatisproducerande länder har funnit sin tillämpning på nästan alla inhemska potatisodlares fält. Till stor del har övergången till sådan teknik med hjälp av den senaste utvecklingen inom mekaniseringsmedel gjort det möjligt att öka den övergripande nivån av potatisproduktion, minska arbetskostnaderna och förbättra kvaliteten på den resulterande produkten. Men trots märkbara positiva förändringar befinner sig våra producenter ofta som gisslan av ett antal omständigheter (ogynnsamma väderförhållanden, försämrade markförhållanden, etc.), som inte tillåter dem att uppnå genomsnittliga europeiska indikatorer för potatisproduktion. Denna översikt presenterar resultaten av studier av dynamiken i markförhållandena i utvecklingszonen av potatisrotsystemet med hjälp av intensiv mekaniserad teknik för att förstå orsakerna till de problem som de flesta inhemska potatisodlare står inför.
Jordens hårdhet (en analog av dess densitet), det vill säga jordens motstånd när en kolv med en konisk spets införs i den, togs som grund för att bedöma markens tillstånd. Jordmotståndsvärdena mättes samtidigt med bestämningen av spetspenetreringsdjupet. Denna indikator reflekterar potatisrotsystemets förmåga att penetrera djupt in i jordlagret (det är känt att potatisrotsystemet kan penetrera till ett djup av 130 cm) för att mer fullständigt låsa upp växternas potential och öka deras motståndskraft mot ogynnsamt väder betingelser.
Ohindrad utveckling av potatisrotsystemet är möjlig om jordens hårdhet inte överstiger 1,0 MPa, men spridningen av rotsystemet djupare in i markhorisonten sker vid högre värden av denna indikator, men med mindre intensitet. Området för hårdhetsvärdena på 1,1-2,5 MPa tas som en zon med medelhög kompaktering, när ökad kraft krävs för penetrering av rötter mellan jordelement och växten lägger mer energi på detta arbete. Jordhårdhet i intervallet 2,6-4,5 MPa tas som en zon med stark packning, när utvecklingen av rotsystemet är avsevärt hämmad, men fortfarande är möjlig. Samtidigt lägger växten ännu mer energi på rotutveckling, vilket minskar utvecklingspotentialen för den nya grödans knölar. Graden av jordkomprimering med hårdhetsvärden över 4,5 MPa anses vara en zon av överkomprimering, där spridningen av rotsystemet blir helt omöjlig. Symboler för packningszoner presenteras i fig. 1 för efterföljande visuell bedömning av deras fördelning under potatisodling.
Studier av dynamiken i markförhållandena utfördes på soddy-podzoljordar med lätt mekanisk sammansättning, den mest gynnsamma för potatisproduktion. När man odlar potatis använder gården allmänt accepterad europeisk teknik, som minimerar antalet passeringar av jordbruksmaskiner för att minska den mekaniska påverkan på jorden från jordbearbetningsenheter och planteringsmaskiner. För förplanteringsbehandling användes en kombinerad jordfräs Thorit 10/6 KUA från Lemken, potatis sattes med en GL 36T planteringsmaskin från Grimme, en enrad jordbearbetning utfördes med en passiv åsbildande kultivator GH 6. Användningen av andra redskap som kan förändra jordens sammansättning och struktur, den använda odlingstekniken Inkluderade inte potatis. Därför var markens tillstånd ett derivat av effekterna av ovanstående maskiner. Mätningar gjordes: i mitten av åsen vid platsen för utsädesknölarna/potatisbon, längs planterarens spår och längs traktorns spår över hela planteringsenhetens bredd. Totalt 100 mätningar gjordes (varje meter av vägen), vilket gör att vi kan prata om den verkliga bilden av förändringar i marktillståndsparametrar med en hög grad av statistisk tillförlitlighet. Nivån på fältets dagyta före starten av vårens fältarbete togs som nollstämpel. Jordhårdhetsmätningar utfördes efter försåddsbehandling, efter att ha planterat potatis (båda operationerna utfördes samma dag), efter att ha passerat nockformaren (14 dagar efter plantering) och före skörd av potatis (90 dagar efter nockbildning). Således gjorde forskningen det möjligt att se dynamiken i förändringar i markens tillstånd efter varje teknisk operation, samt att utvärdera resultaten av efterverkan av varje maskin som används inom potatisodlingsteknik. Resultaten av jordhårdhetsmätningar presenteras i figurerna 2-5.
Figur 2 visar fördelningen av jordhårdheten längs bearbetningsenhetens arbetsbredd. Från denna figur är det tydligt att efter förplanteringsbehandling noteras zonen för normal packning i områden som inte är kompakterade av underredessystem på ett djup av upp till 25 cm, zonen för genomsnittlig packning är belägen på ett djup av 25 till 35 cm, och under detta märke antar komprimeringen värden som indikerar märkbara svårigheter för penetration av rotsystemet. Ökade värden på jordens hårdhet längs spåret av körsystem av jordbearbetningsenheter observeras under 10 cm-märket, det vill säga djupet av förplanteringsbehandlingen. Dessa data visar vikten av att använda bredskurna redskap för förplantering av jordbearbetning för att minimera packningsområdet med löpande system, samt behovet av att utföra högkvalitativ jordberedning i en gång av enheten.
För att studera planteringsenhetens inverkan på förändringar i markförhållandena, utfördes jordhårdhetsmätningar omedelbart efter passagen av planteringsmaskinen. Fördelningen av packningszoner efter denna tekniska operation visas i fig. 3. Dataanalys visade att billgruppen i planteringsenheten inte bidrar till försämringen av markens tillstånd vid kontaktpunkten med jorden, därför, i mitten av åsen, vid platsen för fröknölarna, fördelningen av packningszoner på djupet förblev oförändrad jämfört med markens tillstånd efter förplantningsbehandling.
Efter traktorhjulens spår markeras zonen med medelpackning direkt från markytan, men i de lägre lagren förblev platsen för gränsen för den höga packningszonen utan betydande förändringar i djupet. Betydande jordpackning orsakas av påverkan från planteringsenhetens driftsystem. Längs planteringshjulens spår börjar zonen med hög packning på ett djup av 25 cm, och vid cirka 50 cm når packningsgraden kritiska värden (penetration av potatisrotsystemet är omöjligt vid sådana indikatorer). Denna påverkan på jorden i planteringsenhetens driftsystem orsakas av en betydande belastning på dem, särskilt när kärlen för frön och gödningsmedel är fullastad. Denna siffra ger en förståelse för behovet av att använda bredare däck med ökad diameter på planteringskärl för att minska komprimeringseffekten på jorden.
I fig. Figur 4 visar fördelningen av packningszoner efter passage av en passiv kultivator för radodling av potatisplanteringar, utrustad med en fjäderbelastad åsbildande platta. Mätningar av marktillståndsparametrar visade att efter att ha utfört denna operation i den centrala delen av åsarna, i stället för bildandet av knölar av den nya grödan och utvecklingen av huvudmassan av potatisrotsystemet, finns det praktiskt taget ingen normal zon packning (endast det översta lagret på toppen av åsen högst 5 cm tjockt). Knölar från den nya grödan tvingas utvecklas under förhållanden med medelhög kompaktering; på ett djup av 15 cm till 55 cm finns en zon med hög packning, vilket är svårt för potatisrotsystemet att tränga igenom, och över 55 cm finns det en överkomprimeringszon där rotsystemet inte kan penetrera. Efter ytterligare påverkan av traktorhjul på marken var den övre gränsen för den höga packningszonen redan markerad på ett djup av 25 cm, vilket indikerar en försämring av förutsättningarna för utvecklingen av potatisrotsystemet i traktorns kölvatten. På denna plats minskade lagret med en genomsnittlig packningsnivå med cirka 10 cm. Positionen för jordpackningszonerna som bildas av planteringsenhetens löpsystem förblev praktiskt taget oförändrad. Analys av de erhållna uppgifterna visade att försämringen av potatisutvecklingsförhållandena i grund och botten är förknippad med användningen av en åsbildande platta, som komprimerar jorden genom tredimensionell kompression i det longitudinella-vertikala planet. I detta avseende, när man använder maskiner för interradbearbetning med en kontinuerlig åsbildande platta, är det nödvändigt att justera dess lutningsvinkel på ett sådant sätt att man minimerar jordkomprimering av plattans övre hylla.
Resultatet av påverkan av ett komplex av maskiner för att odla potatis med hjälp av intensiv teknik på bildandet av förhållanden för utvecklingen av rotsystemet för denna gröda presenteras i fig. 5. Mätningar gjordes innan skörden började. Dataanalys visade att tillståndet för jorden som bildas av den åsbildande jordfräsaren försämrades avsevärt på grund av den naturliga krympningen av åsarna inom tre månader efter passagen av denna enhet. Knölarna från den nya grödan tvingades utvecklas under förhållanden med hög och medelhög kompaktering, och på ett djup av mer än 25 cm observerades en överkomprimeringszon överallt. Närvaron av överkomprimering nära markytan hämmar inte bara utvecklingen och funktionen av potatisrotsystemet, utan hindrar också avsevärt att fukt tränger in i de nedre lagren under nederbörd eller vattning. Alla dessa faktorer leder till att potatisskörden minskar och skördeförhållandena försämras, särskilt under år med mycket nederbörd på hösten.
Baserat på det presenterade materialet om dynamiken i markförhållandena, när vi odlar potatis från början av fältarbetet till slutet av växtsäsongen, kan vi dra slutsatsen att det är nödvändigt att mer noggrant konfigurera jordbearbetningsenheter, korrekt välja typer av maskiner och deras konfiguration, med hänsyn till de markklimatiska och ekonomiska förhållandena för produktionen av denna gröda. Maskinkomplexet måste nödvändigtvis inkludera lossningssystem (till ett djup av minst 20-25 cm) för att förhindra överkomprimering av jorden i de områden där huvuddelen av potatisrotsystemet finns och bildandet av knölar av det nya beskära.