Введение. 
Трехоперационная технология посадки картофеля на засоренных камнями почвах

Особенности культуры картофеля и связанные с ними проблемы его возделывания и уборки заключаются в том, что урожай его в виде клубней формируется в почве. Именно этим определяется необходимость создания хорошо аэрированного определенной плотности почвенного слоя, агрофизические свойства которого определяют условия для прорастания материнских клубней, развития ростков и корневой системы, роста дочерних клубней. На разных по гранулометрическому составу почвах оптимизация этих условий достигается посредством применения различных приемов обработки. Определенные трудности в этом плане возникают при возделывании картофеля на дерново-подзолистых почвах, несущих в себе то или иное количество камней, плотных комков, неразложившихся растительных остатков. Эти включения осложняют обработку почвы, работу рабочих органов сельскохозяйственных машин в ней. Особенно затруднена механизированная уборка, проведение которой сопровождается преждевременным износом самих машин, сильным травмированием клубней, влекущим за собой снижение их качества, поражение разнообразными болезнями, неудовлетворительное хранение.

Решение проблемы было найдено в виде приема, получившего название «система сепарирования». Впервые эта система была применена в Шотландии. В настоящее время во всей Великобритании, несмотря на то возделывается ли картофель на почвах с включением камней и комьев или без них, сепарирование стало нормой технологии. Скандинавские страны применяют данный прием при возделывании картофеля на 2/3 площадей, занятых этой культурой. В Германии в Шлезвинг-Гольштинии прием начали применять с 1990 г. В фирме «Grimme» сконструирована серия машин для трехоперационной посадки картофеля. Налажен выпуск и реализация этих машин. В Беларуси возделывание картофеля с применением сепарирования почвы на основе системы машин фирмы «Grimme» начали в 2010 г. В числе сельхозпредприятий, занявшихся этой работой, было крестьянское фермерское хозяйство «Сула» Столбцовского района Минской области. Опыт этого хозяйства по возделыванию картофеля с применением системы машин, обеспечивающих подготовку почвы к сепарации, ее осуществление и посадку в подготовленные гряды, заслуживает серьезного внимания и обобщения.

Анализ источников. Применительно к рассматриваемой технологии возделывания картофеля в качественной оценке почвы как среды, в которой происходит формирование клубней, существенный интерес представляют ее физическое состояние и наличие в ней камней различной крупности, а также плотных комков и крупных неразложившихся растительных остатков. Одним из важнейших агрофизических показателей почвы, определяющих ее воздушный и водный режимы, является скважность. В рыхлых почвах лучше происходит газообмен между почвенным и атмосферным воздухом, как правило, поддерживается лучшее соотношение между воздухом и влагой. Б. А. Писарев [13] приводит соответственно данные А. А. Кудрявцевой и I. Bushnell (а) о том, что суточная потребность корней растений картофеля в кислороде составляет 1 мг на 1 г воздушно-сухого вещества. При этом для дыхания корней вполне достаточна 5-процентная концентрация кислорода, для нормального же роста клубней содержание кислорода должно составлять не менее 20% объема воздуха. Н. З. Станков [16] находит, что на жизнедеятельность корневой системы отрицательное влияние оказывает углекислый газ. К сожалению, автор четко не называет концентрации СО₂, с которой начинается ее депрессивное действие, ограничиваясь общей посылкой на то, что оптимальные условия для роста корней складываются при концентрации углекислоты менее 1%. Чтобы иметь в почве достаточное количество кислорода, ее необходимо поддерживать в рыхлом состоянии с объемной массой не более 1,0−1,2 г/см³ для дерново-подзолистой суглинистой почвы и не более 1,2−1,4 г/см³ — для супесчаных и песчаных почв [13, 14]. По данным А. Г. Лорха [10], наивысшие приросты клубней в зависимости от температуры почвы происходят при влажности почвы 85−100% от наименьшей полевой влагоемкости. Аналогичные выводы делают А. И. Замотаев [5], С. Н. Карманов [7]. При этом А. И. Замотаев подчеркивает, что оптимальная плотность и объемная масса почвы создаются только при обработке ее в границах физической спелости.

Современные технологии возделывания картофеля основаны на выполнении всех видов работ с помощью тракторов и агрегатируемых с ними сельскохозяйственных машин и орудий. В процессе подготовки почвы, посадки, выполнения приемов ухода за растениями и уборки урожая различные машины многократно проходят по полю. По данным А. Рапинчука и Д. Комлача [15], суммарная площадь следов различных машин, проходящих по полю, в два раза превышает площадь самого поля; только 10−15% площади не подвергается воздействию колес, а 10−12% площади такому воздействию подвергается до 20 раз. Авторы утверждают, что практически все минеральные почвы Беларуси имеют плотность в пахотном горизонте 1,47−1,69 г/см ³, полевая влагоемкость пахотного горизонта достигает 26%. Одним из первых, кто обратил серьезное внимание на негативное уплотняющее воздействие колес тракторов и сельскохозяйственных машин на физическое состояние почвы, был профессор БСХА А. М. Кононов [9]. Факт ухудшения водного и воздушного режимов, почвенных условий в целом для развития растений и формирования урожая, возникающих в результате уплотнения почвы, предполагает поиск путей изменения и улучшения ситуации.

Каменистые почвы, на которых практически невозможно механизированное возделывание картофеля с применением традиционных технологий, в Беларуси занимают на пашне 506,3 тыс. гектаров, что составляет 8,7% общей площади. Особенно значителен удельный вес таких почв в Минской (24,6%) и Витебской (16,6%) областях [4].

К.Ф. Бишоп и У. Ф. Мондер [2] указывают, что камни представляют собой одну из серьезных проблем при выращивании и уборке картофеля. Они называют три способа ее решения:

• — сбор камней и укладка их в борозды;
• — удаление камней осенью, предшествующей очередному сезону, или весной перед посадкой картофеля;
• — уменьшение размера камней путем дробления.

Возделывание картофеля на закамененных почвах предполагает применение технологий с использованием специального набора машин. Г. Д. Петров и В. В. Магомедова [12], характеризуя применявшиеся в конце прошлого столетия технологии возделывания картофеля, выделяют технологию фирмы «Гримме» (ФРГ), сущность которой заключается в очистке почвенного слоя на глубину залегания клубней от почвенных комков и камней с одновременным рыхлением подпахотного горизонта. Для выполнения этих работ предназначались бороздорез-грядообразователь ВГ-1500 и сепаратор СМ-1600. Авторы также сообщают, что в СССР разработан аналогичный сепаратор и Рязсельмаш выпустил опытную партию этих машин. В 1988 г., основываясь на опыте эксплуатации данных машин, Госагропром СССР издает рекомендации «Особенности технологии возделывания и уборки картофеля на каменистых и комковатых почвах» [11]. Р. Барейшис [1] приводит сравнительные данные, полученные на Западной МИС, о качестве уборки картофеля и экономической эффективности испытания камнеуборочных машин иностранного и отечественного производства. А. В. Клочков и В. А. Попов [8] указывают, что использование машин фирмы GRIMME (Combi-Star 1500/1700) нового поколения кардинально улучшает технологию формирования гребней, в том числе на засоренных камнями почвах. По утверждению авторов, образование гряд просеянной почвы уменьшает требуемое количество последующих операций. При этом обеспечивается: технология посадка картофель гребень.

• — облегченная посадка картофеля;
• — лучшие условия произрастания в рыхлой почве;
• — формирование клубней одинаковых размеров;
• — снижение повреждений при уборке;
• — высококачественная уборка относительно простыми машинами.

В рекомендациях РУП «НПЦ НАН Беларуси по картофелеводству и плодоовощеводству» по технологии выращивания картофеля для промышленной переработки [17] возделывание картофеля на закамененных почвах рекомендуется с использованием специальных сельскохозяйственных машин: грядообразователя GRIMME Combi star CS 1500; сепаратора каменистой почвы GRIMME Shapeforta BSF 2000; картофелесажалки GRIMME GL 32 В и двухрядного картофелеуборочного комбайна с шириной захвата 150 см. В рекомендациях подчеркивается, что данная технология позволяет при посадке, уходах за посадками и уборке использовать высокопроизводительные тракторы класса Беларус 1221, снизить энергозатраты при комбайновой уборке за счет уменьшения объема сепарируемой почвы на 38−44%, уменьшить расход посадочного материала и плотность почвы в результате минимализации проводимых обработок, повысить товарность и качество картофеля. По мнению Д. Шпаара [18, 19], на каменистых почвах обычно получают хорошие урожаи картофеля. Но механизация возделывания и уборка на них исключаются из-за большого износа машин и высоких затрат. Автор подчеркивает, что особенно снижается качество посадочного материала за счет повреждения камнями кожуры, поражения черной ножкой и ризоктониозом, мокрой и бурой гнилями.

В двухтысячные годы в специальной литературе, издаваемой на постсоветском пространстве, начали появляться публикации [3, 6], в которых подводятся некоторые итоги реализации на практике трехоперационной технологии возделывания картофеля.

Методы исследования. Исследования выполнены в 2008;2011 гг.:

• — как осуществление на практике технологии возделывания картофеля с применением системы машин, обеспечивающих, во-первых, формирование объемных гребней, во-вторых, сепарацию почвы и отделение камней, в-третьих, посадку семенных клубней во взрыхленную просепарированную почву;
• — как закладка демонстрационных опытов, задача которых провести сравнительную оценку различных по хозяйственно-биологическим признакам сортов картофеля, выращиваемых с применением сепарационной технологии;
• — как агрономический и экономический анализ эффективности применения трехоперационной технологии возделывания картофеля в условиях КФХ «Сула» Столбцовского района.