Основная часть. 
Эффективность использования современных технологий возделывания картофеля

Наиболее широкое распространение получила европейская технология производства картофеля. Особенность этой технологии — посадка семенных клубней на гладкую поверхность непосредственно после проведения предпосевной обработки почвы. При этом непосредственно перед посадкой зябь обрабатывают культиваторами с активными или пассивными рабочими органами (в зависимости от физико-механического состава почв) за один проход агрегата на глубину размещения семенных клубней. Затем через 7−14 дней после прохода посадочного агрегата однократно формируют высокие гребни максимально возможного объема либо фрезерными гребнеобразователями с активными рабочими органами (для тяжелых и средних почв), либо гребнеобразователями с пассивными рабочими органами (для легких почв). Последующие операции по защите растений картофеля от сорняков, вредителей и болезней выполняют широкозахватными штанговыми опрыскивателями с использованием химических средств [3, 4].

Урожай картофеля и его качество зависит от плотности, а также от твердости почв. Всходы картофеля на уплотненных до 1,35−1,5 г/см3 суглинистых почвах появляются на 5−6 дней позднее, чем на почвах с меньшей плотностью — 1,1−1,2 г/см3. С уплотнением почвы до 1,57−1,6 г/см3 посадочные клубни загнивают и не дают всходов. При уплотнении тяжелосуглинистой почвы до 1,4−1,5 г/см3 большинство клубней формируются уродливыми. На таких почвах корни развиваются в верхнем слое, слабо ветвятся. Оптимальные условия для выращивания картофеля представлены в табл. 1.

Таблица 1. Оптимальные значения основных показателей.

На урожае картофеля уплотнение различных по механическому составу почв сказывается по-разному. Так, на суглинистой почве уплотнение более 1,2 г/см3 вызывает резкое снижение урожая клубней, а на песчаной почве уплотнение до 1,5−1,6 г/см3 сказывается на урожае слабо. Черноземы — преимущественно среднего механического состава, и поэтому более благоприятное состояние почвы для картофеля будет, тогда когда плотность ее не превысит 0,9−1,1 г/см3. На структурных черноземах, обладающих хорошими воздушными, водными и другими свойствами, выращивают высокие урожаи картофеля.

Тяжелые суглинки и сильно уплотненные почвы, особенно при близком уровне грунтовых вод, непригодны для картофеля. Они препятствуют свободному развитию клубней и способствуют заболеваниям вследствие избыточной увлажненности. Не подходят для картофеля и засоленные почвы, так как они характеризуются очень плохой солевыносливостью.

Картофель может расти, развиваться и на кислых и слабощелочных почвах, но оптимальной кислотностью для него является рНсол5−6.

Оптимальное содержание гумуса в почве должно находиться в пределах 3,5−4%.

Для выращивания семенного материла картофеля хорошими почвами являются торфяники, обладающие потенциально высоким плодородием и благоприятными физическими свойствами (оптимальными скважностью и влагоемкостью, а также малой плотностью).

Рассмотрим типичные ошибки при подготовке почвы под картофель.

1. Обработка почвы проводится в сроки, когда почва не достигла физической спелости. Как результат — переуплотнение почвы колесами трактора, образование влажных комков, которые при высыхании в дальнейшем невозможно разрушить. Оптимально проводить подготовку почвы только фрезерными машинами.

Если почва находится в стадии физической спелости, она прекрасно обрабатывается и выравнивается без предварительной обработки культиваторами с пассивными рабочими органами.

Максимум, что можно допустить, — это ранневесеннее закрытие влаги. Иногда с благой целью выравнивания почвы и получения более рыхлой структура в некоторых хозяйствах проводят культивацию лаповыми культиваторами. Зачастую это приводит к тому, что на поверхность выносятся влажные комки почвы, которые после высыхания уже невозможно разбить.

• 2. Большой разрыв между обработкой почвы и посадкой картофеля. Во-первых, это дополнительные потери влаги за счет того, что вынесенная на поверхность при культивации влажная почва высыхает, потом при посадке она оказывается в гребне, а влажные слои вновь оказываются на поверхности. Кроме того, существует риск образования корки и, как следствие, комков при посадке, которые оказываются в гребне. Оптимальным разрывом между культивацией и посадкой можно считать максимум несколько часов.
• 3. Нерациональное соотношение частоты вращения роторов фрезы и скорости движения. Высокая скорость движения в сочетании с малой скоростью вращения роторов приводит к образованию комков.
• 4. Неправильные технологические настройки машины. Глубина обработки, положение выравнивающих балок должны соответствовать друг другу.

Возделывание картофеля на гладкой поверхности.

По данной технологии за два этапа обработки почвы формируется высокообъемный гребень с мелкокомковатой структурой, что обеспечивает не только свободное развитие клубней, но и хорошую сепарацию картофельного вороха при механизированной уборке картофеля. Минимальное количество проходов агрегатов в период вегетации исключает переуплотнение междурядий, формирование комков в сепарируемом слое, улучшает условия для роста и развития растений. Отсутствие крупных комков в клубнеобитаемом слое не только обуславливает высокую производительность уборочной техники за счет хорошей сепарации вороха, но и исключает повреждение клубней острыми кромками комков [3, 4].

Тип культиваторов с вертикальными фрезами (рис. 1а) пользуется наибольшей популярностью среди картофелеводов. Основным преимуществом таких машин является то, что при обработке слои почвы не перемешиваются, и удается максимально сохранить влагу. Однако на переувлажненных почвах наиболее оправданным видится использование культиватора с горизонтальной осью вращения фрезобарабана (рис. 1б). В этом случае перемешивание слоев почвы позволяет несколько уменьшить влажность. Кроме того, такие машины позволяют максимально измельчить почву. В качестве рабочих органов у них используются либо изогнутые ножи (подобно ножам, используемым на гребнеобразователях), либо Г — образные ножи.

а) б) Рис. 1. Культиваторы с активными рабочими органами: а — вертикально фрезерный культиватор; б — культиватор с горизонтальной осью вращения фрезобарабана, на котором стоят Г — образные ножи

Следует учитывать, что энергопотребление у вертикально-фрезерных культиваторов ниже. Например, трактор Беларус-820 продуктивно работает с трехметровой вертикальной фрезой, а вот максимальная ширина захвата горизонтальной фрезы только 2,5 м.

Рис. 2.Посадка картофеля на гладкой поверхности

Наибольшее распространение технология посадки картофеля на гладкой поверхности получила в зоне умеренного климата и на почвах, не засоренных камнями. Основные ее преимущества — возможность применения в самых различных почвенных условиях, а также высокая производительность агрегатов практически на всех этапах возделывания картофеля.

На тяжелых почвах применяется та же технология, что и на легких почвах в случае применения пассивных рабочих органов. С применением фрезерных культиваторов технология ухода упрощается и сводится к одной операции — формированию гребней высотой до 20−25 см по всходам с последующей обработкой их рыхлением междурядий ярусными окучниками, чтобы в гребнях не образовывались трещины, вызывающие позеленение клубней нового урожая. Основные размеры гребней при использовании фрезерных культиваторов представлены в табл. 2.

Таблица 2. Размеры гребней при использовании фрезерных культиваторов.

При использовании фрезерных культиваторов на различной ширине междурядий формируются разные по размерам и структуре гребни, что в свою очередь негативно сказывается при дальнейшем уходе за картофелем.

Рекомендуется использование активных рабочих органов на подготовке суглинистой почвы, что позволяет создать лучшие условия для роста и развития растений. Активная обработка способствует улучшению агрегатного состава почвы (доля почвенных частиц размером более 25 мм), повышению урожайности на 7−8% и значительному сокращению количества примесей почвы при комбайновой уборке.

Возделывание картофеля на гребнях Наибольшее распространение данная технология получила в зонах с недостаточным увлажнением, где каждая технологическая операция по обработке почвы приводит к значительным потерям почвенной влаги, особенно в весенний период. Гребни формируют осенью с помощью культиваторов-гребнеобразователей с пассивными рабочими органами после проведения зяблевой вспашки. Влага, выпадающая поздней осенью в виде осадков, зимой под действием отрицательных температур формирует мелкокомковатую структуру почвы внутри гребня. Весной почва внутри гребней прогревается на 1−2 недели раньше, чем на гладкой поверхности. Поэтому можно посадить картофель в прогретую и рыхлую почву в более ранние сроки, когда запас влаги достаточен для благоприятного развития растений даже в засушливых условиях [5].

Гребневая посадка позволяет рыхлить почву и уничтожать сорняки путем междурядных обработок задолго до появления всходов картофеля.

Посадка картофеля в гребни обеспечивает возможность группового использования картофелесажалок, так как они работают без маркеров, что значительно облегчает труд механизаторов и на 10−13% повышает производительность посадочных агрегатов.

После посадки картофеля в гребни проводится однократная междурядная обработка почвы с формированием высокообъемного гребня.

Защита растений также проводится с использованием химических средств.

В засушливых условиях применяют повышенные нормы расхода рабочей жидкости с тем, чтобы не допустить снижения эффективности воздействия химических препаратов.

Питательный режим при возделывании картофеля на предварительно нарезанных гребнях формируют в несколько этапов: осенью перед нарезкой гребней или при их формировании, весной совместно с посадкой картофеля и затем одновременно с внекорневыми подкормками в период вегетации растений.

Стыковые междурядья размером меньше основных междурядий также могут стать причиной позеленения клубней. При проходе гребнеобразователя происходит осыпание последнего нарезанного гребня (рис. 3).Зачастую можно столкнуться со случаями, когда механизатор пытается «выправить» кривые рядки после картофелесажалки.

Рис. 3. Влияние стыкового междурядья на форму гребня

Это приводит не только к тому, что клубни обрабатываемого прохода оказываются не по центру рядка, но и к разрушению крайнего гребня предыдущего прохода, что негативно сказывается на будущем урожае картофеля [6]. Возделывание картофеля на гребнях (рис. 4), предварительно нарезанных с осени, до минимума сокращает число проходов почвообрабатывающих орудий в период вегетации растений (один проход во время междурядной обработки почвы), что и обеспечивает максимальное использование запасов почвенной влаги.

Рис. 4.Формирование рыхлых гребней большого объема

Данная технология позволяет создать все необходимые условия для выращивания высоких урожаев картофеля в засушливых условиях и обеспечить проведение механизированной уборки картофеля с применением высокопроизводительных комбайнов.

Грядовая и грядоволенточная технологии возделывания картофеля на каменистых почвах Грядовая и грядоволенточная технологии возделывания более устойчивы к неблагоприятным воздействиям окружающей среды. В условиях избыточного увлажнения на грядах меньше опасность повреждения клубней в результате удушья, поскольку гнездо находится выше дна борозды, к тому же, гряды меньше размываются ливневыми осадками. А в условиях засухи или в периоды высоких температур воздуха массивная гряда меньше перегревается и пересыхает, чем гребни при традиционных технологиях возделывания. Важно также, что при использовании грядовой и грядоволенточной технологий значительно снижается опасность повреждения зоны расположения клубней, что благоприятно сказывается на качестве механизированной уборки. При этом в 3 раза меньше потери, в 6−8 раз — поврежденных клубней в ворохе и в 3−4 раза — засоренность вороха землей. Особенно благоприятно сказывается на продуктивности реализация таких технологий с локальным нарезанием дренажных щелей и локальным внесением минеральных и сыпучих органических удобрений. Многолетние производственные испытания позволяют с уверенностью констатировать, что использование грядовой и грядоволенточной технологий обеспечивает повышение продуктивности картофеля по сравнению с традиционной гребневой на 40−60 ц/га; существенное снижение затрат посадочного материала и труда на единицу продукции, а себестоимости — на 20−25%. Кроме того, грядоволенточная технология позволяет в 1,5−2 раза повысить коэффициент размножения ценного семенного материала картофеля.

Совершенствование этих технологий продолжается с целью создания машин с активными рабочими органами по уходу за посадками картофеля и приспособления комбайнов. В таких условиях применяют технологию возделывания картофеля с предварительной сепарацией слоя почвы, в котором размещается выращенный урожай клубней. Для этого проводят зяблевую обработку почвы, нарезают гряды шириной 1,5−1,8 м (в зависимости от принятой ширины междурядья) в весенний период; на тяжелых почвах выполняют фрезерование гряд. Затем, не позднее чем через 3 часа, производят сепарацию гряд, при которой почва отделяется от камней и просеивается через прутки сепаратора, формируя мелкокомковатый слой в просеянной гряде на глубину более 25 см, а камни и плотные комки почвы укладываются на дно борозды. Сразу же после сепарации гряд картофель высаживают 2-рядными сажалками с формированием высокообъемных гребней высотой 20−25 см над высаженными клубнями [6, 7].

После посадки картофеля любые почвообрабатывающие операции полностью исключаются во избежание выноса камней из междурядий в зону размещения клубней. Дальнейший уход за растениями заключается в химической защите от сорняков, вредителей и болезней с использованием широкозахватных опрыскивателей.

Сепарация гряд — эффективный способ удаления камней из клубнеобитаемого слоя.

Таким образом, после посадки картофеля создаются все условия для сохранения высокообъемных гребней с мелкокомковатой структурой почвы, а камни удалены из зоны размещения клубней картофеля (рис. 5). Поэтому возможна высокопроизводительная механизированная уборка картофеля. Режим питания растений формируют перед зяблевой вспашкой, перед нарезкой гряд, внекорневыми подкормками в период вегетации картофеля.

Рис. 5.Сепарация гряд

Такие технологии возделывания картофеля применяют в зонах с продолжительным вегетационным периодом при достаточном увлажнении. Ведь весенние работы начинаются позже обычного, так как почва должна прогреться на глубину не менее 15−20 см. Кроме этого, период посадки растягивается вследствие низкой рабочей скорости сепараторов.

Посадка с одновременной нарезкой гребней позволяет абсолютно точно расположить семенные клубни в гребне. Фирма Grimme предлагает различные решения для посадки с одновременной нарезкой гребней. Наиболее простым в техническом плане решением является комбинированный посевной агрегат пять в одном (рис. 6).

Рис. 6. Посадка картофеля посадочным комплексом пять в одном, с одновременной обработкой клубня и внесения удобрения

Этот посадочный агрегат позволяет одновременно выполнять пять операций: подготовку почвы, посадку, протравливание семян, внесение удобрений и нарезку гребней. После прохода этого агрегата получаются готовые гребни, которые не требуют дополнительных обработок, а в качестве почвообрабатывающей машины в этом агрегате используется гребнеобразующая фреза серии GF, оснащенная дополнительными секциями зубьев для сплошной обработки и прицепным устройством для картофелесажалки.

На картофелесажалку устанавливается гребнеобразующая плита для окончательного формирования гребней. Такой агрегат требует меньшего количество персонала, экономит ГСМ и позволяет избежать проблем, связанных с некачественным гребнеобразованием.

Из недостатков можно выделить то, что агрегат требует использование трактора мощностью не менее чем 250 л.с.Кроме того, наличие гребнеобразующей плиты на сажалке не позволяет устанавливать глубокий бункер. Высота загрузки такого бункера около 1,5 метра, что усложняет загрузку сажалки [7].

Уборка картофеля Каждая из вышеприведенных технологий формирует все необходимые условия для проведения механизированной уборки картофеля за счет создания и сохранения в течение всего периода вегетации мелкокомковатой структуры почвы внутри гребней. Поэтому особое внимание должно быть уделено машинам для уборки картофеля.

Основными требованиями к данным машинам являются: бережная уборка клубней, не допускающая повреждений их поверхности; высокая производительность уборочных агрегатов; отсутствие потерь. Кроме того, в машинах для уборки высоко ценится возможность выполнения работы с высоким качеством даже в условиях повышенной влажности.

Для уборки картофеля используют различные технические средства. Копатели-погрузчики подкапывают гребни, сепарируют ворох и погружают картофель в транспортное средство. Бункерные комбайны с инспекционным столом подкапывают гребни, сепарируют ворох, очищают его от примесей на сортировочном столе и накапливают клубни в бункере. По оценкам экспертов, применение самоходных комбайнов для уборки картофеля в большинстве хозяйств не имеет смысла ввиду короткого вегетационного периода. В последнее время наибольшее распространение получили комбайны бункерного типа с боковым подкапыванием гребней. Данный способ уборки исключает повреждение клубней ходовыми системами тракторов, которые работают в агрегате с этими комбайнами.

Механические повреждения Глубина посадки напрямую мало влияет на качество картофеля, однако сказывается на уборке.

Неравномерность глубины посадки приводит к снижению производительности при уборке, увеличению в ворохе примесей и резаного картофеля.

Более мелкая, чем установлено при настройке, посадка клубней возможна из-за наличия крупных комков в почве.

Предпосадочную обработку почвы рекомендуется проводить на глубину, равную размеру фракции посевного материала либо чуть большую.

Как правило, это 6−8 см. Если проведена качественная вспашка, то нет смысла обрабатывать глубже, поскольку развитие клубней происходит, как правило, не ниже залегания маточного клубня. При большей глубине обработки не исключена возможность посадки картофеля глубже установленной из-за неравномерности плотности почвы. В этом случае при уборке придется заглублять подкапывающие лемеха комбайна в большей мере, что приведет к поступлению большего количества земли на сепарацию. При заглублении на 1 см на очистку однорядного комбайна поступает до 100 т лишней земли с га. Большее количество земли вынуждает регулировать очистку комбайна на более агрессивный режим, отсюда дополнительные повреждения [7, 8].