Биологические особенности сортов крыжовника в связи с механизированной уборкой урожая

Важным элементом индустриальной технологии производства ягод является механизация уборки урожая. Достижения в механизации сбора ягод смородины дают возможность оптимистически оценить перспективы индустриального производства других ягодных культур. Актуальность механизации уборки плодов крыжовника обусловлена, прежде всего, наибольшей трудоемкостью этого процесса, низкой производительностью труда и возможностью травмирования сборщиков при работе с околюченными сортами. Потребность в рабочей силе при ручном сборе ягод крыжовника достигает 400 чел-дней на 1 га, что составляет 75-90% всех затрат труда на выращивание плодоносящей плантации. Снижение этих показателей возможно за счет рационализации и механизации уборочных работ [1].

Первым шагом на этом пути было применение специальных приспособлений (лотки, гребенки) увеличивающих производительность труда сборщиков на 15-20%. Во многих странах разработаны электроягодоуборочные машины (Берри, Wacker E.S. 8, Mi-Dox, ЭЯМ-200-8, ПАВ-8), которые позволили существенно, на 50% снизить расходы на уборку и в 4-8 раз поднять производительность механизированного труда по сравнению с ручным. Их использование особенно перспективно с учетом развития коллективного садоводства. С созданием ягодоуборочных комбайнов появилась возможность значительно повысить рентабельность производства ягодных культур: сократить затраты ручного труда в 10-15 раз, уменьшить прямые эксплуатационные расходы на 50-70%. В Новой Зеландии был сконструирован комбайн «Левин», В Англии — «Смэллфорд» и «Белдаин», в Америке — «Херви» в Финляндии- «Ионнас». Отечественные ягодоуборочные комбайны МПЯ-1 и МПЯ-1А способны заменить 300-350 сборщиков и убрать за сезон урожай с площади 30-40 га [1, 3, 5, 6].

Сведения о механизированной уборке плодов крыжовника в мире немногочисленны. В нашей стране отдельные публикации касались преимущественно использования машин ЭЯМ-200-8 и ПАВ-8. Практический опыт имеется в ряде стран Западной Европы и США, где для этих целей использовали смородиноуборочные комбайны. По сообщению А.С. Девятова [2] в одном из частных хозяйств Польши на площади 7 га крыжовник убирают ягодоуборочным комбайном и урожай оптом реализуют в Западную Европу. В качестве пригодных для механизированной уборки были выделены сорта Weisse Triumbeer в Германии, Продукта в Чехословакии, Каптиватор, Фредония, Гленэштон, Сильвия и Пурмен в США [8, 9, 10].

Сорта для механизированной уборки, помимо наличия комплекса хозяйственно ценных признаков, должны характеризоваться определенными параметрами куста и физико-механическими свойствами ягод. В ряде публикаций сообщалось, что идеальным габитусом для растений крыжовника, предназначенных для комбайновой уборки, является высокий, довольно прямостоячий и компактный куст с минимальной высотой 80-100 см при посадке с расстоянием 3 х 0,8м. Ширина основания ряда должна быть не более 30-40 см. Желательно, чтобы ветви были гибкими и располагались на расстоянии 8-10см друг от друга. Поскольку древесина крыжовника более ломкая, чем у смородины, съем следует производить без разделения куста, с наружной стороны и с наименьшим разрушением его структуры [1, 4, 8, 9].

Ягоды должны быть достаточно прочными, с сухим, относительно легким отрывом, но не позволяющим ягодам осыпаться. По мнению Е. Кип [4], поскольку большую часть урожая крыжовника снимают, когда ягоды еще зеленые и твердые, то добиться его пригодности для машинной уборки, вероятно, будет легче, чем смородины. Вместе с тем, не существует ясности по поводу степени зрелости убираемых комбайном плодов: ягоды должны быть недозрелыми или уборку по возможности следует проводить при оптимальной зрелости.

Таким образом, эффективность использования комбайна в значительной степени определяется подбором оптимального сортимента. Крыжовник отличается большим разнообразием морфологических признаков как по характеристикам самого растения, так и по свойствам ягод. В связи с этим была поставлена задача выявить биологические особенности роста и плодоношения сортов крыжовника в соответствии с требованиями ягодоуборочной техники и выделить среди них перспективные для комбайновой уборки.

Методической основой работы служили рекомендации ВНИИС им. И.В. Мичурина по оценке и подбору сортов черной смородины для машинной уборки урожая [7] и Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур [5]. Объектами исследований являлись распространенные и перспективные сорта крыжовника отечественной и зарубежной селекции. Каждый сорт оценивали от года посадки в течение шести лет, одновременно изучение вели в насаждениях 7-10-летнего возраста. Качественные характеристики физико- механических свойств ягод получены с помощью динамометра и пенетрометра.

Технические характеристики комбайна позволяют убирать урожай, расположенный в зоне не ниже 0,3 и не выше 1,8 м от поверхности почвы. Зона расположения урожая в значительной мере обусловлена размерами, габитусом растений и их возрастом. Оценка параметров куста показала, что изучаемые сорта имеют значительную вариабельность по высоте, объему куста и ширине его основания. Меньшие сортовые различия отмечены по диаметру многолетних ветвей.

Высота растений в период полного плодоношения в зависимости от сорта варьирует от 74 до 150 см. К числу наиболее сильнорослых относятся: Черномор (150 см), Серенада, Северный капитан, Леденец, (110-120 см), Малахит, Краснославянский, Юбилейный, Сириус, Салют, Юбиляр (100-110 см). Среднерослыми являются Казачок, Каменяр, Медовый, Ленинградец, Машека, Садко, Романтика (90-100 см). Сильный рост кустов чаще всего обеспечивает оптимальное или близкое к оптимальному расположение зоны размещения урожая, хотя решающее значение имеет структура кроны. У сортов относительно невысоких (Русский, Куршу дзинтарс, Медовый) и имеющих раскидистую крону (Казачок, Салют, Малахит) от 24 до 54 % урожая остается недоступным для комбайна, что делает механизированную уборку экономически нецелесообразной. И хотя современные комбайны могут снимать урожай с кустов различного габитуса — от пряморослых до относительно раскидистых, последние требуют нередко дополнительной обрезки и дают продукцию невысокого товарного качества вследствие загрязнения ягод, расположенных на полеглых ветвях.

В результате изучения показателей в онтогенезе установлено, что в течение первых трех лет вегетации абсолютное большинство сортов не пригодно для комбайновой уборки вследствие того, что от 34 до 80% урожая молодых растений размещается ниже оптимальной зоны. Наиболее мощным развитием куста от момента посадки выделяется сорт Черномор. На 3-4 год вегетации высота его куста в 1,4-1,9, а объем в 4-10 раз превышают показатели более слаборослых сортов, при этом уже на третий год комбайну доступно до 80% плодов (табл.1).

Таблица 1 — Динамика параметров куста в онтогенезе

Сорта	Показатели	годы вегетации
		1	2	3	4	5	6
Черномор	Высота куста, см	66	79	127	130	130	132
	уражай недоступной зоны, %	—	—	19,3	10,3	14,1	14,9
Юбиляр	Высота куста, см	46	57	83	92	90	92
	уражай недоступной зоны, %	—	—	47,5	21,1	20,0	9,8
Сириус	Высота куста, см	38	59	72	82	98	100
	уражай недоступной зоны, %	—	—	33,6	31,7	17,0	9,2
Гроссуляр	Высота куста, см	33	46	57	60	60	62
	уражай недоступной зоны, %	—	—	75,9	60,7	20,0	20,8
Шалун	Высота куста, см	36	41	47	57	60	63
	уражай недоступной зоны, %	—	—	80,4	57,0	28,3	17,5
Казачек	Высота куста, см	39	57	67	70	70	70
	уражай недоступной зоны, %	—	—	81,2	69,8	55,0	27,0

На 4й год вегетации по характеру размещения ягод в кроне пригоден для механизированной уборки сорт Серенада (10-15% ягод в зоне ниже 30 см).

Биологические особенности сортов Юбиляр, Сириус, Шалун, Краснославянский, Романтика, Леденец, Садко и некоторых других позволяют осуществлять механизированный съем урожая с 5-6-ти летнего возраста насаждений.

Толщина многолетних ветвей и ширина основания куста изучаемых сортов отвечают необходимым требованиям и составили 0,8-1,3 см и 16-28 см соответственно.

Усилие отрыва ягод от кисти и прочность их на раздавливание входят в число основных признаков, определяющих возможность использования комбайна. Оптимальные параметры показателей для смородины находятся в интервале 0,5-1,5 Н и более 2 Н соответственно при условии одновременного созревания не менее 90% плодов.

Прочность кожицы и плотность ягод связаны с устойчивостью к механическим повреждениям и непосредственно влияют на качество собранной продукции. Исследования показали, что по прочности ягод все изучаемые сорта значительно превышают требуемые параметры. Именно благодаря прочной кожице ягоды крыжовника переносят транспортировку лучше других ягодных культур. Среднее статическое усилие на раздавливание в стадии съемной зрелости колеблется в зависимости от сорта от 10 до 24 Н. К числу сортов с самыми прочными ягодами относятся сорта Русский, Малахит, Серенада, Юбилейный (свыше 20 Н). Наименьшим усилием раздавливания ягод характеризуются сорта Черномор, Казачок, Юбиляр, Романтика (10-12 Н).

Более существенное для крыжовника значение имеет прочность прикрепления плодов, определяющая полноту их съема и возможность осыпания. В среднем усилие отрыва ягод варьирует по сортам от 1,0 (Романтика) до 2,2 Н (Садко), и наиболее часто его величина составляет 1,7-1,9 Н. В процессе созревания показатель уменьшается на 30-49%, но не опускается ниже 0,6 Н даже при перезревании (рис.1).

В совокупности физико-механические свойства ягод определяются коэффициентом их относительной прочности, величина которого для всех изучаемых сортов имеет значение выше 0,8, что свидетельствует об их пригодности к механизированному съему.

Физико-механические свойства ягод подвержены значительным колебаниям. Это зависит, прежде всего, от условий вегетационного периода, а, следовательно, равномерности созревания ягод, и степени их зрелости в момент измерения.
В результате испытания комбайна МПЯ-1А на уборке плодов сорта Черномор установлено, что качественный съем осуществлен при величине усилия отрыва ягод от 0,9 до 1,7 Н. Это обеспечило полноту съема 94-97%. В собранном урожае неповрежденные зрелые ягоды составили 77-92%, доля поврежденных ягод колебалась от 6 до 13%. От 2 до 12,6% варьировало количество ягод в стадии технической спелости (табл.2).

Таблица 2 — Результаты комбайновой уборки ягод крыжовника

Показатели	Годы
	1997	1998	1999	2001	Среднее
Усилие отрыва, Н	1,6	1,4	1,7	0,9	1,4
Усилие на раздавливание, Н	12	6	17	9	11
Полнота съема, %	96,4	94,6	94,0	97,4	95,6
Доля плодов в собранном урожае, %:
без повреждений	8,4	77,5	—	97,9	84,5
поврежденных	12,8	9,9	—	5,9	9,5
технической спелости	3,2	12,6		2,2	6,0

Оценка качества урожая в таре после механизированной уборки в сравнении с ручным съемом показала, что при практически равной полноте съема (93,6 — 95,6%) в собранном комбайном урожае было на 9% больше недозрелых, на 3,5% больше механически поврежденных ягод (рис. 2).

При визуальной оценке плоды разных типов съема имели высокий товарный вид. В течение четырех сезонов уборки комбайном рост и состояние растений было удовлетворительным, кусты сохраняли нормальный уровень урожайности и облиственности.

Товарные качества ягод, убранных комбайном, снижаются из-за наколов, разрывов их о шипы при стряхивании, поэтому для механизированной уборки актуально использование бесшипных и слабошиповатых сортов.

Выводы

• Исследования показали перспективность комбайновой уборки плодов при условии подбора соответствующего сортимента.
• Наиболее полно требованиям комбайновой уборки отвечают сорта, имеющие высоту куста 100-150 см и форму кроны от слабо до умеренно раскидистой.
• По прочности ягод (10-24 Н) все изучаемые сорта пригодны для комбайновой уборки.
• Прочность прикрепления ягод крыжовника несколько выше, чем черной смородины и составляет 1-2,2 Н. При усилии отрыва 0,9 — 1,7 Н полнота съема составила 94-97%.
• В зависимости от сортовой специфики пригодность насаждений к комбайновой уборке ягод наступает на 3-6 год после посадки.
• По совокупности изученных технологических и хозяйственно ценных признаков в качестве перспективных для комбайновой уборки ягод крыжовника выделены сорта Черномор, Краснославянский, Серенада, Юбиляр, Леденец, Садко, Юбилейный.

Литература

1. Алеков Н.С. Механизация уборки крыжовника // Сб. научн. тр. ВНИИС им. И.В. Мичурина.- Мичуринск, 1975. — Вып. 21. — С.235-238.
2. Девятов А.С. Новое в садоводстве Польши // Садоводство и виноградарство, 1998,- № 3.- С. 24.
3. Докукин B.C., Гурин А.Г. Резервы увеличения производства ягод в России // Садоводство и виноградарство, 1997.- № 5-6.- С.2-3.
4. Кип Е. Смородина и крыжовник // Селекция плодовых растений.- М., 1981.- С.274-314.
5. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур.-Орел, 1999.
6. Утков Ю.А. Механизация уборки ягод // Состояние и перспективы развития ягодоводства в СССР: Сб. научн. тр. ВНИИС им. И.В. Мичурина.- Мичуринск, 1990.-Вып.55.-С.102-105.
7. Якименко О.Ф., Новопокровский B.C. Оценка и подбор сортов черной смородины для машинной уборки урожая // Методические рекомендации.- Мичуринск, 1988. — 17с.
8. Day E. Mechanical harvesting of soft fruit // The agricultural engineer, 1981.- V.36.-N2.-P.45-47.
9. Neumann U., Sorg P. Sorten fur industriemassing Produktion von Strauchbeerenobst // Gartenbau, 1977.-V.24.-N 7.- P. 213-214.
10. Ourecky D. Promising small fruit varieties for V-pick operation.- Proc. Ann. Meet. New-York State Hortic. Soc. Rochester, N.-Y.,1978.-V.123.-P.107-113.