Пути повышения качества и эффективности комбайновой уборки урожая на промышленной плантации смородины

Введение

Смородина в промышленном ягодоводстве России может и должна занять доминирующие позиции, так как при равнозначной ценности среди ягодных культур она отличается тем, что благодаря созданию отечественного комплекса машин блочно-модульного типа технологический процесс её возделывания полностью механизирован.

Сбор урожая комбайном — завершающая операция промышленного производства ягод смородины. От качества её проведения зависит не только товарный вид собранной продукции, но и состояние растений после машинного сбора урожая и последующая их продуктивность. В совокупности эти факторы, которые нужно учитывать, свидетельствуют об эффективности использования комбайна.

Смородина (чёрная, красная, золотистая) — кустарник высотой 1,0-2,5 м с неглубоко размещающейся корневой системой, не образующий корневой поросли [1]. Вот почему механическая обработка почвы в междурядьях смородины даже на небольшую глубину нежелательна, например, при борьбе с сорной растительностью. Здесь нужны другие, более перспективные технологические процессы, отвечающие оптимальным условиям возделывания этих растений.

Большинство сортов всех видов и групп смородины при проведении на плантации известных агротехнических мероприятий в установленные сроки могут в полной мере соответствовать требованиям эффективной комбайновой уборки, а сами растения легко к ним приспосабливаются.

Методика исследований

Основу методики исследования составляет анализ агроинструкций по подготовке плантаций чёрной смородины для проведения сравнительных испытаний ягодоуборочных комбайнов и результатов сравнительных государственных испытаний отечественных машин и зарубежных аналогов. С учётом этих положений и методических рекомендаций по исследованию рабочих органов ягодоуборочных машин [2] с участием института были впервые разработаны отраслевые стандарты на испытания садовых уборочных машин.

Это участие выразилось в разработке терминологии и определении показателей агротехнической оценки, что и подтверждено Главным управлением новой техники Государственного комитета СССР по производственно-техническому обеспечению сельского хозяйства (письмо № 11-4-5/8887 от 27.11.85 г).

Результаты

По уже указанным материалам, промышленные насаждения смородины занимают участки с ровным рельефом (уклон не более 5 °) площадью 25-50 га в едином массиве. Участки разбиты на кварталы прямоугольной формы площадью 2-4 га, между которыми проложены межквартальные дороги шириной не менее 8 м для разворота комбайна и разгрузки тары с собранными ягодами. Ряды смородины имеют длину 200-500 м. Через каждые 100 м проложены внутриквартальные дороги шириной 3-4 м, на которых, как правило, формируются запасы порожней сменной тары для ягод.

Ширина междурядий — 2,5-3,0 м, а расстояние между кустами в ряду — 0,6-1,0 м. При этом ряды представляют сплошные полосы шириной 1,1-1,5 м с однородной растительной массой, в которых отклонение оснований отдельных кустов от оси рядов не должно превышать 0,1 м в любую сторону.

Плантация смородины должна иметь соизмеримые по площади участки с сортами различного срока созревания — ранними, средними и поздними. Средняя урожайность при эффективной комбайновой уборке должна быть не ниже 30 ц/га, а сбор следует начинать при созревании 90 % ягод на кустах с трёхлетнего возраста. Повреждения и болезни растений не допускаются.

Основные специальные требования при комбайновой уборке урожая смородины следующие:

• кусты должны иметь умеренно раскидистую и разреженную крону (до 15 многолетних ветвей или до 40 разновозрастных на один куст) высотой 1,1-1,8 м без переплетений ветвей, равнозначных их разветвлений и полёглых ветвей (с отклонением от вертикали не более 50°); некоторые из ветвей могут частично склоняться в стороны междурядий под тяжестью урожая, но не должны ложиться на почву (рис. 1); диаметр ветвей у основания — до 0,02 м;

• доля одновременно созревших ягод на кустах — 90 % и более, а основная масса урожая в процессе формирования кроны комбайном должна располагаться выше 0,25 м от поверхности почвы, чтобы при подъёме формирователем склонённых ветвей ягоды на них могли попасть в рабочую зону активатора;
• усилие отрыва зрелых ягод в период сбора должно быть в пределах 1,2 Н, а усилие раздавливания — не менее 2 Н;
• основания кустов должны быть проницаемы для элементов улавливателя комбайна, их диаметр на высоте 0,25 м от поверхности почвы в естественном положении не должен превышать 0,25 м, а выступающие за этот габарит ветви следует периодически вырезать под корень в период плановой обрезки;
• высота почвенного вала в рядах растений, образующегося при нерациональной механической обработке междурядий (например, только дисковой бороной), с их стороны не должна превышать 0,1 м (рис. 2); выпады растений в рядах недопустимы и исключаются за счёт подсадки новых, формирующих сплошную полосу из крон кустов.

Выполнение этих требований необходимо по следующим соображениям. Если крона сильно раскидистая, а значительная часть плодоносящих ветвей располагается непосредственно на поверхности почвы (например, как у сорта Вологда), формирующее устройство комбайна не сможет приподнять их в полной мере и направить в зону работы активатора. Часть ветвей попадёт под улавливающее устройство, получит повреждения различного характера, а ягоды с них не отделятся и не попадут в улавливатель.

Если основная масса ягод в день сбора созреет не одновременно, то активатор комбайна, настроенный на оптимальную частоту колебаний, отделит только зрелые ягоды, попавшие в рабочую зону, где ветви получают двусторонние вибрационные воздействия, то есть значительная масса ягод останется на кустах.

Ягоды при вибрационном воздействии на ветви должны легко отделяться, но не раздавливаться при контакте с элементами конструкции комбайна или самими ветвями. Показатель этого – существенное превышение усилия раздавливания над силой отрыва от ветви, что является главной характеристикой сорта смородины (коэффициент относительной прочности ягод) [3].

Увеличенный диаметр оснований кустов, возникающий с ростом растений при отсутствии регулярной и правильной обрезки, из-за ухудшающейся их проницаемости приводит к значительным потерям уже отделённых ягод.

Они частично не в состоянии попасть на элементы улавливающей системы из-за нестыковок приёмных поверхностей в увеличенной зоне оснований кустов.

Высокий и широкий почвенный вал в рядах растений не позволяет переместить улавливающую систему в рабочее положение, максимально вниз. Из-за этого стыкующиеся элементы улавливателя уплотняют крону практически в средней её зоне (по высоте кустов), ухудшая процесс отделения ягод активатором [4], а часть их на ветвях остаётся ниже приёмных поверхностей.

Для эффективной комбайновой уборки ягод смородины в рядах и междурядьях не должно быть сорной растительности, сеянцев клёна и других деревьев, которые должны незамедлительно удаляться ещё в начале роста.

Помимо уже известных и реализуемых на плантациях рекомендаций по промышленному выращиванию смородины, следует ориентироваться на перспективную технологию производства, основным отличием которой от традиционной является задернение междурядий сразу после посадки саженцев, а через два года — переход на сплошное задернение. В этом случае при правильной предпосадочной подготовке почвы сорная растительность в первые два года не появится, а затем будет угнетаться и периодически скашиваться с одновременным измельчением вместе с посеянными злаковыми и бобовыми культурами.

Сплошное задернение междурядий в ягодниках, как и в садах, имеет значительные преимущества по сравнению с другими системами содержания почвы. Это подтверждают результаты исследований К.С. Самсонова, Н.М. Круглова, О.Ф. Якименко, Г.С. Посыпанова, Н.Г. Тазиной, О.А. Котляровой, Н.В. Стазаевой и других учёных.

Наилучшие результаты были получены при задернении междурядий козлятником восточным, который не конкурирует со смородиной за воду и элементы питания даже при отсутствии орошения.

По результатам исследований достоверно установлены следующие его преимущества:

1. Рост урожайности насаждений минимум в 1,5 раза.
2. Увеличение массы ягод.
3. Улучшение развития растений.
4. Продление на два года срока эксплуатации насаждений при систематическом использовании комбайна на сборе урожая.
5. Существенное сокращение численности вредителей.
6. Подавление сорной растительности, отсутствие потребности в гербицидной обработке в рядах.

Положительные эффекты применения козлятника восточного объясняются сохранением влаги в почве и возрастанием количества гумуса.

При задернённых междурядьях не используются машины для обработки почвы, а комбайновая уборка урожая может происходить и при неблагоприятных погодных условиях, в частности, непосредственно после дождя, как только проветрится крона и подсохнут ягоды. Это подтверждено результатами многолетних государственных испытаний смородиноуборочных комбайнов [5] и широкой их проверки в производственных условиях [6].

Таким образом, на промышленных плантациях чёрной смородины, в междурядья которых посеян козлятник восточный, в уходе за растениями задействованы по мере необходимости всего три машины: обрезчик ветвей типа АСВ-8, косилка-измельчитель типа КИУ-2А и опрыскиватель типа ОПУ-5.

Уборку урожая чёрной смородины следует проводить отечественным комбайном КСМ-5, который частично, в допустимых пределах разделяет крону на два канала, рационально распределяет в них ветви между бичами и может с большой производительностью собрать в смену с высоким качеством до 5 т ягод в зависимости от сортимента, урожайности и состояния насаждений, а за сезон обработать обшую площадь до 30 га. Это обеспечивается за счет рабочей скорости комбайна 2 км/ч и более, а также высоких показателей полноты съёма ягод (до 96 %) и улавливания (97 %).

Заключение

Сформулирован комплекс мероприятий по подготовке плантации смородины к комбайновой уборке урожая, который не содержит принципиально новых специфических операций. Представленная технология возделывания смородины на промышленной плантации является энергосберегающей за счёт ликвидации прежде обязательной обработки почвы в междурядьях ягодных кустарников. Поэтому помимо уже описанных преимуществ, она исключит образование почвенного вала в рядах растений.

Уборка урожая отечественным импортозамещающим комбайном КСМ-5 не сокращает плановый срок эксплуатации насаждений, поэтому специалистам следует отдавать предпочтение ему, а не дорогостоящим машинам зарубежного производства.

Во Всероссийском селекционно-технологическом институте садоводства и питомниководства сложились благоприятные условия организации демонстрационной плантации чёрной смородины для показа отечественных достижений в промышленном производстве ягод.

Выводы

1. В 2015 г. в Московской области следует организовать сравнительные испытания последней модели отечественного смородиноуборочного комбайна КСМ-5 и любого зарубежного аналога на плантации смородины современных сортов, подготовленной для машинного сбора урожая (пока без задернения междурядий козлятником восточным).

2. В ягодоводческих хозяйствах средней полосы России нужно переходить к задернению междурядий смородины козлятником восточным для снижения затрат труда и денежных средств при промышленном производстве ягод смородины с использованием отечественного ягодоуборочного комбайна КСМ-5, заказать который можно в ФБГНУ ВСТИСП.

Список используемой литературы

 
1. Кудрявец Р.П. Энциклопедический словарь-справочник садовода. — М.: ИД МСП, 2007. — 608 с.
2. Утков Ю.А. Экспериментальные исследования рабочих органов ягодоуборочных машин. — М.: Изд-во НИЗИСНП, 1978. — 30 с.
3. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. — Орёл: Изд-во ВНИИСПК, 1999. — 606 с.
4. Утков Ю.А. Разработка и экспериментальное обоснование конструкции рабочих органов машин для поточного съёма ягод: дис. … к.т.н. — М., 1969. — 187 с.
5. Утков Ю.А. Преимущества использования отечественных смородино-уборочных комбайнов 1 // Инновационное развитие АПК России на базе интеллектуальных машинных технологий: сб. научн.
докл. межд. науч.-техн. конф. — М., 2014. — С. 250-255.
6. Утков Ю.А. Средства механизации и технологические процессы уборки ягод: дис. … д.т.н. — Л.: Пушкин, 1988.-456 с.