Опорные конструкции интенсивных насаждений – международная практика и Российские реалии

Существуют различные аспекты создания интенсивных насаждений плодовых культур. Одним из главных факторов влияющих на выбор оптимальной конструкции сада для определенного типа интенсивных насаждений являются поддерживающие опорные конструкции. Для их определения требуется детально проанализировать биологические, технические и экономические факторы для каждой конкретной зоны садоводства.

В этой связи, как показывает опыт передовых стран с развитым садоводством необходимо отметить, что тенденции в развитии интенсивных насаждений с применением опорных конструкций не ослабевают. Наметилась такая же позитивная тенденция и у нас в наиболее благоприятных садоводческих регионах, т.к. Краснодарский край, Ростовская, Белгородская, Тамбовская и в ряде других областей. В настоящее время перед всеми садоводами передовых хозяйств, которые приступили к закладке интенсивных насаждений встает вопрос об определении стратегии по выбору оптимальных опорных конструкций, которые соответствовали бы экономике хозяйства из-за их стоимости, технологичности в связи с наличием или отсутствием специальных технических средств и их целесообразностью в интенсивных насаждениях в связи с их долговечностью.

Совершенно очевидно, что опыт стран с развитым интенсивным садоводством заслуживает максимального внимания, но он также требует тщательной проверки и уточнения в конкретных экономических и природно-климатических условиях нашей обширной страны. Наряду с этим и в нашей стране немало примеров эффективного использования в промышленных садах интенсивного типа различных систем опор.

Очевидно, что в сложившейся ситуации наметившегося перехода садоводства России на интенсивные типы садов, важнейшим фактором повышения эффективности таких садов является выбор оптимальных опорных конструкций. В связи с этим нами обобщен мировой опыт создания интенсивных конструкций садов, классифицированы и проанализированы различные опорные системы, которые применяются в странах с интенсивным садоводством.

Белая противоградовая сеть на профильных конструкциях в интенсивном саду «Сад-Гиганта», Краснодарский край

В странах с развитым интенсивным садоводством наиболее широко распространены следующие системы опорных конструкций:

Опорные конструкции в интенсивных и суперинтенсивных плодовых насаждениях:

1. Шпалерного типа:

1. Бетонные 3-х метровые (2,2 м над землей) столбы (через 25 м по линии ряда — 140 шт./га) + 1 проволока диаметром 3 — 4 мм на высоте 1,8 — 2 м (при капельном орошении часто натягивают вторую проволоку на высоте 20 — 30 см от поверхности земли для подвешивания поливочных шлангов) + индивидуальная опора под каждое растение 2,5 м над землей зафиксированная к проволоке (сосновая рейка 3×3 см или сосновый обработанный кол диаметром не менее 5 см, бамбуковая палка диаметром не менее 3 см, реже, пластиковые трубы диаметром 2,5 см или железная арматура диаметром > 12 мм). Эта система часто используется в Венгрии, Германии, Голландии, Италии, Польше. Очень перспективна для России. Ограничение в распространении высокие капитальные затраты.
2. Тоже, но столбы деревянные сосновые (обработанные в вакуумных камерах с обработкой антисептиком со сроком гарантии 15 лет) с постановкой по линии ряда на расстояние от 15 до 20 метров — 170-230 шт./га. Такая система опорных конструкций часто используется в странах с развитой экономикой. Широко используется в Германии, Голландии, Бельгии, Франции, Италии. Частично в Польше, Чехословакии, Югославии, Венгрии. Главное в этой конструкции надежность и долговечность деревянных столбов. Особенно в период полного плодоношения. Использование опорных деревянных столбов с некачественной обработкой приводило к потере в один день целых садов вместе с урожаем на 7 — 12 год во время сильного дождя сопровождаемого порывистым ветром.
3. Тоже (а или в), но с двумя шпалерными проволоками (без учета проволоки для подвешивания шлангов для капельного орошения) на высоте 1,8 — 2 м и 0,5 — 1,0 м + деревянная рейка (2,5×2,5 см) или бамбуковая палка диаметром > 3 см, длиной 1,5 м жестко зафиксированная к двум проволокам с верхним краем рейки на высоте 2 — 2,5 м от земли. Опорная рейка не упирается в землю. Эта опорная система в основном применяется в суперинтенсивных насаждениях с плотностью более 3500 растений на гектар. Эта опорная система распространена в основном в странах с развитым промышленным садоводством, где используют систему формирования «супершпиндель» с высокой плотностью посадки. В основном это в Германии, Голландии, Бельгии, Франции и Италии. Использование этой системы обусловлено как экономикой, так и оптимальным световым режимом плодовой стены в сверхплотных посадках.
4. Тоже (а или в), но шпалерных проволок минимум три (без учета проволоки для капельного орошения) на высоте 0,7 — 1 м, + 1,5 м + 1,8 — 2 м. Индивидуальных реек или каких либо опор рядом с каждым растением не используют. Растения по мере отрастания фиксируют к проволоке специальными пластиковыми зажимами или различными подвязочными материалами. При дефиците или высокой цене на индивидуальные опоры при высокой плотности посадки интенсивных садов вполне приемлемая конструкция. Применяется в большинстве стран с развитым садоводством. Основное требование — высококачественный посадочный материал, тщательная агротехника и вступление насаждений в промышленное плодоношение не раньше чем на третий год после посадки. В противном случае создание полноценных сформированных плодовых деревьев очень усложняется.
5. Тоже(а, в, с или d), но опорные столбы высотой над землей 3,5 — 4 метра для натяжки над рядами защитных сеток от града или от птиц (черешня).
6. Тоже (а, в, с или d), но на опорные столбы в верхней части на высоте 1,8 — 2 м ставится железная перекладина для натяжки параллельно двух проволок с расстояниями между ними от 1 до 1,7 метров. Эти конструкции используются для двухстрочных посадок и для V-образных формировок в интенсивных насаждениях. Количество проволок или сочетание проволок с индивидуальными опорами при этих схемах посадки различно и рассмотрено нами выше. Эти конструкции широко применяются во всех опытных насаждениях при научных центрах и в небольшом количестве у передовых садоводов всех стран. Некоторые садоводы Германии, Франции, Голландии и Польши считают их оптимальными для садов с плотностью более 3500 растений на гектаре.

2. Безшпалерные опорные конструкции:

1. Индивидуальный сосновый кол с диаметром от 5 до 8 см у основания, который устанавливается у каждого растения. Высота 3 метра. Устанавливается такой кол под гидробур на глубину не менее чем на 0,6 м. Колья используют обязательно обработанные в вакуумных камерах с антисептиком. Гарантированный срок эксплуатации до 15 лет. При наиболее встречаемых схемах посадки 3×1 м наиболее распространенная система индивидуальных опор в западной Европе. Эта система опор часто используется в Голландии, Германии, Бельгии, Испании, Италии. Применяется она и в Польше, Венгрии, Румынии, Словакии и Югославии. Ограничение в ее распространении в высокой стоимости специально обработанных опорных сосновых кольях. Их цена превышает 1$ без учета транспортных затрат. Затраты на гектар интенсивных насаждений только по приобретению таких кольев колеблется от 4 до 5 тыс. $. При налаженном производстве таких кольев очень перспективная система опор, исключающая столбы и шпалеру.
2. При использовании сорто-подвойных комбинаций со среднерослыми (ММ 106, ММ 111, М 7) и частично с полукарликовыми (М 26, Р 14) подвоями на богатых, плодородных почвах в сочетании с сильно растущими сортами применяют временную систему индивидуальных опор по типу посадочных кольев. Используют деревянные колья длиной 1,5 м, обработанные в нижней части на 30 — 50 см различными защитными составами (медный купорос 1 %, гудрон в сочетании с отработкой, креозот). Эти колья устанавливаются с помощью гидробуров на расстоянии 10 см от растений, которые к ним подвязывают. Эти опоры недолговечны, но в первые 3 — 5 лет помогают сформировать растения в заданных параметрах. Далее, после того как деревья укрепятся, роль этих кольев уменьшается. Широко применяется в Новой Зеландии, Австралии и Канаде. Применяется эта система опор в ограниченных пределах во всех странах восточной Европы, где переход на интенсивные насаждения находится в стадии первоначального развития. В России применяется повсеместно, но к сожалению и в интенсивных садах на карликовых и полукарликовых подвоях.

Учитывая важность долговечности опорных конструкций, и находя непременным условием эффективного ведения интенсивных насаждений, правильный выбор оптимальных опорных конструкций, обеспечивающих экономическую целесообразность и доступность в разных регионах различных видов опор, нами в течение шести лет испытывались различные системы опорных конструкций. Кроме этого, нами отрабатывались некоторые элементы этих конструкций т.к. различные опорные столбы, различные деревянные рейки, некоторые индивидуальные колья из различных материалов в сочетании со шпалерой и без нее, некоторые системы натяжки шпалерной проволоки, системы фиксации опорных крайних столбов, подвязочные материалы и технические средства для подвязки, варианты фиксации реек и кольев к шпалере.

В качестве опорных столбов нами испытывались:

1. Бетонные специальные столбы 3×0,12×0,12 м со специальными отверстиями под шпалеру;
2. Бетонные виноградные столбики 2 — 2,5×0,1×0,1 м;
3. Железные 3-х метровые столбы из металоотходов;
4. Железные трубы 3 м диаметром > 5 см;
5. Дубовые обожженные в нижней части столбы 3 м диаметром более 10 см;
6. Сосновые столбы 3 м обработанные в медном купоросе;
7. Сосновые столбы 3 м с обработкой нижней части креозотом;
8. Асбестоцементные трубы 3 м диаметром 10 см. (Не применяются как крайние опоры, а только как промежуточные для поддержки шпалерной проволоки. Применяются в сочетании с крайними бетонными столбами).

В таблице 1 приведены данные по долговечности опорных столбов.

Экспертная оценка пригодности изучаемых опорных конструкций по надежности и долговечности была дана десятью экспертами (5 научных сотрудников и пять директоров специализированных хозяйств Белгородской, Ростовской, Волгоградской областей и Краснодарского края) исходя из мировой практики, накопленного собственного практического опыта, и местных региональных реалий. Однако надо учитывать, что экспертная оценка долговечности и надежности применяемых опорных конструкций не всегда соответствует требованиям экономической целесообразности. Оптимальное соотношение надежности и технологичности этих конструкций с финансовой составляющей по этой позиции в структуре затрат на создание интенсивных насаждений – вот главная задача, которую решают передовые садоводы при переходе на сады интенсивного типа.

Таблица 1

Аналитическая таблица эффективности и долговечности неемннх опорных конструкции применяемых в интенсивных насаждениях шпалерного типа

Анализируя данные по разрушению опорных конструкций в течение эксплуатации сада, следует отметить, что основные отличия по их пригодности выявляются уже к 5 году. При использовании сосновых столбов с обработкой медным купоросом к этому сроку уже выходит из строя до 8 % от общего количества. К 10 году этот показатель достигает 18 %, а к 15 годам находится в пределах 40 %, что делает этот вид опор непригодным к использованию в интенсивных садах. Не намного лучше показатели при использовании сосновых столбов обработанных креозотом. К десятому году эксплуатации (пик плодоношения) до 10 процентов опорных столбов выходят из строя. Необходимо также учитывать и негативное влияние креозота на плодовые растения расположенные в непосредственной близости от этих столбов. Выход из строя к 15 году эксплуатации до 17 % этих столбов ставит под сомнение эффективность их использования. Однако, низкая себестоимость и доступность на внутреннем рынке в сочетании с легкостью обработки не исключает возможности их применения.

Лучшие показатели наблюдались у железных опор, но их высокая стоимость не позволяет широко использовать их в современных условиях при закладке интенсивных насаждений. К тому же, использование этих опор без бетонирования основания, приводит к их выворачиванию во время дождливой погоды и бокового ветра в летний период.

Исходя из многолетних исследований и наблюдений, оптимальными опорными конструкциями являются бетонные специальные столбы. Наряду с долговечностью и возможностью повторного использования в течение нескольких ротаций сада они сочетают простоту и удобство в эксплуатации, и разумный баланс цены и качества. Наиболее экономически целесообразно их использование при организации собственного производства.

Промышленный сад яблони сорта Пинова на подвои М9

Не менее важное значение для надежности всей конструкции имеют индивидуальные опоры. Они играют важную роль как при поддержании растений в вертикальном положении, так и при формировании крон. С момента получения промышленных урожаев на 5 – 7 год эта роль возрастает.

Для изучения эффективности различных индивидуальных опор в сочетании со шпалерой нами в течение 5 лет проводились исследования по изучению и сравнительному их использованию. Вариантами исследований являлись:

а) В сочетании со шпалерой из одной проволоки: 1. Деревянная рейка 2×2 см длиной 2,5 м; 2. Деревянная рейка 2,5×3 см длиной 2,5 м; 3. Сосновый кол диаметром 5 – 7 см длиной 2,5 м; 4. Бамбуковая палка диаметром 3 – 4 см длиной 2,5 м; 5. Пластиковая труба диаметром 2,5 см длиной 2,5 м; 6. Арматура железная диаметром 12 мм длиной 2,5 м;

в) В сочетании со шпалерой из двух проволок: 1. Деревянная рейка 2×2 см, длиной 1,5 м; 2. Деревянная рейка 2,5×3 см длиной 1,5 м; 3. Бамбуковая палка диаметром 3 – 4 см длиной 1,5 м; 4. Железная арматура диаметром 10 мм длиной 1,5 м.

Основная задача исследований по этому вопросу состоит в изучении различных опорных конструкций и эффективности их использования с подбором для каждого региона оптимальных материалов для их изготовления. С помощью метода сбора фактического материала со всех регионов страны нами получены данные по долговечности, надежности и технологичности различных индивидуальных опорных конструкций. Эти данные представлены в таблице 2.

Таблица 2

Данные по надежности и долговечности индивидуальных опор, применяемых в сочетании со шпалерой в интенсивных и суперинтенснвных садах.

Анализируя данные таблицы по долговечности опор длиной 2,5 м, можно отметить, что при использовании одной проволоки на высоте 1,8 – 2 м от уровня земли лучшие агротехнические показатели имели опоры, изготовленные из пластика, железа и сосновые колья. Однако, надо отметить, что дороговизна железных и пластиковых опор и сложность с доставкой и обработкой больших объемов сосновых кольев усложняют их широкое использование. В результате проведенных исследований хорошие показатели были получены при использовании в виде опор деревянных реек (2,5×3 см). Эти данные совпали и с высокой экспертной оценкой по пригодности этих опор для таких конструкций садов. Хотя такие рейки имеют достаточно высокую цену, однако, они наиболее оптимально сочетают долговечность и надежность с транспортабельностью и доступной ценой.

Наблюдениями было установлено, что при использовании различных опор длиной 1,5 м в сочетании со шпалерой с двумя проволоками лучшие показатели имели сосновые рейки 2,5×3 см, бамбуковые палки и железная арматура. Но здесь уместно заметить, что железная арматура дорогая, бамбуковые палки на внутреннем рынке в настоящее время представлены в очень ограниченном виде и в связи с этим имеют высокую стоимость. Использование сосновых реек меньшего сечения резко снижает их прочность и долговечность.

В течение 1997 – 2003 гг. нами проводились исследования по эффективности индивидуальных опор, используемых без шпалеры. Исследования проводились на различных сорто-подвойных комбинациях на карликовых (М 9, Р 60, Р 59) и полукарликовых (62-396, Р 14, М 26) подвоях.

Интенсивный шпалерно-карликовый сад сорта Гала Маст на подвое М9

В изучении находились: 1. Сосновый кол 3 м, диаметром у основания от 5 до 7 см, обработанный в 1% медном купоросе; 2. Сосновый кол 3 м, диаметром от 5 до 7 см, обработанный в кипящей отработке (отходы технических масел) с добавлением гудрона; 3. Сосновый кол 3 м, диаметром от 5 до 7 см, обработанный креозотом; 4. Сосновая рейка 2,5×3 см, длиной 2 м, обработанная в 1% медном купоросе; 5. Сосновая рейка 2,5×3 см, длиной 2 м, обработанная в горячей отработке с добавлением гудрона; 6. Сосновая рейка 2,5×3 см, длиной 2 м, обработанная в креозоте.

Шестилетние данные, полученные в результате исследований, приведены в таблице 3.

Таблица 3

Долговечность индивидуальных опорных конструкций в зависимости от различного вида защитных обработок.

Особо следует отметить, что при использовании кольев с различной обработкой и подвязки к ним деревьев на пятый – шестой годы эксплуатации наблюдалось падение некоторых опор с отламыванием прикрепленных к ним деревьев. При использовании реек выломка деревьев наблюдалась редко.

Основываясь на полученных данных необходимо отметить важность различных обработок на долговечность и устойчивость применяемых опор. Обработка креозотом снижала потерю применяемых конструкций в 3 – 5 раз по сравнению с другими защитными компонентами. Однако, выбирая этот тип обработки, следует учитывать, основываясь на опубликованных исследованиях, что креозот подавляет рост корней на расстоянии до 15 см вокруг обработанного кола. При плотных посадках эта зона составляет до 10 – 15 % наиболее благоприятного корнеобитаемого пространства по линии ряда. Поскольку креозот может быть причиной снижения продуктивности интенсивных насаждений, то при подборе оптимальных вариантов обработки одной из главных задач должно быть стремление к снижению негативного воздействия их на растения.

Следующим этапом по изучению различных аспектов опорных конструкций было определение оптимальной высоты этих конструкций. Особенно нас интересовало определение высоты индивидуальных опор в шпалерных конструкциях, в сочетании с интенсивными формировками, применяемыми в современных промышленных садах. Это связано с определением оптимальной высоты самих деревьев в интенсивных садах с учетом применяемых схем посадки, которые определяются у нас как исходя из сорто-подвойных комбинаций, так и наличия применяемых технических средств. Многолетние учеты и наблюдения за биометрическими показателями крон плодовых деревьев в различных типах насаждений показывают, что при определении оптимальных параметров крон основополагающее значение имеет потенциал продуктивности насаждений. С учетом этого, для определения оптимальной высоты нами применена методика А.В.Агафонова (1983). С учетом того, что основные междурядья, применяемые в современных интенсивных садах России, находятся в пределах от 4 до 5 метров, нами определена оптимальная высота деревьев с учетом применяемых формировок – стройное веретено (4 — 4,5×1 – 1,5 м) и полуплоская (4,5 – 5×2 м). Проведенные расчеты показывают, что высота растений должна находиться при использовании таких схем в пределах 2,8 – 3,2 м. Такая оптимальная высота плодовых растений в плотных посадках позволяет наиболее полно реализовать потенциал продуктивности за счет оптимальной геометрической структуры ассимилирующего аппарата и более полному поглощению энергии солнечной радиации.

Однако при такой высоте плодовой стены надежность опорной конструкции имеет первостепенное значение. Одним из элементов надежности является поддержание в вертикальном положении верхней части центрального проводника, не давая ему сильно отклоняться или отламываться. Это возможно при использовании индивидуальных опор длиной более 2,5 м с последующей фиксацией к ней центрального проводника. Однако высота плодовой стены сопряжена с увеличением парусности всей конструкции, что увеличивает риск ее повреждения.

Исходя из этого, мы в течение 6 лет изучали влияние высоты опорных конструкций шпалерного типа и как следствие высоты плодовой стены интенсивных производственных насаждений на надежность и устойчивость различных сочетаний основных опорных конструкций в сочетании со шпалерой при использовании различной по диаметру проволокой. Данные по сравнению эффективности различных комбинаций опорных конструкций приведены в таблице 4. Следует отметить, что исследовании проводились в средней и южной зонах садоводства с 1997 по 2003 гг.

Таблица 4

Влияние различных но высоте индивидуальных опор на надежность и устойчивость всей шпалерном конструкции

Таким образом, исходя из полученных данных, можно сделать вывод, что одной из причин недостаточной надежности всей конструкции является недостаточная толщина используемой для шпалеры проволоки. При использовании проволоки диаметром 3 мм невозможно создавать плодовую стену выше 2,5 м высотой, что не позволит полностью использовать потенциал продуктивности насаждений при этих схемах посадки.

Даже при использовании проволоки диаметром 4 мм в сочетании с рейками длиной 3 м проявляется «заваливание» плодовой стены в стороны междурядий у 4 — 15 % рядов, что сопряжено с постоянным подтягиванием шпалерной проволоки.

В наших исследованиях определена оптимальная конструкция, наиболее приемлемая для использования в интенсивных насаждениях, в которой сочетается шпалера с проволокой диаметром 4 мм с деревянными рейками длиной 2,5 м.

В рамках наших исследований нами изучались частные вопросы т.к. эффективность использования различных подвязочных материалов для фиксации растений к опорным конструкциям, некоторые приспособления для фиксации реек и кольев к шпалере, различные виды приспособлений для натяжки проволоки и различные варианты креплений крайних опорных столбов.

Наиболее приемлемой подвязкой являлась специальная пластиковая подвязка диаметром 5 – 7 мм. Она эффективно поддерживала растение на протяжении всего периода их изучения и не приводила к «перетяжкам» в месте фиксации.

При определении оптимальных скоб для фиксации реек и кольев к шпалере лучшие результаты показали скобы, изготовленные из сталистой проволоки диаметром 3 – 4 мм. Они имеют низкую стоимость, простоту изготовления и легкость в применении.

Из приспособлений для натяжки проволоки надо отметить высокую эффективность самодельного натяжного устройства состоящего из небольшой трубки диаметром более 25 мм с прорезью, с небольшой ручкой из арматуры диаметром 14 – 16 мм. Простота изготовления в сочетании с дешевизной и простотой эффективного использования делают это приспособление весьма перспективным. Эффективными оказались современные натяжные приспособления с оригинальными фиксаторами фирмы Bekaert.

Из вариантов крепления крайних столбов наиболее экономически целесообразны якоря, которые забуриваются на глубину до 1 м с последующей фиксацией к якорю верхней части крайнего столба.