CC BY
41
ustoichivost' pastbishchnykh landshaftov Kyrgyzstana [Influence of antropogenous factors upon sustainability of pasture landscapes of Kyrgyzstan]. Izvestiya VUZov Kyrgyzstana. 2015. No. 8. 32-34. (In Russian)
3. Ustroev A.A., Kalinin A.B., Murzaev E.A. Otsenka effektivnosti tekhnologicheskikh operatsii v protsessakh osnovnoi obrabotki pochvy i ukhoda za posadkami v organicheskoi tekhnologii vozdelyvaniya kartofelya [Efficiency assessment of technological operations of primary soil tillage and crop care in organic potato cultivation]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2018. No. 3 (96). 66-73. (In Russian)
4. Ustroev A.A., Kalinin A.B., Kudryavtsev P.P. Issledovanie propashnogo kul'tivatora -glubokorykhlitelya dlya obrabotki posadok kartofelya v organicheskom zemledelii [Investigation fo a row-crop deep tillage cultivator for processing potato plantations in organic farming]. Tekhnichka i oborudovanie dlya sela. 2018. No. 6. 22-25 (In Russian)
5. Abashev V.D., Kozlova L.M. Sideraty v adaptivnom zemledelii [Green manure crops in adaptive farming]. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2005. No. 6. 169-178 (In Russian)
6. Novikov M.N., Tamonov A.M., Frolova L.D., Ermakova L.I. Sideraty v zemledelii nechernozemnoi zony [Green manure in agriculture of Nonchernozem zone]. Agrokhimicheskii vestnik. 2013. No. 4. 20-26. (In Russian)
7. Pnevmaticheskie vysevayushchie ustroistva [Pneumatic seeding devices]. Available at:https://www.apv-
russia.ru/produktsiya/obrabotka-pochvy-i posev/pnevmaticheskie-vysevayushchie-ustrojstva (accessed 20.04.2020). (In Russian)
8. Kudryavtsev P.P. Metody i sredstva operativnoi otsenki plotnosti slozheniya pochvy pri monitoringe raboty pochvoobrabatyvayushchikh agregatov [Methods and tools for the rapid assessment of soil bulk density by monitoring the tillage machines operation]. APK Rossii. 2016. Vol. 23. No. 4. 836-840. (In Russian)
9. Valge A.M. Ispol'zovanie sistem Excel i Mathcad pri provedenii issledovanij po mekhanizatsii sel'skokhozyajstvennogo proizvodstva (Metodicheskoe posobie) [Application of Excel and Mathcad in research related to mechanisation of agricultural production/ Guidance manual]. Saint Petersburg: GNU SZNIIMESKH Rossel'khozakademii, 2013. 200 (In Russian)
УДК 630.182.54 Б01 10.24411/0131-5226-2020-10242
ОБОСНОВАНИЕ ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ПРИГОДНОСТИ К МАШИННОЙ УБОРКЕ УРОЖАЯ СОРТОВ И СЕЛЕКЦИОННЫХ ФОРМ
СМОРОДИНЫ ЧЕРНОЙ
Н.С. Краюшкина|, канд. с-х наук; К.И. Егорова;
А.Н. Перекопский, канд. техн. наук; С.П. Евсеев
Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия
Технологии и технические средства механизированного производства продукции
растениеводства и животноводства_
В создании базы регионального производства продукции садоводства первостепенное значение имеют кустарниковые ягодники смородины и крыжовника в связи с их технологичностью, позволяющей полностью механизировать весь рабочий процесс возделывания культур и уборку урожая; ценности продукции для обеспечения населения и сырьем перерабатывающей промышленности. Как показали первые результаты применения ягодоуборочных комбайнов, сорт является не только комплексным фактором продуктивности насаждения, качества продукции и адаптивности к природным условиям региона, сорт влияет на эффективность работы ягодоуборочной техники. Наиболее существенными недостатками сортов, выявленных при машинной уборке урожая, являются значительная потеря листьев и ломкость ветвей. Эти недостатки сорта приводят к сокращению продуктивного срока насаждения до 2-3 лет и снижению эффективности использования ягодоуборочной техники. Целью исследований является обоснование хозяйственно-биологических свойств и пригодности к машинной уборке урожая сортов и селекционных форм смородины черной. Установлено, что наиболее важными факторами при выборе «идеального сорта» ягодных культур и смородины черной в частности, являются крупноплодность, высокая и стабильная урожайность, скороплодность, содержание витамина С и Р, высокая устойчивость к почковому клещу и грибным заболеваниям, высокая зимостойкость, компактная форма куста, сухой отрыв ягод от плодоножки, усилие раздавливания, отрыв листьев, ломкость ветвей.
Ключевые слова: сорт, смородина черная, машинная уборка, прочность ягоды
Для цитирования: Краюшкина Н.С., Перекопский А.Н., Егорова К.И., Евсеев С.П. Обоснование хозяйственно-биологических свойств и пригодности к машинной уборке урожая сортов и селекционных форм смородины черной // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2020. № 2(103). С. 64-72
SUBSTANTIATION OF COMMERCIAL AND BIOLOGICAL PROPERTIES AND SUITABILITY FOR MACHINE HARVESTING OF BLACK CURRANT CULTIVARS AND
BREEDING FORMS
, Cand. Sc. (Agr); K.I. Egorova;
A.N. Perekopskiy, Cand. Sc. (Engineering); S.P. Evseev
Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) - branch of FSAC VIM, Saint Petersburg, Russia
In creating a base for a regional production of horticultural products, the currants and gooseberry plantations are of paramount importance owing to their excellent adaptability to complete mechanization of entire cultivation and harvesting process, the valuable properties and the need to provide the population with fresh berries and the processing industry - with the raw material. The first results of the berry harvester application showed that a cultivar is not only a complex determinant of plantation productivity, product quality, and adaptability to the natural regional conditions but it also affects the efficiency of the berry harvesting equipment. The most significant cultivar drawbacks identified during the machine harvesting were significant loss of leaves and fragility of branches. These cultivar disadvantages resulted in the reduction in the productive life of plantation to 2 to 3 years and lower efficiency of the berry-harvesting equipment. The study aimed to substantiate the commercial and biological properties and suitability for machine harvesting of the black currant cultivars and breeding forms. The study established that the most important factors to choose the "ideal cultivar" of the berry crops in general and black currant, in particular,
N.S. Krayushkina
are large fruits, high and stable yield, early maturity, C and P vitamins content, high resistance to currant big bud mite and fungal diseases, high cold hardiness, compact form bush, dry separation of berries from the stalk, crushing force, separation of leaves, brittle branches.
Keywords: cultivar, black currant, machine harvesting, strength of the berries.
For citation: |Krayushkina N.S.|, Perekopskiy A.N., Egorova K.I., Evseev S.P. Creation of black currant varieties range for regionally adaptive machine-based technology of berry production. Tekhnologii i
tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2020. 2(103): 64-.72 (In Russian)
Введение
Важным условием реализации «Стратегии научно-технического развития РФ» (Указ Президиума РФ 01.12.2016 г № 642) является развитие научно-обоснованных машинных технологий, биологизация земледелия,
предусматривающих переход к
севооборотам с насыщением их высокопродуктивными средообразующими культурами.
В создании базы регионального производства продукции садоводства первостепенное значение имеют
кустарниковые ягодники смородины и крыжовника в связи с их технологичностью, позволяющей полностью механизировать весь рабочий процесс возделывания культур и уборку урожая; ценности продукции для обеспечения населения и сырьем перерабатывающей промышленности.
Применение системы машин, в которой первостепенное значение имеет
ягодоуборочная техника, в современных экономических условиях при низкой обеспеченности сельского хозяйства трудовыми ресурсами является
единственной реальной возможностью развития промышленного ягодоводства [1, 2,
3].
Как показали первые результаты применения ягодоуборочных комбайнов, сорт является не только комплексным фактором продуктивности насаждения, качества продукции и адаптивности к
природным условиям региона, сорт влияет на эффективность работы ягодоуборочной техники.
Первый опыт применения
ягодоуборочных комбайнов на уборке ягод смородины чёрной (И0НАС-1000, Урсус, МПЯ-1-ЛПООС), Смолфорд ВНИИС им. И. В. Мичурина позволил определить ключевую роль сорта и установить сортовые особенности в связи с машинной уборкой ягод.
Сорт, соответствующий условиям работы ягодоуборочной техники, определяет её результативность [3, 4, 5]. В настоящее время выбор сорта определяется техническими и функциональными возможностями ягодоуборочных средств [6, 7]. Наиболее существенными недостатками сортов, выявленных при машинной уборке урожая, являются значительная потеря листьев и ломкость ветвей. Эти недостатки сорта приводят к сокращению продуктивного срока насаждения до 2-3 лет и снижению эффективности использования ягодоуборочной техники. Материалы и методы
Цель работы - обосновать методику исследования хозяйственно-биологических свойств и пригодность к машинной уборке урожая сортов и селекционных форм смородины черной.
В соответствии с целью исследований решаются следующие задачи: определить продуктивность, устойчивость сортов к вредителям и болезням; свойства сортов,
относящихся к оценке их пригодности к комбайновой уборке урожая: механические свойства ягод, длительность сохранения урожая на кусте при полной зрелости ягод, характеристика габитуса куста. На основании экспериментальных данных получить характеристику сортов
сравнительно с показателями «идеального» сорта по хозяйственно-биологическим признакам и показателям, пригодности сорта к машинной уборке ягод.
Объектом исследований являются потенциальные сорта и селекционные формы смородины черной, пригодные к
комбайновой уборке урожая для адаптивно-региональной экологически безопасной механизированной технологии производства ягод (37 сортов на 2019 год).
Место проведения исследований -производственная база ИАЭП «Красная Славянка», коллекционно-селекционные насаждения 2016-2019гг. посадки на площади 0,62 га. Календарное время проведения исследований - 15 апреля - 10 октября.
Приборы (или их аналоги), необходимые при проведении исследований приведены в табл. 1 и рис 1.
Таблица 1
Перечень необходимых приборов для исследований
Наименование Марка Пределы измерений и погрешности
Весы лабораторные электронные ^-2200 ± 0,1 г
Линейка-рейка 1,5 метра - ± 0,5 см
Секатор FiskarsPowerGearL PX93
Индикатор силы раздавливание Плодтест-1 в диапазоне 0-2,2 кг ±10гс
ягоды
Индикатор силы отрыва ягод от Дина-2 в диапазоне 0-2,2 кг ±10гс
ветки
Фотоаппарат Samsung Digimax S500 5,1 МПикселей
Пластиковые контейнеры для сбора образцов ягод вместимость 0,5 кг
Рис. 1. Индикаторы силы отрыва ягод от ветки Дина-2 и раздавливания ягоды Плодтест-1
Результаты и обсуждение
Оценка хозяйственно-биологических свойств сортов и селекционных форм смородины черной и крыжовника ведется по методике предварительного отбора сортов для механизированной уборки ягод [8, 9, 10]. Критерии эффективности отбора сортов для промышленной технологии служат параметры «идеального сорта» позволяющие определить уровень соответствия
исследуемого сорта современным требованиям, предъявляемым к сортам.
Параметры «идеального сорта » смородины[3, 11]:
- Крупноплодность, масса ягоды 1,5-2,5 г.
- Высокая и стабильная урожайность - не менее 10-15 т/га.
- Скороплодность - урожай на 2-ой год
посадки не менее 2 т/га.
- Содержание витамина С в ягодах при массе 1,5 г - более 200 мг/100г, при массе 2,0 г - более 150 мг/100 г.
- Содержание витамина Р - выше 700 мг/100 г.
- Высокая устойчивость к почковому клещу и грибным заболеваниям.
- Высокая зимостойкость, как показатель адаптивности сорта.
- Компактная (пряморослая) или слабораскидистая форма куста.
- Сухой отрыв ягод от плодоножки.
Методика исследования пригодности сортов к уборке урожая ягодоуборочной техникой по лимитирующим и нелимитирующим признакам - по методическим рекомендациям [8, 9, 12]. Лимитирующие факторы:
- зона размещения ягод -0,3-1,8 м от основания куста;
- одновременность созревания ягод - 90%;
- усилие отрыва ягод от кисти - 50-150г.;
- прочность кожицы на раздавливание - не менее 300г..
Нелимитирующие факторы:
- форма куста, ширина основания куста, устойчивость к механическим повреждениям
при работе агрегата, срок съёмной зрелости ягод идеальной формы. Идеальной формой является полураскидистая, у которой угол между крайними ветвями и поверхностью почвы составляет 20-60 градусов; лучшие сроки продолжительности съемной зрелости ягод - не менее 7 дней, в течение которых 90% зрелых ягод остаются товарными (не перезревают).
Методика определения усилия отрыва листьев от побегов и ветвей смородины заключается в исследовании усилия отрыва листьев подобно отрыву ягод. Прибор для определения усилия отрыва листьев - Дина-2. Срок исследований - период массового созревания ягод.
Схема учёта отрыва листьев. -Количество учётных кустов - 3. -Повторность -3-кратная. -Учёт усилия отрыва всех листьев на двух однолетних побегах и двухлетних ветвях. -Учёт усилия отрыва с 4-х сторон куста (север, восток, юг, запад).
Учет степени поражения растений смородины черной болезнями и вредителями (в течение 3-5 лет) должен быть отражен в табличной форме (табл. 2), основных показателей сортов - табл.3.
Таблица 2
Форма учета степени поражения растений смородины черной болезнями и вредителями
Вид болезни, вредителя Срок наблюдений Единица измерений Примечание
Антракноз, Септориоз После сбора ягод 5-балл. шкала Учет поделяночно
Столбчатая ржавчина Начало августа 5-балл. шкала Учет поделяночно
Реверсия Во время цветения 5-балл. шкала Покустовой учет
Почковый клещ (смородина) Начало вегетации 5-балл. шкала Покустовой учет, начиная с 3-го года посадки.
Таблица 3
Форма учета основных показателей сортов смородины черной.
Показатель Срок наблюдения Ед. измерения Примечание
Зимостойкость: Начало роста 5-балл. шкала Поделяночно
повреждение побегов,
повреждение почек
Общее состояние Начало вегетации Конец вегетации 5-балл. шкала Поделяночно
Фенологические По срокам прохождения Даты Поделяночно
наблюдения фенофаз
Параметры куста: Весна или осень (без Линейные единицы, м, Покустовое
Габариты куста листьев) баллы, углы обследование
Пряморослость отхождения ветвей в градусах
Механические свойства Среднее из
ягод: 100шт.
- масса
- растрескивание При уборке Визуально Плодтест - 1,
- прочность кожицы Дина - 2
- характер отрыва ягоды
от плодоножки
Коэффициент Расчетным путем
относительной прочности При уборке по выражению (1)
ягоды
Коэффициент относительной прочности ягоды К находиться из выражения: К = (Рр-Ро)/Ро (1)
Рр - усилие раздавливания ягоды, кгс; Ро -усилие отрыва ягоды от плодоножки, кгс.
Пригодным к механизированному сбору урожая относятся сорта, у которых коэффициент прочности ягод превышает 0,8.
Должны быть заполнены формы журналов полевых и лабораторных исследований (например, табл. 2 и 3):
- Фенологические наблюдения, состояние растений, урожайность.
- Данные лабораторных исследований физико-механических свойств ягод.
- Данные по архитектонике куста.
- Показатели поражения растений вредителями и болезнями.
- Учет усилия отрыва листьев. Выводы
1. Анализ литературы и практика
показывает, что сорта смородины черной являются не только комплексным фактором продуктивности насаждений, качества продукции и адаптивности к природным условиям региона, также сорта влияют на эффективность работы ягодоуборочной техники.
2. Установлено, что наиболее важными факторами при выборе «идеального сорта» ягодных культур и смородины черной в частности, являются крупноплодность, высокая и стабильная урожайность, скороплодность, содержание витамина С и Р, высокая устойчивость к почковому клещу и грибным заболеваниям, высокая
зимостойкость, компактная форма куста, сухой отрыв ягод от плодоножки, усилие раздавливания (коэффициент относительной прочности ягоды), отрыв листьев, ломкость ветвей. В представленной методике учтено большинство представленных факторов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Измайлов А.Ю., Смирнов И.Г., Хорт Д.О.Цифровые агротехнологии в системе «Умный сад» // Садоводство и виноградарство. 2018. № 6. С. 33-39.
2. Хорт Д.О., Кутырев А.И., Смирнов И.Г., Филиппов Р.А., Вершинин Р.В.Разработка алгоритмов системы распознавания ягод земляники садовой при роботизированном сборе // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2020. Т. 67. № 1 (38). С. 133-141.
3.Краюшкина Н.С., Егорова К.И.Формирование сортимента смородины черной для регионально-адаптивной машинной технологии производства ягод // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2018. № 96. С. 145-156.
4. Отчет об итогах научно-исследовательской работы ИАЭП за 2015 г., СПб.: ИАЭП, 2015. 89 с.
5. Личман Г.И., Смирнов И.Г., Хорт Д.О., Филиппов Р.А.Применение систем технического зрения в машинных технологиях в садоводстве // Техника и оборудование для села. 2017. № 6. С. 10-17.
6. Безух Е.П.Прогрессивные технологические элементы в питомниководстве Северо-Запада России // Садоводство и виноградарство. 2012. № 3. С. 36-39.
7.Краюшкина Н.С.Планирование - залог
успешного садоводства //
Сельскохозяйственные вести. 2017. № 4 (111). С. 66-67.
8. Атрощенко Г. П., Пупкова Н. А., Волкова К. А. Оценка сортов крыжовника на пригодность к машинной уборке урожая // Научное обеспечение развития АПК в условиях импортозамещения. Сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции, посвященной 115-летию Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2019. С. 113-115.
9.Краюшкина Н.С., Егорова К.И.Предварительный отбор сортов крыжовника, пригодных для комбайновой уборки ягод // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2018. № 97. С. 176-184.
10. Ковешникова Е. Ю. Совершенствование технологии производства плодов крыжовника на основе механизированной уборки урожая / Вестник МичГАУ. - 2012. -№ 3.- С. 80-85.
11. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. Под ред. Е.Н. Седова и Т.П. Огольцовой. Орел: ВНИИСПК. 1999. С. 184-186.
12. Оценка и подбор сортов черной смородины для машинной уборки урожая. методические рекомендации. Мичуринск: ГАУ ВНИИС им. Мичурина. 1988. С.1-15.
REFERENCES
1 Izmailov A.Yu., Smirnov I.G., Khort D.O. Tsifrovye agrotekhnologii v sisteme «Umnyi sad» [Digital agricultural technologies in the "Smart Garden" system]. Sadovodstvo i vinogradarstvo. 2018. No. 6. 33-39 (In Russian)
2. Khort D O., Kutyrev A.I., Smirnov I.G., Filippov R.A., Vershinin R.V. Razrabotka algoritmov sistemy raspoznavaniya yagod zemlyaniki sadovoi pri robotizirovannom sbore [Developing algorithms for a berry recognition system used in robotized harvesting of garden
strawberry]. Elektrotekhnologii i
elektrooborudovanie v APK. 2020. vol. 67. No. 1 (38). 133-141 (In Russian)
3. Krayushkina N.S., Egorova K.I. Formirovanie sortimenta smorodiny chernoi dlya regional'no-adaptivnoi mashinnoi tekhnologii proizvodstva yagod [Creation of black currant varieties range for regionally adaptive machine-based technology of berry production]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2018. No. 96. 145-156 (In Russian)
4. Otchet ob itogakh nauchno-issledovatel'skoi raboty IAEP za 2015 g. [Report on research results of IEEP in 2015]. Saint Petersburg: IEEP, 2015. 89 (In Russian)
5. Lichman G.I., Smirnov I.G., Khort D.O., Filippov R.A. Primenenie sistem tekhnicheskogo zreniya v mashinnykh tekhnologiyakh v sadovodstve [Application of machine vision systems in horticultural computer technologies]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2017. No. 6. 10-17 (In Russian)
6. Bezuh E.P. Progressivnye tekhnologicheskie elementy v pitomnikovodstve Severo-Zapada Rossii [Advanced technological elements in growing the planting material in nurseries in the North-West of Russia]. Sadovodstvo i vinogradarstvo. 2012. No. 3. 36-39 (In Russian)
7. Krayushkina N.S. Planirovanie - zalog uspeshnogo sadovodstva [Planning is a key factor to successful gardening]. Sel'skohozyajstvennye vesti. 2017. No. 4 (111). 66-67. (In Russian)
8. Atroshchenko G. P., Pupkova N. A., Volkova K. A. Ocenka sortov kryzhovnika na prigodnost' k mashinnoj uborke urozhaya [Assessment of gooseberry varieties for suitability for machine harvesting]. Nauchnoe obespechenie razvitiya
APK v usloviyah importozameshcheniya. Sbornik nauchnyh trudov po materialam mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj
konferencii, posvyashchennoj 115-letiyu Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Scientific support for the development of the agro-industrial complex in the conditions of import substitution. Proc.Int. Sci. Prac. Conf. dedicated to the 115* ann. of St. Petersburg State Agrarian Univ.]. 2019. 113-115. (In Russian)
9. Krayushkina N.S., Egorova K.I. Predvaritel'nyj otbor sortov kryzhovnika, prigodnyh dlya kombajnovoj uborki yagod [Preselection of gooseberry cultivars suitable for combine harvesting]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2018. No. 97. 176-184. (In Russian)
10. Koveshnikova E. YU. Sovershenstvovanie tekhnologii proizvodstva plodov kryzhovnika na osnove mekhanizirovannoj uborki urozhaya [Development of gooseberry fruit production technology suitable for mechanical harvesting]. Vestnik MichGAU. 2012. No. 3. 80-85. (In Russian)
11. Programma i metodika sortoizucheniya plodovykh, yagodnykh i orekhoplodnykh kul'tur. Pod red. E.N. Sedova i T.P.Ogol'tsovoi [Programme and methods of studying the varieties of small-fruit, berry and nut crops. E.N.Sedov, TP. Ogoltsove (eds)]. Orel: VNIISPK. 1999. 184-186. (In Russian)
12. Otsenka i podbor sortov chernoi smorodiny dlya mashinnoi uborki urozhaya. Metodicheskie rekomendatsii. [Evaluation and selection of black currant varieties for machine harvesting. Guidelines] Michurinsk: GAU VNIIS named after I V. Michurin. 1988. 1-15. (In Russian)
