CC BY
396
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.______________________________________
возделывания плодовых и ягодных культур: матер. междунар. науч.-практ. конф. (Орел, 27-30 июля 2010 г.). Орел: ВНИИСПК, 2010. С. 21-23.
4. Безух Е.П. Сортовые маточно-черенковые насаждения плодовых культур: пути интенсификации // Сельскохозяйственные вести. 2011. №3. С. 46-47.
5. Безух Е.П. Приемы ускоренного получения кронированных саженцев плодовых культур // Известия СПбГАУ. 2011. № 24. C. 23-27.
6. Безух Е.П. Маточники клоновых подвоев яблони комбинированного использования / Е.П. Безух // Известия СПбГАУ. 2011. № 23. С. 42-46.
7. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351с.
8. Куликов И.М. Новые национальные стандарты в области садоводства / И.М. Куликов [и др.]. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009. 100 с.
УДК 634.723
Н.С. КРАЮШКИНА, канд. с.-х. наук; В.В. НЕФЕДОВ, канд. с.-х. наук; Ю.А. ТЮКАЛОВ, канд. техн. наук
ВЫБОР МАШИННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЯГОД СМОРОДИНЫ ЧЕРНОЙ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО РЕГИОНА РФ
В статье рассматриваются основные принципы формирования ресурсосберегающей технологии, определяющие ее как зонально-адаптивную машинную технологию производства ягод смородины черной с элементами органического садоводства.
Ключевые слова: машинная технология, адаптация, экология, смородина черная.
N.S. KRAYUSHKINA, Cand Sc (Agr); V.V. NEFEDOV, Cand Sc(Agr); Yu.A. TIUKALOV, Cand Sc(Eng)
59
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
____________ГНУ СЗНИИМЭСХРосселъхозакадемии. 2014. Вып. 85._________
MACHINE-BASED TECHNOLOGY OF BLACK CURRENT GROWING UNDER CONDITIONS OF THE NORTH-WEST REGION OF THE RUSSIAN FEDERATION
The paper considers the basic principles of a resource-saving technology, which allow to attribute it to a regionally adjusted and machine-based technology for production of blackcurrant having the elements of organic horticulture.
Key words: machine-based technology, adaptation, ecology, black currant.
В решении проблемы питания населения России важную роль играют ягодные культуры, среди которых смородина черная занимает ведущее место. Эта культура ценится как дешевый источник важных для человеческого организма веществ, отличается высокой адаптивностью к условиям произрастания и технологичностью, позволяющей полностью механизировать рабочие процессы возделывания.
В России за счет собственного производства обеспечивается только 16,3% рекомендуемого уровня потребления плодов и ягод.
Потребность в плодовой и ягодной продукции удовлетворяется за счет импорта [1].
В Государственной программе развития сельского хозяйства на 2013-2020 годы намечаются пути увеличения производства социальнозначимых продуктов питания и необходимость в современных условиях развития народного хозяйства создания развитого местного производства сельхозпродукции [2].
Благоприятные природные условия Северо-Западного региона обеспечивают более успешное возделывание ягодных культур, чем в других регионах России, поэтому восстановление промышленного производства смородины и других ягодников актуально [3].
В современных экономических условиях ранее принятое направление на интенсификацию производства сельхозпродукции при использовании высоких доз органических и минеральных удобрений, активного применения химзащиты культур от патогенов и сорной растительности на фоне значительного удорожания энергоносителей и техники оказалось нерентабельным и экологически неоправданным.
Предлагаемая в настоящее время стратегия адаптивной интенсификации сельскохозяйственного производства должна осуществляться при сочетании применения техногенных средств с наиболее полным использованием природных ресурсов по принципу
60
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.______________________________________
единства экологии и экономики. В соответствии с этим требованием Всероссийским научно-исследовательским институтом садоводства им. И.В. Мичурина предложена трактовка индустриальной технологии возделывания кустарниковых ягодников, основанной на применении сортов нового поколения и специализированного комплекса машин. Технология обеспечивает рентабельность производства с урожайностью до 6 т/га ягод не ниже I и II товарных сортов при затратах труда не более 50 чел. на одну тонну ягод [4].
Одним из видов индустриальной технологии является ресурсосберегающая технология возделывания смородины черной, как возможность более дешевого и стабильного производства ягод на основе использования агроэкологических способов возделывания культуры.
Ресурсосберегающая технология обеспечивает стабильную урожайность ягод до 8 т/га (80% стандартной продукции) при затратах труда на уровне 25 чел. ч на одну тонну ягод [5].
Альтернатива ресурсосберегающей технологии заключается в создании наиболее удачных агроценозов в насаждении за счет постоянного задернения почвы междурядий в форме мульчивой системы, размещения насаждений на землях высокого бонитета, сокращения эксплуатационного периода до 6 лет и проведения двухлетней травопольной рекультивации почвы после раскорчевки насаждения.
Ресурсосберегающая технология производства ягод смородины черной направлена на снижение негативных воздействий хозяйственной деятельности на окружающую среду, является результатом приложения методологии расчета и применения НДТ (наилучшая доступная технология) [6].
Выбор технологических составляющих зависит от особенностей почвенно-климатических условий региона и, следовательно, носит запольный характер.
Материалы.
Использованы результаты исследований, проведенных на экспериментальной базе ГНУ СЗНИИМЭСХ «Красная Славянка» (Ленинградская плодоовощная опытная станция).
Технология строится на включение ряда факторов, позволяющие определять ее как запольно-адаптивную машинную технологию производства ягод с элементами органического садоводства.
В данной статье рассматривается 3 основных фактора, обеспечивающих комплексное воздействие на окружающую среду и
61
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
____________ГНУ СЗНИИМЭСХРосселъхозакадемии. 2014. Вып. 85.___________
повышение рентабельности производства ягод (рис.1). Этими факторами являются: выбор сорта, рациональная система содержания почвы в насаждении, система машин и сельхозорудий.
Рис.1. Схема взаимодействия факторов технологии производства ягод черной
смородины
Роль сорта в ресурсосберегающей технологии.
По мнению академика А.А. Жученко вклад новых сортов в повышении урожайности оценивается в 30-70% и роль этого фактора будет постоянно возрастать [7].
Сорт обеспечивает развитие производства по пути экологизации, интенсификации и создания высокопродуктивных насаждений.
В настоящее время нами на основании изучения выделены сорта, которые по оценке технологических параметров показали пригодность к машинной технологии. Это сорта местной селекции Бинар, Велой, Петербурженка (ВИР им. Вавилова), Марго, Федоровская (ЛПОС), сорта ВНИИСПР - Искушение, Орловская серенада, Заглядение, сорта НИИС им. И.В. Мичурина - Багира, Зеленая дымка.
Адаптивность выбранных сортов к климатическим условиям характеризуется их высокой зимостойкостью (5 баллов), соответствием ритмов прохождения фенологических фаз растений суточным изменением экологических условий, относительной устойчивостью к действию весенних заморозков и зимних температурных колебаний.
62
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.______________________________________
Продолжен поиск сортов, устойчивых к весенним заморозкам, совпадающими с периодом цветения большинства сортов в 40% лет (4 раза в 10 лет) и вызывающими снижение урожайности на 10-60%.
Сорта, предназначенные для промышленных насаждений, устойчивы к мучнистой росе, отличаются полевой устойчивостью к почковому клещу и реверсии, относительной устойчивостью к антрокинезу и ржавчине (0-2 балла).
В условиях Северо-Западного региона в связи с ограниченным составом вредоносных болезней и вредителей применение химических средств защиты ограничено 3-4 обработками насаждений за вегетационный период, тогда как в Средней полосе и южных регионах России проводится до 20 и более химобработок. Значительное сокращение применения средств защиты растений снижает химическую нагрузку на окружающую среду.
Эффективность технологии в значительной степени определяется продуктивностью сорта. Выбранные сорта гарантируют среднюю урожайность 8 т/га, однако необходимо учитывать снижение урожайности после 3-4 кратной комбайновой уборки ягод. Поэтом урожайность сортов в первые 3 года не должна быть ниже 12-14 т/га или планировать сокращение эксплуатационного срока до 4-5 лет.
Выделенные промышленные сорта характеризуются богатым содержанием в ягодах аскорбиновой кислоты не менее 180 мг/кг. Высокое содержание аскорбиновой кислоты и Р - активных веществ имеет также и технологическое значение, т.к. при переработке ягод смородины черной сохраняется больше ценных веществ [8].
Сорта нового поколения НИУ России обладают еще более высокими показателями урожайности (14-16 т/га), крупноплодности (3-6 г), содержанием биологически активных веществ. Группа таких сортов изучается на соответствие климатическим условиям Северо-Запада России и пригодность к комбайновой уборке.
Система содержания почвы в насаждениях.
Требованиям адаптивного садоводства отвечает дерновоперегнойная система содержания почвы в междурядьях насаждений. Она осуществляется путем постоянного (в течение всей ротации культуры) задернения почвы многолетними низовыми злаками (овсяница луговая и красная, мятлик луговой). Травы скашиваются 4-6 раз за вегетационный период и в измельченном виде оставляются на месте. Эффективность
63
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
____________ГНУ СЗНИИМЭСХРосселъхозакадемии. 2014. Вып. 85.________
дерново-перегнойной системы складывается из реализации высокой влагообеспеченности региона, адаптивности к почвенному разнообразию.
С позиции современного садоводства дерново-перегнойная система рассматривается как эффективный способ удешевления производства ягод и поддержания плодородия почвы.
В результате длительного изучения дерново-перегнойной системы (ЛПООС 1964-1988 годы) установлено ее полное соответствие почвоклиматическим условиям региона и преимущества перед парованием почвы [9]. В современных экономических условиях регулярная почвообработка стала дорогостоящим и экологически неблагоприятным приемом.
Механическая обработка почвы, перемешивание гумусового горизонта с нижележащими слоями являются факторами аэрации, которые усиливают расход органического вещества почвы. В целом для поддержания и повышения плодородия почвы требуется внесение органических удобрений или посев многолетних трав. Травосеяние является основным способом дешевого пополнения почвы органическими веществами.
Постоянное задернение улучшает водно-физические свойства как почвы высокого бонитета (дерново-карбонатная легкосуглинистая), так и почвы среднего бонитета (дерново-сильно подзолистые супесчаные).
Улучшение агрегатного состояния почвы способствовало усилению ее водопроницаемости (табл.1) Водопроницаемость горизонта (0-30 см) дерново-карбонатной почвы в междурядьях превышало этот показатель паровой почвы в 3 раза (38,9 и 13,9 мм/мин), задернение менее структурной дерново-сильно подзолистой почвы - в 1,5 раза (1,7 и 1,1 мм/мин). Повышение водопроницаемости задерненной почвы определялось также наличием в ней большого количества ходов дождевых червей. Особенно много ходов отмечалось на глубине 50 см под многолетней дерниной - 511-827 ходов на 1 кв. м, на паровой почве 175-467 ходов на 1 кв.м.
64
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.______________________________________
Таблица 1
Водопроницаемость почвы в зависимости от системы ее содержания
Вид почвы Горизонты почвы, см Водопроницаемость, мм/мин.
черный пар задернение
Дерново-карбонатная А 0 - 30 13,9 38,9
супесчаная на суглинках B 30 - 60 15,1 23,3
Дерново-подзолистая А 0 - 25 4,7 10,7
супесчаная на песчаных отложениях В 25 - 50 1,1 1,7
Повышение водопроницаемости задерненной почвы оказывает существенное влияние на динамику влагозапаса, поскольку при выпадении осадков и снеготаяния пополнение влагозапаса задерненной почвы происходило быстрее и в большем объеме, чем в паровой почве. Это свойство задерненной почвы, проявляющееся на фоне высокой влагообеспеченности региона позволило сделать вывод об отсутствии существенной разницы в уровне общего влагозапаса задерненной и паровой почвы.
В почве под многолетними травами складывается бездифицитный режим азотного питания. Определяющую роль в этом явлении играют обеспеченность почвы влагой и поступление в почву элементов питания из скошенной травы. Масса скашиваемой травы в зависимости от количества осадков оставляет от 15-50 т/га за сезон. Корни трав образуют массу 6-8 т/га и при ежегодном корнепаде почва обогащается органическим веществом. При разложении зеленой массы высвобождается и поступает в почву (в расчете на 1 га) 234-375 кг азота, 65-127 кг фосфора, 139-272 кг калия.
Необходимости в повышении доз вносимых удобрений нет, они должны соответствовать региональным дозам с учетом содержания минеральных элементов в почве.
При ведении дерново-перегнойной системы уменьшается поражение растений грибными заболеваниями, поскольку задерненная поверхность почвы уменьшает турбулентность воздушных потоков и сдерживает разлет болезнетворных спор.
Дерново-перегнойная система содержания почвы в насаждениях является элементом органического земледелия. Она обеспечивает сочетание естественно-природные формы питания с применением минеральных удобрений в ограниченном количестве, которые
65
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
___________ГНУ СЗНИИМЭСХРосселъхозакадемии. 2014. Вып. 85._______
эффективно утилизируются без накопления избытка азота, является фактором саморегулирования естественно-природных процессов питания, роста и плодоношения.
Постоянное задернение почвы имеет технологические преимущества перед постоянным парованием почвы:
- исключает внесение в почву органических удобрений;
- создает удобную поверхность почвы для работы технических средств и рабочих по уходу за растениями;
- препятствует эрозии почвы;
- уменьшает количество химобработок насаждений;
- в целом оказывает средоулучшающее действие.
В результате замены черного пара постоянным задернением почвы сокращаются затраты механизированного труда на 25%, стоимость ухода за техникой, горюче-смазочных материалов и амортизационные отчисления на 20-25%, исключение применения органических удобрений уменьшает стоимость материалов на 60 - 70%.
Механизация уборки урожая.
Для увеличения производства ягод смородины черной (а также других кустарниковых ягодников), развития перерабатывающей промышленности и получения ценного продукта питания для населения неизбежен переход к механизированной уборке ягод. В современных производственных условиях комбайновая уборка урожая является решающим фактором, определяющим осуществление технологий производства ягод.
В ягодоводстве России применение ягодоуборочной техники находится на начальной стадии. Одним из первых опытов машинной технологии возделывания смородины черной был проведен на Ленинградской ПООС с использованием ягодоуборочной техники, предоставленной ВСГИСП (НИЗИСП) - Ионас - 1000 (Финляндия), Урсус (Польша), отечественных комбайнов МПЯ, МПЯ-1. Все комбайны показали чистоту сбора ягод 96-100%, количество поврежденных ягод не превышало 2%. Применение ягодоуборочных комбайнов позволило повысить производительность труда на сборе ягод в 30-40 раз, трудовые затраты при уборке урожая составили 53 чел. ч на тонну ягод. Этот показатель соответствует индустриальной технологии при возделывании на черном пару [10].
В настоящее время в Северо-Западном регионе только в СПК «Племзавод «Майский» Вологодской области, где имеется
66
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.______________________________________
промышленная плантация смородины черной - 60 га, применяется усовершенствованный ягодоуборочный комбайн (ВСТИСП) - МПЯ-1Б.
На основе научных исследований, обобщения опыта садоводческих хозяйств, государственных испытаний машин для садоводства ВСГИСП предложен новый набор машин для механизации рабочих процессов в ягодниках.
Комбайн сменно-модульный (КСМ-5) обеспечивает комплексное использование машин и организацию поточной работы, позволяет механизировать различные взаимосвязанные операции технологического процесса. Тогда как применение комплекса разрозненных машин, механизирующих взаимосвязанные операции, не сочетаются между собой по производительности.
В состав комбайна входят отдельные модули:
- ОМУ-600 (КСМ-5-01) - опрыскиватель;
- КФ-4 (КСМ-5-02) - фрезерный культиватор;
- КП-4 (КСМ-5-03) - пропашной культиватор;
- ОК-1 (КСМ-5-04) - контурный обрезчик;
- АП-8 (КСМ-507) - обрезчик кустов (агрегат пневматический).
КСМ-5 в комплексе с уборочным модулем (самоходный комбайн)
обеспечивает поточную уборку ягод целого ряда.
Производительность в час основного времени этого агрегата при ширине междурядий 3 м и урожайности не менее 3 т/га - составляет 0,9 га [11]. ВСГИСП проведен анализ информационных ресурсов, востребованных для построения машинных технологий. Материал этого анализа показал заинтересованность производственников в перспективных марках технических средств, используемых при выполнении наиболее трудоемких операций - 38% было отведено сменно-модульной технике на основе КСМ-5.
Комплексное и производительное техническое средство, каким является КСМ-5 соответствует мелкоконтурности земельных площадей и выборочному характеру земледелия Северо-Западного региона, может обслуживать также и другие отрасли садоводства - плодово-ягодные питомники, маточные насаждения ягодных культур.
ВЫВОД
Установлена высокая эффективность трех основных факторов формирования машинной технологии производства ягод смородины черной в почвоклиматических условиях Северо-Западного региона (выбор сорта, рациональная система содержания почвы,
67
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
___________ГНУ СЗНИИМЭСХРосселъхозакадемии. 2014. Вып. 85._______
энергонасыщенные технические средства). Материалы исследований дают основание к разработке энергосберегающей зонально-адаптивной экологически безопасной технологии с использованием энергонасыщенной техники для производства ягод кустарниковых ягодников.
Отдельные блоки (факторы) машинной технологии могут быть использованы независимо друг от друга в технологиях в различных формах землепользования.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Куликов И. Обеспечение населения России плодово-ягодной продукцией/ И. Куликов// АПК: Экономика, управление. М. 2011. №9. С. 91-93.
2. Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013-2020 годы. М.: Минсельхоз России, 2012. С. 3032.
3. Краюшкина Н.С. Приоритеты развития садоводства СевероЗапада // Плодоводство и ягодоводство России. М. 2014. Т.38. №1. С. 222228.
4. Яковенко О.Ф. Индустриальная технология производства черной смородины // Пути повышения устойчивости садоводства: сб. науч. тр. ВНИИС им. И.В. Мичурина. Мичуринск, 1998. С. 284-298.
5. Яковенко О.Ф., Суслина И.В. Ресурсосберегающая технология возделывания смородины черной. // Научные основы эффективного садоводства: тр. ВНИИС им. И.В. Мичурина. 75 лет со дня основания. Мичуринск наукоград РФ, 2006. С. 170-172.
6. ГОСТ 540097-2010 Ресурсосбережение. Наилучшие доступные технологии. Методология идентификации. М.: Стандартинформ, 2011.
7. Жученко А.А. Стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства // Отдел н-т информации Пущинского научного центра РАН. Пущино, 1994. С. 93-103.
8. Левгерова Н.С., Макаркина М.А., Салина Е.Е. Содержание аскорбиновой кислоты в плодах смородины черной и продуктах из них // Перспектива развития технологий хранения и переработки плодов и ягод в современных экономических условиях: Материалы международной научной конференции, посвященной 75-летию со дня рождения д. с.-х. н.
68
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.______________________________________
Ромуальда Эдуардовича Лойко, ст. Самохваловичи, 9-11октября 2012. / РУП Институт плодоводства: Самохваловичи, 2012. С 197-201.
9. Краюшкина Н.С., Дадыко В.И. Яблоня на Северо-Западе Нечерноземья. // СПб.: Лениздат, 1994. С. 107-139.
10. Нефедов В.В. Механизированная технология возделывания и сорта черной смородины // Садоводство Северо-Запада России. История и перспективы развития: сб. науч. трудов, посв. 80-летию со дня основания ГНУ Ленинградской ПООС. СПб., 2011. С 69-80. ISBN 978-5-88890-0734.
11. Перспективная ресурсосберегающая технология для ягодных кустарниковых насаждений. Методологические рекомендации /под руководством акад. И.М. Куликова. М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2009. С 28-363.
12. Новые технологии и технологические средства для
механизированных работ в садоводстве. М.: ФГБНУ
«Росинформагротех», 2012. С. 82-118.
УДК 628.941.8:581.14
С.А. РАКУТЬКО, д-р техн. наук; А.П. МИШАНОВ; А.Е. МАРКОВА, канд. с.-х. наук; В.Н. СУДАЧЕНКО, канд. техн. наук; Т.В. КОЛЯНОВА
ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ РАССАДЫ ТОМАТА
В статье приведен подход к выбору спектральных характеристик оптического фотонного потока источника для выращивания рассады томата. Наиболее оптимальным было соотношение цветов в спектре люминесцентных ламп.
Ключевые слова: светокультура; спектр облучения; рассада томата;
светодиодный модуль
S.A. RAKUTKO, DSc (Eng); A.P. MISHANOV; A.E. MARKOVA, Cand Sc (Agr); V.N. SUDACHENKO, Cand Sc (Eng); T.V. KOLIANOVA
69
