Uit het tijdschrift: nr. 2 2015
Categorie: Specialistische consulten
Andrey Kalinin, doctor in de technische wetenschappen
In het huidige stadium is de intensieve ontwikkeling van aardappelboerderijen ondenkbaar zonder het gebruik van de rijke buitenlandse ervaring die collega's uit Europa hebben verzameld. De meeste elementen van de gemechaniseerde technologieën die door toonaangevende aardappelproducerende landen worden gepromoot, hebben hun toepassing gevonden op de velden van vrijwel elke binnenlandse aardappelteler. De overgang naar dergelijke technologieën met behulp van de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van mechanisatie heeft het voor een groot deel mogelijk gemaakt om het algehele niveau van de aardappelproductie te verhogen, de arbeidskosten te verlagen en de kwaliteit van het resulterende product te verbeteren. Ondanks merkbare positieve veranderingen zijn onze producenten echter vaak gegijzeld door een aantal omstandigheden (ongunstige weersomstandigheden, verslechterende bodemgesteldheid, enz.), waardoor ze niet in staat zijn om gemiddelde Europese indicatoren voor de aardappelproductie te behalen. Dit overzicht presenteert de resultaten van onderzoeken naar de dynamiek van de bodemgesteldheid in de ontwikkelingszone van het aardappelwortelsysteem met behulp van intensieve gemechaniseerde technologieën om de oorzaken te begrijpen van de problemen waarmee de meeste binnenlandse aardappeltelers worden geconfronteerd.
De bodemhardheid (een analoog van de dichtheid ervan), dat wil zeggen de weerstand van de grond wanneer er een plunjer met een conische punt in wordt ingebracht, werd als basis genomen voor het beoordelen van de bodemgesteldheid. Gelijktijdig met het bepalen van de tippenetratiediepte werden de bodemweerstandswaarden gemeten. Deze indicator weerspiegelt het vermogen van het aardappelwortelsysteem om diep in de bodemlaag door te dringen (het is bekend dat het aardappelwortelsysteem tot een diepte van 130 cm kan doordringen) om het potentieel van planten vollediger te ontsluiten en hun weerstand tegen slecht weer te vergroten. voorwaarden.
Een ongehinderde ontwikkeling van het aardappelwortelsysteem is mogelijk als de bodemhardheid niet groter is dan 1,0 MPa, maar de verspreiding van het wortelsysteem dieper in de bodemhorizon vindt plaats bij hogere waarden van deze indicator, maar met minder intensiteit. Het bereik van hardheidswaarden van 1,1-2,5 MPa wordt genomen als de zone van gemiddelde verdichting, wanneer er meer kracht nodig is voor de penetratie van wortels tussen bodemelementen en de plant meer energie aan dit werk besteedt. Bodemhardheid in het bereik van 2,6-4,5 MPa wordt beschouwd als een zone met sterke verdichting, wanneer de ontwikkeling van het wortelsysteem aanzienlijk wordt belemmerd, maar nog steeds mogelijk is. Tegelijkertijd besteedt de plant nog meer energie aan de wortelontwikkeling, waardoor het ontwikkelingspotentieel van de knollen van het nieuwe gewas afneemt. De mate van bodemverdichting met hardheidswaarden boven 4,5 MPa wordt beschouwd als een zone van oververdichting, waarin de verspreiding van het wortelsysteem volledig onmogelijk wordt. Symbolen van verdichtingszones worden weergegeven in figuur 1 voor daaropvolgende visuele beoordeling van hun verspreiding tijdens de aardappelteelt.
Studies naar de dynamiek van de bodemomstandigheden werden uitgevoerd op soddy-podzolische bodems met een lichte mechanische samenstelling, het meest gunstig voor de aardappelproductie. Bij het telen van aardappelen maakt het bedrijf gebruik van algemeen aanvaarde Europese technologie, die het aantal passages van landbouwmachines minimaliseert om de mechanische impact op de bodem van grondbewerkingsunits en plantmachines te verminderen. Voor de voorplantbehandeling werd een gecombineerde cultivator Thorit 10/6 KUA uit Lemken gebruikt, aardappelen werden gepoot met een GL 36T pootmachine van Grimme, een enkele rijenbewerking werd uitgevoerd met een passieve rugvormende cultivator GH 6. Het gebruik van andere werktuigen die de samenstelling en structuur van de bodem kunnen veranderen, de gebruikte teelttechniek. Aardappelen waren daar niet bij inbegrepen. Daarom was de toestand van de bodem een afgeleide van de impact van de bovengenoemde machines. Er zijn metingen verricht: in het midden van de rug ter plaatse van de pootknollen/aardappelnesten, langs het pootspoor en langs het tractorspoor over de gehele breedte van het plantelement. Er zijn in totaal 100 metingen uitgevoerd (elke meter van het afgelegde pad), waardoor we met een hoge mate van statistische betrouwbaarheid kunnen praten over het echte beeld van veranderingen in bodemtoestandparameters. Het niveau van het veldoppervlak overdag vóór de start van het voorjaarsveldwerk werd als nulpunt genomen. Metingen van de bodemhardheid werden uitgevoerd na de voorzaaibehandeling, na het planten van aardappelen (beide handelingen werden op dezelfde dag uitgevoerd), na het passeren van de rugvormer (14 dagen na het planten) en vóór het oogsten van aardappelen (90 dagen na rugvorming). Het onderzoek maakte het dus mogelijk om de dynamiek van veranderingen in de bodemgesteldheid na elke technologische operatie te zien, en om de resultaten van de nawerking van elke machine die in de aardappelteelttechnologie wordt gebruikt te evalueren. De resultaten van metingen van de bodemhardheid worden weergegeven in figuren 2-5.
Figuur 2 toont de verdeling van de bodemhardheid over de werkbreedte van de grondbewerkingseenheid. Uit deze figuur blijkt duidelijk dat na de behandeling vóór het planten de zone van normale verdichting in gebieden die niet zijn verdicht door onderstelsystemen wordt genoteerd op een diepte van maximaal 25 cm, de zone van gemiddelde verdichting bevindt zich op een diepte van 25 tot 35 cm, en onder dit merkteken neemt de verdichting waarden aan die wijzen op merkbare problemen bij de penetratie van het wortelstelsel. Verhoogde waarden van de bodemhardheid langs het spoor van lopende systemen van grondbewerkingseenheden worden waargenomen onder de 10 cm-markering, dat wil zeggen de diepte van de voorplantingsbehandeling. Deze gegevens tonen het belang aan van het gebruik van breed uitgesneden werktuigen voor de grondbewerking vóór het planten om het verdichtingsoppervlak met lopende systemen te minimaliseren, evenals de noodzaak om hoogwaardige grondbewerking uit te voeren in één werkgang van de unit.
Om de impact van de planteenheid op veranderingen in de bodemgesteldheid te bestuderen, werden onmiddellijk na het passeren van de planter bodemhardheidsmetingen uitgevoerd. De verdeling van de verdichtingszones na deze technologische operatie wordt getoond in Fig. 3. Uit data-analyse is gebleken dat de koutergroep van de planteenheid niet bijdraagt aan de verslechtering van de bodemgesteldheid op het contactpunt met de grond. Daarom wordt in het midden van de rug, ter plaatse van de zaaiknollen, de De verdeling van de verdichtingszones in de diepte bleef onveranderd in vergelijking met de toestand van de bodem na behandeling vóór het planten.
Door de sporen van de tractorwielen te volgen, wordt de zone met gemiddelde verdichting direct vanaf het grondoppervlak gemarkeerd, maar in de onderste lagen bleef de locatie van de grens van de zone met hoge verdichting zonder significante diepteveranderingen. Aanzienlijke bodemverdichting wordt veroorzaakt door de impact van de loopsystemen van de planteenheid. Langs het spoor van de planterwielen begint de zone met hoge verdichting op een diepte van 25 cm, en op ongeveer 50 cm bereikt de mate van verdichting kritische waarden (penetratie van het aardappelwortelsysteem is bij dergelijke indicatoren onmogelijk). Deze impact op de bodem van de lopende systemen van de planteenheid wordt veroorzaakt door een aanzienlijke belasting ervan, vooral wanneer de bakken voor zaden en meststoffen volgeladen zijn. Deze figuur geeft inzicht in de noodzaak om bredere banden met een grotere diameter op plantmachines te gebruiken om het verdichtingseffect op de bodem te verminderen.
In afb. Figuur 4 toont de verdeling van de verdichtingszones na het passeren van een passieve cultivator voor de rijenteelt van aardappelplantages, uitgerust met een veerbelaste rugvormplaat. Metingen van de parameters van de bodemgesteldheid toonden aan dat na het uitvoeren van deze bewerking in het centrale deel van de ruggen, op de plaats van de vorming van knollen van het nieuwe gewas en de ontwikkeling van de hoofdmassa van het aardappelwortelsysteem, er vrijwel geen normale zone is. verdichting (alleen de toplaag bovenaan de nok mag niet dikker zijn dan 5 cm). Knollen van het nieuwe gewas worden gedwongen zich te ontwikkelen onder omstandigheden van gemiddelde verdichting; op een diepte van 15 cm tot 55 cm is er een zone met hoge verdichting, die moeilijk door het aardappelwortelsysteem kan dringen, en boven 55 cm is er een zone van oververdichting waar het wortelsysteem niet kan doordringen. Na extra impact van tractorwielen op de grond werd de bovengrens van de hoge verdichtingszone al gemarkeerd op een diepte van 25 cm, wat duidt op een verslechtering van de omstandigheden voor de ontwikkeling van het aardappelwortelsysteem in het kielzog van de tractor. Op deze plaats is de laag met een gemiddelde verdichtingsgraad met circa 10 cm afgenomen, waarbij de positie van de door het loopsysteem van de planteenheid gevormde bodemverdichtingszones vrijwel onveranderd is gebleven. Analyse van de verkregen gegevens toonde aan dat de verslechtering van de ontwikkelingsomstandigheden van aardappelen in principe verband houdt met het gebruik van een rugvormende plaat, die de grond verdicht door driedimensionale compressie in het longitudinale verticale vlak. In dit opzicht is het bij het gebruik van machines voor grondbewerking tussen de rijen met een doorlopende rugvormende plaat noodzakelijk om de hellingshoek ervan zo aan te passen dat de bodemverdichting door de bovenste plank van de plaat tot een minimum wordt beperkt.
Het resultaat van de invloed van een complex van machines voor het telen van aardappelen met behulp van intensieve technologie op het vormen van voorwaarden voor de ontwikkeling van het wortelstelsel van dit gewas wordt gepresenteerd in figuur 5. De metingen zijn verricht vóór aanvang van de oogst. Uit data-analyse bleek dat de toestand van de grond gevormd door de rugvormende cultivator aanzienlijk verslechterde als gevolg van de natuurlijke krimp van de ruggen binnen drie maanden na het passeren van deze eenheid. De knollen van het nieuwe gewas werden gedwongen zich te ontwikkelen onder omstandigheden van hoge en gemiddelde verdichting, en op een diepte van meer dan 25 cm werd overal een zone van oververdichting waargenomen. De aanwezigheid van oververdichting dicht bij het bodemoppervlak remt niet alleen de ontwikkeling en het functioneren van het aardappelwortelsysteem, maar belemmert ook aanzienlijk de penetratie van vocht in de onderste lagen tijdens neerslag of watergift. Al deze factoren leiden tot een afname van de aardappelopbrengsten en verslechtering van de oogstomstandigheden, vooral in jaren met overmatige neerslag in de herfst.
Op basis van de gepresenteerde materialen over de dynamiek van de bodemgesteldheid kunnen we bij het telen van aardappelen vanaf het begin van het veldwerk tot het einde van het groeiseizoen concluderen dat het noodzakelijk is om de grondbewerkingseenheden zorgvuldiger te configureren, de soorten correct te selecteren machines en hun configuratie, rekening houdend met de bodemklimatologische en economische omstandigheden van de productie van dit gewas. Het machinecomplex moet noodzakelijkerwijs lossystemen omvatten (tot een diepte van minimaal 20-25 cm) om oververdichting van de grond in de gebieden waar het grootste deel van het aardappelwortelsysteem zich bevindt en de vorming van knollen van de nieuwe te voorkomen Bijsnijden.