Внедрение в производство высокоштамбовой широкорядной культуры винограда дает возможность применить комплексную механизацию трудоемких процессов при уходе за почвой и растениями, улучшить технико-экономические показатели эксплуатации существующих механизмов и принять принципиально новую технологию, в частности поточный метод уборки урожая при использовании специальных машин.
Увеличение ширины междурядий от 2-2,5 до 3-3,5 м на высокоплодородных почвах обеспечивает высокую производительность работы тракторов на обработке Почвы и внесении удобрений. Высокие штамбы позволяют беспрепятственно культивировать межкустовые пространства, проводить опрыскивание, выгребание лозы, транспортировку урожая во время сбора. При механизированных работах на широкорядном винограднике иа 20—30% (в зависимости от расстояния между шпалерными рядами) сокращаются общая длина пробега, время занятости агрегата в рабочем (и холостом) положении, соответственно увеличивается коэффициент использования средств механизации.
Наиболее трудоемким процессом в технологическом цикле производства винограда является уборка урожая. На ее проведение при ручном сборе гроздей (на винограднике с урожайностью 80—100 ц с 1 га) расходуется около 30% годовых трудозатрат, а в случае использования средств частичной механизации, затраты труда сокращаются до 20% от годовой нормы.
В процессе механизации уборочных работ в виноградарстве к настоящему времени определились следующие основные направления:
сбор винограда с использованием существующих средств частичной механизации;
совершенствование конструкций и активное внедрение в производство эксплуатационно надежных виноградоуборочных машин.
Организационно-технологическая схема уборки винограда с использованием средств частичной механизации предусматривает съем гроздей вручную с помощью простейших приспособлений (ножи разных типов, ножницы, секаторы н др.) и укладку их в сборочные ящики, ведра, корзины, контейнеры. Срезанный виноград ссыпают в ковши или саморазгружающиеся тележки, заранее расставленные в междурядьях по различным организационным схемам (через один, три ряда). Затем ковши с виноградом вывозят агрегатом АВН-0,5, а тележки — трактором на межклеточные дороги и разгружают в Специальные транспортные средства (автомобиль, трактор с установленной в кузов металлической емкостью). В них виноград транспортируют на пункт переработки.
Частичная механизация и рациональная организация уборочных работ значительно повышает производительность труда сборщиков (до 40%), существенно облегчает их труд. В настоящее время совершенствование и рациональное использование средств частичной механизации в процессе уборки урожая — основное направление в виноградарстве.
Технологическая схема полной механизации уборки урожая винограда в значительной мере зависит от принципа работы машин, который может быть основан на различных силовых методах отделения ягод от куста (срезание, сдувание, всасывание, стряхивание и др.). Последовательность данной схемы складывается из снятия винограда с куста механическим путем, улавливания, транспортировки его в накопительное устройство или непосредственно в рядом идущее транспортное средство и доставки урожая на пункт переработки. Все операции процесса выполняются механизированно.
В практике мирового виноградарства работы по созданию экспериментальных образцов виноградоуборочных машин были начаты еще в 50-е годы. За этот период в разных странах появились оригинальные приспособления и машины для полной механизации уборки урожая винограда. Наибольшее внимание к этой проблеме было привлечено в СССР, США, Франции и Италии. В настоящее время производству уже предложены образцы виноградоуборочных машин промышленного изготовления, существенно повышающие производительность труда и снижающие затраты средств на оплату труда с сборочного инвентаря.
Одним из первых был разработан и воплощен в рабочую конструкцию машины метод срезания гроздей. Практическая реализация этого метода возможна лишь при условии четкого выделения гроздей из массы побегов, листьев и каркаса шпалеры. Таким условиям отвечает ведение виноградников на козырьковой шпалере. Ограниченное число технических сортов винограда, отвечающих технологическим требованиям виноградоуборочных машин косилочного типа, является основным фактором, сдерживающим их применение в производстве, хотя известно, что ведение виноградников на такой шпалере существенно (на 30—50%) повышает их урожайность. Следует отметить, что на ближайшую перспективу метод срезания гроздей будет основным для уборки столового винограда.
В 1967—1972 гг. в учебно-опытном хозяйстве «Коммунар» проводилось испытание различных способов подготовки высокоштамбовых виноградников сорта Ркацители к механической уборке урожая. Сравнивались по плодоносности, принципу размещения гроздей, качеству продукции и другим агробиологическим показателям формировки с высотой штамбов 110—120 см на различных шпалерах — горизонтальной (Т-образной), односторонней наклонной, двусторонней наклонной и вертикальной. Определялись основные техникоэксплуатационные характеристики виноградоуборочного комбайна «Дагестан» с рабочими органами косилочного типа конструкции профессора М. Д. Стоюшкина и пневмоуборочной машины конструкции института «Магарач».
Полнота сбора гроздей зависит от типа шпалеры и подготовки всей системы ведения кустов к работе уборочной машины. Лучшие результаты были получены на высокоштамбовой формировке на наклонной односторонней шпалере, то есть на шпалере с козырьком. В этом случае в зоне действия режущего аппарата размещалось 81,3% всех развившихся гроздей, убрано машиной было 70,9% общего урожая. Опыт уборки урожая пневмоуборочной машиной ВНИИВиВ «Магарач» показал, что несмотря на ряд недостатков в действий отдельных узлов машины такого типа, в целом результаты получены удовлетворительнее.
Наиболее эффективными для использования пневмоуборочных машин оказались формировки на штамбе высотой 80-110 см на вертикальной (и наклонной) шпалере с шириной междурядий 3 м. Подвязку лоз при этом производят таким образом, чтобы основная масса гроздей размещалась компактно в одном ярусе на определенном расстоянии от поверхности почвы. Для обеспечения чистоты уборки грозди перед сбором урожая необходимо освободить от листьев. Достигнуть этого можно размещением урожая на наклонной шпалере снизу проволочного стеллажа или удалением листовой массы при помощи дефолиантов. Результаты испытаний показали, что для этой цели можно рекомендовать водный раствор хлората магния концентрации 0,8—1,0% (расход раствора 600 л на 1 га), опрыскивать листья следует за 10 дней до начала уборки винограда.
При дополнительных операциях по подготовке кустов к работе пневмоуборщика, на которые расходуется 5—6 чел.-дней на 1 га (сюда входят операции по предуборочной зеленой подвязке побегов и опрыскиванию дефолиантами в случае необходимости), можно добиться полноты сбора урожая в пределах 89,3%. Затраты труда на 1 га, связанные непосредственно с уборкой, сокращаются с 32,1 до 14,7 чел.-дня, то есть в 2,2 раза. По сравнению с низкоштамбовой Системой ведения кустов экономия ручного труда на сборе урожая пневматическим способом составила 27,4 чел.-дня на 1 га. Выход сусла составил 67—69% и почти не снижался по сравнению с данными переработки урожая, собранного с высокоштамбовых формировок вручную. Количество поврежденных (1—10%) побегов не оказывало отрицательного действия на урожай следующего года, поскольку замещающие лозы, развившиеся на сучках, как правило, не несут гроздей и развиваются вертикально в зоне, не затрагиваемой уборочной машиной.
При изготовлении вина после механизированной уборки винограда в виноматериале увеличивается содержание дубильных, экстрактивных веществ, повышается зольность, значительно возрастает содержание железа и других микроэлементов. При строгом соблюдении правил и сроков обработки виноградников ядохимикатами, обеспечении бесперебойной работы узлов, очищающих убираемый виноград от примесей, и Использовании стойких к окислению материалов при изготовлении машин можно значительно улучшить качество сусла и вина.
Технологическому принципу уборки машинами косилочного типа соответствуют ограниченное число технических сортов винограда с длинной ножкой грозди, к ним относятся: Ркацители, Матраса, Арени черный, Гарс Левелю, Каберне Совиньон, Кишмиш черный, Кокур белый, Сенсо, Хиндогны и другие.
Достоинство виноградоуборочных машин пневматического типа заключается в относительной простоте подготовки агротехнического фона и возможности уборки большого числа технических сортов, так как для этого типа машин размер, строение, масса грозди и другие биологические особенности не имеют существенного значения.
На штамбовых виноградниках более перспективным и экономичным оказался другой метод съема урожая с куста — стряхивание. Определенное признание получают зарубежные машины с рабочими органами стряхивающего типа («вибрационные» машины): «Чисхоли- Райдер» (США); «Вектюр», «Бенак», «Калвет», «Брод», «Кок», (Франция); МТБ (Италия); «КГ-1» и «КГ-2» (Болгария).
В Советском Союзе работы по созданию виноградоуборочных машин были начаты в 60-е годы. За прошедшее время разработаны конструкции и проходят лабораторно-полевые, производственные и государственные испытания виноградоуборочные машины с рабочим органом стряхивающего типа. Все эти машины имеют примерно одинаковую рабочую скорость, а следовательно, и одинаковую производительность (0,3—0,4 га за 1 ч чистой работы). Наилучшие результаты показали машины «Дагестан-ГСХИ» и ПУВ — приспособление для уборки технических сортов винограда («Кубань-1»).
Технологическая схема уборки урожая виноградоуборочным комбайном с рабочим органом стряхивающего типа последовательно объединяет в единый процесс все операции: съем урожая, улавливание транспортирование, дробление, гребнеотделение, прессование, сбор гребней и выжимки, накопление переработанного урожая в емкость. Полученное сусло (или мезга для красных сортов) транспортируют в специальных цистернах (виновозах) для дальнейшей переработки на заводе. Преимущество комбайнового метода уборки заключается в значительном сокращении времени соприкосновения поврежденных в процессе уборки ягод и выделенного сока с кислородом воздуха (то есть сводится до минимума процесс окисления сусла до его сбраживания) и затрат труда на транспортировку урожая.
В СССР технология комбайновой уборки урожая методом стряхивания ягод (виноградосборщиком конструкции Горского сельскохозяйственного института) прошла этап лабораторно-полевого изучения, на производственных виноградниках в специализированных хозяйствах Краснодарского края и Крымской области. В насаждениях, где сорта винограда высажены отдельными участками размером до 5 га, на коротких гонах н при узких полосах для разворотов (ширина межклеточных дорог обычно не превышает 6 м) использование тяжелых крупногабаритных виноградоуборочных машин крайне непроизводительно. Холостое время, затрачиваемое на маневрирование уборочного агрегата при дистанции рабочего пути до 100 м, здесь составляет 40—50% общей продолжительности 8-часовой смены. Для виноградников с короткими рабочими гонами и узкими межклеточными дорогами необходимы легкие и высокоманевренные виноградоуборочные машины, затрачивающие на развороты минимальное время. Этим требованиям наиболее отвечает приспособление для уборки технических сортов винограда (ПУВ).
Испытания, проведенные в 1975—1976 гг. на виноградниках объединения «Кубаньвино» Краснодарского края, подтвердили перспективность конструкции и технологической схемы отечестве йной виноградоуборочной машины ПУВ («Кубань-1»). В разработке конструкции машины принимали участие: Всероссийский научно-исследовательский институт труда и управления в сельском хозяйстве, Крымское НПО винодельческой промышленности, Всероссийский научно-производственный центр организации производства труда и управления в сельском хозяйстве, Главное управление виноградарства и виноделия Совета Министров РСФСР. Эта машина показала более высокие качественные показатели по сравнению с машинами других типов: полноту сбора урожая (92,91%), наибольший процент улавливания ягод (93,20%) и сохранения целых ягод и гроздей (44,52%). Она портального типа, монтируется на самоходное шасси Т-16М, ее конструкция выгодно отличается более низкой металлоемкостью, энергоемкостью и повышенной маневренностью. Отделение урожая от куста осуществляется с помощью двух барабанных стряхивателей, приводимых в движение валом отбора мощности шасси. Очистка урожая от механических примесей (листьев, частей побегов) осуществляется при помощи вентиляторов.
В последней модели машины (1977 г.) спаренные бункера общей емкостью 700 кг винограда одновременно механически разгружаются в транспортное средство. Такая система накопления и разгрузки урожая повышает уровень использования транспорта на вывозе урожая при коротких гонах (100—200 м) на многосортных. виноградниках. В 1976 г. приспособление по уборке технических сортов винограда проходило производственные испытания в винсовхозе имени Ленина Анапского района Краснодарского края. С площади 8,4 га было убрано машиной 103,4 т винограда семи сортов: Пино гри, Траминер, Алиготе, Ркацители, Саперави, Каберне Совиньон, Рислинг итальянский. Схема посадки 2X1 м; шпалера вертикальная, одноплоскостная, четырехпроволочная. Краевые и промежуточные опоры при максимальной высоте столбов: прикустовых — 156 см, опорных — 210 см. Конструктивные особенности этой машины обеспечивают качественную уборку урожая (с потерями не более 5%) при условии расположения гроздей выше 45 см от поверхности почвы и отсутствия их в зоне опорных столбов на расстоянии 30 см. При невыполнении этого условия часть урожая остается неубранной.
Производственная проверка показала, что общие потери урожая при машинном способе уборки не превышают потерь, допускаемых во время ручного сбора. В массе собранного урожая содержалось 12,7% сусла, 26,8% целых гроздей и ягод, 59,5% чистых ягод и гроздей и 1% твердых примесей (свободных гребней, листьев и побегов).
Из винограда сорта Траминер, убранного в 1976 г., на винзаводе совхоза имени Ленина было приготовлено опытное вино в двух вариантах — из урожая ручной и машинной уборки. На заводской дегустации виноматериал из винограда машинной уборки получил оценку 7,57, а из винограда ручной уборки — 7,9 балла, то есть виноматериал из урожая машинной уборки был вполне пригоден для приготовления качественных крепленых вин.
Следует отметить, что для повышения качества продукции большую роль играет сокращение времени на съеме урожая с куста, заполнении емкостей транспортных средств и транспортировке урожая в них к месту переработки.
Более сложные технологические условия создаются при механизированном сборе винограда на широкорядных высокоштамбовых виноградниках со свободно свисающим приростом. Увеличение площади питания и сокращение количества кустов на 1 га насаждений изменяет условия развития каждого растения. Пропорционально уменьшающемуся числу шпалерных рядов и кустов увеличивается их нагрузка побегами и урожаем. По сравнению со штамбовыми формировками с вертикальным расположением прироста, у которых основная масса гроздей сосредоточена в определенном ярусе (от 56 до 100 см в зависимости от высоты штамба) шпалеры, на свободно растущих побегах у формировок с высокими (более 100 см) штамбами к началу сбора грозди находятся под сплошным пологом вегетативной массы куста. Они, как правило, нечетко ориентированы как в горизонтальной плоскости, так и в отношении высоты шпалерного ряда. Основная масса гроздей (95%) находится в верхнем ярусе шпалеры на высоте 90—150 см. Перечисленные причины снижают эффективность применения виноградоуборочных машин и требуют проведения дополнительной подготовки виноградника к машинной уборке, в частности удаления концевых частей прироста (чеканки) побегов.
Пробная уборка винограда сорта Траминер машиной ПУВ на широкорядном высокоштамбовом винограднике в винсовхозе «Рассвет» Краснодарского края в 1977 г. показала более низкую полноту сбора (на 10%) по сравнению с ранее полученными результатами на среднештамбовых формировках. Ухудшился фракционный состав бункерной массы (возросла примесь остатков листьев, свободных гребней и побегов, количество раздробленных ягод), значительно снизилась производительность уборочных агрегатов.
Для решения проблемы механизированной уборки урожая на виноградниках, возделываемых по интенсивной широкорядной технологии, требуются дальнейшие исследования по совершенствованию типов высокоштамбовых формировок, выявлению сортов винограда, отвечающих требованиям механизированной уборки, по разработке надежных шпалерных конструкций и системы машин для выполнения вспомогательных операций.
В основу организации использования виноградоуборочных машин должны быть положены уборочно-транспортные комплексы (отряды), которые формируются из уборочно-транспортных звеньев (число их зависит от наличия техники, объема работы и сроков уборки) и двух обслуживающих групп: бытового обслуживания механизаторов и эксплуатации техники. Работа уборочно-транспортного звена должна быть организована минимум на двух смежных односортных клетках, так как необходимо максимально использовать накопительные емкости виноградоуборочных машин на прямолинейных гонах, сократить число холостых поворотов и подъездов.
Увеличение доли полезной работы в общем балансе времени смены достигается за счет повышения эксплуатационной надежности машин, лучшей организации ремонта и технического обслуживания, сокращения числа холостых поворотов и переездов. Это дает возможность довести сменную выработку на одну виноградоуборочную машину до 24 т за смену, то есть заменить ручной труд 25—30 постоянных рабочих.
