УДК 634.8:631.3.17
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОСТИЖЕНИЯ ПОЛЕВОДСТВА В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ ВИНОГРАДАРСТВА
В. И. Попов
ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия им. Я.И. Потапенко Россельхозакадемии, г. Новочеркасск, Россия
Показано, что разработанные и широко применяемые в полеводстве технические средства для прецизионных технологий могут быть с успехом использованы в производственных технологиях виноградарства.
Если хозяйство заинтересовано во внедрении прецизионных методов работы, то в качестве первого шага следует организовать тщательное обследование агрофона. Цель этого обследования - получение информации о реальном состоянии насаждений и почвы, и о том, насколько велики различия в урожайности по отдельным малоразмерным участкам (клеткам) поля. Только так можно предварительно оценить экономическую осмысленность внедрения прецизионных технологий.
Предпосылкой для анализа малоразмерных участков на крупных полях является использование системы глобального позиционирования (СПГ; английское -GPS), которая позволяет с высокой точностью определять конфигурацию полей и местонахождение агротехники или измерительных устройств. Использование СГП позволяет достаточно точно разграничить на поле участки различные по своим характеристикам, поскольку результаты анализа участков дополняются сведениями о точном месте получения информации.
Наиболее доступными для отрасли являются технические средства для почвенных обследований. При выборе участков под виноградник и их оконтуривании приемлемо использовать системы GPS «NAVSTAR» или отечественной «ГЛОНАС» и при подключении к специальным корректировочным сигналам DPS «EGNOS», дающим точность до 1 м (бесплатно), можно достичь приемлемых результатов без какой-либо последующей коррекции.
Для контактных методов агрохимического обследования выбранных под виноградник полей применимы автоматизированные пробоотборники фирм Agricon, Nietfild, Precizion, Technologies, они позволяют отобрать образцы с глубин до 120 см. Мобильные аппаратно-программные комплексы для отбора почвенных проб и обмера полей включают автомобиль (колесный трактор), автоматический пробоотборник, датчик GPS, бортовой компьютер и программное обеспечение.
При работе в системе точного земледелия на старопахотных землях пробы берутся в точках, выбранных с учетом почвенных карт, карт рельефа и урожайности. В результате после обработки и анализа образцов получают карты агрохимических свойств почвы или карты гумуса, отражающие изменчивость параметров плодородия внутри одного поля.
Для оперативной оценки агрохимических свойств почвы и корректировки доз удобрений, вносимых в подкормки, могут быть использованы портативные переносные лаборатории. Они позволяют определять следующие свойства почв: содержание органики, азота, фосфора, калия, кальция, магния, серы, меди, железа, марганца, цинка, хлоридов, реакцию почвы (рН), степень засоленности и химической загрязненности и проч. На российском рынке имеются в продаже портативные лаборатории американской фирмы La Motte с различным набором возможных анализов почв серий AST, STN, SCL, MN, тест-наборы для колориметрии и титрометрии, тест-полоски. Есть и немецкая мобильная система для фотометрического определения содержания в почвенных образцах азота, фосфора и калия - LAK-700. В нее входят: фотометр LASA AGRO 100 Mobil, наборы пипеток, подставка для кювет, три таймера, 5 упаковок основных реактивов и прочный алюминиевый кейс.
Представлены в продаже карманные рН-метры (рН-Tracer) и портативная лаборатория «Пчелка-Р» для комплексного обследования химической загрязненности почв [1].
Стоимость определения набора агрохимических параметров для одной точки поля, включая отбор почвообразцов, составляет около 1000 руб. и более, а интенсивность агрохимических обследований почв виноградников при «точном земледелии» резко возрастает. Эти обстоятельства ставят перед руководителями хозяйств вопрос о целесообразности выполнения этих работ сторонними организациями. Поскольку цена мобильного комплекса для агрохимических обследований колеблется от 355 тыс. до 1 млн руб ( пробоотборник, датчик GPS, бортовой компьютер), а агрохимлаборатория для стационарных исследований почвенных образцов с набором реактивов, примерно на 70 тыс. анализов стоит около 2,7 млн руб, то для производственных объединений с общей площадью виноградников и садов более 2,0-2,5 тыс.га может оказаться целесообразным приобретение собственного оборудования для проведения полного цикла агрохимических исследований. При этом следует отметить, что рентабельность изысканий возрастает с уменьшением элементарного участка, на который вносят одну норму удобрения.
Внесение заправочных доз минеральных удобрений на поля перед поднятием плантажа, в первую очередь фосфора и калия, может быть выполнено разбрасывателями фирмы «RAUCH» с шириной захвата 24-36 м. Модели разбрасывателей этой фирмы обеспечивают дифференцированное распределение удобрений или других сыпучих реагентов (известь, гипс) на поле, поскольку оборудованы устройствами GPS и автоматами изменения подачи удобрений. Но они эксплуатируются с системами параллельного вождения трактора, для которых точность сигналов DGPS - «EGNOS» недостаточна и требуется переход на сигналы DGPS, например, «Omnistar НР» или «John Deere SF2", обеспечивающие точность вождения тракторного агрегата 5-10 см. Эти сигналы уже платные и стоят на рынке около 1000 евро в год.
На операции подъема плантажа при использовании двухкорпусных плугов фирм «Грегуар-Бессон» или «Лемкен» могут быть использованы системы параллельного вождения агрегатов по краю невспаханного поля «Furchenscout» или «Pulat System R on-land», обеспечивающие гладкую вспашку (без свальных гребней и развальных борозд) и защиту подпахатного горизонта почвы от уплотнения, а для первого прохода по заданному курсу - прибор индикатор «Jsagri» (КПК плюс приемник сигналов DGPS), установленный на тяговый трактор.
При высадке укороченных саженцев или выращенных в горшочках можно использовать однорядную посадочную машину фирмы «Clemens» с лазерным управлением. Она обеспечивает посадку на глубину до 35 см с шагом растений в ряду от 0,35 до 2,05 м, производительностью 1200-1800 шт/час.
На промышленных виноградниках, в силу специфики организации насаждений, необходимость применения систем автоматизации управления машинно-тракторным агрегатами и самоходными машинами остается пока проблематичной. На отечественных тяговых тракторах классов 1,4; 2,0 и 3,0 с мощностью двигателей 40,4-66,2 кВт системы автоматизации управления двигателями и трансмиссией, а также системы GPS, серийно пока не устанавливаются. Однако в перспективе можно полагать целесообразным оснащение тракторов и самоходных машин (виноградоуборочных комбайнов) навигационными ассистентами, компьютерами и GPS приемниками, что позволило бы совместно с установкой и использованием корректировочных RTK станций обеспечить точное центрирование машинно-тракторных агрегатов по оси ряда или над осью ряда при рабочем ходе, увеличить полноту обработки междурядий, увеличить рабочие скорости машин и автоматизировать маневрирование на разворотных полосах.
Перспективными для применения в виноградарстве представляются активные сенсоры, например, ALS фирмы «Яра» [2] и оптические дистанционные тестеры с искусственной подсветкой ARS [3]. Поскольку их работа основана на отраженных от хлорофиллосодержащей листо-стебельной массы излучениях, следовало бы детально изучить возможности их применения на операциях по защите насаждений от болезней и, в первую очередь, против милдью и оидиума.
Надежду на положительный результат дает работа, выполненная во ВНИИ генетики и селекции плодовых растений им. И.В. Мичурина по лазерному анализу микроструктуры тканей здоровых и больных листьев. Исследователи установили, что при взаимодействии монохроматического света с хлорофиллосодержащими тканями растений происходит динамическое изменение амплитудно-фазовых характеристик рассеянного излучения, что позволяет использовать это явление в диагностических целях [4]. Что касается техники для практической реализации метода, то на отечественном рынке уже имеются образцы опрыскивателей, оснащенных бортовыми компьютерами и автоматически регулирующей аппаратурой, например, опрыскиватель Hardi «Зенит 321-АГ 820» фирмы «Интерос» (г.Азов). Применение устройств типа активного сенсора ALS и ARS-тестера позволило бы внедрить автоматизированную систему дифференцированной защиты виноградников.
Литература
- Воронков, В. Зачем и как анализировать состав почвы. Методы и оборудование для агрохимического обследования почв / В.Воронков, С.Шишов // Новое сельское хозяйство,- М,- 2008,- № 2,- С.54-59.
- Ляйтхольд, П. Электронный помощник тракториста (прецизионное земледелие: внесение удобрений) / П. Ляйтхольд, С. Олексенко //Новое сельское хозяйство. - М -2007,-К» 1,- С.112-115.
- Сурин, В.Г. Бесконтактный экспресс-метод измерения фитомассы и влажности травостоя оптическим тестером / В.Г. Сурин, Э.В. Кувалдин, B.C. Зубец //Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. -М. -2008,- № б,- С. 60-63.
- Применение эффекта фотоиндуцированной изменчивости оптических свойств хлорофиллосодержаших тканей для диагностики функционального состояния растений / И.Ф. Бородин [и др.]// Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. - М.- 2008,- № 5. -С. 62-65.
По материалам Международной научно-практической конференции "Научно-прикладные аспекты развития виноградарства и виноделия на современном этапе" - Новочеркасск, ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко, 2009
