Технологический кризис в механизации виноградарства и возможные пути его преодоления

В. И. Попов
ГНУ ВНИИВиВ им. ЯМ. Потапенко Роесельхозакадемии
Отмечается кризисная ситуация, сложившаяся с механизацией технологических операций в виноградарстве РФ.
Обсуждаются возможные варианты преодоления кризиса на путях изменения и упрощения технологии возделывания винограда, а также использования унифицированных машин, предназначенных, в частности, для кустарниковых ягодников и питомниководства, созданных с использованием блочно-модульного принципа.
Виноградарство России к началу XXI столетия подошло с громоздкими, дорогостоящими, трудо-энергоемкими технологиями. Наблюдающаяся кризисная ситуация в виноградарстве обусловлена рядом негативных обстоятельств.
Во-первых, существенно отрицательную роль сыграли известные политические решения (1986,1991 гг.), что привело почти к трехкратному (2,8 раза) уменьшению площадей виноградников в России, снижению урожайности и валовых сборов, потери машиностроительной базы, старению техники технологического назначения. В сложившейся экономической и организационной ситуации проблематично, по крайней мере на ближайший обозримый период, восстановление былой технической оснащенности и энерговооруженности труда виноградарей. В производстве продолжается рост доли ручного труда, снижается эффективность отрасли.
Во-вторых, технологический кризис, можно полагать, носит системный характер, поскольку при общей недостаточности уровня механизации энергетические затраты весьма велики. Так, практикуемые в разных районах типовые технологии требуют энергетических затрат (с учетом общих производственных и инфраструктуры) в 2,5- 3,4 раза больше, чем международная квота 15 ГДж/га, планируемая для введения в с 2015-2020 гг. для стран производителей винограда [1, 2]. Только прямые затраты техногенной энергии на годовой цикл уходных работ за плодоносящими виноградниками в зависимости от культуры, схем посадок, формировок кустов, типа шпалер и используемых технологических комплексов машин, соотнесенных с системой содержания почвы и защитными мероприятиями [3], колеблются в пределах 116000-430000 МДж/га. Особенно энергоемкими являются расходуемые материалы - удобрения, пестициды (200-400 МДж/'кг), шпалерные опоры и проволока. Дорого оценивается работа механизаторов (43,4 МДж/ч), инженерно-технических работников (67,1 МДж/ч), да и производственных рабочих (III разряд - 1,256 МДж/ч, а с инфраструктурой - 29,7 МДж/ч).
Для уяснения сути технологического кризиса несколько более подробного освещения требуют вопросы содержания почв виноградников, поддержания их плодородия, а также защиты кустов и урожая от болезней и вредителей.
В силу природных условий основных районов возделывания винограда в России (высокие температуры, недостаток влаги в вегетационный период, преобладание тяжелосуглинистых и глинистых структурных черноземов) основу составляет содержание междурядий и рядов виноградников в состоянии черного пара. Ежегодное число проходов МТА по междурядьям (в зависимости от культуры), связанных только с обработкой почвы 7..8, защитных мероприятий 4..5, общее число проходов за вегетационный период 18..22. К ним с периодичностью 5-7 лет присоединяются проходы тяжелых агрегатов с операциями глубокого внесения полных доз минеральных удобрений (в корнеобитаемые горизонты почвы) и обновления плантажа (килиферование) с целью разрыхления подпахотного горизонта. При организующем значении шпалерно-рядового размещения виноградных кустов, проходы практически всех агрегатов выполняются по одному и тому же следу, с незначительным удалением (защитная зона) движетелей тракторов и опорных колес от корнештамбов. Число проходов при этом по междурядьям агрегатов нарастает на фоне изменения температурных и влажностных атмосферных факторов. В результате - движетелями тракторов и опорными колесами машин накатывается колея, а почвообрабатывающими рабочими органами наслаивается подошва. Из-за сжатия водоудерживающих капилляров, утяжеления почвы в ряду, колее и междурядье, увеличивается испарение влаги, падает водопоглощающая способность, ухудшается аэрация корне- обитаемых слоев почвы и снижается полезная влажность в глубоких неуплотненных подпочвенных слоях. По данным В.А. Бондарева [4], воздействия на почву антропогенных и атмосферных факторов максимума достигают в третьей декаде июля. Уплотнение почвы в ряду кустов достигает двухкратной величины, в колее - более чем 2,6- кратной величины, в межколейном пространстве междурядья - более чем 2,2-кратной величины от исходных ранневесенних показателей в ряду. При этом по всей ширине междурядья твердость почвы как бы «всплывает» к дневной поверхности, влажность пахотного горизонта (при общем ее недостатке) выравнивается, по колеям происходят разрывы почвы на глубину, в несколько раз превышающую пахотный горизонт. По данным [4], к ноябрю абсолютная величина этих максимумов снижается почти до майских параметров, т.е. динамика уплотнений напрямую связана с процессами диффузии влаги из почвы в атмосферу при нарастании температур и из атмосферы в почву при ее понижении на фоне все увеличивающегося, по мере вегетации, числа проходов МТА.
Налицо противоречие - стремление обеспечить корневой системе виноградных кустов в период их продуктивной жизни благоприятные водовоздушные условия (подавление конкурентов, уменьшение испарения, улучшение воздухообмена и водопоглощения) приводит к росту числа типов машин, используемых для реализации этих агро- приемов, увеличению расходов техногенной энергии, возрастанию отрицательного воздействия на почву и кусты антропогенных (машинных) факторов и даже деградации почв.
Это в равной мере относится и к агроприемам по поддержанию плодородия почв виноградников, когда периодическое глубокое строчное внесение полных доз минеральных удобрений или органо- минеральных смесей, ежегодных вегетационных подкормок в корне- обитаемые горизонты почв междурядий, в силу конструктивных особенностей рабочих органов этого назначения машин и принятых технологий внесения, серьезно травмируют корневую систему кустов (иногда с обрывом скелетных корней от корнештамбов), что не обеспечивает в первые два года ожидаемого эффекта - повышения урожайности [5].
Особенно неблагоприятно воздействие на почву машин, используемых для защиты виноградников от вредителей. Ежегодное число проходов опрыскивателей и опыливателей зависит от условий вегетационного периода и составляет 4-5, иногда до 7. При этом ранневесеннее искореняющее опрыскивание выполняется до распускания почек и проходит в большинстве случаев в условиях достаточно сильного увлажнения пахотного горизонта междурядий, когда почва не имеет достаточной несущей способности, что и вызывает сильную ее деформацию по следам колес агрегата. В системе защиты кустов и урожая от поражения милдью (оидиумом и серой гнилью), построенной на принципе предупреждения, после 1-го профилактического опрыскивания последующие выполняются после каждого теплого летнего дождя и не позднее трех дней после его выпадения, т.е. работа опрыскивателей проходит на фоне увлажненных почв виноградника с последующими от этого последствиями.
Результатом всех этих негативных воздействий стало снижение продуктивного периода жизни виноградников, что остро ставит вопрос о критическом пересмотре всех аспектов производства винограда, в первую очередь, систем содержания почвы и защиты урожая и кустов от болезней, уменьшения числа и по возможности типизацию систем ведения культуры, имея в виду в том числе снижение вариаций используемых технологий и технологических комплексов машин для их реализации (последние, по нашему мнению, нужно снизить на порядок), выбор наиболее подходящих для тех или иных условий сортов, формировок, схем питания (схем посадок) и оптимизацию конструкций шпалерных устройств, исходя из принципов минимизации потребления техногенной и живой энергии, снижения антропогенных нагрузок на почву, растения и окружающую среду.
Некоторые возможности для решения этой проблемы уже просматриваются.
В системе содержания и воспроизводства плодородия почв виноградников обсуждаются вопросы, связанные с частичным отказом от содержания почв виноградников в состоянии черного пара и систематического внесения доз удобрений [6,7]. Альтернативные приемы: посев озимых и яровых сидератов; кратковременное задернение междурядий овсяницами, клевером, эспорцетом и другими растениями, с глубоко проникающей корневой системой; внесение удобрений не ранее чем 6- 9-летними циклами; трехлетняя стабилизация источников фосфора и калия; возвращение части элементов питания путем измельчения обрезков лозы и оставления их в междурядьях для мульчирования почвы и полного отказа от обработок почвы [8, 9] на основе многолегнего залужения.
Уменьшение обработок почвы междурядий с оборотом пласта до двух раз за жизнь виноградника и сада [10], заменив ее рыхлением на глубину пахотного слоя, отказ от рыхления колеи с заменой на мульчирование ее почвой, взятой с боковых сторон [4], или щелевание уплотненных следов машин [6] - все эти мероприятия позволяют значительно сократить энергоемкость процессов содержания почв в виноградниках и садах, уменьшить техногенные нагрузки на почву и растения, снизить номенклатуру используемых машин и их типажи. В системе защиты урожая и виноградных кустов рекомендуются оптимизация системы на основе фитосанитарного и токсикологического мониторинга [11], использование адаптивной системы, менее токсичных пестицидов [12]. Что касается снижения техногенных воздействий, то предоставляется возможным на третий и последующие туры вернуться к использованию авиационной техники (например, относительно недорогой - мотодельтопланерной) при использовании современных препаратов, обеспечивающих супермалообъемные дозы погектарного расхода (5-7 кг/га) и высокую сменную производительность.
Для общего снижения номенклатуры, в первую очередь специализированных виноградниковых машин для возделывания плодоносящих и молодых виноградников, представляется необходимым выделить в первую очередь три их типа:

1. для почвообработки, достаточно энергоемкие и тяжелые;
2. машины для защиты насаждений;
3. для ухода за надземными органами виноградного куста.

Поскольку в виноградарстве наметилась некоторая стабилизация ширины междурядий, можно полагать, что в новых посадках преобладающими будут 2,5- или 3-метровые, преимущественно 3- метровые [13]. Это в системе почвообрабатывающих машин позволит значительно снизить материало- и энергоемкость машин, исключить некоторые операции, даст возможность избавиться от импортной тяговой энергетики, позволит перейти на повсеместное использование отечественных тракторов кл.З (ДТ-75М). Конструкции самих машин должны быть преимущественно блочно-модульными и унифицированными с плодовыми культурами, преимущественно с культурами кустарниковых ягодников (смородина, крыжовник, шиповник, малина
и др.), а также плодовыми питомниками и современными интенсивными культурами производства яблок на суперкарликах и колоновидных. Это позволит расширить масштабы применимости такой техники, а значит, сделает эти образцы машин более привлекательными для производства в промышленности. В равной мере это относится и к образцам техники для защиты винограда от болезней и вредителей.
Что касается специфических операций, присущих укрывной культуре винограда и ог которых пока нет возможности избавиться (укладка и укрытие кустов валом земли для защиты от зимних холодов и освобождение их от почвенного вала весной), то здесь для снижения техногенных воздействий на почву целесообразно применение двухрядной лозоукрывающей машины и блок-модуля рабочих органов к ней для распашки валов весной, что. обеспечивает применение качественно более высоких технологий: однофазной укрывки и отпашки кустов, что четырехкратно на отпашке укрывных валов снижает число проходов по междурядьям.
Для уходных за виноградными кустами машин базой (носителем) могло бы стать шасси самоходного виноградоуборочного комбайна КВУ-1 «Дон». Такие малоэнергоемкие операции, как чеканка, контурная обрезка кустов, шаблонная обрезка на заданной высоте со съемом верхушек, отделение лоз и рукавов от нижних шпалерных проволок перед укладкой и укрывкой кустов на зиму, вполне сопрягаются по техническим возможностям и энергоемкости с этим носителем. Некоторые технологические и конструктивные проработки, выполненные во ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко, позволили заключить о возможности осуществления и перспективности развития работ в этом направлении, причем, число возможных, к выполнению операций может быть расширено. Например, вполне может быть создан блок-модуль рециркуляционного опрыскивателя для ранневесеннего искореняющего опрыскивания виноградных кустов со снижением доз расходов пестицидов и потерь их на почву и др.
В институте прорабатывается вопрос о создании двухрядной почвообрабатывающей машины для укрывной культуры типа МПД-3 (2,5) и блок-модулей к ней для чизелевания и культивации за проход двух междурядий, а также прицепной вариант универсального виноградоуборочного комбайна, агрегатируемого с тракторами классов 1,4 и 2 для расширения типажа уборочных средств и производственных возможностей применения.
Литература

1. Корня В.И., Бондаренко С.Г. Энергосберегающие технологии производства винограда в XXI веке: Материалы междунар. науч.-практ. конф. «Садоводство и виноградарство 21 века». - Краснодар, 1999. - Ч. 4. Виноградарство. - С. 117-119.
2. Мисливский А.И., Серпуховитина К.А. Экономические и энергетические критерии оценки ведения виноградарства в XXI веке: Материалы междунар науч.-практ. конф. «Садоводство и виноградарство 21 века». - Краснодар. 1999. - Ч. 4. Виноградарство. - С. 120-122.
3. Чигрик П.П. Разработать технологические карты и уточнить систему машин для интенсивных технологий возделывания винограда: Отчет о НИР ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко. - Новочеркасск, 1997. - С. 22.
4. Бондарев В.А. Перспектива механико-технологического решения проблемы содержания почвы в многолетних насаждениях: Материалы междунар. науч.- практ. конф. «Садоводство и виноградарство 21 века». - Краснодар, 1999. - Ч. 5. Механизация и автоматизация производственных процессов в плодовом и виноградном подкомплексах. - С. 190-192.
5. Денисов Н.А. Результаты исследования способов обновления плантажа // Русский виноград. - Новочеркасск, 1970.-Т. 1(10). — С. 191-197.
6. Серпуховитина К.А. Научные основы и практические аспекты устойчивого виноградарства: Материалы междунар. науч.-практ. конф. «Проблемы устойчивого ведения виноградарства» / ГНУ ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко. Новочеркасск, 2004. - С. 17-26,
7. Серпуховитина К.А., Худовердов Э.Н., Чемулов А.Н. Проблема воспроизводства плодородия почв виноградников в обозримом периоде XXI столетия: Материалы междунар. науч.-практ. конф. «Садоводство и виноградарство 21 века». - Краснодар, 1999. - Ч. 4. Виноградарство. - С. 101-103.
8. Петров B.C. Органикобиологическая, знергоресурсосберегающая система содержания почвы на виноградниках: Материалы междунар. науч.-практ. конф. «Садоводство и виноградарство 21 века». - Краснодар, 1999. - Ч. 4. Виноградарство. - С. 112-113.
9. Петров B.C. Научные основы биологической системы содержания почвы на виноградниках: Монография / ГНУ ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко. - Новочеркасск, 2003.
10. Пронь А.С., Плахотин В.А., Попова В.П. Перспективы развития комгглексов машин для технологий восстановления плодородия почв в садах: Материалы междунар. науч.-практ. конф. «Садоводство и виноградарсгво 21 века». Краснодар, 1999. - Ч. 5. Механизация и автоматизация производственных процессов я плодовом и виноградном подкомплексах. - С. 209-210.
11. Агапова С.И. Оптимизированная система защиты виноградников от вредителей и болезггей на основе фитосанитарного мониторинга: Материалы междунар. науч.-практ. конф. «Садоводство и виноградарство 21 века». - Краснодар, 1999. - Ч. 4. Виноградарство. - С. 126-127.
12. Талаш Л.И., Юрченко Е.Г., Дубинская Т.В., Мисливский А.И. Стратегия и тактика защиты виноградников XXI века: Материалы междунар. науч.-практ. конф. «Садоводство и виноградарство 21 века». - Краснодар, 1999. - Ч. 5. Защита плодовых и ягодных культур. - С. 123-125.
13. Гусейнов Ш.Н. и др. Перспективные способы возделывания винограда в РФ индустриального, интенсивного и суперинтенсивного типов: Материалы междунар. науч.-практ. конф. «Сздоводство и виноградарство 21 века». - Краснодар, 1999, - Ч. 4. Виноградарство. - С. 87-89.
14. Дедович В.П. Перспективы использования двухрядной машины для укрывки и отпашки виноградных кустов; Материалы междунар. науч.-практ. конф. «Садоводство и виноградарство 21 века». - Краснодар, 1999. - Ч. 5. Механизация и автоматизация производственных процессов в плодовом и виноградном подкомплексах. - С. 199-200.
15. Попов В.И. Перспективы использования комбайновой уборки урожая технических сортов винограда в условиях многообразия форм хозяйствования: Материалы междунар. науч.-практ. конф. «Садоводство и виноградарство 21 века». - Краснодар, 1999. - Ч. 5. Механизация и автоматизация производственных процессов в плодовом и виноградном подкомплексах. - С. 224-225.
16. Попов В.И. Проблемы и задачи механизации при обеспечении устойчивого производства винограда: Материалы междунар. науч.-практ. конф. «Проблемы устойчивого ведения виноградарства» / ГНУ ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко. - Новочеркасск, 2004. - С. 175-180.
17. Талаш А.И, Адаптивно-интегрированная система защиты винограда и ее роль в стабилизации отрасли: Материалы междунар. науч.-практ. конф. «Проблемы устойчивого ведения виноградарства» / ГНУ ВНИИВиВ им Я.И. Потапенко. - Новочеркасск, 2004. - С. 162-165.
18. Цымбал А.А. Перспективы создания сменно-модульных агрегатов для интегрированного садоводства: Материалы междунар. науч.-практ. конф. «Садоводство и виноградарство 21 века». - Краснодар, 1999. - Ч. 5. - Механизация и автоматизация производственных процессов в плодовом и виноградном подкомплексах. - С. 219-223.

По материалам научно-практической конференции «Адаптивное ведение виноградарства (селекция, питомниководство, технологии возделывания, виноделие)», г. Новочеркасск, 19-23 апр. 2004 г.