Научные принципы формирования биологизированной технологии возделывания картофеля

РАЗДЕЛ III ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА МЕХАНИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА

НАУЧНЫЕ ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ БИОЛОГИЗИРОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ

ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ

Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) -филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия

Разработаны научные принципы формирования рациональной структуры технологических приемов обработки почвы и ухода за растениями в биологизированной технологии возделывания картофеля. С целью проверки указанных научных принципов и разработки алгоритма формирования рациональной структуры проведены экспериментальные исследования зависимости показателей почвенного состояния и урожайности картофеля от вариантного состава технологических приемов обработки почвы и ухода за посадками картофеля. В качестве критериев эффективности приняты влажность, твердость и температура почвы, а также биологическая урожайность картофеля. Получены экспериментальные данные по указанной номенклатуре критериев в следующие сроки вегетационного периода: до начала полевых работ (14.05.2018г.); после предпосадочной подготовки почвы (28.05.2018г.); после посадки картофеля (14.06.2018г.); после смыкания ботвы (27.06.2018г.); в период цветения картофеля (11.07.2018г.); в период налива клубней нового урожая (28.07.2018г.). Измерение параметров почвенного состояния гребневой поверхности посадок картофеля выполнялось на опытных делянках в зоне клубнеобразования. Методика определения показателей в соответствии с ГОСТ 20915-2011 «Испытания сельскохозяйственной техники. Методы определения условий испытаний». В зависимости от используемых операций (приемов) основной обработки почвы и ухода за посадками влажность почвы изменялась от 19 до 31%, твердость - от 1,4 до 3,1 МПа, температура - от 13,3 до 19,6 С°, урожайность картофеля - от 16,5 до 28,8 т/га. На основе полученных эмпирических зависимостей показателей почвенного состояния и урожайности картофеля при различных вариантах технологических приемов обработки почвы и ухода за посадками построен алгоритм формирования рациональной структуры технологических процессов обработки почвы и ухода за растениями в биологизированных (органических) технологиях возделывания картофеля. Разработанные научные принципы и алгоритм формирования рациональной структуры технологических приемов обработки почвы и ухода за растениями в биологизированных (органических) технологиях возделывания сельскохозяйственных культур являются элементом цифрового органического земледелия и могут быть использованы при проектировании интеллектуальных машинных технологий производства органической сельскохозяйственной продукции в конкретных хозяйственных условиях.

Ключевые слова: картофель, органическая технология, обработка почвы, уход за посадками, структура технологических процессов, научные принципы, алгоритм формирования рациональной структуры.

Для цитирования: Максимов Д.А., Устроев А.А. Научные принципы формирования биологизированной технологии возделывания картофеля // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2019. № 1(98).

УДК: 631.4:631.147

DOI 10.24411/0131-5226-2019-10124

Д.А. Максимов, канд. техн. наук;

А.А. Устроев, канд. техн. наук

С.82-93

SCIENTIFIC PRINCIPLES TO FORM A BIOLOGY-BASED POTATO CULTIVATION

TECHNOLOGY

D.A. Maksimov, Cand. Sc

Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production - branch of FSAC VIM, Saint Petersburg, Russia

Scientific principles to create a rational structure of technological methods of tillage and crop tending in the biology-based potato cultivation technology were developed. With the aim to verify these principles and to develop an algorithm for their rational structure formation, an experimental study was performed, the correlation between the indicators of the soil state and potato yield and various technological methods of soil tillage and potato plantation tending was determined. The efficiency criteria were soil moisture content, temperature and penetration index as well as the biological yield of potato. The experimental data by these criteria were obtained on the following dates of the vegetation period: before the field work start (14.05. 2018); after the pre-planting soil cultivation (28.05.2018); after potato planting (14. 06.2018); after the canopy closure (27.06.2018); during the potato flowering (11.07.2018); and during the novel potato tuber filling (28. 07.2018). The soil parameters on the ridges of potato plantations were measured on experimental plots in the zone of tuber formation according to the State Standard GOST 20915-2011 "Testing of agricultural tractors and machines. Procedure for determination of test conditions". Depending on applied operations (techniques) of primary soil tillage and plantation tending, the soil moisture varied from 19 to 31%, the penetration index - from 1.4 to 3.1 MPa, the soil temperature - from 13.3 to 19.6 С°, and the potato yield - from 16.5 to 28.8 t / ha. Based on the obtained empirical dependencies of soil indicators and potato yields under different variants of soil tillage and plantation tending, an algorithm was developed to form the rational structure of technological processes of soil tillage and plantation tending in the biology-based (organic) potato cultivation technologies. Developed scientific principles and algorithm are the basic element of the scientific foundations of digital organic farming; they allow designing the intelligent machine technologies for organic farming in specific farm conditions.

Key words: potato, organic technology, soil tillage, plantation tending, structure of technological processes, scientific principles, algorithm of rational structure formation.

For citation: Maksimov D.A., Ustroev A.A. Scientific principles to form a biology-based potato cultivation technology.Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2019. 1

Введение продовольствия, снижение технологических

В стратегии научно-технологического рисков в агропромышленном комплексе;

развития Российской Федерации одними из - возрастание антропогенных нагрузок на

наиболее значимых больших вызовов с окружающую среду до масштабов,

точки зрения научно-технологического угрожающих воспроизводству природных

развития Российской Федерации ресурсов, и связанный с их неэффективным

обозначены: использованием рост рисков для жизни и

- потребность в обеспечении здоровья граждан.

продовольственной безопасности и Стоит задача перехода к передовым

продовольственной независимости России, цифровым, интеллектуальным

конкурентоспособности отечественной производственным технологиям,

продукции на мировых рынках роботизированным системам, к

83

высокопродуктивному и экологически чистому агропроизводству, разработке и внедрению систем рационального применения средств химической и биологической защиты

сельскохозяйственных растений и животных, созданию безопасных и качественных, в том числе функциональных, продуктов питания.

Экологизация сельскохозяйственного производства осуществляется путем формирования агроэкосистем и

агроландшафтов с более полным использованием естественных процессов, большей замкнутости биогеохимических циклов. Данная адаптивная стратегия имеет ориентир на сохранение окружающей среды, обеспечение населения

высококачественными продуктами питания, всемерное снижение затрат исчерпаемых ресурсов на каждую дополнительную единицу продукции. В эти рамки вписывается и органическое земледелие, которое может существовать параллельно с интенсивным производством, и на развитие которого в последнее время все большее внимание обращают как потребители, так руководители различных уровней

Принципы органического производства сельскохозяйственной продукции

предусматривают восстановление

естественного плодородия почвы и использование новых, инновационных природоподобных технологий, которые не наносят урон окружающему миру, а существуют с ним в гармонии и позволяют восстановить нарушенный человеком баланс между биосферой и техносферой.

Возрастает роль эффективного управления технологическими приемами и процессами. Основной проблемой организации эффективного производства становится обеспечение высокой

производительности в оптимальные агротехнические сроки с высокой точностью

и минимальными затратами материально-технических и энергетических ресурсов.

Для решения данной проблемы необходима разработка информационной (экспертной) системы, которая организует сбор, обработку данных и выработку управленческих решений, что в свою очередь требует наличия соответствующих моделей технологических приемов, процессов, методов и способов их управлением, в том числе на основе самонастраивающихся технических средств, исполняющих часть интеллектуальных функций человека. Реализация данного подхода позволит перейти

сельскохозяйственному производству на новый технологический уклад, реализующий принципы «Smart Farming» - «Умное сельское хозяйство».

Органическое производство

сельскохозяйственной продукции - это перспективное направление сельского хозяйства, требующее использование современных, биологизированных

агротехнологий построенных на основе синтеза последних достижений

биологической и инженерной науки, адаптированных к местным условиям [1]. Однако, научно обоснованных

отечественных рекомендаций по построению машинных технологий органического производства сельскохозяйственной

продукции до настоящего времени не предложено.

Сельхозпроизводителям требуются комплексные машинные технологии органического производства

сельскохозяйственной продукции,

адаптированные к местным условиям и включающие в себя весь спектр необходимых биопрепаратов, а также рациональную структуру технологических операций (приёмов) обработки почвы и ухода за растениями.

С целью формирования подобных технологий в ИАЭП, совместно с СПбГАУ с 2016 года проводятся комплексные исследования технологических процессов возделывания сельскохозяйственных

культур в полевом севообороте органического земледелия [2]. Работа в этом направлении сориентирована на

многолетнюю перспективу с разработкой технологических решений для целого севооборота.

В настоящей работе представлены результаты экспериментальных

исследований технологических процессов обработки почвы и ухода за растениями в биологизированных

технологиях возделывания картофеля, а также разработанные на их основе научные принципы и алгоритм формирования их рациональной структуры.

Материалы и методы

Научные принципы формирования рациональной структуры технологических приемов обработки почвы и ухода за растениями в биологизированных

(органических) технологиях возделывания сельскохозяйственных культур разработаны на основе общего принципа органического земледелия, заключающегося в достижении высокой продуктивности

сельскохозяйственных растений за счет полного использования биологического потенциала сорта возделываемых культур путем регулирования физических, физико-химических и биологических процессов в агроэкосистеме, проведения борьбы с болезнями, вредителями и сорняками с использованием биологических препаратов, а также технологическими приемами, не наносящими вред окружающей среде, обеспечения восстановления естественного плодородия почвы [3]. Исходя из этого, можно выделить следующие принципы.

Принцип технологической

рациональности. Рациональная система

обработки почвы и ухода за растениями должна обеспечивать создание мощного культурного слоя почвы в зоне развития корневой системы растений, поддержание в нем благоприятного для растений теплового, водно-воздушного и питательного режима на протяжении всего периода вегетации, обеспечивающих максимальную реализацию потенциала сорта по продуктивности и качеству [4,5].

Принцип экологической безопасности. Рациональная система обработки почвы и ухода за растениями должна обеспечивать возделывание сельскохозяйственных

культур без применения удобрений и средств защиты растений от болезней вредителей и сорняков химического происхождения, а также снижение антропогенной нагрузки на почву и минимизацию эрозийных процессов.

Принцип энергосбережения.

Рациональная система обработки почвы и ухода за растениями должна включать наименьшее количество технологических операций и предусматривать использование новых технических средств с оптимальными конструктивно-технологическими параметрами и режимами работы.

С целью проверки научных принципов и разработки алгоритма формирования структуры технологических процессов обработки почвы и ухода за посадками картофеля проведены экспериментальные исследования влияния различного вариантного состава технологических операций (приемов) указанных

технологических процессов на показатели их эффективности [6].

Методы исследований - проведение и анализ результатов активного эксперимента по оценке влияния элементов машинной органической агротехнологии на

продуктивность и экологическое состояние агроэкосистемы возделывания картофеля в полевом севообороте органического земледелия.

Экспериментальные исследования

проводились на опытной станции ИАЭП на отдельном участке опытного поля, являющемся продолжением участка под картофелем в полевом севообороте органического земледелия. Картофель возделывался на гребнях с шириной междурядий 70 см. Сорт Удача (элита), районированный для условий

Ленинградской области.

Возделывание картофеля проводилось без использования компостов, но с применением биологических защитно-стимулирующих препаратов.

Схема проведения полевого опыта по исследованию влияния различного вариантного состава технологических операций процессов обработки почвы и ухода за растениями на показатели эффективности указанных технологических процессов представлена в таблице 1.

Таблица 1

Схема опыта по исследованию технологических процессов обработки почвы и

ухода за посадками картофеля

№ варианта Варианты технологических процессов и операций

Предпосадочная обработка почвы Уход за посадками

1 Минимальная обработка почвы (закрытие влаги) Довсходовое боронование + окучивание с боронованием + окучивание

2 Глубокое рыхление междурядий с довсходовым боронованием + окучивание с боронованием + окучивание

3 Культивация (закрытие влаги) + глубокое безотвальное рыхление + культивация Довсходовое боронование + окучивание с боронованием + окучивание

4 Глубокое рыхление междурядий с довсходовым боронованием + окучивание с боронованием + окучивание

5 Культивация (закрытие влаги) + отвальная вспашка + культивация Довсходовое боронование + окучивание с боронованием + окучивание

6 Глубокое рыхление междурядий с довсходовым боронованием + окучивание с боронованием + окучивание

Операция глубокого рыхления междурядий с довсходовым боронованием осуществлялась с использованием разработанного в 2017 году экспериментального пропашного

культиватора - глубокорыхлителя [7,8,9].

Для оценки почвенного состояния в вариантах опыта использованы следующие показатели: влажность почвы W, %; твердость почвы R, Мпа; температура почвы Т, °С.

Для оценки эффективности технологии в целом при различном вариантном составе

технологических операций принят показатель биологической урожайности картофеля, т/га.

Оценка параметров почвенного состояния выполнялась в следующие периоды:

до начала полевых работ (14.05.2018г.); после предпосадочной подготовки почвы (28.05.2018г.);

после посадки картофеля (14.06.2018г.); после смыкания ботвы (27.06.2018г.); в период цветения картофеля (11.07.2018г.);

в период налива клубней нового урожая

Технологии и технические средства механизированного производства продукции _растениеводства и животноводства_

Измерение параметров почвенного состояния гребневой поверхности посадок картофеля выполнялось на опытных делянках в зоне клубнеобразования. Методика определения показателей в соответствии с ГОСТ 20915-2011 «Испытания сельскохозяйственной техники. Методы определения условий испытаний». Для определения твердости почвы использовался пенетроллогер Eijkelkamp.

Статистический анализ

экспериментальных данных проводился с использованием программных пакетов MS Excel и STATISTICA 12 [10].

Результаты и обсуждения

Результаты экспериментальных

исследований по влиянию различных вариантов технологических операций обработки почвы и ухода за растениями на показатели эффективности указанных технологических процессов (параметры почвенного состояния) представлены на рисунках 1 и 2.

Рис. 1. Динамика влажности почвы в исследуемых вариантах технологических процессов

Рис. 2. Динамика твердости почвы в

исследуемых вариантах технологических процессов

Наименование исследуемых вариантов технологических приемов, представленных на рисунках 1, 2 и 3:

Минимальная обработка почвы.

Минимальная обработка почвы + глубокое рыхление междурядий.

Безотвальная обработка почвы.

Безотвальная обработка почвы + глубокое рыхление междурядий.

Отвальная вспашка.

Отвальная вспашка + глубокое рыхление междурядий.

Средние значения урожайности для указанных схем технологических процессов обработки почвы и ухода за растениями составили: в варианте 1 - 24,6т/га; в варианте 2 - 24,8т/га; в варианте 3 - 28,8т/га; в варианте 4 - 28,8т/га; в варианте 5 -16,5т/га; в варианте 6 - 19,6т/га. График изменения урожайности картофеля в зависимости от технологических приемов обработки почвы представлен на рисунке 3.

Рис. 3. График изменения урожайности картофеля в зависимости от технологических приемов обработки почвы

В результате анализа полученных экспериментальных данных установлены следующие закономерности.

Влажность почвы в процессе вегетации картофеля в вариантах минимальной и безотвальной обработки почвы изменялась в пределах от 26 до 28%, что является оптимальным для развития растений [11]. Глубокое рыхление междурядий

способствовало снижению избыточной влажности почвы в варианте безотвальной основной обработки почвы с 31,1% до 28,8%. Значительное снижение важности почвы (до 20%) наблюдалось в варианте отвальной основной обработки почвы, что является недостаточным для нормального формирования нового урожая.

Твердость почвы в вариантах безотвальной и отвальной основной обработки почвы изменялась в пределах от 1,4 до 2,0 МПа, что соответствует зоне нормального уплотнения. При этом применение операций глубокого рыхления междурядий при уходе за посадками способствовало снижению твердости почвы на 0,2.. ,0,5МПа. Твердость почвы в варианте минимальной основной обработки почвы доходила до 3,2МПа, что соответствовало зоне сильного уплотнения. Применение операции глубокого рыхления междурядий при этом привело к снижению этого показателя до 2,5МПа.

Наибольшая урожайность (28,8т/га) получена при безотвальной основной

обработке почв, при этом глубокое рыхление междурядий несущественно влияет на изменение урожайности. Следует отметить достаточно высокую урожайность (24,8т га) при минимальной основной обработке почвы, отсутствие затрат на основную обработку почвы при этом свидетельствует о наибольшей предпочтительности этого варианта. Резкое снижение урожайности (до 16,5т/га) наблюдается при отвальной основной обработке почвы, это объясняется недостаточным количеством влаги в вегетационный период развития растений. Использование операции глубокого рыхления междурядий при этом повысило урожайность картофеля до 19,6 т га.

Система подготовки почвы под посадку картофеля и последующего ухода за посадками во многом определяет условия его развития, устойчивость к воздействию неблагоприятных погодных условий и последующую урожайность данной культуры. Как правило на полях, обработка которых осуществляется по традиционной технологии на глубине, начиная с отметки 25 см и глубже, присутствует значительное уплотнение почвы, которое сдерживает развитие корневой системы растений и свободное перемещение влаги. Для устранения уплотнения дна обрабатываемого слоя почвы необходимо формирование рациональной структуры технологических приемов ее основной, предпосадочной и междурядной обработки.

Основными показателями,

характеризующими уплотнение почвы, являются ее твердость и плотность. Как показали проведенные ранее нами исследования [12] существует тесная корреляционная связь между показателями твердости и плотности почвы. В этой связи формирование рациональной структуры технологических приемов обработки почвы и ухода за растениями проводим по критерию твердости почвы.

На основе полученных эмпирических зависимостей показателей почвенного состояния и урожайности картофеля при различных вариантах технологических операций обработки почвы и ухода за посадками построен алгоритм

формирования рациональной структуры технологических приемов обработки почвы и ухода за растениями в биологизированных (органических) технологиях возделывания картофеля (рис. 4).

Рис. 4. Алгоритм формирования рациональной структуры технологических приемов обработки почвы и ухода за растениями в биологизированных (органических) технологиях возделывания

картофеля

Разработана методика определения твердости почвы на этапах выбора приемов ее обработки, основные положения которой сводятся к следующему.

В качестве оценочного показателя твердости почвы для определенного участка поля принимается его среднее значение. В

результате проведенных нами

экспериментальных исследований

обоснована величина шага измерения твердости почвы на участке [13]. Установлено, что максимально допустимый шаг измерения твердости почвы для средне-суглинистых дерново-подзолистых почв,

характерных для Северо-Западного региона РФ, обеспечивающий статистическую достоверность среднего значения составляет не более 14 м.

Твердость почвы с рекомендуемым шагом определяется по диагонали обрабатываемого участка с использованием доступных измерительных систем [14].

В качестве наиболее рациональной измерительной системы твердости почвы может быть рекомендован пенетроллогер Eijkelkamp.

Выводы

Разработанные научные принципы и алгоритм формирования рациональной структуры технологических приемов обработки почвы и ухода за растениями в биологизированных

технологиях возделывания

сельскохозяйственных культур являются

элементом цифровых технологий

органического земледелия и могут быть использованы при проектировании интеллектуальных машинных технологий органического производства

сельскохозяйственной продукции в конкретных хозяйственных условиях.

Использование эффективных

биологизированных машинных технологий при органическом производстве

сельскохозяйственной продукции

обеспечивает урожайность, сопоставимую с имеющейся в интенсивных технологиях, при снижении негативного воздействия на окружающую среду, а так же сокращает затраты на их производство, что позволяет оптимизировать себестоимость продукции органического производства и приблизить ее рыночную цену к цене продукции интенсивного производства.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Хухта Харри, В.Б. Минин Основные принципы органического сельского хозяйства. СПб - Миккели: АСПИРСТ, 2014, 40с.:ил.

2. Максимов Д.А., Минин В.Б., Мельников С.П., Устроев А.А., Логинов Г.А., Мбайхолойел Э. Экспериментальные исследования по возделыванию картофеля в соответствии с требованиями органического земледелия Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2017. № 93. С. 34-43.

3. Минин В.Б., Максимов Д.А., Устроев А.А., Мбайхолойель Э. Системный подход к технологическому обеспечению развития органического земледелия Экологически устойчивое земледелие: состояние, проблемы и пути их решения: Сб. науч. тр. Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. ВНИИОУ - филиал ФГБНУ

«Верхневолжский ФАНЦ». Иваново: ПресСто, 2018. С. 331-338.

4. А.Б. Калинин, А.А. Устроев, П.П. Кудрявцев, И.З. Теплинский. Влияние способов обработки посадок картофеля на физические параметры почвенного состояния в корнеобитаемом слое развития растений Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2018. № 1(94). С. 105-112.

5. Kalinin A., Teplinsky I., Ustroev A. Substantiation of tillage methods aimed at rational usage of water resources. Proc. 17th Int. Sci. Conf. "Engineering for Rural Development". Jelgava. 2018. Vol. 17: 392 -399.

6. Устроев А.А., Калинин А.Б., Мурзаев Е.А. Оценка эффективности технологических операций в процессах основной обработки почвы и ухода за посадками в органической технологии возделывания картофеля

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2018. № 3 (96). С. 66-73.

7. Патент РФ № 2016126618, 01.07.2016. Калинин А.Б., Теплинский И.З., Устроев А.А., Кудрявцев П.П. Секция рабочих органов пропашного культиватора-гребнеобразователя// Патент России №169780. 2017. Бюл. №10.

8. Устроев А.А., Калинин А.Б., Логинов Г.А., Кудрявцев П.П. Оценка эффективности операции глубокого рыхления междурядий при возделывании картофеля в органическом земледелии Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2017. № 93. С. 43-47.

9. Устроев А.А., Калинин А.Б., Кудрявцев П.П. Исследование пропашного культиватора - глубокорыхлителя для обработки посадок картофеля в органическом земледелии Техника и оборудование для села 2018. №6. С. 22-24.

10. Валге А.М. Использование систем Excel и Mathcad при проведении исследований по

механизации сельскохозяйственного

производства (Методическое пособие) / Валге А.М., ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии. СПб, 2013. 200 с.

11. Шпаар Д., Быкин А., Дрегер Д. и др. Картофель / Мн.: ЧУП "Орех", 2004, 465с.

12. Кудрявцев П.П. Методы и средства оперативной оценки плотности сложения почвы при мониторинге работы почвообрабатывающих агрегатов // АПК России. 2016. Том 23. №4. С. 836 - 840.

13. Калинин А.Б., Устроев А.А., Кудрявцев П.П. Обоснование шага измерения твердости дерново-подзолистых почв при проведении картографирования в технологиях точного земледелия // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2018. № 1(94). С. 112 - 117.

14. Устроев А.А., Калинин А.Б., Мурзаев Е.А. Анализ цифровых измерительных систем для определения параметров почвенного состояния Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2018. №4(97). С. 19 - 28.

REFERENCES

1. Huhta Harri, Minin V.B. Osnovnye printsipy organicheskogo sel'skogo khozyaistva [Basic principles of organic farming]. Saint Petersburg-Mikkeli: ASPIRST, 2014: 40.

2. Maksimov D.A., Minin V.B., Mel'nikov S.P., Ustroev A.A., Loginov G.A., E. Mbaikholoiel. Eksperimental'nye issledovaniya po vozdelyvaniyu kartofelya v sootvetstvii s trebovaniyami organicheskogo zemledeliya [Experimental studies on potatoes cultivation under requirements of organic farming]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2017. No. 4

3. Minin V.B., Maksimov D.A., Ustroev A.A., Mbaikholoiel' E. Sistemnyi podkhod k tekhnologicheskomu obespecheniyu razvitiya organicheskogo zemledeliya [A systematic approach to technological development of organic agriculture]. "Environmentally sustainable agriculture: state, problems and ways to solve them". Proc. Rus. Sc. Prac. Conf. Ivanovo: PresSto. 2018: 331-338. (In Russian) Effect of tillage techniques of potato plantations on physical parameters of soil in the root habitable layer

4. Kalinin A.B., Ustroev A.A., Kudryavtsev P.P., Teplinskii I.Z. Vliyanie sposobov obrabotki posadok kartofelya na fizicheskie parametry pochvennogo sostoyaniya v

korneobitaemom sloe razvitiya rastenii [Effect of tillage techniques of potato plantations on physical parameters of soil in the root habitable laye]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2018. No. 94: 105-112.

5. Kalinin A., Teplinsky I., Ustroev A. Substantiation of tillage methods aimed at rational usage of water resources. Proc. 17th Int. Sci. Conf. "Engineering for Rural Development". Jelgava. 2018. Vol. 17: 392 -399.

6. Ustroev A.A., Kalinin A.B., Murzaev E.A. Otsenka effektivnosti tekhnologicheskikh operatsii v protsessakh osnovnoi obrabotki pochvy i ukhoda za posadkami v organicheskoi tekhnologii vozdelyvaniya kartofelya [Efficiency assessment of technological operations of primary soil tillage and crop care in organic potato cultivation]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2018. No. 3

7. Kalinin A.B., Teplinskij I.Z., Ustroev A.A., Kudriavtsev P.P. Sektsiya rabochikh organov propashnogo kul'tivatora-grebneobrazovatelya [Section of the working tools of a row cultivator-ridger]. Patent RF on utility model №169780. 2017.

8. Ustroev A.A., Kalinin A.BLoginov., G.A., Kudryavtsev P.P. Otsenka effektivnosti operatsii glubokogo rykhleniya mezhduryadii pri vozdelyvanii kartofelya v organicheskom zemledelii [Assessment of operational effectiveness of inter-row soil loosening in organic potato cultivation]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2017. No.4

9. Ustroev A.A., Kalinin A.B., Kudriavtsev P.P. Issledovanie propashnogo kul'tivatora -glubokorykhlitelya dlya obrabotki posadok

kartofelya v organicheskom zemledelii [Study of interrow cultivator - deep soil loosener for potato caring in organic farming]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2018. No. 6: 22-24.

10.Valge A.M. Ispol'zovanie sistem Excel i Mathcad pri provedenii issledovanii po mekhanizatsii sel'skokhozyaistvennogo proizvodstva

11. Shpaar D., Bykin A., Dreger D, et al. Kartofel'. pod redakciej D. Shpaara.[ Potato. Ed. D. Shpaar]. Minsk: Private unitary enterprise "Orekh", 2004: 465.

12. Kudryavtsev P.P. Metody i sredstva operativnoi otsenki plotnosti slozheniya pochvy pri monitoringe raboty pochvoobrabatyvayushchikh agregatov [Methods and tools for the rapid assessment of soil bulk density by monitoring the tillage machines operation]. APK Rossii. 2016. Vol. 23. No. 4: 836 - 840.

13. Kalinin A.B., Ustroev A.A., Kudryavtsev P.P. Obosnovanie shaga izmereniya tverdosti dernovo-podzolistykh pochv pri provedenii kartografirovaniya v tekhnologiyakh tochnogo zemledeliya [Substantiation of measurement interval of sod-podzolic soil penetration index in mapping surveys as a part of precision farming technologies]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2018. No. 94: 112 - 117.

14. Ustroev A.A., Kalinin A.B., Murzaev E.A. Analiz tsifrovykh izmeritel'nykh sistem dlya opredeleniya parametrov pochvennogo sostoyaniya [Analysis of digital measurement systems to determine the soil state parameters]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii

rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2018. No. 4

УДК 631.147 DOI 10.24411/0131-5226-2019-10125

ЗАВИСИМОСТЬ УРОЖАЙНОСТИ КАРТОФЕЛЯ В БИОЛОГИЗИРОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОТ ПАРАМЕТРОВ БАЗОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

ПРОЦЕССОВ

A.А. Устроев, канд. техн. наук; Е.А. Мурзаев

B.Б. Минин, канд. с.-х. наук;

Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) -филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия

Представлены результаты экспериментальных исследований зависимости урожайности картофеля от норм внесения органических удобрений БИОГУМ, средств защиты растений, а также от вариантного состава технологических приемов обработки почвы и ухода за растениями. Методы исследований - проведение и анализ результатов активного эксперимента по оценке влияния элементов машинной органической агротехнологии на продуктивность агроэкосистемы возделывания картофеля в полевом севообороте органического земледелия. Наибольшее влияние на урожайность картофеля оказывает вариантный состав технологических приемов обработки почвы и ухода за посадками картофеля. Является перспективным прием безотвальной основной обработки почвы с последующим глубоким рыхлением междурядий при уходе за посадками, применение которого приводит к повышению урожайности с 16,5 т/га до 28,8 т/га, что составляет 12,3 т/га или 75% по сравнению с контрольным вариантом (отвальная вспашка без глубокого рыхления междурядий). Использование компоста в дозе 90 кг/га по содержанию азота по сравнению с контрольным вариантом приводит к увеличению урожайности картофеля с 17,8 т/га до 24,5 т/га, что составляет 6,7 т/га или 37,5%, а в дозе 180 кг/га - до 29,3 т/га, что составляет 11,5 т/га или 64,6% от контрольного варианта. Является существенным влияние на урожайность картофеля применение биологического защитно-стимулирующего препарата «Витаплан», СП. Его использование при обработке клубней при посадке с дозой 20г/т и последующей 2-х кратной обработке листовой поверхности приводит к повышению урожайности с 21,15 т га до 27,08 т га, что составляет 5,93 т га или 28% по сравнению с контрольным вариантом. Полученные зависимости могут быть использованы при формировании биологизированных технологий возделывания картофеля в конкретных хозяйственных условиях.

Ключевые слова: картофель, биологизированная технология, технологический процесс, минеральное питание, защита растений, обработка почвы, уход за посадками.

Для цитирования: Устроев А.А., Минин В.Б., Мурзаев Е.А. Зависимость урожайности картофеля в биологизированной технологии возделывания от параметров базовых технологических процессов // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2019. № 1(98). С.93-101.