من المجلة: العدد 2 2015
التصنيف: استشارات متخصصة
أندريه كالينين، دكتور في العلوم التقنية
في المرحلة الحالية، لا يمكن تصور التطوير المكثف لمزارع البطاطس دون استخدام الخبرة الأجنبية الغنية التي تراكمت لدى الزملاء من أوروبا. لقد وجدت معظم عناصر التكنولوجيات الآلية التي تروج لها الدول الرائدة في إنتاج البطاطس تطبيقها في مجالات كل مزارعي البطاطس المحليين تقريبًا. لقد أتاح الانتقال إلى مثل هذه التقنيات باستخدام أحدث التطورات في وسائل الميكنة، إلى حد كبير، زيادة المستوى العام لإنتاج البطاطس، وخفض تكاليف العمالة وتحسين جودة المنتجات الناتجة. ومع ذلك، على الرغم من التغيرات الإيجابية الملحوظة، غالبًا ما يجد منتجونا أنفسهم رهينة لعدد من الظروف (الظروف الجوية غير المواتية، وتدهور ظروف التربة، وما إلى ذلك)، والتي لا تسمح لهم بتحقيق متوسط المؤشرات الأوروبية في إنتاج البطاطس. تعرض هذه المراجعة نتائج دراسات ديناميكيات ظروف التربة في منطقة تطوير نظام جذر البطاطس باستخدام تقنيات ميكانيكية مكثفة لفهم أسباب المشكلات التي يواجهها معظم مزارعي البطاطس المحليين.
تم أخذ صلابة التربة (التناظرية لكثافتها) ، أي مقاومة التربة عند إدخال مكبس ذي طرف مخروطي ، كأساس لتقييم حالة التربة. تم قياس قيم مقاومة التربة بالتزامن مع تحديد عمق اختراق الطرف. يعكس هذا المؤشر قدرة نظام جذر البطاطس على اختراق عمق طبقة التربة (من المعروف أن نظام جذر البطاطس يمكن أن يخترق عمق 130 سم) لفتح إمكانات النباتات بشكل كامل وزيادة مقاومتها للطقس السيئ شروط.
من الممكن تطوير نظام جذر البطاطس دون عوائق إذا كانت صلابة التربة لا تتجاوز 1,0 ميجا باسكال، ومع ذلك، فإن انتشار نظام الجذر بشكل أعمق في أفق التربة يحدث عند قيم أعلى من هذا المؤشر، ولكن بكثافة أقل. يتم أخذ نطاق قيم الصلابة من 1,1-2,5 ميجا باسكال كمنطقة ضغط متوسط، عندما تكون هناك حاجة إلى قوة متزايدة لاختراق الجذور بين عناصر التربة وينفق النبات المزيد من الطاقة في هذا العمل. يتم اعتبار صلابة التربة في حدود 2,6-4,5 ميجا باسكال كمنطقة ضغط قوي عندما يتم إعاقة تطوير نظام الجذر بشكل كبير، لكنه لا يزال ممكنًا. وفي الوقت نفسه، ينفق النبات المزيد من الطاقة على تطوير الجذور، مما يقلل من إمكانات تطوير درنات المحصول الجديد. تعتبر درجة ضغط التربة بقيم صلابة أعلى من 4,5 ميجا باسكال منطقة ضغط مفرط، حيث يصبح انتشار نظام الجذر مستحيلًا تمامًا. يتم عرض رموز مناطق الضغط في الشكل 1 للتقييم البصري اللاحق لتوزيعها أثناء زراعة البطاطس.
تم إجراء دراسات حول ديناميكيات ظروف التربة على التربة الحمضية البودوليكية ذات التركيب الميكانيكي الخفيف، وهي الأكثر ملاءمة لإنتاج البطاطس. عند زراعة البطاطس، تستخدم المزرعة التكنولوجيا الأوروبية المقبولة عمومًا، والتي تقلل من عدد تمريرات الآلات الزراعية لتقليل التأثير الميكانيكي على التربة من وحدات الحراثة وآلات الزراعة. لمعالجة ما قبل الزراعة، تم استخدام آلة التعشيب المشتركة Thorit 10/6 KUA من Lemken، وزُرعت البطاطس باستخدام آلة زراعة GL 36T من Grimme، وتم إجراء الحراثة المفردة بين الصفوف باستخدام آلة التعشيب السلبية GH 6. ومن بين الأدوات الأخرى التي يمكن أن تغير تكوين التربة وبنيتها، فإن تكنولوجيا الزراعة المستخدمة لم تشمل البطاطس. ولذلك فإن حالة التربة كانت نتيجة لتأثير الآلات المذكورة أعلاه. تم أخذ القياسات: في وسط التلال في موقع درنات البذور/أعشاش البطاطس، وعلى طول مسار الغراس وعلى طول مسار الجرار عبر كامل عرض وحدة الزراعة. تم إجراء إجمالي 100 قياس (كل متر من المسار المقطوع)، مما يسمح لنا بالحديث عن الصورة الحقيقية للتغيرات في معلمات حالة التربة بدرجة عالية من الموثوقية الإحصائية. تم اعتبار مستوى السطح النهاري للحقل قبل بدء العمل الميداني الربيعي علامة الصفر. تم إجراء قياسات صلابة التربة بعد معالجة ما قبل البذر، وبعد زراعة البطاطس (تم إجراء كلتا العمليتين في نفس اليوم)، وبعد مرور التلال السابقة (14 يومًا بعد الزراعة) وقبل بدء حصاد البطاطس (90 يومًا) بعد تشكيل التلال). وهكذا، أتاح البحث رؤية ديناميكيات التغيرات في حالة التربة بعد كل عملية تكنولوجية، وكذلك تقييم نتائج التأثير اللاحق لكل آلة تستخدم في تكنولوجيا زراعة البطاطس. نتائج قياسات صلابة التربة معروضة في الأشكال 2-5.
ويبين الشكل 2 توزيع صلابة التربة على طول عرض العمل لوحدة الحراثة. يتضح من هذا الشكل أنه بعد معالجة ما قبل الزراعة، تتم ملاحظة منطقة الضغط الطبيعي في المناطق غير المضغوطة بواسطة أنظمة الهيكل السفلي على عمق يصل إلى 25 سم، وتقع منطقة الضغط المتوسط على عمق 25 إلى 35 سم، وتحت هذه العلامة يأخذ الضغط قيمًا تشير إلى صعوبات ملحوظة في اختراق نظام الجذر. ويلاحظ زيادة قيم صلابة التربة على طول مسار أنظمة تشغيل وحدات الحراثة تحت علامة 10 سم، أي عمق المعالجة المسبقة للزراعة. تظهر هذه البيانات أهمية استخدام أدوات واسعة القطع لزراعة التربة قبل الزراعة من أجل تقليل مساحة الضغط مع أنظمة التشغيل، وكذلك الحاجة إلى إجراء إعداد عالي الجودة للتربة في تمريرة واحدة من الوحدة.
ولدراسة تأثير وحدة الزراعة على التغيرات في ظروف التربة تم إجراء قياسات صلابة التربة مباشرة بعد مرور الغراس. يظهر الشكل توزيع مناطق الضغط بعد هذه العملية التكنولوجية. 3. أظهر تحليل البيانات أن مجموعة الكولتر الخاصة بوحدة الزراعة لا تساهم في تدهور حالة التربة عند نقطة التلامس مع التربة، وبالتالي، في وسط التلال، في موقع درنات البذور، بقي توزيع مناطق الضغط في العمق دون تغيير مقارنة بحالة التربة بعد معالجة ما قبل الزراعة.
باتباع مسارات عجلات الجرار، يتم تحديد منطقة الضغط المتوسط مباشرة من سطح التربة، ومع ذلك، في الطبقات السفلية، ظل موقع حدود منطقة الضغط العالي دون تغييرات كبيرة في العمق. يحدث ضغط كبير للتربة بسبب تأثير أنظمة التشغيل لوحدة الزراعة. على طول مسار عجلات الغراس، تبدأ منطقة الضغط العالي على عمق 25 سم، وعند حوالي 50 سم تصل درجة الضغط إلى قيم حرجة (اختراق نظام جذر البطاطس مستحيل في مثل هذه المؤشرات). يحدث هذا التأثير على تربة أنظمة تشغيل وحدة الزراعة بسبب الحمل الكبير عليها، خاصة عندما تكون صناديق البذور والأسمدة محملة بالكامل. يعطي هذا الشكل فهمًا للحاجة إلى استخدام إطارات أوسع بقطر متزايد في المزارع من أجل تقليل تأثير الضغط على التربة.
في التين. يوضح الشكل 4 توزيع مناطق الضغط بعد مرور آلة التعشيب السلبية لزراعة البطاطس بين الصفوف، والمجهزة بلوحة تشكيل التلال المحملة بنابض. أظهرت قياسات معلمات حالة التربة أنه بعد إجراء هذه العملية في الجزء الأوسط من التلال، في مكان تكوين درنات المحصول الجديد وتطور الكتلة الرئيسية لنظام جذر البطاطس، لا توجد عملياً منطقة طبيعية الضغط (فقط الطبقة العليا في الجزء العلوي من التلال لا يزيد سمكها عن 5 سم). تُجبر درنات المحصول الجديد على النمو في ظل ظروف الضغط المتوسط؛ على عمق 15 سم إلى 55 سم توجد منطقة ضغط عالية يصعب على نظام جذر البطاطس اختراقها، وفوق 55 سم توجد منطقة ضغط عالية. منطقة الضغط الزائد حيث لا يستطيع نظام الجذر اختراقها. بعد التأثير الإضافي لعجلات الجرار على التربة، تم بالفعل تحديد الحد العلوي لمنطقة الضغط العالي على عمق 25 سم، مما يشير إلى تدهور ظروف تطوير نظام جذر البطاطس في أعقاب الجرار. في هذا المكان، انخفضت الطبقة ذات مستوى الضغط المتوسط بحوالي 10 سم، وظل موقع مناطق ضغط التربة التي شكلها نظام تشغيل وحدة الزراعة دون تغيير تقريبًا. أظهر تحليل البيانات التي تم الحصول عليها أن تدهور ظروف نمو البطاطس يرتبط بشكل أساسي باستخدام لوحة تشكيل التلال، والتي تعمل على ضغط التربة عن طريق الضغط ثلاثي الأبعاد في المستوى الطولي الرأسي. في هذا الصدد، عند استخدام آلات الحراثة بين الصفوف مع بلاطة مستمرة لتشكيل التلال، من الضروري ضبط زاوية ميلها بطريقة تقلل من ضغط التربة بواسطة الرف العلوي للبلاطة.
يتم عرض نتيجة تأثير مجموعة من آلات زراعة البطاطس باستخدام التكنولوجيا المكثفة على تهيئة الظروف لتطوير نظام الجذر لهذا المحصول في الشكل 5. تم أخذ القياسات قبل بدء الحصاد. أظهر تحليل البيانات أن حالة التربة التي تشكلها آلة التعشيب المكونة للتلال تدهورت بشكل كبير بسبب الانكماش الطبيعي للتلال خلال ثلاثة أشهر بعد مرور هذه الوحدة. أُجبرت درنات المحصول الجديد على التطور في ظل ظروف الضغط العالي والمتوسط، وعلى عمق أكثر من 25 سم، لوحظت منطقة الضغط الزائد في كل مكان. إن وجود الضغط الزائد بالقرب من سطح التربة لا يمنع فقط تطور وعمل نظام جذر البطاطس، ولكنه يعيق أيضًا بشكل كبير تغلغل الرطوبة في الطبقات السفلية أثناء هطول الأمطار أو الري. وتؤدي كل هذه العوامل إلى انخفاض إنتاجية البطاطس وتدهور ظروف الحصاد، خاصة في السنوات التي تكثر فيها الأمطار في فصل الخريف.
بناءً على المواد المقدمة حول ديناميكيات ظروف التربة، عند زراعة البطاطس من بداية العمل الميداني حتى نهاية موسم النمو، يمكننا أن نستنتج أنه من الضروري تكوين وحدات زراعة التربة بعناية أكبر، واختيار أنواع التربة بشكل صحيح الآلات وتكوينها مع مراعاة ظروف التربة والمناخية والاقتصادية لإنتاج هذا المحصول. يجب أن يشتمل مجمع الآلات بالضرورة على أنظمة تخفيف (إلى عمق لا يقل عن 20-25 سم) لمنع الإفراط في ضغط التربة في المناطق التي يوجد بها الجزء الأكبر من نظام جذر البطاطس وتكوين درنات جديدة اقتصاص.