Технология возделывания картофеля. 3

Министерство  сельского хозяйства 

Российской  Федерации

ФГОУ  ВПО «Пензенская государственная 

сельскохозяйственная  академия» 
 

    Кафедра «Эксплуатация МТП» 

    Расчетная работа

На тему: «Технология возделывания картофеля» 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Пенза, – 2010 
 

Оглавление

     Введение

     Картофель – клубненосное растение семейства  паслёновые. Это одна из важнейших  сельскохозяйственных культур продовольственного назначения, которая отличается повышенной питательной ценностью и продуктивностью (В Германии отдельные сорта в 2008 году формировали урожайность 800 ц/га). Данная культура отличается содержанием углеводов с единицы площади в 1,5 – 2 раза больше, чем зернобобовые культуры.

     Из  картофеля можно изготовить более 5000 видов продуктов, а в кулинарии  более 650 блюд. В России ежегодное  потребление картофеля на душу населения  в среднем составляет 200 кг, а в  западной Европе 90 кг. В клубнях картофеля  может содержаться до 25% крахмала и около 2% белка. Белок картофеля  – туберин, значительно полноценнее белка хлебных злаков. Белок усваивается на 85 %. Картофель является полноценным сырьем для многих отраслей перерабатывающей промышленности. Из 1 т картофеля при содержании крахмала 18 % получают 112 л питьевого спирта, 55 кг жидкой углекислоты, 1500 л барды, 170 кг крахмала, 80 кг глюкозы.

     В мировом земледелии культура занимает площадь равную 19 млн. га, в Европе сосредоточено более 70 %. В России под культурой занято 3 млн. га. Средняя  урожайность в мире 150 ц/га, в России 140 ц/га, а в Пензенской области 110 ц/га. Основные районы возделывания картофеля в РФ это Брянская, Московская области, Чувашия, Среднее Поволжье и т. д. В последние годы площади, занятые под картофель сократились на 15 %. В Пензенской области картофель занимает 50 тыс. га. Из них 90 % производится в личных подсобных хозяйствах (4). 
 
 
 
 
 

1. Особенности возделывания картофеля

     1.1 Место картофеля в севообороте, предшественники

     Выращивать  картофель нужно на почвах, которые  на протяжении вегетации сохраняют  рыхлость, не заплывают при выпадении  осадков. Они пригодны для комбайновой  уборки. Наиболее подходящие для картофеля  рыхлые песчаные, супесчаные и суглинистые  почвы.

     Картофель в специализированных севооборотах может занимать до 25-33 % пашни. После  картофеля в почве остается мало органических остатков. Поэтому в  картофельных севооборотах необходимо иметь многолетние бобовые травы  или сидеральные культуры, обогащающие почву органическим веществом. Наилучшими предшественниками для картофеля являются зернобобовые, а также озимые по чистым парам и многолетним травам. Для бездефицитного баланса гумуса нужно вносить органических удобрений (с учетом многолетних трав) не менее 6 т на 1 га пашни. С увеличением насыщенности севооборота картофелем должна возрасти и доза внесения органических удобрений. Площадь пропашных культур и чистого пара в картофельных севооборотах должна быть не более 50 % (1).

     1.2 Обработка почвы

     Подготовка  почвы под картофель включает систему зяблевой и предпосадочной ее обработки. Система основной обработки зависит от предшественника, погоды, состояния почвы, засоренности ее и др.

     Стерню  зерновых и зернобобовых культур  лущат на глубину 6-8 см. Дернину многолетних  злаковых и злаково-бобовых трав сначала разрабатывают тяжелыми дисковыми боронами БДТ-3, БДТ-7. Клеверище  после 1-2-х лет пользования можно  пахать без предварительной разделки.

     Зябь  пашут плугами с предплужниками обычно на глубину 28-30 см. Глубокая пахота не всегда оправдана на супесях и  почвах с неглубоким пахотным слоем. В таких случаях возможна вспашка  с почвоуглублением до 30 см. 

     Под картофель часто применяют полупаровую  обработку рано вспаханной зяби. При  появлении сорняков и падалицы зябь культивируют на глубину 8-10 см. Поля, засоренные многолетними, особенно корне-отпрысковыми сорняками, обрабатывают по типу улучшенной зяби с двумя предпахотными лущениями: первое - дисковое на глубину 5-6 см сразу после уборки, второе - лемешное (или плоскорезное), на 12-14 см, после появления розеток осота и других сорняков. Поле пашут в поздние сроки, после отрастания сорняков. На затопляемых поймах почву под картофель пашут весной (3).

     1.3 Удобрения

     На  создание 1 т урожая клубней и  соответствующего количества (0,8 т) ботвы  картофель расходует около 6-7 кг азота, 1,5-2,7 кг фосфора, 6-8 кг калия, 4 кг кальция и 2 кг магния. Расход питательных  веществ зависит от степени развития ботвы. При мощной ботве расход питательных  веществ увеличивается на 20-30 %.

     Очень отзывчив картофель на внесение навоза, являющегося источником углекислоты, необходимых макро- и микроэлементов питания. Наряду с навозом в качестве органического удобрения можно  использовать солому и пожнивный сидерат.

     После бобовых многолетних трав дозу навоза под картофель уменьшают до 30 т/га или не вносят вовсе. Действие основного  минерального удобрения совместно  с навозом (или компостом), как  правило, сильнее, чем при раздельном их применении. Преобладание фосфорно-калийных туков над азотными уменьшает  поражаемость фитофторозом, паршой обыкновенной и другими болезнями.

     Фосфорно-калийные туки и аммиачные формы азотных  удобрений вносят в основной прием  осенью под зяблевую вспашку. Сначала  на все поле вносят минеральные удобрения (лучше до лущения стерни), а полу-перепревший навоз - по загонкам под зяблевую вспашку. Очень эффективным является локальное внесение удобрений при нарезке гребней, или в рядки при посадке картофеля. Внесение же части удобрений в подкормку приводит к излишнему уплотнению почвы и бывает малоэффективным, особенно при недостаточном увлажнении. Обычно подкормки нецелесообразны, особенно, если в почву внесена полная доза удобрений.

     Оптимальная норма внесения минеральных удобрений  при локальном внесении - N60Р60К60. Превышение ее приводит к ухудшению  качества (потемнение мякоти) и лежкости клубней. Удобрения в гребни вносят на 5-10 см глубже высаживаемых клубней (4).

     1.4 Предпосевная обработка почвы

     Подготовку  почвы к посадке картофеля  весной начинают по мере физической спелости почвы, которая наступает обычно в Пензенской области во II – III декаде апреля. Ранневесеннее боронование  проводят для закрытия влаги боронами БЗСС – 1,0. Затем приступают к нарезке  гребней (1).

     Гребневая технология возделывания картофеля  улучшает аэрацию почвы и обеспечивает хорошее качество работы картофелеуборочных комбайнов. Гребни нарезают шести- или восьмирядными культиваторами: КОН-2,8 ПМ, КРН-4,2 или КРН-5,6, оборудованными окучниками или двух-и трехъярусными лапами, с междурядьями 70 см без маркеров (ориентируясь по крайней борозде предыдущего прохода культиватора) или с маркерами. Первый проход делают по вешкам. Посадка картофеля в гребни обеспечивает возможность группового использования картофелесажалок, так как они работают без маркеров, что значительно облегчает труд механизаторов и на 10-13 % повышает производительность посадочных агрегатов.

     Одновременно  с нарезкой гребней можно локально вносить минеральные удобрения. Для этого на культиватор навешивают специальный ящик, вмещающий 0,7 т  туков. Удобрения в гребни вносят лентами на глубину не менее 15 см, обеспечивая достаточную почвенную  прослойку между лентой удобрений  и клубнями (9).

     К весенней нарезке  гребней приступают сразу же после ранневесеннего боронования почвы, доведенной до мелкокомковатого состояния. Гребни весной нарезают не выше 16-17 см. Гребневая посадка позволяет рыхлить почву и уничтожать сорняки путем междурядных обработок задолго до появления всходов картофеля.

     1.5 Подготовка клубней  к посадке

     Процесс подготовки картофеля к посадке  включает: выгрузку клубней из мест хранения, удаление загнивших клубней, переборку их и разделение на фракции, воздушно-тепловой обогрев, резку крупных  клубней, обработку их защитно-стимулирующими средствами и питательными смесями, проращивание на свету и т.д.

     К подготовке посадочного материала  приступают за 2-3 недели до посадки. В  практике применяют поточную технологию подготовки клубней к посадке. Из типовых хранилищ картофель выгружают  специальными погрузчиками ТХБ-20 или  транспортером-подборщиком ТПК-30, который  подает в приемный бункер (лодку) транспортера-загрузчика ТЗК-30, загружающего клубни в транспорт  для отвозки на КСП. Из транспорта картофель попадает в приемник КСП  и проходит через сортировальные ролики, разделяющие клубни на фракции: 35-45 мм (25-50г)- мелкие, 45-53 мм (50-80 г) - средние, 53-60 мм (80-120 г) - крупные и более 60 мм (более 120 г) - очень крупные. Разделение клубней на фракции по крупности улучшает равномерность распределения их в рядке при механизированной посадке .

     Дефектные и больные клубни выбраковывают  вручную. Семенные фракции клубней  перемещаются по транспортерам в  бункеры-накопители. Их загружают в  транспорт и пофракционно вывозят на площадки крытых токов, расстилают слоем 15-20 см для воздушно-теплового обогрева и провяливания в течение 10-12 дней. В это же время можно проводить резку и защитно-стимулирующую обработку клубней.

     Резка семенных клубней - нежелательна. Она  приводит к значительной заболеваемости и оправдана лишь при ускоренном размножении дефицитного посадочного  материала. Клубни массой 80-100 г режут  пополам (вдоль), более крупные - на 3-4 части массой по 30-40 г с 2-3-мя глазками. Чтобы избежать загнивания и заболевания  клубней, их режут в день посадки  или накануне, дезинфецируя нож в 3-5% растворе лизола или лизоформа после разрезания каждого клубня.

     При заблаговременной резке нужно оставлять  у пуповины "мостик": неразрезанную  часть клубня толщиной 1-1,5 см, которую  разламывают перед посадкой. Это  улучшает формирование раневой перидермы (заживление ран), предупреждает увядание и загнивание в почве высаженных частей клубня.

     Для ускорения образования раневой  перидермы доли клубней выдерживают  при температуре 15-30°С и влажности воздуха 95-100% и обрабатывают спецсоставами.

     Протравливание  семенных клубней против грибных заболеваний осуществляют при перемещении картофеля по транспортерам в специальной закрытой емкости "Гуматокс-С" или при посадке в сошнике сажалки. В последнем случае на трактор навешивают емкости ПОМ-630 для раствора ядохимикатов. Опрыскивание в сошнике осуществляется при падении клубней на почву при помощи форсунки под давлением.

     Протравливают картофель также путем обильного  опрыскивания клубней в буртах или  путем погружения контейнеров с  картофелем в ванну с рабочей  жидкостью ("купание").

     Применяют следующие протравители (1 т клубней): ТМТД, 80 % с.п. -2,1-2,5 кг; фундозол, 50 % с.п. - 0,5-1,0 кг; нитрафен, 60 % с.п. - 1,0-1,5 кг; формалин, 40 % в.р. - 0,4 л. Эти препараты используют в виде водных рабочих растворов или суспензий с расходом 20-70 л на 1 т клубней.

     Обработку картофеля путем опрыскивания клубней  раствором аммиачной селитры  и суперфосфата (по 4 кг в 100 л воды на 3 т клубней) можно совместить с применением необходимых микроудобрений и регуляторов роста.

Регуляторы роста стимулируют рост, повышают устойчивость к заболеваниям и увеличивают урожайность картофеля. Применяют их соответственно инструкциям, строго соблюдая рекомендуемые концентрации и дозировки растворов, иначе можно не получить ожидаемого эффекта.

     Проращивание  клубней - прием активизации ростовых процессов, ускорения всходов, созревания и повышения устойчивости картофеля. Эффективно проращивание на свету. Проводят его в течение 20-30 суток в отапливаемых светлых помещениях (температура 10-15°С днем и 4-6°С ночью), раскладывая его тонким слоем в 2-3 клубня на стеллажах, в решетчатых ящиках, сетках, полиэтиленовых мешках с отверстиями, в контейнерах и др. Для этого используют также котлованы (парники) с биообогревом или без него. На гектарную норму клубней требуется котлованной площади 50-60 м . Сверху котлованы укрывают пленкой, а при заморозках - соломой, щитами, матами и т.п. На свету формируются толстые короткие (до 1 см) зеленые ростки, почти не обламывающиеся при механизированной посадке картофеля.

     1.6 Посадка картофеля

     Гребневая посадка картофеля - способ, при котором  над рядами высаженных клубней создаются  гребни (в том числе дисками  сажалки), а между ними - борозды. Урожай клубней формируется в  гребнях, которые наращивают при  довсходовых культивациях. Гребни обеспечивают лучшую аэрацию и прогревание почвы. При этом проводят довсходовые междурядные обработки почвы культиватором с трехъярусными лапами, чем облегчается комбайновая уборка урожая. Гребневая посадка улучшает рыхлость и подсыхание почвы после дождей, поэтому она особенно эффективна на тяжелых влажных почвах.

     Ширина  междурядий посадок картофеля - 70 см. Однако в последние годы в ряде регионов рекомендованы более широкие  междурядья - 90 см - без увеличения площади питания и без уменьшения густоты насаждения. При этом расходы на посадку, уход и уборку уменьшаются на 20 %, развитие растений улучшается, урожайность увеличивается на 5-20 %.

     Чрезмерно ранние и поздние сроки посадки  картофеля снижают его урожайность. Посадку надо начинать, когда почва  достигнет физической спелости и  прогреется на глубину 10-12 см до 5-7°С. Продолжительность посадки картофеля должна быть не более 10-12 дней. Обычно оптимальный срок посадки картофеля 5-10 мая. Норма посадки составляет 2,8-3 т/га, при оптимальной глубине посадки 10 – 12 см. (4)

     Современные сажалки СН-4Б, СКС-4, КСМ-4 (четырехрядные) и КСМ-6 (шестирядные) позволяют загружать в них семенной картофель любым самосвальным транспортом, так как высота загрузки небольшая - 44 см.

     Для обеспечения нужной густоты и  равномерности посадки клубней  картофель сажают с приводом от вала отбора мощности трактора МТЗ-80/82 при  скорости движения с сажалкой СН-4Б не более 5-7 км/ч, а СКС-4 и КСМ-6 - не более 6,5-7,5 км/ч (9).

     1.7 Уход за растениями

     Основные  задачи ухода за плантацией картофеля - обеспечить рыхлость почвы, защиту растений от сорняков, болезней и вредителей в течение всей вегетации.

     При гребневой посадке проводят довсходовые обработки междурядий культиваторами КОН-2,8 ПМ, КРН-5,6, оборудованными стрельчатыми лапами (или окучниками), которые рыхлят почву и уничтожают сорняки в борозде и на откосах гребней, а вершины гребней обрабатывают сетчатыми или ротационными боронами, навешанными на эти же культиваторы. Первую обработку проводят через 6-7 дней после посадки картофеля, вторую - через 6-7 дней после первой.

     Своевременные довсходовые обработки уничтожают до 80-90% сорных растений. На сильно засоренных полях за 3-5 дней до появления всходов картофеля применяют тот или иной гербицид: прометрин, 50% с.п. -3-4 кг/га; зенкор, 70% с.п.- 1,4-2,1 кг/га; селектин, 50% с.п. -3-4 кг/га и др.

     Первую  междурядную обработку всходов  картофеля проводят при обозначении  рядков (высота растений 5-8 см) на глубину 14-16 см культиваторами КОН-2,8ПМ, КРН-4,2 или  КРН-5,6, оборудованными стрельчатыми лапами. Через 6-8 дней после первой проводят вторую междурядную обработку на глубину 8-10 см теми же орудиями так, чтобы  меньше повредить корни картофеля.

     Окучивание  картофеля улучшает рыхлость почвы  и создает лучшие условия для  клубнеобразования, уничтожает сорняки. Слой присыпанный к растениям почвы в гребне должен быть 4-6 см. В случае размывания гребней дождями или при высокой засоренности проводят повторное окучивание.

     В засуху окучивание может усилить  иссушение почвы и снизить  урожайность. В таком случае проводят лишь неглубокое рыхление почвы для  подрезания сорняков.

     1.8 Защита от болезней  и вредителей

     Картофель может сильно поражаться различными инфекционными (грибными, бактериальными, вирусными, нематодными и др.) и неинфекционными болезнями, снижающими его урожайность в среднем на 25 %.

     Микозы - самая большая и разнообразная группы грибных болезней, причиняющих огромный вред, особенно в годы эпифитотий. Из них наиболее распространен и вредоносен фитофтороз, а также ризоктониоз, алыпернариоз, макроспориоз, сухая гниль, парша обыкновенная, фузариозное увядание, церкоспороз, мучнистая роса и другие.

     Из  бактериальных болезней (бактериозов) наиболее вредоносны чер- пая ножка, кольцевая гниль, бурая бактериальная гниль, бактериоз стеблей, мокрая гниль картофеля. Нематодные болезни (фитогельминтозы) вызываются мелкими круглыми червями. Картофель поражается галловой, картофельной и стеблевой нематодами. Вирусные болезни, или вирозы (мозаичность, скручивание листьев, карликовость и др.), обусловливают вырождение картофеля. Неинфекционные (функциональные) болезни: бронзовость листьев (при избытке кальция и недостатке калия); дуплистость корней (при резких изменениях влажности и температуры почвы); железистая пятнистость (ржавость) клубней (при недостатке фосфора на фоне засухи и жары); побурение сосудов (опробковение проводящей ткани при раннем отмирании ботвы); потемнение мякоти (бурые или синевато-черные пятна на разрезе) клубня вызываются неблагоприятными погодными или почвенными условиями, недостатком калия при избытке азота, ушибами при уборке, пониженной или повышенной температурой при хранении и др.

     Вредители картофеля многочисленны (около 60 видов  насекомых, слизней, грызунов): колорадский  жук, проволочник, картофельная моль и  др. В Пензенской области наибольший вред картофелю наносят из болезней - фитофтороз, из вредителей - колорадский жук.

     Борьба  с колорадским жуком, самым распространенным и опасным вредителем картофеля - насущная необходимость. Наибольший вред картофелю наносят личинки  жука, интенсивно пожирающие его листья (25 личинок могут уничтожить 50 % листовой поверхности куста).

     Интегрированная защита картофеля от колорадского жука предусматривает прежде всего систему агротехнических мер, ограничивающих его численность. К числу таких мер относятся: пространственная изоляция плантаций картофеля от мест зимовки, уничтожение перезимовавших жуков на приманных посадках картофеля пророщенными клубнями, выращивание более устойчивых сортов с повышенной опушенностью листьев, засыпка нижних листьев при окучивании в начале отрождения первых личинок, рыхление междурядий через 2-3 дня после массового личинок на окукливание в почву, предуборочное уничтожение ботвы, внесение жидких аммиачных удобрений в почву после уборки картофеля. Химическую защиту картофеля от колорадского жука производят в период отрождения личинок, который обычно совпадает с фазами бутонизации и цветения картофеля. Их уничтожают 1-2-хкратным опрыскиванием картофеля растворами инсектицидов.

     Чтобы меньше уплотнять почву при проведении химических обработок картофеля, целесообразно  применять навесные опрыскиватели  -ПОМ-630, ОН-400 или широкозахватные - типа ОП-2000. Норма расхода рабочей жидкости 200-300 л/га. 
 

     1.9 Уборка урожая

     Лучший  срок уборки картофеля наступает  при полном отмирании ботвы и  максимальном накоплении урожая вызревших  клубней. Признаки созревания - засыхание  ботвы, столонов, легкое отделение от них клубней и уплотнение кожуры (нелегко сдирается). Однако, чтобы закончить уборку поздних, среднепоздних, а зачастую и среднеспелых сортов вовремя, ее нередко начинают при зеленой ботве.

     В среднем в Пензенской области массовую уборку картофеля начинают с 15-20 августа и заканчивают 15-25 сентября, до наступления осенних дождей и среднесуточной температуры воздуха +5°С.

     Ранние  сорта товарного картофеля убирают  в первую очередь, в середине июля при зеленой ботве, когда их можно  выгодно реализовать. Затем приступают к уборке семенных участков ранних, потом и остальных сортов.

     Большое значение имеет предуборочное удаление ботвы. Оно облегчает работу комбайнов  и копателей, ускоряет созревание клубней  и предупреждает заражение их болезнями, имеющимися на ботве. Существует два способа удаления ботвы: механический и химический. Ботву скашивают (или  теребят) при помощи ботвоуборочных машин, косилки-измельчителя КИР-1,5, цепными дробителями и др. Ботву измельчают и используют для силосования совместно с кукурузой, ботвой сахарной свеклы и др. Нежелательно разбрасывать ее по полю. Это увеличивает засоренность почвы и зараженность клубней болезнями. Для комбайновой уборки желательна высота среза ботвы 18-20 см, а для копалок - 8-10см.

     Химическое  высушивание ботвы (десикация) целесообразно  при сильном поражении ее фитофторозом. Проводят его путем опрыскивания ботвы раствором хлората магния, 60 % р.п. - 25-30 кг/га, реглоном, 20 % в.р. - 2 л/га (для семенных посевов) или харвейда 25 F - 3 кг/га (для семенного и продовольственного картофеля), расходуя по 250-300 л/га рабочей жидкости. Через 10-12 дней ботва высыхает и крошится, не так сильно мешая уборке. Однако и в этом случае ее нужно скосить.

     На  продовольственном картофеле ботву  убирают за 5-7 дней до начала уборки, на семенном - за 10-12 дней. Машинную уборку картофеля проводят тремя способами: поточным, раздельным и комбинированным.

     Поточную  уборку (прямое комбайнирование) проводят на хорошо сепарируемых почвах двухрядными картофелеуборочными комбайнами ККУ-2А, ККМ-2, Е-686 в агрегате с трактором МТЗ-82/102 или трехрядным комбайном КПК-3 (при посадке 6-ти рядной сажалкой) в агрегате с трактором Т-70С или ДТ-75 MX на узких гусеницах. От комбайнов товарный картофель поступает на сортировальный пункт КСП-15Б, где его разделяют на крупную (продовольственную), среднюю (семенную) и мелкую ( кормовую ) фракции, выбраковывая поврежденные и больные клубни. Комбайновая уборка экономически целесообразна при урожайности не менее 100 ц/га.

     Раздельную  уборку применяют на влажных почвах, не пригодных для поточной уборки. Используют картофелекопатель-валкообразователь УКВ-2, который выкапывает клубни и укладывает их в валок с 2-х, 4-х или 6-ти рядков. После просушки клубней валки подбирают комбайном и перевозят к сортировальному пункту.

     Комбинированную уборку ведут в две фазы. Сначала 2 рядка картофеля выкапывают копателем  УКВ-2 и укладывают их в междурядья двух смежных невыкопанных рядков. В то же междурядье можно уложить клубни и с двух смежных рядков по другую сторону. Затем двухрядный комбайн подбирает валок картофеля, одновременно выкапывая клубни в остальных рядках. Этот способ уборки увеличивает производительность комбайнов в 1,5-2 раза. Он применим при хорошей сепарации почвы (гребневые посадки на супесях) и урожае клубней до 180 ц/га.

     На  полях, где комбайновая уборка невозможна, картофель выкапывают картофелекопателями  с последующим подбором клубней  вручную. Уборочный агрегат движется челночным способом, пропуская каждые 2 рядка, которые убирают позже, после  подбора клубней на выкопанных проходах копателя (4). 
 

2. Комплектование машинно-тракторного агрегата

     Комплектование  агрегатов, или как это часто  называя агрегатирование, сводится в основном к выбору типа машин, определению рационального количественного состава и скоростного режима работы и составлению агрегатов в натуре (2).

     Обоснование состава МТА для выполнения посадки картофеля :

     а) принимаем  состав машинно-тракторного агрегата: трактор МТЗ-80 (по заданию) и сельхозмашина (выбираем картофелесажалку СН-4Б-1);

     б) определяем диапазон скоростей, на которых целесообразно выполнение посадки картофеля по агротехническим требованиям (4…10 км/ч);

     в) определяем агрофон поля (поле, подготовленное под посев) и угол склона поля α = 3⁰;

     г) определяем вес трактора (G_TP = 33,7кН) из каталога сельскохозяйственной техники (5);

     д) по тяговой характеристике выбираем все передачи трактора, соответствующие диапазону скоростей (3;4;5;7р);

     е) для выбранных передач выписываем следующие показатели (таблица 1).

     Таблица 1 – Тяговые показатели трактора

     Определяем эксплуатационные характеристики сельхозмашины и рассчитываем максимальную ширину захвата агрегата В_МАХ для каждой передачи:.