Extrait du magazine : N°2 2015
Catégorie : Consultations spécialisées
Andrey Kalinin, docteur en sciences techniques
Au stade actuel, le développement intensif des exploitations de pommes de terre est impensable sans l'utilisation de la riche expérience étrangère accumulée par des collègues européens. La plupart des éléments des technologies mécanisées promus par les principaux pays producteurs de pommes de terre ont trouvé leur application dans les champs de presque tous les producteurs nationaux de pommes de terre. Dans une large mesure, la transition vers de telles technologies utilisant les derniers développements des moyens de mécanisation a permis d'augmenter le niveau global de production de pommes de terre, de réduire les coûts de main-d'œuvre et d'améliorer la qualité du produit obtenu. Cependant, malgré des changements positifs notables, nos producteurs se retrouvent souvent otages d'un certain nombre de circonstances (conditions climatiques défavorables, dégradation des sols, etc.), qui ne leur permettent pas d'atteindre les indicateurs européens moyens en matière de production de pommes de terre. Cette revue présente les résultats d'études sur la dynamique des conditions du sol dans la zone de développement du système racinaire de la pomme de terre à l'aide de technologies mécanisées intensives pour comprendre les causes des problèmes rencontrés par la plupart des producteurs de pommes de terre nationaux.
La dureté du sol (un analogue de sa densité), c'est-à-dire la résistance du sol lorsqu'un piston à pointe conique y est introduit, a été prise comme base pour évaluer l'état du sol. Les valeurs de résistance du sol ont été mesurées simultanément à la détermination de la profondeur de pénétration de la pointe. Cet indicateur reflète la capacité du système racinaire de la pomme de terre à pénétrer profondément dans la couche de sol (on sait que le système racinaire de la pomme de terre peut pénétrer jusqu'à une profondeur de 130 cm) pour libérer plus pleinement le potentiel des plantes et augmenter leur résistance aux intempéries. conditions.
Un développement sans entrave du système racinaire de la pomme de terre est possible si la dureté du sol ne dépasse pas 1,0 MPa. Cependant, la propagation du système racinaire plus profondément dans l'horizon du sol se produit à des valeurs plus élevées de cet indicateur, mais avec moins d'intensité. La plage de valeurs de dureté de 1,1 à 2,5 MPa est considérée comme une zone de compactage moyen, lorsqu'une force accrue est requise pour la pénétration des racines entre les éléments du sol et que la plante dépense plus d'énergie pour ce travail. La dureté du sol comprise entre 2,6 et 4,5 MPa est considérée comme une zone de fort compactage, lorsque le développement du système racinaire est considérablement entravé, mais reste possible. Dans le même temps, la plante dépense encore plus d’énergie pour le développement des racines, réduisant ainsi le potentiel de développement des tubercules de la nouvelle culture. Le degré de compactage du sol avec des valeurs de dureté supérieures à 4,5 MPa est considéré comme une zone de surcompactage, dans laquelle la propagation du système racinaire devient totalement impossible. Les symboles des zones de compactage sont présentés sur la figure 1 pour une évaluation visuelle ultérieure de leur répartition pendant la culture de la pomme de terre.
Des études sur la dynamique des conditions pédologiques ont été réalisées sur des sols gazeux-podzoliques de composition mécanique légère, les plus favorables à la production de pommes de terre. Lors de la culture des pommes de terre, la ferme utilise une technologie européenne généralement acceptée, qui minimise le nombre de passages de machines agricoles afin de réduire l'impact mécanique sur le sol des unités de travail du sol et des planteuses. Pour le traitement de pré-plantation, un cultivateur combiné Thorit 10/6 KUA de Lemken a été utilisé, les pommes de terre ont été plantées avec un semoir GL 36T de Grimme, le travail du sol inter-rangs a été effectué avec un cultivateur passif formant billon GH 6. parmi d'autres instruments pouvant modifier la composition et la structure du sol, la technologie de culture utilisée n'incluait pas les pommes de terre. Par conséquent, l’état du sol était un dérivé de l’impact des machines ci-dessus. Des mesures ont été effectuées : au centre du billon à l'emplacement des tubercules de semence/nids de pomme de terre, le long de la trace du planteur et le long de la trace du tracteur sur toute la largeur de l'unité de plantation. Au total, 100 mesures ont été effectuées (chaque mètre du chemin parcouru), ce qui nous permet de parler de l'image réelle des changements dans les paramètres de l'état du sol avec un haut degré de fiabilité statistique. Le niveau de la surface diurne du champ avant le début des travaux de printemps sur le terrain a été pris comme zéro. Des mesures de dureté du sol ont été réalisées après le traitement de pré-semis, après la plantation des pommes de terre (les deux opérations ont été réalisées le même jour), après le passage du billonneur (14 jours après la plantation) et avant le début de la récolte des pommes de terre (90 jours après formation de la crête). Ainsi, la recherche a permis de constater la dynamique des changements de l'état du sol après chaque opération technologique, ainsi que d'évaluer les résultats des séquelles de chaque machine utilisée dans la technologie de culture de la pomme de terre. Les résultats des mesures de dureté du sol sont présentés dans les figures 2 à 5.
La figure 2 montre la répartition de la dureté du sol sur la largeur de travail de l'unité de travail du sol. De cette figure, il ressort clairement qu'après traitement préalable à la plantation, la zone de compactage normal dans les zones non compactées par les systèmes de train est notée à une profondeur allant jusqu'à 25 cm, la zone de compactage moyen est située à une profondeur de 25 à 35 cm, et en dessous de cette marque le compactage prend des valeurs indiquant des difficultés notables de pénétration du système racinaire. Des valeurs accrues de dureté du sol le long du sentier des systèmes de roulement des unités de travail du sol sont observées en dessous de la barre des 10 cm, c'est-à-dire la profondeur du traitement de pré-plantation. Ces données montrent l'importance d'utiliser des outils à coupe large pour le travail du sol avant la plantation afin de minimiser la zone de compactage avec les systèmes en marche, ainsi que la nécessité d'effectuer une préparation du sol de haute qualité en un seul passage de l'unité.
Pour étudier l'effet de l'unité de plantation sur l'évolution des conditions du sol, des mesures de dureté du sol ont été effectuées immédiatement après le passage du planteur. La répartition des zones de compactage après cette opération technologique est représentée sur la Fig. 3. L'analyse des données a montré que le groupe de socs de l'unité de plantation ne contribue pas à la détérioration de l'état du sol au point de contact avec le sol, donc au centre du billon, à l'emplacement des tubercules de semence, le La répartition des zones de compactage en profondeur est restée inchangée par rapport à l'état du sol après traitement de pré-plantation.
En suivant les traces des roues du tracteur, la zone de compactage moyen est marquée directement à partir de la surface du sol, cependant, dans les couches inférieures, l'emplacement de la limite de la zone de compactage élevé est resté sans changements significatifs en profondeur. Un compactage important du sol est provoqué par l’impact des systèmes de fonctionnement de l’unité de plantation. Le long du trajet des roues du planteur, la zone de compactage élevé commence à une profondeur de 25 cm et à environ 50 cm, le degré de compactage atteint des valeurs critiques (la pénétration du système racinaire de la pomme de terre est impossible à de tels indicateurs). Cet impact sur le sol des systèmes de fonctionnement de l'unité de plantation est dû à une charge importante sur ceux-ci, en particulier lorsque les bacs à semences et à engrais sont entièrement chargés. Ce chiffre permet de comprendre la nécessité d'utiliser des pneus plus larges et de diamètre accru sur les planteuses afin de réduire l'effet de compactage du sol.
En figue. La figure 4 montre la répartition des zones de compactage après le passage d'un cultivateur passif pour la culture inter-rangs de plants de pomme de terre, équipé d'une plaque formant billon à ressort. Les mesures des paramètres de l'état du sol ont montré qu'après avoir effectué cette opération dans la partie centrale des billons, à l'endroit de la formation des tubercules de la nouvelle culture et du développement de la masse principale du système racinaire de la pomme de terre, il n'y a pratiquement aucune zone de normale compactage (uniquement la couche supérieure au sommet de la crête ne dépassant pas 5 cm d'épaisseur). Les tubercules de la nouvelle culture sont obligés de se développer dans des conditions de compactage moyen ; à une profondeur de 15 cm à 55 cm, il existe une zone de compactage élevé, dans laquelle le système racinaire de la pomme de terre a du mal à pénétrer, et au-dessus de 55 cm, il y a un zone de surcompactage où le système racinaire ne parvient pas à pénétrer. Après un impact supplémentaire des roues du tracteur sur le sol, la limite supérieure de la zone de compactage élevé était déjà marquée à une profondeur de 25 cm, ce qui indique une détérioration des conditions de développement du système racinaire de la pomme de terre dans le sillage du tracteur. À cet endroit, la couche avec un niveau de compactage moyen a diminué d'environ 10 cm et la position des zones de compactage du sol formées par le système de roulement de l'unité de plantation est restée pratiquement inchangée. L'analyse des données obtenues a montré que, fondamentalement, la détérioration des conditions de développement de la pomme de terre est associée à l'utilisation d'une plaque formant crête, qui compacte le sol par compression tridimensionnelle dans le plan longitudinal-vertical. À cet égard, lors de l'utilisation de machines pour le travail du sol inter-rangs avec une dalle continue formant crête, il est nécessaire d'ajuster son angle d'inclinaison de manière à minimiser le compactage du sol par l'étagère supérieure de la dalle.
Le résultat de l'influence d'un complexe de machines pour cultiver des pommes de terre utilisant une technologie intensive sur la formation des conditions nécessaires au développement du système racinaire de cette culture est présenté à la Fig. 5. Les mesures ont été effectuées avant le début des vendanges. L'analyse des données a montré que l'état du sol formé par le cultivateur formant des billons s'est considérablement détérioré en raison du retrait naturel des billons dans les trois mois suivant le passage de cette unité. Les tubercules de la nouvelle culture ont été contraints de se développer dans des conditions de compactage élevé et moyen, et à plus de 25 cm de profondeur, une zone de surcompactage a été observée partout. La présence d'un surcompactage près de la surface du sol inhibe non seulement le développement et le fonctionnement du système racinaire de la pomme de terre, mais entrave également considérablement la pénétration de l'humidité dans les couches inférieures lors des précipitations ou de l'arrosage. Tous ces facteurs entraînent une diminution des rendements des pommes de terre et une détérioration des conditions de récolte, en particulier les années où les précipitations sont excessives en automne.
Sur la base des documents présentés sur la dynamique des conditions du sol, lors de la culture de pommes de terre depuis le début des travaux des champs jusqu'à la fin de la saison de croissance, nous pouvons conclure qu'il est nécessaire de configurer plus soigneusement les unités de culture du sol, de sélectionner correctement les types de les machines et leur configuration, en tenant compte des conditions pédo-climatiques et économiques de production de cette culture . L'ensemble des machines doit nécessairement comprendre des systèmes d'ameublissement (jusqu'à une profondeur d'au moins 20-25 cm) pour éviter un compactage excessif du sol dans les zones où se trouve la majeure partie du système racinaire de la pomme de terre et la formation de tubercules du nouveau. recadrer.