Основные показатели плодовых деревьев и плодов
Схемы размещения плодовых деревьев, которые необходимо знать для определения габаритных размеров плодоуборочных агрегатов, крайне разнообразны.
В семечковых садах с объемными кронами в основном преобладает размещение деревьев по схеме 8X6 м (ширина междурядий, расстояние между деревьями в ряду). Однако имеются сады с размещением деревьев по схеме 10X8, 10X6, 6X6, 6X5, 6X4, 6X3, 4X4, 4X3, 3X3, 3×2 и др.
Размеры надземной части плодовых деревьев в период уборки урожая оказывают решающее влияние на габаритные размеры плодоуборочных агрегатов и зависят от возраста деревьев, места произрастания и других биологических факторов.
В табл. 2 и 3 даны основные размерные характеристики некоторых сортов слив, яблонь, вишни и черешни в возрасте 25 – 27 лет и фундука в возрасте 15 – 20 лет. Диаметр штамба указан на середине его высоты. В табл. 2 и 3 приняты обозначения: — среднее арифметическое; σкв — среднее квадратическое отклонение; VB — коэффициент вариации.
Результаты измерений как в этих опытах, так. и в других обрабатывали методами вариационной статистики. При этом повторность брали в пределах доверительной вероятности 0,95 с предельной ошибкой, равной среднему квадратическому отклонению.
Диаметр стволов фундука колеблется в очень широких пределах (40 – 120 мм у основания). Деревья абрикосов сортов Краснощекий ранний и Краснощекий поздний, районированных в Молдавии, на которых проведены исследования, в возрасте 9 – 11 лет имели высоту 4,1 – 5,4 м, диаметр кроны 4,4 – 6,4 м, диаметр штамба 0,15 – 0,20 м, высоту штамба 0,75 – 0,90 м.
Таблица 2.
Размеры надземной части плодовых деревьев, м
| Сорт | Высота дерева | Диаметр кроны поперек ряда | Высота штамба | Диаметр штамба | ||||||||
| | σкв | VB, % | | σкв | VB, % | | σкв | VB, % | | σкв | VB, % | |
| Слива | ||||||||||||
| Ранняя синяя | 3,2 | 0,23 | 7,2 | 5,2 | 0,50 | 9,2 | 1,16 | 1,31 | 11,3 | 0,21 | 0,20 | 9,6 |
| Ренколд Альтана | 4,5 | 0,38 | 8,5 | 7,4 | 0,64 | 8,6 | 0,80 | 0,74 | 9,2 | 0,32 | 0,33 | 10,3 |
| Ренколд зелёный | 5,9 | 0,44 | 7,5 | 6,0 | 0,58 | 9,7 | 0,72 | 0,80 | 11,1 | 0,30 | 0,28 | 9,3 |
| Кирке | 4,1 | 0,31 | 7,6 | 5,1 | 0,48 | 9,4 | 1,17 | 1,21 | 10,4 | 0,29 | 0,27 | 9,3 |
| Анна Шпет | 4,2 | 0,29 | 6,9 | 4,2 | 0,38 | 9,1 | 0,69 | 0,74 | 10,7 | 0,21 | 0,19 | 9,4 |
| Яблоня (Московская и Тамбовская области) | ||||||||||||
| Антоновка обыкновенная | 5,6 | 0,43 | 7,7 | 7,4 | 0,72 | 9,7 | 0,62 | 0,59 | 9,5 | 0,24 | 0,18 | 7,5 |
| Грушовка московская | 5,3 | 0,39 | 7,3 | 6,3 | 0,58 | 9,2 | 0,62 | 0,56 | 9,0 | 0,22 | 0,17 | 7,7 |
| Коричное | 5,0 | 0,43 | 6,8 | 6,8 | 0,63 | 9,2 | 0,49 | 0,52 | 10,6 | 0,21 | 0,16 | 7,6 |
| Пепин шафранный | 4,5 | 0,28 | 6,2 | 6,2 | 0,58 | 9,3 | 0,61 | 0,70 | 11,5 | 0,24 | 0,16 | 6,7 |
| Черешня | ||||||||||||
| Суслена | 6,9 | 0,52 | 7,5 | 6,6 | 0,66 | 10,0 | 0,50 | 0,64 | 12,7 | 0,24 | 0,22 | 9,2 |
| Ляна | 5,6 | 0,48 | 8,6 | 5,9 | 0,63 | 10,3 | 0,55 | 0,68 | 12,3 | 0,20 | 0,19 | 9,5 |
| Трушенская-2 | 6,1 | 0,49 | 8,0 | 6,7 | 0,60 | 8,9 | 0,86 | 0,79 | 9,3 | 0,18 | 0,18 | 10,0 |
| Молдавская черная | 5,8 | 0,44 | 7,6 | 5,7 | 0,53 | 9,3 | 0,58 | 0,62 | 10,7 | 0,19 | 0,18 | 9,5 |
| Сеянец-30 | 6,2 | 0,46 | 7,4 | 5,3 | 0,50 | 9,4 | 0,49 | 0,52 | 10,6 | 0,21 | 0,20 | 9,5 |
| Наполеон розовый | 6,5 | 0,47 | 7,2 | 6,9 | 0,64 | 9,3 | 0,63 | 0,66 | 10,5 | 0,23 | 0,25 | 10,9 |
| Вишня | ||||||||||||
| Шпанка ранняя | 6,5 | 0,51 | 7,8 | 8,1 | 0,68 | 8,4 | 0,63 | 0,68 | 10,8 | 0,21 | 0,2 | 10,5 |
| Шпанка поздняя | 6,0 | 0,50 | 8,3 | 7,4 | 0,59 | 8,0 | 0,58 | 0,60 | 10,3 | 0,19 | 0,20 | 10,5 |
| Подбельская | 7,0 | 0,53 | 7,5 | 7,7 | 0,62 | 8,0 | 0,65 | 0,62 | 9,6 | 0,24 | 0,18 | 7,5 |
| Институтская | 6,1 | 0,51 | 8,4 | 5,9 | 0,58 | 9,8 | 0,62 | 0,70 | 11,4 | 0,16 | 0,14 | 8,9 |
| Самсоновка | ,2 | 0,42 | 8,1 | 5,5 | 0,51 | 9,3 | 0,52 | 0,51 | 9,8 | 0,15 | 0,12 | 8,0 |
Таблица 3.
Размеры надземной части кустов фундука
| Показатель | Сорт | |||
| Черкесский 1 | Черкесский 2 | Ата-баба | Кудрявчик | |
| Количество стволов в кусте: | ||||
| | 14 | 16 | 16 | 18 |
| σкв | 1,87 | 2,36 | 2,23 | 4,78 |
| VB, % | 13,3 | 14,8 | 13,9 | 26,4 |
| Высота куста, м: | ||||
| 4,3 | 4,6 | 4,2 | 4,1 |
| σкв | 0,33 | 0,30 | 0,30 | 0,27 |
| VB, % | 7,7 | 6,5 | 7,2 | 6,6 |
| Диаметр кроны поперек ряда, м: | ||||
| 4,7 | 3,9 | 3,5 | 3,5 |
| σкв | 0,65 | 0,8 | 0,4 | 1,3 |
| VB, % | 13,9 | 20,5 | 12,2 | 37,2 |
| Диаметр кроны вдоль ряда, м: | ||||
| 4,1 | 3,8 | 3,6 | 3,6 |
| σкв | 0,5 | 0,62 | 0,68 | 1,04 |
| VB, % | 12,2 | 16,3 | 18,8 | 28,8 |
| Высота штамбовой части ствола, м: | ||||
| 0,86 | 1,03 | 0,88 | 0,75 |
| σкв | 0,17 | 0,17 | 0,10 | 0,05 |
| VB, % | 19,8 | 16,5 | 11,4 | 6,7 |
Деревья миндаля сортов Миндаль горький и Миндаль сладкий, районированных в Молдавии, в возрасте 12 лет имели высоту 3,9 – 4,5 м, диаметр кроны 4,2 – 4,8 м, диаметр штамба 0,12 – 0,15 м, высоту штамба 0,8 – 0,9 м.
Размещение плодов в кроне дерева, которое необходимо знать для правильного проектирования колебательных и улавливающих устройств, определяют по ярусам и зонам.
Ярус представляет собой слой кроны, расположенный на определенном расстоянии от поверхности почвы и параллельно ей: первый ярус — до 1,7 м, второй — 1,7 – 3 м, третий — 3 – 4 м, четвертый — выше 4 м. Зона — слой кроны, расположенный в глубину дерева от периферии: первая зона наружная составляет 1 м от переферии кроны, вторая — следующий 1 м и т.д.
Исследованиями установлено, что у Антоновки обыкновенной плоды, расположенные в первом ярусе, составляют 30 – 33 во втором 36 – 38, в третьем 18 – 20, в четвертом 2 – 8% Эти же данные по грушовке московской будут соответственно 24 – 25; 34 – 36; 24 – 26; 2 – 9%.
Размещение плодов слив в кроне дерева в значительной степени зависит от обрезки деревьев. В среднем на деревьях без обрезки в первом ярусе располагается 40 – 60, во втором 57 – 63, в третьем до 3% плодов, а по зонам соответственно — в первой зоне 20 – 40, во второй 80 – 60%. На обрезанных деревьях в третьем ярусе плоды почти отсутствуют, а в первом и втором ярусах остается примерно такое же распределение плодов, как и на необрезанных деревьях. Вместе с тем на обрезанных деревьях резко сокращается количество плодов в первой зоне (2 – 7%), почти все плоды размещаются во второй.
Основной урожай вишни и черешни в период полного плодоношения располагается на тонких ветвях (третьего четвертого и пятого порядков). При этом в первом ярусе находится около 45 урожая, во втором — 30, в третьем — до 20, в четвертом — до 5% урожая.
Основной урожай абрикосов и миндаля располагается в трех ярусах в первой зоне, т. е. по периферии.
Основные физико-механические свойства плодов определяли на главных промышленных сортах плодовых культур, в том числе на 10 сортах яблок, на 18 сортах слив, на 10 сортах вишни, на 11 сортах черешни, на 2 сортах абрикосов, на 4 сортах фундука, на 2 сортах миндаля.
При статистической обработке результатов экспериментальных исследований размерно-массовых характеристик плодов установлено, что эти показатели подчиняются закону нормального распределения. В связи с этим в табл. 4 приведены минимальные и максимальные значения показателей, оказывающих решающее влияние на установление оптимальных режимов работы устройств для колебания деревьев (ветвей) и устройств для улавливания плодов.
Плоды фундука представляют собой ядро в твердой скорлупе диаметром 10 – 20 мм, массой 5 – 10 г. Созревают плоды в плюсках по 1 – 8 шт. в отдельных пучках. Средний урожай каждого куста колеблется в пределах 6 – 10 кг. Созревший урожай убирают вручную путем стряхивания отдельных стволов и последующего ручного подбора плодов с земли. Плоды отделяются от ветвей как в плюсках отдельными пучками, так и без плюсок. Усилие связи фундука с раскрывшейся плюской незначительное, и часть таких плодов осыпается на землю. Основная же часть плодов защемляется в высохшей плюске, и для их съема необходимо отделить весь пучок с плодоножкой, прикладывая усилие 1 – 8 кгс.
Таблица 4
Основные показатели плодов
| Показатель | Яблоки (6 сортов) | Сливы (18 сортов) | Вишни (10 сортов) | Черешни (11 сортов) |
| Масса плода, г | 42 – 122 | 17 – 34 | 3,3 – 4,5 | 3,5 – 5,0 |
| Высота плода, мм | 40 – 60 | 33 – 43 | 15 – 17 | 14 – 20 |
| Длина плодоножки, мм | 11 – 20 | 10 – 22 | 28 – 40 | 34 – 50 |
| Диаметр плодоножки, мм | 1,9 – 2,7 | 1,1 – 1,6 | 1,0 – 1,3 | 1,0 – 1,3 |
| Усилие отрыва плодоножки от ветви, кгс | 0,8 – 2,35 | 0,5 – 1,3 | 1,2 – 1,4 | 1,2 – 1,4 |
| Усилие отрыва плодоножки от плода, кгс | 0,9 – 3,05 | 0,22 – 1,2 | 0,043 – 0,050 | 0,070 – 0,206 |
| Твердость кожицы, кгс/мм 2 | 0,09 – 0,124 | 0,58 – 1,36 | 0,013 – 0,019 | 0,022 – 0,065 |
| Насыпная масса, кг/м 3 | 617 – 650 | 680 – 695 | 720 – 850 | 730 – 860 |
Абрикосы Краснощекий ранний и Краснощекий поздний являются наиболее распространенными промышленными сортами которые издавна широко культивируются на юге Украины, в Крыму, на Северном Кавказе и в Молдавии. В Молдавии их выращивают на 80% площадей, занятых под абрикосами.
Плоды этих сортов абрикосов имеют плосковато-округло-яйцевидную форму, средняя масса их составляет 47 г. При высоком урожае на дереве, в связи с неодновременностью созревания, ручной сбор плодов проводят в два – три приема. Однако плоды обладают способностью дозревать в снятом с дерева виде, поэтому машинная уборка их вполне возможна.
Орехи Миндаля сладкого и Миндаля горького в околоплоднике имеют следующие размеры: длину 20 – 60 мм, ширину 18 – 30, толщину 12 – 20 мм, массу 6 – 10 г. Масса сырых плодов распределяется примерно так: масса околоплодника составляет 49,2, скорлупы 29,1, ядра 21,7%.
Прочность связи плодоножек с ветвью и плодами различна у разных пород и сортов плодовых деревьев. У всех изученных сортов яблок связь плодоножки с плодом прочнее ее связи с ветвью, поэтому при механизированной уборке плоды должны осыпаться с плодоножками.
Усилия отрыва плодоножек от плода у большинства сортов слив меньше, чем усилия отрыва плодоножки от ветви при условии что растягивающее усилие прикладывается вдоль плодоножки по ходу роста. При отклонении плодоножки от вертикали на 75° среднее усилие отрыва плодоножки от ветви уменьшается в 2 – 2,5 раза. При уборке вручную сливы большинства сортов отрываются без плодоножек. Сравнительно непрочная связь плодоножек слив с ветвями позволяет надеяться на, осуществление их уборки механизированным способом без применения каких-либо химических средств, ослабляющих связь плодоножек с ветвями.
Усилия отрыва плодоножек от плодов у всех сортов вишни и черешни ниже, чем усилия отрыва плодоножек от ветви, поэтому, как правило, плоды при механизированной уборке должны осыпаться без плодоножек. При отклонении же плодоножки вишни и черешни от вертикали на 75° наблюдается уменьшение необходимых усилий отрыва плодоножки от ветви в 2 – 2,5 раза, но эти усилия все же превышают усилия отрыва плода от плодоножки более чем в 2 раза. Следовательно, и в отклоненном положении плод по-видимому должен отрываться без плодоножки. Установлено, что для всех изученных сортов вишни и черешни прочность связи плода с плодоножкой в сильной степени зависит от их степени зрелости. В стадии биологической зрелости плоды от плодоножек отрываются при первом прикосновении, и записать усилия их отрыва на приборе практически невозможно.
Твердость кожицы яблок, слив, вишни и черешни не является сдерживающим фактором для внедрения механизированного способа уборки.
Повреждаемость плодов при ударах осложняет механизацию их сбора. В первую очередь это относится к яблокам. Почти все изученные сорта яблок повреждаются при ударе друг о друга при падении с высоты 5 см, при ударе об алюминиевую или фанерную поверхность — с высоты 3,5 см, а при ударе о ветви диаметром 10 мм и более — с высоты 5 см.
При ударе о натянутое полотно или губчатую резину толщиной 5 мм повреждений яблок не наблюдается, если высота падения не превышает 12 см; увеличение высоты падения приводит к повреждению мякоти яблок.
Высокая чувствительность яблок к повреждениям при падении в процессе механизированной уборки требует принципиально нового подхода к формированию деревьев и созданию специальной приемной поверхности, обеспечивающей прием плодов без повреждений.
Плоды слив к ударным нагрузкам менее чувствительны, чем яблоки. Повреждение мякоти слив наблюдается при падении на алюминиевую поверхность с высоты 20 см, на фанерную — с высоты 40 см, на твердую почву — с высоты 75 см, на рыхлую почву и ветви деревьев — с высоты 100 см, на натянутый брезент — с высоты 450 – 500 см. Для определения угла наклона улавливающей поверхности потребовалось определить угол качения плодов слив, который оказался около 3° для различных поверхностей (дерево, полотно, резина).
Вишни и черешни менее чувствительны к ударным нагрузкам, чем сливы. При падении с высоты 2 м на землю с небольшим травяным покровом и с высоты 3,5 м на натянутый брезент повреждений плодов не наблюдается.
По данным автора, а также А: А. Кулика и Е. П. Франчук, Л. В. Метлипкого и В. М. Цехомской, Н. В. Клемм, В. Г. Ку-желенко, С. И. Филимонова, А. Ф. Ульянова и В. Д. Забро-саева, X. А. Хачатряна и Р. Р. Ягубяна, И. М. Федотова, О. Э. Фрей, Б. X. Кульчиева, Р. М. Мамедова и Р. А. Алыева, П. А. Лукашевича, А. Ф. Сербулова, В. Т. Протасова и др., индивидуальная масса и плотность плодов имеют значения, приведенные в табл. 5.
Таблица 5
Индивидуальная масса и плотность плодов
| Плоды | Индивидуальная масса, г | Плотность, г/см 3 | ||
| минимальная | максимальная | минимальная | максимальная | |
| Яблоки | 42,0 | 160,0 | 0,733 | 0,972 |
| Груши | 28,0 | 155,0 | 0,964 | 1,167 |
| Вишни | 0,73 | 5,0 | 0,778 | 1,430 |
| Сливы | 5,50 | 29,0 | 1,003 | 1,150 |
| Абрикосы | 8,60 | 15,0 | 1,000 | 1,090 |
Источник