14 апреля 2018г.
Научно-технический прогресс в сельском хозяйстве нашей страны определял применение полимерных материалов в 70-80-е годы прошлого столетия. Развитие этого направления в агропромышленном комплексе шло по общесоюзному координационному плану: «Разработать, исследовать и подготовить промышленное производство полимерных материалов сельскохозяйственного назначения для растениеводства открытого и защищенного грунта». В выполнении этой задачи участвовали как разработчики пленок: НПО «Пластик»(Москва), ОНПО «Пластполимер» (г. Ленинград), «Укрпластик» (г. Киев), так и их испытатели: Ленинградский сельскохозяйственный институт, Агрофизический институт(г. Ленинград), Тимирязевская сельскохозяйственная академия(г. Москва), ВНИИ цветоводства и субтропических культур (ВНИИЦиСК, г. Сочи). Это определило в короткий срок выпуск и изучение в различных регионах страны пленок специального назначения: для покрытия культивационных сооружений, защиты растений от низких температур, мульчирования почвы, контейнерной технологии, экранирования водоемов и других. Этот далеко неполный перечень свидетельствует о широких возможностях эффективного использования полимеров в практике агропромышленного комплекса.
С расширением областей применения полимерных материалов в сельском хозяйстве разрабатывались новые специальные виды пленок. Развитие садоводства, виноградарства, цветоводства требовало создание обвязочного материала сельскохозяйственного назначения, который бы лучше отвечал условиям эксплуатации и повышал производительность труда рабочего. Используемая полиэтиленовая пленка при прививках не полностью удовлетворяла требованиям, предъявляемым к обвязочному материалу в силу жесткости и недостаточной эластичности исходного материала без введения пластификаторов. Сращивание и приживаемость привоя на подвое зависит от ряда факторов ( 4 ), в том числе в значительной степени от плотного обжатия компонентов прививки. Кроме того, при задержке со снятием обвязки со стволика подвоя глазок мог заплывать тканью и не пробуждаться (4).
Наукой были разработаны фоторазрушаемые пленки, которые лишены указанных недостатков (2). Разработка оригинальных рецептур и способов получения композиционных пленочных материалов с различным сроком разрушения для безотходного использования в растениеводстве открытого грунта была начата в 80-е годы прошлого столетия на охтинском научно-производственном объединении «Пластполимер» (г. Санкт-Петербург). Предлагаемые рецептуры создавались на основе глубоких исследований при подборе исходной композиции полимерных материалов, изучении фотосенсибилизаторов - ускорителей старения и разрушения полимеров в условиях внешней среды, испытаний пленок в различных регионах страны и изучения экологических вопросов их использования в сельском хозяйстве.
Совместная работа НПО «Пластполимер» и ВНИИЦиСК по испытанию фоторазрушаемых пленок началась с середины 80-х годов в производственном подразделении «Опытное поле» ВНИИЦиСК. Были изучены два вида пленок: марка 108-71 с ориентировочным сроком разрушения в естественных условиях 4-5 месяцев для подвязки зеленой лозы винограда к шпалере и марка 108-70 с периодом использования 40-45 дней в качестве обвязочного материала при прививках роз, персика, сирени.
Традиционными материалами в виноградарстве для подвязки отрастающих зеленых побегов к опоре являются шпагат, отходы текстильной промышленности. Использование синтетического и бумажного шпагата вызывает жесткость и растрескивание рук даже при их кратковременном использовании. Бумажный шпагат при повышенной влажности воздуха нельзя применять из-за потери механической прочности. Кроме того, разрезание шпагата, отходов текстильной промышленности на отрезки необходимой длины с последующим завязыванием в пучки проводится вручную.
Использование фоторазрушаемой пластифицированной пленки на основе полиэтилена марки 108-71 по сравнению с традиционными материалами выявило следующие преимущества: была мягкой, эластичной, легко завязывалась в узел, не травмировала кожу рук при любой продолжительности работы с ней. Механические свойства пленки постоянны и не зависели от погодных условий. Пленка в рулоне шириной 100см разрезалась на бобины шириной 2,5-3см на электромеханических циркулярных пилах или токарных станках(1), что обеспечивало резкое уменьшение длительности подготовки обвязочного материала. Бобина с пленкой более удобна в работе. Ее подвешивали на свободный нижний конец металлического крючка с закругленными краями. С помощью верхнего конца крючка бобина удерживается на поясе рабочего. Свободное вращение бобины с пленкой обеспечивает непрерывный процесс подвязки, так как конец пленки постоянно находится в руке рабочего. Поэтому производительность труда рабочего при подвязке по сравнению с традиционными материалами увеличивалась на 25-30% (1). После завязывания узла пленка легко отрывалась. Начало разрушения пленки марки 108-71 происходило спустя 4 месяца, в конце вегетации растений в ноябре. Поэтому при использовании фоторазрушаемой пленки не требовалось снятия подвязочного материала и его утилизации за счет распада на мелкие фрагменты без нанесения ущерба природе.
Экспериментальная пленка на основе полиэтилена марки 108-70 содержала в качестве добавок пластификатор и фотосенсибилизатор в количестве, определяющий ориентировочный срок разрушения в открытом грунте 40- 45 дней. Первоначальна она была испытана в качестве обвязочного материала при окулировке подвоя - розы канина в открытом грунте глазками сортов роз Баккара, Бургунд, Супер Стар для получения стандартных саженцев. При ее использовании получена высокая до 88- 92% приживаемость глазков. Начало растрескивания фоторазрушаемой пленки наблюдалось через 50-55 суток, а массовое - спустя 60-65 . При ее использовании в указанном производственном процессе не требовалось ослабления и снятия обвязок, так как в результате действия фотосенсибилизаторов прочность пленки постоянно уменьшается, не вызывая перетяжки стволика. В дальнейшем, планка растрескивалась на мелкие фрагменты, которые затем утилизировались в почве без нанесения экологического ущерба окружающей среды (3).
Различия фоторазрушаемой пленки марки 108-70 в долговечности предполагаемого срока службы от реальных условий эксплуатации определяется ее загрязнением. В практике прививки подвоев пленка применяется близко от поверхности почвы, и поэтому при поливах, выпадении дождей загрязняется землей, что несколько уменьшает разрушительное действие ультрафиолетовой радиации.
Проведенные в дальнейшем исследования во ВНИИЦиСК при окулировке персика, сирени подтвердили эффективность использования указанной фоторазрушаемой пленки в качестве обвязочного материала в питомниководстве.
В последние 15 лет преемником НПО «Пластполимер» является научно-производственная фирма НПФ «Шар» ( г. Санкт-Петербург), которая усовершенствовала рецептуру созданных ранее пленок и выпускает фоторазрушаемую пленку «Черенок», которая является обвязочным материалом нового поколения. Изготовленная на основе сополимера этилен+винилацетата, она полностью отвечают требованиям, предъявляемым к обвязочным материалам сельскохозяйственного назначения. Отличием сополимерной пленки от полиэтиленовой является более высокая в 1,5-2 раза прочность и эластичность, что обеспечивает плотное прижатие привоя с подвоем, одного из факторов, определяющих оптимальные условия для их срастания. В результате этого пленки «Черенок» легко растягиваются при поджатии компонентов прививки друг к другу и хорошо закрепляются петлей. Для удобства потребителя ее выпускают через нарезку рулонов пленки толщиной 0,1-0,2 мм на фрагменты шириной 10-20 мм. Введенные в ее состав фотодеструктивные добавки определяют в условиях открытого грунта субтропической зоны уменьшение прочности, самопроизвольное растрескивание обвязок в субтропической зоне в течение 2 месяцев.
В настоящее время в опытно-производственном хозяйстве ВНИИЦиСК пленка «Черенок» используются в качестве обвязочного материала при получении в питомнике посадочного материала различных культур: персика, яблони, груши, сливы, хурмы, мандарин, лимонов, азимины, киви.
Для прививок черенком лучшей определена пленка толщиной 0,2 мм и шириной 15- 20 мм, для окулировок - соответственно толщиной 0,10мм и шириной 13мм. В условиях субтропической зоны с самым максимальным уровнем ультрафиолетовой радиации в стране она разлагаются после срастания компонентов прививки.
В рамках научно-технического сотрудничества фоторазрушаемая пленка «Черенок» была передана Сочинскому национальному парку «Дендрарий», где она испытана при прививках роз, японского клена, сакуры - декоративной вишни, магнолии. От специалистов указанной организации получен отзыв о высоких технологических свойствах обвязочного материала.
Таким образом, многолетнее использование в растениеводстве влажных субтропиков отечественных фоторазрушаемых пленок с различным сроком разрушения в качестве обвязочного материала обеспечивало оптимальные условия при выполнении прививок для получения посадочного материала плодовых, субтропических, цветочных, декоративных культур и зеленой подвязки виноградников.
В знак признательности за создание полимеров сельскохозяйственного назначения в честь одного из основателей НПФ «Шар» назван сорт мелкоцветковой хризантемы ‘Валентина Бугоркова’, выведенный во ВНИИЦиСК.
В мировом растениеводстве фоторазрушаемые пленки используются для улучшения гидротермического режима почвы, сохранения ее структуры, повышения всхожести семян и получения урожая в более ранние сроки (3). Особое внимание уделено созданию таких пленок на биологической основе, фрагменты разрушения которых поедаются насекомыми.
Следует отметить, что в советский период повышение эффективности сельского хозяйства являлось государственной задачей. В постсоветском периоде произошло разрушение гигантов химии НПО «Пластик» и ОНПО «Пластполимер», заграницей стал «Укрпластик», что прекратило создание
необходимых полимерных материалов сельскохозяйственного назначения, резко уменьшило объемы производства отечественного растениеводства , снизило производительность труда рабочих, ухудшило условия их труда. Поэтому следует возобновить госзаказ на разработку и выпуск полимерных пленок сельскохозяйственного назначения.
Список литературы
1 .Бородулина М.З., Козьменко Н.П. Применение фоторазрушаемой полиэтиленовой пленки для подвязывания виноградной лозы //Краснодар. ЦНТИ. /инф.л. 71-87/.- 1987.-3с.
2 .Фоторазрушаемые полиэтиленовые пленки и опыт их применения /Бородулина М.З., Курженкова М.С., Пащенко Т.Е.и др.//Л.: Пленочные полимерные материалы и их применение: Материалы краткосрочного семинара 22-23 ноябр. 1977. - С.43-44.
3 .Фото- и биодеструктируемые полимеры /сост.:М.З.Бородулина, В.П.Щедрина, О.Н.Романцова и др.//Обзорная информация: Серия «Производство и применение полимеризационных пластмасс/М.: НИИТЭХИМ, 1983.-42с.
4 .Щербенев Г.Я. Философия окулировки - М.: Питомник , №3. 2014.- С.10-13.
