Энергия и цивилизация
Шрифт:
Труд животных использовался с еще большей неравномерностью и во многих культурах ограничивался только самыми важными полевыми работами. Например, период максимальной работы для буйволов в Южном Китае – два месяца посадки, боронения и прочих земляных работ ранней весной, шесть недель летней жатвы и месяц подготовки полей (снова вспашка и боронение) для озимых культур, все вместе 130–140 дней, или менее 40 % от года (Cockrill 1974). В Северной Европе с ее единственным урожаем тягловые лошади напряженно работали всего лишь 60–80 дней в году во время осенней и весенней вспашки, а также летней жатвы, а большую часть времени использовались исключительно как транспортное средство. Типичный рабочий день варьировался от пяти часов для волов во многих регионах Африки до более десяти часов для буйволов на рисовых полях Азии и для лошадей во время
Маршруты интенсификации
Попытка добиться более высоких урожаев не имела шансов на успех без трех важных шагов вперед.
Первый сводился к частичной замене человеческого труда на труд животных. При выращивании риса только самые изнурительные работы вроде обработки поля мотыгой заменялись глубокой вспашкой с помощью буйволов. В растениеводстве на сухих землях труд животных заменил человеческий и ускорил выполнение значительно большего количества полевых и не только полевых работ, освободив тем самым людей для иных, более продуктивных видов деятельности или для отдыха. Подобная смена первичных движителей сделала куда больше, чем ускорила и облегчила работу, она улучшила ее качество, во вспашке ли, в посеве или обмолоте зерна. Второй шаг – ирригация и использование удобрений, и он если не совсем убрал, то ослабил два серьезных ограничения продуктивности сельского хозяйства – нехватку воды и питательных веществ. Третий – выращивание большего разнообразия культур, с помощью севооборота или параллельно, – сделал традиционное сельское хозяйство одновременно более надежным и более продуктивным.
Следующие высказывания китайских крестьян говорят о том, насколько важны эти два фактора: «Будет ли урожай – зависит от воды; насколько большим он будет – от удобрений» и «Сажай просо вслед за просом, и в конечном итоге ты будешь плакать». Использование тягловых животных было фундаментальным энергетическим усовершенствованием, последствия которого вышли далеко за пределы обработки земли и уборки урожая. Тягловые животные стали незаменимым источником удобрений, питательных веществ в навозе и одновременно первичным движителем, позволяющим доставить эти вещества к растениям. Во многих местах они также помогли улучшить ирригацию. Более мощные первичные движители, лучшее обеспечение водой и питательными веществами также позволили эффективнее использовать севооборот и выращивание нескольких культур одновременно. И в свою очередь все это дало возможность содержать большее количество более сильных животных, что запустило весь цикл из трех шагов заново, и так раз за разом.
Тягловые животные
Одомашнивание дало нам много рабочих животных с разными характеристиками, с весом, отличающимся на порядок, от 100 кг для маленьких ослов до более 1000 кг для крупнейших лошадей. Индийский бык весил менее 400 кг, итальянские животные кианской породы и романьола – в два раза больше (Bartosiewicz et al. 1997; Lenstra and Bradley 1999). Большинство лошадей в Азии и Европе были не более чем пони, меньше четырнадцати ладоней высотой и весом меньше азиатского вола. Ладонь, традиционная английская единица измерения, равна 4 дюймам (10,16 см), рост животного измерялся от земли до холки, места на позвоночнике между лопатками. Римские лошади не превышали 11–13 ладоней, самые тяжелые европейские животные – бельгийские брабантской породы, французские булонской и першероны, шотландские клейдесдальской, английские саффолской и ширской, немецкие рейнской и русские тяжеловозы – достигали и даже превышали величину в 17 ладоней и весили около тонны, а иногда и больше (Silver 1976; Oklahoma State University 2015). Азиатский буйвол весил от 250 до 700 кг (Cockrill 1974; Borghese 2005).
В традиционном сельском хозяйстве животных использовали для выполнения различных работ, но, безо всяких сомнений, во вспашку они вносили наибольший вклад (Leser 1931). В общем тягловая сила работающих животных, грубо говоря, пропорциональна их весу; другие переменные, влияющие на их продуктивность, включают пол, возраст, здоровье, опыт, эффективность упряжи, а также особенности почвы и территории. Поскольку все эти переменные могут значительно варьироваться, предпочтительно определять полезную мощность широко распространенных видов в терминах типичных характеристик (Hopfen 1969; Cockrill 1974;
Goe and Dowell 1980). Типичная тяга составляет 15 % от веса животного, но для лошадей она
Примечание 3.4. Типичные массы, тяга, рабочие скорости и мощность одомашненных животных
Примечание: значения мощности округлены до ближайших 50 Вт.
Источники: базируется на Hopfen (1969), Rouse (1970), Cockrill (1974) и Goe and Dowell (1980).
Реальные потребности тяги варьируются в зависимости от задачи (пределами тяжелой и легкой работы можно поставить глубокую вспашку и боронение) и от типа почвы (больше в случае тяжелой глины, меньше в случае песка). Неглубокая вспашка (с одним лемехом) и выкашивание травы требуют постоянной тяги в 80-120 кг, глубокая вспашка – 120–170 кг, а тяга в 200 кг требовалась для механической жатки и сноповязалки. Даже средняя пара лошадей могла выполнить все эти задачи, но пара волов не годилась для глубокой вспашки или жатвы с помощью жатки. Механические императивы указывают на то, что маленькие животные лучше: при прочих равных их линия движения меньше расходится с направлением тяги, и результатом становится более высокая эффективность, а при вспашке более низкая линия тяги уменьшает выпирание плуга вверх, для пахаря куда легче вести такой плуг. Более легкие животные часто более проворны, и они могут компенсировать малый вес упорством и выносливостью.
Тягловой потенциал можно перевести в эффективную работоспособность только с помощью хорошей упряжи (Lefebvre des No"ettes 1924; Haudricourt and Delamarre 1955; Needham 1965; Spruytte 1983; Weller 1999; Gans 2004). Тяга должна быть передана на рабочую точку – на лемех плуга или на край жатки – устройством, которое обеспечивает эффективную передачу и одновременно контроль человека за движением животного. Подобная вещь может выглядеть простой, но потребовалось много времени, чтобы она появилась. Крупный рогатый скот, первую тягловую силу, взнуздывали с помощью ярма, прямого или изогнутого куска дерева, который крепили к рогам или шее животного.
Рисунок 3.3. Сравнение тягловой мощности животных, показывающее чистое превосходство лошадей. Основано на данных из Hopfen (1969), Rouse (1970) и Cockrill (1974)
Старейшая месопотамская упряжь (лучше всего подходила для сильных животных с короткой шеей, позже широко использовалась в Испании и Латинской Америке) представляла собой двойное ярмо для головы, закреплявшееся разными способами (рис. 3.4). Это примитивное устройство состояло всего лишь из длинной балки, привязи на которой могли придушить животное во время более тяжелого труда, а угол тяги был слишком велик. Более того, чтобы избежать удушения вола или коровы, нужно было подобрать животных одинакового роста, и приходилось запрягать пару, даже когда одно животное могло справиться с легкой работой. Более удобное одиночное головное ярмо использовалось в нескольких регионах
Европы (восточный балтийский регион, юго-западная Германия). Одиночное нашейное ярмо, присоединенное к двум жердям или веревкам и вальку, было распространено в Восточной Азии и в Центральной Европе (рис. 3.4). Африка, Средний Восток и Южная Азия предпочитали двойное нашейное ярмо.
Рисунок 3.4. Головное ярмо было первой и очень неэффективной упряжью для работающих волов. Шейное ярмо стало доминирующим способом запрягать животных во всем Старом Свете. Взято из Hopfen (1963) и иллюстрации поздней династии Мин (1637)