Статьиcегодня статей - 280

Эволюция технологий обработки почвы

Дата публикации: 03.11.2010


Эволюция технологий обработки почвы (Acrobat PDF, 4,2 мб.)

Человек обрабатывает почву более 10 тысяч лет. Это только в школьном учебнике после главы об ирригационном земледелии Древнего Египта может следовать глава о подсечном земледелии древних славян. Реальный исторический процесс не имеет "черных дыр" во времени - земледелие развивалось постепенно, и в этом развитии можно найти свои взлеты и падения, открытия и изобретения. Но главное - в нем можно найти закономерности.
ТРИЗ утверждает, что закономерности есть в развитии любых технических средств и технологий. На длительных временных отрезках хорошо заметны этапы "развертывания свертывания" в технико-технологической сфере (рис. 1).

Изменение сложности системы, иллюстрируемое линией "Развертывание-свертывание"
Рис. 1. Изменение сложности системы, иллюстрируемое линией "Развертывание-свертывание"

На этапе развертывания возрастает количество элементов, частей, подсистем технического устройства (или соответственно количество операций в технологии) - это линия усложнения. На этапе свертывания они объединяются в цельную конструкцию, или множество технологических операций свертываются в одну.
Проанализируем историческое развитие технологии обработки почвы и выстроим линию развития "Развертывание свертывание". Выделим основные этапы развития почвообработки (см. также статью "Земледелие в Европе").

Иллюстрация линии "развертывание-свертывание"

Линия "Развертывание-свертывание" прослеживается во всех областях техники. Проиллюстрируем это на примере развития корпуса автомобиля.
Первые автомобили представляли собой обычные повозки, снабженные двигателем и системой управления. Говоря языком ТРИЗ, это была "минимально работоспособная система". Эти автомобили практически не имели кабины, ее функции выполняли отдельные элементы автомобиля: рама, сиденья с невысоким бортиком вокруг них (рис. 2).
Автомобиль: минимально работоспособная система
Рис. 2. Автомобиль: минимально работоспособная система

Развертывание конструкции первых автомобилей происходило в сторону введения новых элементов - носителей дополнительных функций (рис. 3).
Развертывание корпуса автомобиля
Рис. 3. Развертывание корпуса автомобиля

Необходимость перемещения в темноте привела к появлению фар. Для защиты от погодных условий появились крыша и ветровое стекло. К тридцатым годам прошлого века конструкция автомобиля приобрела практически все элементы современного автомобиля (рис. 4).
Развернутая конструкция автомобиля
Рис. 4. Развернутая конструкция автомобиля

С этого времени усилия проектировщиков были направлены в основном на свертывание элементов конст-рукции автомобиля (безусловно, процесс добавления функций не остановился, однако эта тенденция потеряла главенствующую роль).
Крыша и кабина были объединены в один узел. Фары потеряли собственные корпуса - их функцию также взял на себя корпус автомобиля. Затем кабина была объединена с рамой и появился несущий корпус - основная деталь современного автомобиля (рис. 5).
Свертывание конструкции автомобиля
Рис. 5. Свертывание конструкции автомобиля

1. Посев в лунки

Земледелие уже было в то время, когда еще не приходилось говорить о каких-либо почвообрабатывающих орудиях. Зерна сеяли в землю без всякой обработки, протыкая лунки для них простой заостренной палкой. По сути дела это и была нулевая обработка почвы, только на более низком, примитивном уровне. Борьба с сорняками и удобрение почвы проводились самым простым способом: поджигали лес, росший на месте будущего поля. Сорняки сгорали, а древесная зола была прекрасным удобрением.

2. Обработка сохой

Количество людей на Земле увеличивалось, продуктов нужно было все больше. Следующий шаг в земледелии - изобретение сохи, которую тянули люди или животные. Применение сохи позволило поднять производительность обработки почвы, но технология возделывания зерновых при этом мало изменилась. Просто вместо лунок зерна сажали в узкую борозду, образуемую лезвием сохи. Борозду заделывали вручную или таская по полю суковатую ветку - прообраз современной бороны (рис. 6). Борьба с сорняками и удобрение почвы не претерпели изменений, благо лесов еще хватало.
Древние почвообрабатывающие орудия
Рис. 6. Древние почвообрабатывающие орудия: борона-суковатка (вверху), соха (внизу)

Древние почвообрабатывающие орудия

3. Плужная обработка почвы

Соха была эффективным орудием, пока можно было сжигать леса, расчищая и удобряя новые поля. Но так не могло продолжаться бесконечно… А на старых полях плодородие почвы падало. И тогда для повышения урожайности нашли новый способ - обеспечить хорошее разрыхление и борьбу с сорняками.
Уже древние греки пользовались отвальным плугом (рис. 7), который запахивал сорняки на глубину, где они не могли прорасти. Классическая технология того времени - вспашка отвальным плугом, посев зерна вручную и боронование для заделки зерна в почву.
Старинный деревянный плуг
Рис. 7. Старинный деревянный плуг

4. Максимально развернутая технология обработки почвы

Повышение урожайности оставалось самым важным требованием, и экстенсивный путь развития земледелия казался единственно приемлемым. Технология обработки почвы включала все новые дополнительные операции - в соответствии с тенденцией "развертывание свертывание".
Наиболее развернутая технология, применявшаяся в середине XX века, включала следующие операции: вспашку, несколько культиваций, боронование и предпосевное выравнивание. Затем следовали посев и дополнительное прикатывание почвы. Мощность тракторов, глубина вспашки и ширина захвата плугов постоянно росли. Сами плуги совершенствовались, появились плуги для гладкой пахоты, не образующие развальной борозды.
Казалось, была одержана полная победа над природой. Но победа оказалась пирровой. Тратились огромные ресурсы, в первую очередь нефть, затраты труда на проведение большого числа операций превысили все мыслимые пределы. В результате верхний слой почвы был разрыхлен, как пух, а слой ниже плужной подошвы сильно переуплотнен колесами тракторов (рис. 8). В равнинных областях часто налетал ветер и вспаханный плодородный слой уносился с полей пылевой бурей, оставляя за собой пустыню. Эрозия почв охватила десятки миллионов гектаров. Содержание гумуса в лучших черноземах упало с 10-12 до 5-6%. Земледелие зашло в тупик.
ушенная плугом структура почвы
Рис. 8. Нарушенная плугом структура почвы

Передовые умы забили тревогу. В одном из канадских университетов висит плакат: "Немецкий плуг Сакса принес больше вреда, чем вся немецкая армия во Второй мировой войне".
Отвал переворачивает почву, но почва - это в первую очередь разнородные слои земли. В верхнем слое обитают бактерии, которые дышат кислородом, - их называют аэробными. А глубже живут бактерии, которые на воздухе моментально погибают, - их называют анаэробными. При обороте пласта те бактерии, которые могут жить только в верхнем слое, оказываются внизу и умирают от недостатка кислорода, а те бактерии, которые существуют в глубине почвы, попадают наверх и также гибнут. А ведь эти бактерии своей жизнедеятельностью обеспечивают плодородие почвы, накопление в ней гумуса.
Другая проблема, связанная с применением плуга, - образование плужной подошвы, то есть слоя пере-уплотненной почвы на глубине 20-25 сантиметров (см. также статью "Не давите, мужики! Не давите!.."). В нор-мальных условиях влага перемещается по капиллярам, поступая то из нижних слоев в верхние, то из верхних - в нижние. А плужная подошва перекрывает почвенные капилляры, естественная циркуляция влаги в почве прекращается.

5. Безотвальная обработка почвы

Началась упорная борьба за внедрение безотвальной обработки почвы. Об этой проблеме заявил на весь мир американский ученый Эдвард Фолкнер в своей книге "Безумие пахаря", мгновенно ставшей бестселлером. Новый способ обработки исключал использование отвального плуга. Почва рыхлилась на глубину 10-15 сантиметров плоскорезами с широкими горизонтальными подрезающими ножами или чизельными рыхлителями с узкой стойкой (рис. 9).
Рыхлитель
Рис. 9. Рыхлитель

С точки зрения технологической эволюции началось свертывание технологии обработки почвы. Была исключена простая, но весьма энергоемкая операция - оборот почвенного пласта.
Энтузиасты нового метода работали в разных странах мира. В Советском Союзе за бесплужную обработку почвы боролся известный агроном Мальцев (см. также статью "Дума о Терентии Мальцеве"). Технология совер-шенствовалась, удалось справиться с ее "детскими болезнями", главная из которых - очистить поля от злостных сорняков без их запашки. Эта проблема была решена с изобретением гербицидов, которые через некоторое время после использования распадаются на безвредные составляющие.
Безотвальная обработка начала бурно развиваться во многих странах мира, прежде всего в США и Мексике. Результат: лучшие условия для роста и развития растений, экономия топлива.

6. Минимальная обработка почвы

Следующим шагом на пути свертывания обработки почвы был переход к минимальной обработке, при которой глубина рыхления почвы равна глубине заделки семян, то есть гораздо меньше, чем при безотвальной. Основные положения этой технологии разработал в середине XIX века украинский ученый Иван Овсинский. Его взгляды жестко критиковались. Тем не менее Овсинский создал специальные орудия для неглубокой обработки почвенного слоя и успешно применил этот метод в собственном хозяйстве. Новая технология решала целый комплекс задач: сохраняла плодородие черноземов, помогала справиться с засухами, избавиться от вредителей и сорняков.

7. Нулевая обработка почвы

Нулевая обработка почвы - это уже не обработка в обычном смысле слова, а обеспечение комплекса условий для создания оптимальной структуры почвы. То есть складывается ситуация, когда обработки нет, а функция ее выполняется. Такое определение нулевой обработки перекликается с принятым в ТРИЗ определением идеальной системы (см. также статью "Стратагемы идеального земледелия"). В идеале при нулевой обработке нет вообще никакого воздействия на почву, но, несмотря на это, почва находится в состоянии, оптимальном для роста и развития растений. Благодаря равновесию между входящими в биоценоз организмами - травами, культурными растениями, микроорганизмами, животными и человеком необходимая работа человека сводится к минимуму (см. также статью "No-till в России - время пришло?"). Сегодня нулевая технология - это отсутствие обработки почвы, за исключением воздействия сеялки (рис. 10).
Прямой посев по стерне
Рис. 10. Прямой посев по стерне

Заключение

Графически история совершенствования технологий обработки почвы показана на рисунке 11.
По Гегелю, развитие материального мира подчиняется закону отрицания отрицания. В результате эволюции по линии "Развертывание свертывание" мы в определенном смысле опять вернулись к первым шагам человечества в земледелии…

Линия "Развертывание-свертывание" для технологии обработки почвы
Рис. 11. Линия "Развертывание-свертывание" для технологии обработки почвы


Борьба с плугом получила свое отражение и в литературе. Николай Лесков показывает сопротивление крестьян-хлеборобов внедрению передовых по тем временам плугов. Они отстаивали свою технологию: рыхление верхнего слоя почвы сохой и бороной без отвальной вспашки.

"… По переселении орловских крестьян с выпаханных ими земель на девственный чернозем в Нижнем Поволжье Шкот решился здесь отнять у них их "Гостомысловы ковырялки", или сохи, и приучить пахать легкими пароконными плужками Смайля; но крестьяне такой перемены ни за что не захотели и крепко стояли за свою "ковырялку" и за бороны с деревянными клещами…
…А чтобы еще более поддержать авторитет своего англичанина, он (граф Перовский. - примеч. Н. Ш.), развеселясь, обра-тился к "хозяевам" и спросил, хорошо ли плужок пашет.
Крестьяне ответили:
-?Это как твоей милости угодно.
-?Знаю я это; но я хочу знать ваше мнение: хорошо или нет таким плужком пахать?
Тогда из середины толпы вылез какой то плешивый старик малороссийской породы и спросил:
-?Где сими плужками пашут (или орут)?
Граф ему рассказал, что пашут "сими плужками" в чужих краях, в Англии, за границею.
-?То значится, в нiмцах?
-?Ну, в немцах!
Старик продолжал:
-?Это вот, значится, у тех, що у нас хлеб купуют?
-?Ну да - пожалуй, у тех.
-?То добре!.. А тильки як мы станем сими плужками пахать, то где тогда мы будем себе хлеб покупать?.."
Н. С. Лесков. Загон

 

Линия "Развертывание-свертывание", применяемая в ТРИЗ, описывает цикл жизни технической системы от ее появления до замены новой системой, выполняющей аналогичную функцию.

1. Образование функционального ядра системы или технологического процесса
2. Введение в систему или процесс одного дополнительного объекта или операции
3. Введение нескольких дополнительных объектов или операций
4. Образование полного состава системы или процесса и обеспечение их удовлетворительной работоспособности
5. Удаление одного объекта или операции из системы или процесса
6. Удаление нескольких объектов или операций из системы или процесса
7. Переход к максимально свернутой системе или процессу

 

Добавить в блокнот

(Голосов: 0, Рейтинг: 0)


Добавить комментарий:

Комментарии:
  • engladNarWD|2017-11-20|Learn English

    Спасибо,

  • CraigkeRLB|2018-02-04|Как Правильно Употреблять Сироп Мангустина

    Приобрести можно на веб-сайте http://m.1bestone.pw/ Предлагаем вам удивительное средство для похудения Mangoosteen. С ним можно избавиться от 10 кг за недели. Дерево гарциния растет в Малайзии. Плоды этого дерева обладают потрясающими свойствами, которые были взяты за основу средства Mangoosteen. В банке содержится более 25 плодов данного замечательного дерева. Плоды с растения мангкут помогают сжечь излишнею жировую ткань. И также замечательно влияют на человека в комплексе. Технология изготовления средства, и спе­ци­али­зиро­ван­ная упаковка помогают сохранить все полезные свойства мангустина. Основным действующим компонентом сиропа Mangoosteen являются плоды с дерева мангустин, в которых имеется огромное количество полезных элементов. Благодаря компоненту ксантону, которое в огромных дозах имеется в плоде, сильно тормозятся процессы окисления в теле. Ксантон признана одним из наиболее сильных антиоксидантов. В плодах растения мангустин к тому же имеются разные витамины и элементы. Купить сироп Мансустина можно на сайте http://tedsjkpb.bestseller-super.ru.

  • CraigkeRLB|2018-02-04|Мангустин Для Похудения Цены

    Приобрести можно на веб-сайте http://mangg.bestsky.info Предлагаем нашим покупателям удивительное средство для похудения Mangoosteen. При помощи него возможно избавиться от 10 кг за 2 недели. Дерево гарциния произрастает в Таиланде. Плоды дерева обладают удивительными свойствами, которые были взяты за основу сиропа Мангустина. Во флаконе имеется около 25 плодов данного замечательного растения. Плоды с растения гарциния помогают сжечь чрезмерную жировую ткань. И также замечательно влияют на организм в комплексе. Технология изготовления препарата, а также специальная упаковка помогают сохранить все удивительные свойства растения. Главным компонентом сиропа Мангустина являются фрукты с растения гарциния, в которых имеется большое число полезных микроэлементов. Благодаря компоненту ксантону, которое в больших дозах содержатся в плоде, сильно замедляются окислительные процессы в теле. Окись дифениленкетона считается одним из наиболее мощных антиоксидантов. В плоде растения мангкут также имеются различные группы витаминов и микроэлементы. Приобрести сироп Mangoosteen можно на интернет-сайте http://tedsjkpb.bestseller-super.ru.

  • CraigkeRLB|2018-02-04|Сок Мангустина Отзывы

    Приобрести можно на веб-сайте http://m.1bestone.pw/ Рады предложить вам удивительное средство для похудения сироп Мангустина. С его помощью возможно избавиться от 15 кг за 14 дней. Растение мангустин произрастает в Малайзии. Плоды данного растения имеют потрясающие особенности. Во флаконе имеется около 20 плодов этого удивительного дерева. Плоды растения мангостин помогают сжечь лишнюю липидную ткань. И замечательно влияют на организм в комплексе. Специфика изготовления средства, и уникальная упаковка позволяют сохранить все полезные свойства мангостана. Главным веществом сиропа Мангустина являются плоды с растения мангостин, в которых содержится большое число питательных элементов. Благодаря компоненту окиси дифениленкетона, которое в больших дозах содержатся в плодах, сильно замедляются процессы окисления в теле. Окись дифениленкетона является одним из самых сильных антиоксидантов. В плоде дерева мангкут вдобавок имеются разные группы витаминов и микроэлементы. Приобрести сироп Mangoosteen возможно на сайте http://tedsjkpb.bestseller-super.ru.

  • CraigkeRLB|2018-02-04|В Какой Аптеке Можно Купить Мангустин Лови Момент

    Приобрести можно на веб-сайте http://otp.bestsky.info Предлагаем нашим клиентам чудодейственное средство для снижения веса сироп Мангустина. С его помощью можно сжечь около 15 килограмм за 2 недели. Растение гарциния произрастает на Шри-Ланке. Плоды этого дерева имеют удивительные свойства. В баночке содержится около 25 плодов данного замечательного растения. Плоды растения мангустин помогают сжечь излишнею жировую ткань. И положительно воздействуют на организм в целом. Технология производства препарата, а также уникальная упаковка помогают сохранить все удивительные свойства мангустина. Главным компонентом сиропа Мангустина являются фрукты с дерева мангостан, в них имеется огромное число полезных веществ. Благодаря компоненту окиси дифениленкетона, которое в больших дозах имеется во фрукте, значительно тормозятся процессы окисления в организме. Окись дифениленкетона считается одним из самых сильных антиоксидантов. В плоде растения гарциния вдобавок есть различные витамины и элементы. Приобрести сироп Mangoosteen возможно на веб-сайте http://tedsjkpb.bestseller-super.ru.

  • CraigkeRLB|2018-02-04|Mangosteen Цена

    Приобрести можно на веб-сайте http://mangg.bestsky.info Рады предложить нашим покупателям удивительное средство для похудения Mangoosteen. С ним можно избавиться от 15 kg за недели. Дерево мангкут произрастает в Малайзии. Плоды этого дерева имеют потрясающие свойства. В банке содержится более 20 плодов данного удивительного дерева. Плоды дерева мангустин помогают убрать чрезмерную липидную ткань. И отлично влияют на организм в комплексе. Технология изготовления препарата, и уникальная упаковка позволяют сберечь все полезные свойства мангкута. Главным компонентом сиропа Мангустина являются фрукты с растения мангостин, в них содержится большое количество полезных веществ. Благодаря веществу окиси дифениленкетона, которое в больших дозах имеется во фрукте, сильно тормозятся процессы окисления в организме. Ксантон является одним из наиболее сильных антиоксидантов. В плодах растения мангостин также есть разные витамины и микроэлементы. Приобрести сироп Мансустина можно на сайте http://tedsjkpb.bestseller-super.ru.

  • WalteradonyDK|2018-02-04|Кредит наличными в ОТП Банке

    Кредит наличными в ОТП Банке http://otp.bestsky.info

  • CraigkeRLB|2018-02-05|Сироп Мангустина Купить В Одессе

    Приобрести можно на веб-сайте http://m.1bestone.pw/ Хотим предложить нашим клиентам инновационное средство для снижения веса сироп Мангустина. С ним можно избавиться от 10 кг за 2 недели. Растение мангостан растет в Таиланде. Плоды растения имеют потрясающие свойства. Во флаконе содержится около 25 плодов данного удивительного растения. Плоды с растения мангкут помогают убрать лишнюю жировую ткань. И отлично воздействуют на организм в комплексе. Специфика производства средства, и уникальная упаковка помогают сохранить все полезные свойства дерева. Главным компонентом сиропа Мангустина являются плоды с растения гарциния, в которых содержится большое число питательных веществ. Благодаря веществу окиси дифениленкетона, которое в огромных дозах имеется в плодах, сильно притормаживаются окислительные процессы в организме. Ксантон считается одним из самых мощных антиоксидантов. В плодах растения гарциния к тому же есть различные витамины и элементы. Купить сироп Мансустина можно на веб-сайте http://tedsjkpb.bestseller-super.ru.

  • CraigkeRLB|2018-02-05|Сироп Мангустина Для Похудения Отзывы Форум

    Приобрести можно на веб-сайте http://m.1bestone.pw/ Хотим предложить вам чудодейственное средство для снижения веса Mangoosteen. С ним реально избавиться от 10 kg за недели. Дерево гарциния произрастает в Азии. Плоды растения имеют замечательные особенности. Во флакончике содержится более 25 плодов этого замечательного растения. Плоды с дерева мангустин помогают растопить излишнею липидную ткань. А также положительно влияют на организм в комплексе. Специфика производства препарата, а также специальная упаковка помогают сохранить все полезные свойства растения. Главным веществом сиропа Мангустина являются плоды с дерева гарциния, в них имеется большое число полезных микроэлементов. Благодаря компоненту ксантону, которое в больших количествах содержатся в плодах, сильно притормаживаются процессы окисления в организме. Окись дифениленкетона является одним из самых мощных антиокислителей. В плодах растения мангкут вдобавок есть различные группы витаминов и микроэлементы. Приобрести сироп Мансустина возможно на сайте http://tedsjkpb.bestseller-super.ru.

  • CraigkeRLB|2018-02-05|Купить Сироп Мангустина В Украине

    Приобрести можно на веб-сайте http://mangg.bestsky.info Рады предложить вам чудодейственное средство для похудения Mangoosteen. При помощи него возможно сжечь около 15 килограмм за 14 дней. Растение мангостан растет на Шри-Ланке. Плоды данного дерева обладают удивительными свойствами, которые были положены в основу средства Мангустина. Во флакончике содержится более 20 плодов данного замечательного растения. Плоды растения мангустин помогают убрать чрезмерную липидную ткань. И также положительно воздействуют на организм в целом. Технология производства средства, и спе­ци­али­зиро­ван­ная упаковка помогают сохранить все полезные свойства дерева. Главным действующим веществом сиропа Mangoosteen являются плоды с растения мангостин, в которых содержится огромное число полезных микроэлементов. Благодаря веществу окиси дифениленкетона, которое в больших дозах содержатся в плоде, значительно замедляются процессы окисления в теле. Ксантон считается одним из самых мощных антиокислителей. В плоде растения гарциния также имеются разнообразные витамины и элементы. Приобрести сироп Мансустина можно на интернет-сайте http://tedsjkpb.bestseller-super.ru.

  
Креативная неделя

Купить электронные книги


Купить книги по ТРИЗ

книги по ТРИЗ Анализ технической информации и генерация новых идей Денис изобретатель ТРИЗ найти идею книга
Петров ТРИЗ. Теория решения изобретательских задач. Учебник по дисциплине "Алгоритмы решения нестандартных задач" Правила творческого мышления, или Тайные пружины ТРИЗ Приключения колобка

Подписка на рассылку