Реактивный плуг и плуг-убийца

Не так давно на кафедре почвообрабатывающих машин Московского института инженеров сельскохозяйственного производства под руководством академика В. А. Желиговского был создан реактивный плуг. Но, несмотря на все усовершенствования методов приведения пахотного орудия в движение, его рабочий орган - корпус - остался точно таким же, каким он был в эпоху, когда в него впрягали крестьянскую сивку-бурку. Увеличилась производительность, автоматизм движения, увеличивалась глубина обработки, существенно улучшились и те качественные показатели работы, которые связаны с улучшением способа тяги. А принципы работы его корпуса не изменились и на малую долю!

Правда, некоторые изменения сабан претерпел, но они относятся еще к концу XIX века. Дело в том, что при пластовых посевах поднимаемая целина переворачивалась, как говорится, "до горы ногами", на все 180 градусов. Обработка же старопахотных земель в такой полной круговерти не нуждалась. Здесь пласты не доворачивались до окончательного оборота градусов на 45. Поверхность пашни при этом напоминала зубчатую пилу. Умные немецкие профессора еще в начале XIX столетия подсчитали, что поверхность пашни достигает максимума пилообразности в том случае, если пласт повернуть на 135 градусов. А это, как они полагали, необходимо для того, чтобы обеспечить наибольшее соприкосновение земли с воздухом. Сильная аэрация, по представлениям как "гумусников", так и либиховской теории питания, обеспечивает максимальную мобилизацию питательных веществ.

В XX веке от этих убеждений отошли, а принцип оборота на все те же 135 градусов остался; соблюдается он и по сю пору. Объясняется подобное техническое рутинерство довольно просто. Дело в том, что с введением тракторной тяги глубина вспашки увеличилась. Расчеты же показывают, что для того, чтобы плуг продолжал оборачивать пласт на 180 градусов, пропорционально должна была увеличиваться и ширина пласта, то есть захват плужного корпуса. А последнее было крайне нежелательно из так называемых "конструктивных соображений". Кроме того, настоятельная необходимость полного переворачивания земли тоже отпала: по пласту никто уже не сеял. Потому-то и были сохранены старые принципы "максимальной аэрации".

Но кое-что новое внес и XX век. Замечено, что на стыках пластов растительные остатки и сорняки немного (не глубоко) засыпаются землей (агрономы говорят "заделываются"). Семена сорняков в этих местах легко прорастают, стерня не перегнивает, по полю бородатыми клочками торчит полузасыпанный бурьян. Выход нашли достаточно простой. Решили, прежде чем отрывать от земли основной пласт, вырезать из него "опасный уголок" и сбросить на дно ранее проложенной борозды. Лишь после этого в работу вступает основной корпус и засыпает борозду окончательно. Вспашка сразу же улучшилась. Исчезли клочки незапаханной стерни, бурьяна, вид поля стал прямо-таки культурным. Плуг с предплужником так и назвали "культурным".

Дальнейшее развитие плуга обусловил трактор. Вначале этот новорожденный ничем практически не отличался от паровоза: тот же паровой котел, те же цилиндр и мощный кривошипно-шатунный механизм. Такого монстра боялись пускать на поля: рельсовый путь не проложишь на мягкой земле. Поэтому ставили его "на прикол" у края поля, плуг же приводили в действие от паровой лебедки с помощью сложной системы тросов и натяжных станций.

Несколько попозже конструкцию паровоза "облизали", сделали более компактной - так появился первый мобильный трактор. Но в общем-то подобные "паровые гарнитуры", как их тогда называли, не привились: в России перед первой мировой войной их насчитывалось всего около двухсот. Настоящая жизнь у плугов механической тяги началась лишь после создания трактора с двигателем внутреннего сгорания.

Скорость движения тракторных плугов сохранили приблизительно ту же, что и у плугов конных. Чтобы полнее использовать мощный двигатель, пахотные орудия делались с большей рабочей шириной захвата. Если конные плуги очень редко имели более одного корпуса, то тракторные делались многокорпусными - на одну раму устанавливалось иногда до 12 корпусов.

За первые 50 лет XX столетия скорость движения тракторных агрегатов повысилась очень незначительно: от 4 до 5-6 километров в час. Существенных изменений это в конструкцию рабочих органов не внесло. В последние же 20 лет появляются скоростные тракторы, и рабочие скорости повышаются до 8-9, а иногда до 10- 12 километров в час.

Увеличение скорости объясняется не только стремлением увеличить производительность, но и главным образом сократить сроки проведения сельскохозяйственных работ. Действительно, оптимальные отрезки времени, в течение которых следует, скажем, убирать урожай, очень невелики: косить хлеб надо тогда, когда он уже созрел, но еще не перестоялся, не начал осыпаться: это неделя. Так же и с пахотой: земля, как и хлеб, может перестояться, переспеть. И здесь сроки - дни. Управиться вовремя со всем этим, в особенности когда в хозяйстве большие площади посевов, - задача нелегкая. Таким образом, внедрение скоростных машинно- тракторных агрегатов - это прежде всего повышение урожайности и лишь затем увеличение производительности труда.

И в этом направлении сделано уже немало. В 1970 году ведущие "плужники" страны - одесситы Г. Г. Гогунский и Г. Д. Калюжный вместе с московскими учеными В. Г. Кирюхиным, В. М. Ивановым и другими "благословили" в путь первые в мире плуги, пашущие со скоростью до 10-12 километров в час.

Повышение рабочих скоростей предвещает начало новой, революционной эпохи в истории почвообрабатывающей техники. Во всяком случае, в последнее время усилились попытки отказаться от традиционных рабочих форм почвообрабатывающих орудий и найти принципиально новые решения проблемы изменения физических свойств земли. Но это пока что будущее. Главным орудием пока остается плуг.

Орудие, как мы видели, это очень древнее. Во всяком случае, тысяч десять лет ему уже есть. И все 100 веков его делали по рецептам Гесиода и безвестного автора, сабана те же самые люди, которые с ним выезжали в поле. Конечно, университетов эти люди не кончали и, как правильно заметил М. Неручев, о механике и представления не имели. Однако их университет - это опыт предков и свой собственный. Он закреплялся в виде традиций, иногда настолько прочных, что кое-где любые изменения конструкции плуга карались отсечением головы или передачей в руки "святой инквизиции", что было ничуть не лучше.

Современный конструктор или агроном не связан страхом быть наказанным за "вольнодумство". А традициями связан. Кстати, и систему обработки почв, основанную на использовании отвального плуга, называют часто "традиционной".

Сейчас многие ученые считают, что эта система себя изживает, хотя "изживание" надо понимать в историческом смысле слова: революции в сельском хозяйстве не могут совершаться за несколько лет.

Подробнее о причинах "кризиса плуга" мы поговорим позже. Теперь же следует подчеркнуть одно важное обстоятельство: при всем своем многообразии, конструктивном совершенстве, соединенном с простотой и прочими многочисленными достоинствами, одни почвообрабатывающие орудия никак не могут справиться с поддержанием плодородия земли.

XX век принес земледелию большие успехи и крупные разочарования. В прошлом веке благодаря работам Либиха и других агрохимиков казалось, что будущее сельского хозяйства - в развитии методов и средств удобрения земли. В последовавшие 100 лет химия совершила гигантский скачок вперед, действительно обеспечив значительный рост урожаев. В то же время была признана ограниченность ее возможностей. Если в XIX веке считали, что ключ к урожаям - в питании растений, то в XX обнаружили, что земля практически неистощимая кладовая минеральных питательных веществ. Но кладовая на замке; из нее растению не так-то просто достать нужные элементы.

Ключ к замку, как показала русская школа почвоведения, может дать только физика почвы. Но регулирование физических свойств достигается в основном механической обработкой. Таким образом, последняя была реабилитирована, а плуг вновь вознесен на тот пьедестал, на который возвели его еще древние наши предки и с которого он временно был свергнут слишком ретивыми приверженцами либиховской агрохимии.

Не успели, однако, отгреметь фанфары, и вот уже доказано, что чем больше мы обрабатываем землю, тем... хуже. Вновь замыкается круг. Химия, биология, физика, механика почвы - все они по очереди претендовали на главную роль в грандиозном спектакле, каждый год разыгрываемом между человеком и землей. И полного успеха не имели.

Но, может быть, в этом спектакле вообще нет главных ролей? Быть может, здесь все статисты? Или все - главные?

Комплекс мероприятий

Мы уже убедились, что почва - тело сложное, комплексное. А раз так, то и подход к ней простым быть не может. Постепенно агронолы пришли к мысли о необходимости не однозначных решений той или иной проблемы возделывания растений, а последовательного проведения в жизнь целого комплекса мероприятий, объединяемых понятием "система земледелия".