Заводы без стен и крыш

Древняя мудрость гласит, что нельзя дважды войти в одну и ту же реку. И действительно, пусть берега ее останутся теми же, но между ними будет струиться уже

другая, пришедшая с верховьев вода. Точно так же нельзя вспахать и засеять дважды одно и то же поле. Лик природы переменчив: грянул дождь, и вот уже земля превратилась в кашу, подули сухие ветры - и почва снова уже не та, что вчера.

"...Есть особенности земледелия, которые абсолютно неустранимы (если оставить в стороне слишком отдаленную и слишком проблематическую возможность лабораторного приготовления белка и пищи). Вследствие этих особенностей крупная машинная индустрия в земледелии никогда не будет отличаться всеми теми чертами, которые она имеет в промышленности". Так писал Ленин. И конечно, причина не только в том, что наши нивы, сады и огороды - это цехи без стен и крыш, работа в которых самым тесным образом связана с состоянием погоды. Уж очень сложна и пока мало изучена человеком сама продукция таких цехов - растения. Каждое из них - это целый самостоятельный мир из бесчисленного множества живых клеток, связанных между собой в стройную и строгую саморегулирующуюся систему, которую так легко разрушить по неосторожности. Здесь необходимо обращение куда более деликатное, чем, скажем, с куском металла на машиностроительном заводе. Да и изобретательской конструкторской смекалки нужно побольше.

Дело не только в том, что сельскохозяйственным машинам приходится работать в тяжелых условиях под открытым небом. Они должны быть необыкновенно ловкими. Ведь заводские механизмы обычно имеют дело с определенными по форме и величине заготовками, а, скажем, картофелины, даже растущие на одном кусте, редко совпадают по величине, да и прячутся они на разной глубине. Следовательно, машина, которой предстоит убрать их с поля, должна не пасовать в самых разных условиях работы.

Как ни удивительно, но в век выхода человека в космическое пространство не удалось создать картофелеуборочный комбайн, который полностью удовлетворял бы предъявляемым к нему требованиям. Правда, в этой книге вы найдете рассказ о том, как молодые энтузиасты пытались, и не без успеха, заполнить столь досадный технический пробел. Однако им удалось решить проблему лишь для одного частного случая. Природные же условия нашей страны настолько разнообразны, что, по мнению некоторых специалистов, создать одну, универсальную, всегда и всюду пригодную машину попросту невозможно. Значит, нужно разработать несколько конструкций - для влажных и сухих, песчаных и глинистых почв и т. д.

Самая большая трудность - отделить выкопанные клубни от твердых комьев земли. Лучше всего с этим справляются гамма-лучи, поскольку скорость их проникновения сквозь картофель и почву неодинакова. Как только в поле зрения источника излучения оказывается комок, датчик тут же подает сигнал, и специальное устройство сбрасывает примеси на поле. К несчастью, подобный сепаратор вынужден "рассматривать" все камни, комья и клубни по очереди, один за другим. И хотя ошибается он редко, зато процесс отделения примесей идет медленно. Необходимо другое решение. Но какое?

История создания сельскохозяйственной техники показывает, что, как ни трудна эта область, у изобретателей нет оснований для пессимизма. "Механизировать можно все, но процесс сбора чайного листа - никогда", - заявил в свое время авторитетный ученый доктор Манн. А сейчас на плантациях с этой задачей успешно справляется "Сакартвело" - грузинская машина для уборки чая. Точно так же скептики сомневались, возможна ли уборка хлопка комбайнами. А оптимисты потратили около ста лет, чтобы превратить эту идею в конструкцию, и своего все-таки добились.

Активными соучастниками изобретения таких машин наряду с конструкторами оказываются селекционеры. Ничего удивительного в таком союзе нет. Более того, он насущно необходим. Судите сами - одно дело убирать, скажем, пшеницу, другое дело - помидоры, огурцы и кабачки, созревающие не одновременно. Значит, необходимо научить машину отличать спелые дары урожая от зеленых. Легко догадаться, насколько это трудно. Вспомните, как выбирают арбуз при покупке: тщательно осматривают, засохший ли у него "хвостик", слегка сдавливают пальцами, прислушиваясь, трещит ли, а твердой уверенности, что он зрелый, все равно нет. Представляете, как трудно перепоручить такую задачу механизму. Да и выгодно ли гонять комбайн на одно и то же поле по нескольку раз? Поэтому селекционеры должны помочь изобретателям вывести такие сорта растений, которые дружно бы созревали и урожай можно было бы собирать сразу, а не по частям.

До сих пор не удается наладить как следует механическую уборку плодов. Еще хуже дело с ягодами малины, смородины и других. Их уборка вручную настолько трудоемка, что многие хозяйства предпочитают вообще не выращивать эти культуры.

Между тем решение задачи, правда, пока приближенное, найдено. Вибратор трясет фруктовое дерево, и плоды падают на натянутый тент. Подобным же образом поступают, например, и с кустами смородины. Труд сборщика значительно ускоряется, но плоды бьются о ветки, друг о друга, многие из них приземляются уже довольно помятыми, непригодными к хранению, потерявшими товарный вид. А нежные фрукты и ягоды убирать таким способом и вовсе не удается. Недаром известны попытки создания машин, которые срезали бы особо чувствительные к повреждениям ягоды вместе с ветками, на которых они растут, а люди бы потом их отделяли вручную.

Выходы? Их два.

Инженеры должны попытаться найти новые способы уборки - например, заманчиво выглядит идея сдувать фрукты с ветки струей воздуха или засасывать их прямо в тару наподобие того, как убирают пыль пылесосом. Селекционеры, в свою очередь, должны работать над созданием сортов, не боящихся ушибов, а садоводы - научиться формировать кроны деревьев так, чтобы плоды не прятались в гуще ветвей и рабочие органы машины могли бы до них легко дотянуться. Кстати, тогда, возможно, удастся создать такие надежные уловители плодов, что потери их при уборке вибрацией станут незначительными. А вибрация, как нетрудно догадаться, хороша тем, что стряхивает яблоки не по одному, а все сразу. Это очень удобно.

Когда корнеплоды, овощи и плоды убраны, их надо упаковать: лучше всего - прямо здесь же, в поле. Как и во что - тема для размышлений. Причем и она, несмотря на кажущуюся простоту, изобилует неожиданными решениями. Достаточно сказать, что и за рубежом, и у нас в СССР, например, попробовали яблоки в ящиках... уплотнять вибрацией. Казалось бы, они должны побиться друг о друга и вконец испортиться. Но ничего подобного не происходит - если, конечно, трясти яблоки в меру. Просто они плотнее прилегают друг к другу, ящик становится вместительнее, а фрукты в нем не болтаются при перевозке, не бьются и попадают на прилавок в отличном состоянии.

Словом, все идет к тому, что наступит время, когда по осени двинутся в наступление широким фронтом овоще-, ягодо- и плодоуборочные комбайны. И по-видимому, часть из них будет давать уже готовую продукцию, отсортированную и упакованную, которая прямо с поля отправится в магазин.

А как же ветеран сельскохозяйственного машиностроения - хлебоуборочный комбайн? Коснется ли время его конструкции? Безусловно. Принцип его действия сохраняется уже мною лет. Когда-то он был передовым, но по мере развития техники, вероятно, уступит место новому решению. Какому? Пока сказать трудно. Во всяком случае, известны многие, подчас весьма экзотические предложения, такие, например, как срезать колосья водяными струями или даже лучом лазера. Тому, кто захочет испытать свои силы в этой области, есть что позаимствовать из арсенала современной промышленности. Но нельзя забывать главных требований, предъявляемых к подобной машине. Она должна убирать хлеб как можно быстрее, с наименьшими потерями и без больших затрат. Победит та конструкция, в которой все эти три качества будут сочетаться наивыгоднейшим образом.

Одна из наиважнейших сельскохозяйственных проблем - орошение. Если оно налажено хорошо, засуха уже не подставит ногу земледельцу, не уничтожит плоды его труда. Самое простое (хотя и трудоемкое) решение - вырыть канал. Но из него пропадает без всякой пользы - испаряется, впитывается в почву - до 30 процентов влаги. То ли дело предложенный советскими изобретателями полив с помощью гибких трубопроводов.

Трактор разматывает и укладывает на поле трубопровод из синтетики в несколько сот метров длиной. Из него в борозды подают воду. Когда полив закончен, труба перекочевывает на следующее ноле. Еще эффективнее было бы подпочвенное орошение, при котором вода подавалась бы прямо к корням растений по проложенным в почве артериям. Но из чего их сделать? Ведь труб нужно необычайно много, даже железобетонные или керамические в таком количестве обойдутся дорого.

Может, формировать трубу прямо из грунта, уплотняя его вибраторами или сплавляя каким-либо образом? Или создать машины, которые прямо в поле и даже пустыне "лепили" бы трубы из того, что под колесами, и тут же зарывали их в землю? Как бы то ни было, но раз подпочвенное орошение лучше всего отвечает условиям жизни растений, оно должно стать дешевым и доступным.

Но если для садов и огородов такой способ со временем, наверное, станет наиболее выгодным, то о прокладке подземных артерий на полях и тем более на засушливых пастбищах пока можно только мечтать. А может быть, попробовать использовать способы орошения, придуманные самой природой? Не зря же почти 100 лет назад Г. И. Аристов, помещик из Саратова, испытывал на своих угодьях "механический" дождь. Его попытка была первой, но не последней - искусственное дождевание прочно вошло в арсенал земледелия. Однако так же, как и те виды орошения, о которых говорилось выше, оно требует труб.

Итак - долой трубы, а дождь пускай остается.

Еще сравнительно недавно подобная постановка задачи показалась бы фантастической. Теперь же она решена. Поставщиком воды в этом случае служат тучи. Как только какая-нибудь из них появляется над страдающим от засухи районом, ее с самолетов или же с помощью ракет, а то и аэростатов опыляют специальными химическими реагентами, и драгоценная влага щедро выпадает на землю.

Отличный и точный способ. С его помощью удавалось даже тушить степные пожары. Но есть у него существенные недостатки. Самый главный из них - приходится сидеть у поля и ждать, пока появится в небе тучка. Значит, пришло самое время поставить новую задачу - как перегонять по небу тучи из дождливых районов в засушливые? Скорее всего для этого придется научиться маневрировать воздушными течениями в атмосфере. А может, в распоряжении "небесных пастухов" будут мощные дирижабли-ветродуи, или же их будут подталкивать электростатическим полем, по знаку, противоположному тому, которым заряжена туча?.. Представьте себе такую картину: глянул агроном на небо - o там ни облачка, а посевы уже начинают томиться от зноя. Агроном за телефонную трубку: "Пришлите, пожалуйста, пару туч объемом..." Фантастика? Но ведь и ныне практикуемый искусственный дождь из туч проходил по такому же разряду. Так что перед нами всего лишь одна из общих проблем управления погодой. Ее решение, по мнению специалистов научного прогнозирования, позволило бы добиться огромных успехов при сравнительно небольших расходах.

Естественных запасов пресной воды человеку уже не хватает. Если когда-то нам было достаточно в день всего лишь несколько литров ее, то теперь суточный расход воды на душу населения в высокоразвитых странах исчисляется многими тоннами. Вот почему прежние источники влаги все меньше удовлетворяют нас. Даже в Англии, которая уж никак не может посетовать на недостаток дождей, давно выкачивают из-под земли воду в количествах, превышающих объем естественных осадков. А у нас в Советском Союзе? Если в европейских районах страны кубометр воды стоит копейки, то, скажем, в Каракумах его цена возрастает в сотни раз и уже исчисляется рублями. И не мудрено - ведь воду туда приходится доставлять самолетами!

Пресная вода превратилась в полезное ископаемое, запасы которого неравномерны и отнюдь не неисчерпаемы. Наиболее очевидный путь пополнения их - опреснение соленых и в первую очередь морских вод. Способов для этого предложено немало. Здесь и гелиоустановки, но, узы, строительство и эксплуатация их дороги, они занимают много места. Выгодно использовать для выпаривания соленой воды излишки тепла атомных электростанций. В этом направлении ведут успешные поиски советские и американские специалисты. Соленая вода седого Каспия уже поит и людей и машины. Весьма заманчивое решение - использовать для тех же целей тепло, колоссальные запасы которого хранятся в глубинах нашей планеты. Помимо этого, возможны химические способы и т. д. Но, пожалуй, самым миниатюрным и своеобразным опреснителем в мире обладает... альбатрос. Крылатый морской бродяга бесстрашно пускается в путешествие за тысячи миль от земли и никогда не испытывает потребности в пресной воде. Ученые выяснили, что в клюве у птицы есть своеобразный опреснитель, позволяющий ей пить соленую воду. Быть может, на таком же принципе удастся создать самые экономичные установки для опреснения воды.

Однако, судя по всему, потребление пресной воды промышленностью будет все время увеличиваться. Поэтому надеяться, что опреснительные установки скоро утолят жажду пустынь, пока не приходится. Они отдадут земле лишь часть вырабатываемой ими пресной воды. Так как же быть земледельцам?

Выход подсказывает все та же промышленность. В последнее время специалисты научились питать паровые котлы не пресной, как прежде, а соленой водой. Правда, предварительно ее подвергают специальной обработке. Быть может, и поле удастся напоить соленой влагой?

Уже Гомер знал, что сера "отвращает вредных насекомых от растейий". Сейчас в распоряжении земледельца целый арсенал химических средств для уничтожения любых вредителей урожая. И все-таки одни только сорняки ежегодно приносят мировому сельскому хозяйству ущерб в несколько миллиардов рублей. Значит, борьба не закончена? Безусловно. И ее осложняет то, что ядохимикаты нередко вместе с вредными уничтожают и полезных насекомых, отравляют озера и реки. Можно даже предположить, что мы находимся лишь у истоков создания подлинной науки о химической борьбе с вредителями растений. Мы создали карающую химию, но еще не сумели научить ее поражать цель, не принося вреда окружающему миру. Это огромная проблема. И откладывать в долгий ящик ее не приходится. За год по статистике ООН вредители и болезни губят 30 с лишним миллионов тонн одного только зерна! А ведь многие сотни тысяч людей на земном шаре все еще страдают от голода. Естественно, что при такой ситуации отказываться от помощи химии в борьбе с вредителями урожая никак нельзя. И тем важнее сделать ее оружие опасным только для тех, против кого оно направлено.

Заводы без стен и крыш

Что еще дает земледельцу химия? Удобрения и синтетическую пленку для теплиц и защиты стенок каналов от утечки воды за счет фильтрации, фторопласт для облицовки плугов и структурообразователи, связывающие никуда не годную почву в комковатую, с подходящей для выращивания растений структурой. Перечисление это можно продолжить... Особо стоит упомянуть о закованном в полимерную броню плуге. Бывает, проложит трактор борозду-дру-гую, и вот уже идет с натугой - его движение тормозит налипшая на отвалы влажная земля. Каких только способов не применяли, чтобы от нее избавиться: поверхности отвалов полировали, подвергали различной специальной обработке и даже... поливали водой. Кстати, плуг с водяной смазкой показал наилучшие результаты: стекающая во время движения на отвалы влага не дает прилипать почве. Но не возить же трактору все время цистерну с водой! И опять помогли химики. Они нашли для плуга "сухую смазку" - покрыли его фторопластом-4. Пласты почвы легко заскользили по отвалам. И все бы хорошо, да вот беда - уж очень быстро стирается полимерная броня.

Словом, поводов для размышлений у химика-изобретателя множество. При этом он никогда не должен забывать, что именно его наука дала земледельцу возможности, которые не в силах дать никакая другая. Обработанные этиленом апельсины дозревают за четыре дня вместо трех недель. Прежде чем хлопкоуборочным комбайнам выйти в поле, растения опрыскивают специальным составом, и они теряют мешающие работе машин листья. Другим составом обрабатывают яблоки, чтобы в период созревания они крепче держались на ветках и не обращались бы в падалицу. Последний случай, пожалуй, особенно характерен, так как вряд ли удастся удержать плоды на дереве каким-либо другим способом. Отсюда мораль: химик должен искать не только новые вещества на потребу земледельцам, но и новые области их применения. Какие? Это вопрос не риторический и обращен он непосредственно к нашим читателям-изобретателям.

Не мешает заглянуть и на ферму. Посмотрите внимательно: здесь есть многое, над чем стоит поразмыслить. Как лучше механизировать мойку фляг? Все ли сделано для механизации подачи кормов? А уборка животноводческих помещений? Она по-прежнему остается грязной, трудоемкой работой.

Ликвидация тяжелого труда на фермах не только облегчит работу людям. Она в корне изменит сам характер деятельности животновода. Уже не физическая сила, а наблюдательность, уменье проследить за поведением и здоровьем каждого животного, индивидуальный подход к ним станут верным залогом успеха. Животные сделаются в полном смысле этого слова нашими четвероногими питомцами. Причем техника настолько развяжет руки человеку, что, по мнению генерального директора продовольственной и сельскохозяйственной организации объединенных наций (ФАО) Б. Р. Сена, один работник сможет обеспечить хороший уход как минимум за 75 молочными коровами. Дело сельских изобретателей, поистине неисчерпаемо. Смелее должны они доверяться творческой интуиции, идти, через нее к серьезному всестороннему изучению предмета. Вот примеры.

Рыбоводы попробовали как-то подогревать зимой воду в прудах, и рыба стала расти с небывалой быстротой. Разгадка объясняется просто: раньше в студеную пору у нее были не очень-то благоприятные условия для жизни, а теперь она активно прибавляет в весе круглый год.

Другой случай, когда разгадка явления - известна, а вот как ею воспользоваться - - пока не совсем ясно. Даже самые современные доильные аппараты справляются со своей задачей хуже, чем... теленок. Они раздражают вымя, корова не так охотно отдает молоко, ее приходится додаивать вручную. Как-то попробовали записать биотоки, возникающие в мозгу коровы, когда ее сосет теленок, а потом стали стимулировать ими молокоотдачу во время обычной дойки. Результат получился хорошим. Но ведь это не выход из положения, а лишнее подтверждение тому, что конструкторам еще предстоит многому поучиться у теленка.