Льюис Дартнелл
Цивилизация с нуля: Что нужно знать и уметь, чтобы выжить после всемирной катастрофы

Глава 3
Сельское хозяйство

В новом мире нам дан хороший старт. Для начала у нас в руках порядочный капитал. Но он исчерпывается… Позже нам придется пахать, еще позже – учиться ковать лемехи, а еще позже – учиться выплавлять железо… Самое ценное в нашем хорошем старте – это знание. Мы избавлены от тех трудностей, которые пришлось преодолеть нашим предкам.

Джон Уиндем. День триффидов^[11]

Насколько срочно понадобится восстанавливать сельское хозяйство, будет зависеть от того, много ли народу пережило события, обернувшиеся гибелью человеческой цивилизации. Продолжая наш мысленный эксперимент, предположим, что на какое-то время нам хватит сохранившихся продовольственных запасов. У нас будет время оправиться от удара, найти подходящее место для переселения и постепенно на собственных ошибках научиться возделывать землю, прежде чем хороший урожай станет вопросом жизни и смерти.

После катастрофы нужно поспешить и спасти как можно больше культурных растений. Каждая из современных сельскохозяйственных культур воплощает в себе тысячи лет кропотливой селекционной работы, и если мы лишимся одомашненных растений, то, вероятно, лишимся и надежд на быстрое воссоздание цивилизации. В процессе одомашнивания от таких растений, как, например, пшеница или кукуруза, добивались все большей питательности, и они плохо приспособлены к жизни без человека. Многие из них быстро вымрут, проиграв борьбу за выживание диким растениям, которые не упустят случая вернуть себе покинутые крестьянами поля.

Заброшенные и заросшие поля или огороды на задних дворах – хорошее место для поиска сохранившихся съедобных растений. Такие виды, как ревень, картофель и артишок, скорее всего будут размножаться еще довольно долго, после того как огород запустеет. Но основа нашей диеты – это злаки, и если вы это хорошо понимаете, то без промедления организуете сбор семян в полях, пока растения не умерли и не сгнили в бороздах. Быть может, вам повезет найти мешки с семенным зерном: оно сохранит всхожесть не один год.

Есть, впрочем, такая проблема: большинство выращиваемых сегодня культур – это гибриды: они получены скрещиванием двух инбредных линий, обладающих нужными свойствами; потомство обладает ими всеми и чрезвычайной урожайностью. К несчастью, семена, вызревающие на гибридах, не наследуют этого сочетания качеств – «чистота породы» не сохраняется, и каждый год нужно покупать новые гибридные семена. В первое время после катастрофы нужно собирать прежде всего негибридные культуры: традиционные виды и сорта, которые стабильно воспроизводятся из сезона в сезон. Многие выживальщики именно на этот случай запасают семенной фонд негибридных культур, но что делать, если вы не позаботились об этом заранее?

На Земле существуют сотни хранилищ семян, сберегающих биологическое разнообразие для будущих поколений. Самое крупное из них – тысячелетний банк семян в Западном Сассексе, недалеко от Лондона. Там, в многоэтажном подземном бункере, способном выдержать ядерную бомбардировку, хранятся миллиарды семян: это спасительная для землян библиотека, состоящая не из книг, а из разных видов и сортов культурных растений. Семена многих видов в сухом и прохладном месте сохраняют всхожесть десятилетиями; к таким относятся злаки, горох и другие бобовые, картофель, баклажан и помидор. Но даже и они со временем погибают, поэтому их нужно проращивать и получать урожай новых семян для дальнейшего хранения.

Срок хранения семян увеличивает низкая температура, поэтому, наверное, самая надежная аварийная копия, бэкап земледелия, который просуществует много лет после гибели цивилизации, – это Всемирное семенохранилище (оно же хранилище Судного дня) на Шпицбергене. Этот бункер уходит на 125 м в толщу скал. Железобетонные стены метровой толщины, взрывостойкие двери и шлюзовые камеры защитят спрятанный внутри биологический клад от самых страшных глобальных катаклизмов, и даже если на планете исчезнет электричество, вечная мерзлота (хранилище находится значительно севернее Северного полярного круга) естественным образом обеспечит в хранилищах температуру ниже нуля, и семена сохранятся долго. Там более чем через 1000 лет еще можно будет найти всхожие семена пшеницы и ячменя.

Основы сельского хозяйства

Главный вопрос, на который вам нужно ответить: как мне выйти в это грязное поле с горстью семян и вырастить на нем еду, пока не пришла зима?

С виду задачка несложная: семена прорастают сами, и растения прекрасно существовали на Земле миллионы лет и до появления человека. Но из этого совершенно не следует, что возделывать землю просто. Да, растения растут естественным образом, но земледелие – глубоко искусственный процесс. Вы пытаетесь выращивать один вид растений, монокультуру: оставить на участке земли только этот вид, не пустив никакие другие. (Любые посторонние растения, прорастающие на этом участке, по определению будут сорняками, отнимающими у вашей культуры солнце, воду и питательные вещества.) К тому же нужно добиться оптимально плотности посадки, чтобы получить с участка максимальный урожай, вкладывая как можно меньше труда и энергии в обработку большого поля. Но при этом и защитить вожделенный урожай от нашествий вредителей, например насекомых, и от грибковых инфекций, которые в этих идеальных условиях распространяются без ограничений (точно так же города служат идеальной средой для размножения человеческих патогенных организмов). Два этих обстоятельства означают, что засеянное поле весьма искусственная среда и природа постоянно старается ее отвоевать. Поддержание этого хрупкого баланса стоит больших усилий и требует вашего постоянного участия.

Но помимо этого аграрию нужно решить фундаментальную проблему. В естественной экосистеме, например в лесу, деревья и подлесок растут, впитывая энергию солнца, поглощая атмосферный углерод и всасывая через корневую систему из почвы множество разных питательных веществ. Жизненные запасы аккумулируются в листьях, стеблях и корнях растения, оттуда попадают в организм животных, эти растения поедающих. А потом возвращаются в почву, откуда взяты, с экскрементами животного и после разложения его тела. Таким образом, природная экосистема действует подобно здоровой экономике – это оборот элементов, без конца перебрасываемых «со счета на счет». Природа земледелия принципиально иная: человек стимулирует рост культур с единственной целью – снять урожай – и забирает все плоды для собственного потребления. Даже если бóльшую часть растительной биомассы оставлять в поле, все равно ту часть, что мы съедаем, мы изымаем из природного оборота, и год за годом земля постепенно беднеет. Самый смысл земледелия предполагает, что вы постепенно берете из земли минеральные питательные вещества, истощая жизненную силу почвы. Наши же отходы, особенно при современной системе канализации, обрабатываются от вредных бактерий, а потом сливаются в реки и моря. Современное земледелие – это мощная труба, высасывающая питательные вещества из земли и сбрасывающая их в океан. Растения нуждаются в сбалансированном питании не меньше, чем наш организм, а три главных компонента диеты растений – это азот, фосфор и калий. Фосфор необходим для переноса энергии, калий помогает удерживать влагу, но именно азот, участвующий в строительстве всех белков, чаще всего оказывается агентом, ограничивающим урожайность полей. Если вам не выпало такого великого везения, как древним египтянам в долине Нила, где ежегодные разливы реки удобряют землю плодородным илом, вам придется принимать особые меры для восполнения этого дефицита в бюджете почвы.

Нынешнее индустриализированное сельское хозяйство чрезвычайно производительно, в наши дни с каждого гектара используемых земель мы получаем в два – четыре раза больше продовольствия, чем 100 лет назад. Но единственный способ осуществления такого производства, выращивания монокультур на одном и том же поле и получения из года в год стабильно высоких урожаев – это рассеивание сильных гербицидов и пестицидов, создающих своего рода железный занавес вокруг поля, и обильное внесение химических удобрений. Богатые азотом вещества, содержащиеся в искусственных удобрениях, создаются промышленно с применением процесса Габера – Боша, к которому мы вернемся в главе 11. Синтез гербицидов, пестицидов и искусственных удобрений требует углеводородного топлива, как и работа сельскохозяйственных машин. Таким образом, современное аграрное производство – это в некотором смысле процесс превращения нефти в еду – с некоторым участием солнечной радиации, – и каждая калория, полученная нами с пищей, обеспечивается затратой примерно десяти калорий энергии топлива. Коллапс цивилизации и исчезновение сложной химической индустрии заставят уцелевших после катастрофы заново осваивать старинные крестьянские технологии. В наши дни органические продукты – роскошь для состоятельного класса, а в постапокалиптическом мире других продуктов просто не будет.

Дальше в этой главе мы поговорим о том, как сохранить плодородность земли на долгие годы. Но пока начнем с азов агрономии – с уровня почвы.

Что такое почва?

Земледелец не может управлять природой. Очевидно, что не в его власти регулировать солнечный свет, проливающийся на поля: нельзя поменять климат местности или вмешаться в смену сезонов. Невозможно задать уровень дождей, хотя влажность полей можно варьировать, налаживая дренаж и ирригацию. Самую большую власть аграрий имеет над почвой: ее химический состав обогащается удобрениями, о чем мы только что говорили, она механически преобразуется особыми орудиями типа плуга. Так что основной из компонентов сельскохозяйственного производства, на которые вы можете влиять, – это почва, и, значит, нужно понимать, что она собой представляет и как помогает жить растениям.

Все цивилизации в истории Земли своим существованием обязаны этому тонкому слою грунта. Охотники-собиратели кормились, добывая пищу в саванне, но города и культуры опираются на небывалую урожайность злаков – мелкокорневых трав, целиком зависящих от того, что дает верхний слой почвы. Основу любой почвы составляют измельченные породы, из которых состоит верхняя оболочка нашей планеты. Порода подвергается механическому воздействию водных потоков, ветра, ползущих ледников, химически разрушается слабокислой дождевой водой, которая, падая из туч, растворяет в себе некоторое количество углекислоты. В зависимости от размера частиц порода рассыпается в гравий, песок или глину. Вместе частицы скрепляет гумус – органическая масса, помогающая удерживать влагу и микроэлементы и придающая почве темный цвет. Обычно почвы содержат от 1 до 10 % гумуса, хотя в торфяниках содержание органики приближается к 100 %. Но самое важное, что в почве происходит активная и разнообразная жизнь микроорганизмов: это невидимая экосистема, которая преобразует разлагающиеся органические останки и возобновляет запас питательных веществ для растений.

Главный фактор, определяющий тип почвы и ее пригодность для тех или иных культур, – это соотношение размеров частиц: крупный песок, средний песок, мелкие частицы глины. Состав почвы легко определить на глаз. На треть наполните землей стеклянную банку (выбрав из нее твердые комки, сучки и листья) и долейте почти до краев водой. Завинтите крышку и энергично встряхните банку, пока все комки не растворятся и не образуется однородный грязный «сироп». Оставьте банку в покое примерно на сутки, чтобы взвесь осела на дно и вода стала почти прозрачной. Частицы почвы осядут слоями в зависимости от размера, и вы увидите структуру пластов и оцените удельный вес разных фракций. Нижний слой – это грубый, крупный песок, посередине мелкий песок, а сверху на них осядет самая тонкая фракция, глина.

Идеальной почвой для пашни считается суглинок: смесь, состоящая примерно на 40 % из грубого песка, на 40 % из мелкопесчаных частиц и на 20 % из глины. Песчаная почва (более чем на две трети состоящая из песка) хорошо пропускает воду и хорошо подходит для зимнего выпаса, потому что под копытами скота не превращается в жижу, но из нее быстро вымываются микроэлементы и удобрения, так что она требует усиленного унавоживания. В то же время глинистая почва (более чем на треть состоящая из глинистых частиц и меньше чем наполовину из песка) слишком вязкая для плугов и борон и для поддержания здоровой зернистой структуры требует дополнительного известкования.

На грамотно обработанных глинистых почвах отлично растет пшеница, бобы, картофель и рапс. Овес любит более тяжелую и влажную почву, чем та, на которой хорошо растут пшеница и ячмень, – например, почвы Шотландии, образовавшиеся в последний ледниковый период из пород, размолотых движением ледников. Когда-то овес и картофель позволили людям освоить те земли, где другие культуры не растут вообще, а эти отлично родят. Ячмень любит почву полегче, чем пшеница, а рожь хорошо растет на тощих песчаных полях, негодных для остальных злаковых культур. В песчаном грунте также хорошо растет сахарная свекла и морковь. Если рисовать картину размашистыми мазками, то юг Британии хорош для выращивания зерновых, на севере же почвы возделывать трудно, они больше подходят для выпаса скота.

Удачно найти хорошо дренированный участок с плодородным суглинком – это только первый шаг к восстановлению сельского хозяйства. Чтобы растения хорошо росли, почву нужно механически обрабатывать. Все действия, которые необходимо осуществить для взрыхления плотной почвы, устранения сорняков и подготовки пахотного слоя к севу, называются культивацией.

На относительно небольших площадях можно как-то обойтись примитивными ручными орудиями. Мотыга прекрасно справляется с разрыхлением верхнего слоя почвы и перемешиванием навоза или зеленого удобрения (гниющих растительных остатков) перед сезоном, а равно и с посевом, и с прополкой сорняков перед севом и во время роста культур. Простым колышком можно делать в грунте неглубокие равномерно распределенные ямки для семян, а зарывать семена просто ногой. Но это будет тяжелая и долгая работа, почти не оставляющая возможностей заниматься чем-то еще. Тысячелетия развития сельского хозяйства – это история постоянного усовершенствования орудий для наиболее эффективного выполнения основных операций, повышения производительности полей при уменьшении трудозатрат.

Плуг – инструмент, ставший символом земледелия, но на заре цивилизации его назначение было другим. В момент зарождения земледелия на плодородных и легко поддающихся обработке равнинах Месопотамии, Египта и Китая первые плуги, по сути, представляли собой под углом втыкаемый в почву заостренный кол, который волочили быки или люди. Так прокладывалась неглубокая борозда, в которую затем бросали семена и присыпали землей. Однако на большей части пахотных земель нашей планеты, чтобы сеять не впустую, почву приходится готовить немного серьезнее. В наше время назначение плуга – аккуратно подрезáть верхний слой почвы по всей площади поля и переворачивать, слегка раскрошив. Главная цель этой процедуры – уничтожение сорняков. Прежде чем в землю бросят семена, сорные растения отсекают от корней и бесцеремонно заваливают комьями грунта. Лишенные солнечного света, они вянут и гибнут, а их семена оказываются слишком глубоко в земле, чтобы они могли прорасти. Кроме того, вспашка помогает внести в почву органические материалы и питательные вещества – особенно если поле удобрено навозом, – улучшает дренаж и аэрацию, что благотворно для обитающих в почве микроорганизмов.

Сразу после конца света вы при некотором везении без труда отыщете брошенные трактора, запас топлива и прицепные многокорпусные плуги. Но когда топливо иссякнет или отсутствие запчастей остановит трактора, придется перейти к менее интенсивным методам обработки земли. И задача будет даже не в том, чтобы найти быков для запряжки, потому что современные плуги – это массивные агрегаты со множеством лезвий и, чтобы тянуть их по полю, нужна немалая мощь. Если не удастся раздобыть старинный плуг – его можно поискать, например, в музеях ближайшего крупного города, – придется соорудить его самим. Вероятно, вы сможете снять один лемех с современного многокорпусного плуга и укрепить его на деревянной раме, ну а если все стальные лемехи проржавеют, можно изготовить деревянный плуг, обитый железом, или перековать подобранные стальные полосы. В сущности, лемех – это острое лезвие, которое горизонтально подрезает слой земли и перекидывает ее через отвал, который устроен так, чтобы пласт дерна аккуратно перевернулся и упал рядом с бороздой срезом вверх.

После пахоты получившиеся борозды и гребни нужно разровнять, чтобы подготовить землю для внесения семян. Борона – столь же старое изобретение, как и плуг, ее разные виды отличаются глубиной погружения и тем, до какой степени дробятся комья. В современных боронах используются несколько рядов поставленных на ребро дисков, режущих почву, или металлические зубья в виде пружин: пока борону тянут по полю, эти зубья сжимаются и растягиваются, имитируя действие ручных грабель и измельчая почву. Вы можете изготовить простую борону в виде косо перекрещивающихся деревянных планок с торчащими вниз шипами или просто протащить по полю тяжелую суковатую корягу. Для разных зерновых культур нужна разная подготовка почвы: например, пшеница любит грубое рыхление, чтобы комья земли были размером почти с детский кулак, а вот ячменю нужна куда более мягкая пашня. После сева поле тоже слегка боронуют, чтобы присыпать семена, а потом можно бороновать междурядья для борьбы с сорняками.

Следующий шаг после вспашки и боронования – это внесение семян в почву. За сотни лет до изобретения радио и телевидения слово broadcast^[12] в английском языке означало разбросной сев: когда сеятель, проходя по полю взад-вперед, как можно шире и дальше разбрасывает зерно рукой из торбы. Таким способом семена можно разбросать относительно быстро, но падают они, в общем, как придется, и потом такой посев трудно пропалывать. Однако при некоторой изобретательности и этот процесс можно значительно рационализировать. Рядовая сеялка – это механический разбрасыватель семян. В простейшем виде – тележка с кузовом для зерна и с системой шестерен, присоединенной к одному из колес и медленно вращающей высевающий валик в отверстии на дне кузова, чтобы семена падали через равные промежутки. Каждое зерно выбрасывается через узкую вертикальную трубку, чтобы оно ушло в почву на нужную глубину. Смонтировав параллельно несколько трубок и валиков, можно за один проход сеялки засеять несколько рядов, а настраивая шестерни, можно задавать нужную дистанцию между зернами в одном ряду (опытным путем вы подберете оптимальное расстояние для каждой из культур). Такая система позволяет гораздо экономнее тратить семена, потому что при верно заданном расстоянии и растениям не тесно, и лишнее место между ними не пропадает. Более того, если высевать культуру ровными рядами, а не вразброс, потом легче полоть сорняки. После небольшого усложнения конструкции рядовая сеялка сможет в каждую ямку с зерном забрасывать немного навоза или жидкого удобрения, чтобы зерна легче прорастали.

Растения, которые мы едим

В сущности, земледелие – это использование растений, которые человек выбрал для выращивания, на определенном этапе их жизненного цикла. У многих видов растений развился специальный орган, в котором запасается полученная солнечная энергия либо для дальнейшего использования этим же растением на следующий год, либо как наследство для следующего поколения – семян. Эти сочные и питательные части растений мы и находим на полках супермаркетов. Большинство корнеплодов и стеблевых овощей, которые мы едим, – двулетники, они цветут на второй год жизни. Их репродуктивная стратегия состоит в том, чтобы запасти в специально разрощенном отделе энергию на целый сезон, провести зиму в спячке, а ранней весной воспользоваться запасами, чтобы раньше других расцвести и дать семена. К примерам разрощенного стержневого корня относятся морковь, репа, брюква, редис и свекла. Выращивая эти культуры и собирая их гипертрофированные части, мы, в сущности, забираем их энергетические «вклады», сформированные в течение всего сезона роста. Картофель на самом деле не относится к корнеплодам: клубни, которые мы едим, – это фактически разбухший отдел стебля. Другие растения используют для хранения запасов специально приспособленные листья: лук, лук-порей, чеснок и лук-шалот – все это плотные пучки утолщенных листьев. У цветной капусты и брокколи мы едим недозрелые цветки, которые, если их вовремя не собрать, позже становятся несъедобными. Очевидно, хранилищем питательных веществ для семени служит и плод, например сочная мякоть, облекающая косточку сливы; зерна злаков типа пшеницы, с точки зрения ботаники, тоже суть разновидность плода.

Отказавшись от кочевья, основав постоянные поселения, привязанные к местности, и окружив их полями и садами, человечество стало полностью зависимо от урожаев культур, которые оно принялось выращивать. Но люди не удовлетворились тем объемом питательных запасов, которым обеспечил растения естественный отбор. Поколения за поколением растения подвергались искусственной селекции; отбирая для размножения особи с теми или иными полезными свойствами, человек изменил биологию культурных растений, усилив нужные ему качества и пригасив невыгодные.

Вмешиваясь в репродуктивные стратегии растений, чтобы приспособить их для своей пользы, мы настолько изменили природу этих видов, что теперь выживание культурных растений настолько же зависит от человека, насколько выживание человека зависит от них. Любая культура, которую мы сегодня возделываем, от карикатурно раздутого помидора до низкого, с тяжелыми метелками риса – это отдельная технология, продукт работы древних инженеров-генетиков^[13].

На Земле огромное разнообразие съедобных растений, и, хотя за тысячелетия существования цивилизаций человек возделывал и селекционировал лишь ничтожную часть этого богатства, сейчас существует около 7000 сельскохозяйственных культур. Вместе с тем 80 % всей глобальной агропродукции дает лишь десяток основных культур, а великие цивилизации Америки, Азии и Европы стояли лишь на трех – кукурузе, рисе и пшенице. Для возрождения человечества после апокалипсиса эти виды будут столь же важны.

Кукуруза, рис и пшеница, так же как ячмень, сорго, просо, овес и рожь, – это злаки, то есть разновидности травы. Преобладание злаков в нашем рационе вкупе с тем обстоятельством, что мясо, которое мы едим, дает скот, пасущийся на пастбищах либо питающийся зерновыми кормами, означает, что большая часть человечества кормится в прямом и косвенном смысле травой. И пережившим планетарную катастрофу следует сосредоточить усилия на этой важнейшей категории пищевых растений.

Уборка многих культур – довольно простая и интуитивно понятная операция: картошку выкапывают, лук выдергивают, яблоки обрывают с ветвей. Однако вывезти с поля зерна злаков и доставить их к нашему столу – предприятие посложнее. Кукурузу можно убирать, просто шагая по борозде с мешком за плечами и обламывая початки со стеблей, но зерна других злаков так просто не снимешь. Удобный способ – просто срезать колосья целиком, а зерно из них извлекать уже не в поле.

Для этого используются такие инструменты, как серп и коса. Серп – это короткий сильно изогнутый нож, иногда зазубренный; жнец держит его в одной руке, другой захватывая колосья в пучок. Коса – двуручный инструмент, состоящий из длинного древка с двумя рукоятками и слегка изогнутого лезвия длиной около метра, насаженного на древко под прямым углом. Работа косой требует навыка, но зато держат ее в выпрямленных руках, а ритмичный взмах лезвия горизонтально над землей косарь осуществляет плавным вращением всего корпуса. Срезанные стебли связывают в пучки, из них составляют в поле копны для просушки, а затем, до осенних дождей, вывозят в амбары.

После сбора урожая – когда вы буквально пожали, что посеяли, – следующим шагом будет отделение зерна от колосьев. Этот процесс называется молотьбой, и простейший ее способ таков, что колосья раскладывают на чистом полу и бьют цепами – длинными древками с билами на конце, соединенными с древком короткой цепью или ремнем. Небольшие механические молотилки действуют по этому же принципу: барабан, обсаженный снаружи лопастями-билами или проволочными петлями, плотно входит во внешний кожух, вращаясь в нем, выбивает из пропускаемых через молотильную камеру колосьев зерно, которое высыпается сквозь сито на дне камеры.

При таком обмолоте остается шелуха, и далее нужно отделить зерно от плевел (удивительно, какое множество образных выражений берет начало в крестьянской работе, это единственная нить, связывающая многих из нас с аграрным наследием человечества). Отделяют одно от другого путем веяния, примитивный способ заключается в бросании обмолота в воздух в ветреный день: легкую солому и мякину ветер отнесет в сторону, а плотное зерно упадет наземь тут же. Современные механические веялки с электрическими вентиляторами создают искусственный ветер, но используют тот же самый тысячелетний принцип.

С возрождением цивилизации и ростом постапокалиптического населения для повышения эффективности сельского хозяйства – чтобы минимумом работы производить максимум продовольствия и сделать возможным существование многолюдных городов – очень важно будет изобрести машину, выполняющую весь цикл описанных процессов. Современный зерноуборочный комбайн дает возможность одному человеку убирать 8 га пшеницы в час – это примерно в сто раз быстрее ручной жатвы серпом. Механическое зубчатое лезвие имитирует работу серпа, пилящими движениями фронтально срезая колосья, перегибаемые через передний край машины лопастями вращающегося мотовила. Устройство режущего аппарата остается в принципе неизменным почти 200 лет, и первые конные механические жатки удивительно схожи с нынешними. Без всякого сомнения, зерноуборочный комбайн – одно из самых важных изобретений недавней истории. Он многих из нас освободил от необходимости работать в поле, дав нам возможность исполнять иные функции в сложной общественной структуре.