Литература -->  Производство жидкого угля 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 [ 62 ] 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153

земного происхождения: вода и пища растений. Обе группы занимают резко отличное положение в производстве. Космич. факторы почти не подчиняются прямой регуляпии их в производстве; лишь до известной степени это достигается в огородничестве при тепличном производстве и в цветоводстве; вех. возможно только косвенное влияние путем приспособления растений селекцией и акклиматизацией. Космические факторы притекают ритмически равномерно ко всей территории производства и практически не м. б. локализированы в какие бы то ни было центры. Этим определяется еще одно отличие с. X. от всех других производств: живые машины цеха растениеводства д. б. равномерно распределены по всей территории производства. Земные факторы--вода и нища растений,-наоборот, распределяются в закономерной неравномерности по той же территории. В своем геологическом круговороте вода притекает к поверхности территории равномерно, но, повинуясь силе тяжести, стремится в виде почвенной воды стекать с повышений рельефа в понижения. Понижения получают поэтому, кроме атмосферной воды, и возрастающее по мере понижения количество почвенной воды. Т. к. проникновение воды вертикально вниз ограничено известной глубиной, то движение все прибывающего количества почвенной воды по уклону приобретает значение прогрессивного замедления, что влечет за собой увеличение абсолютного количества почвенной воды н повышение ее уровня в попи-зкениях ре.чьефа. Т. к. пища растений растворима в воде, то, очевидно, распределение количества пищи по рельефу территории подчиняется той же закономерности. Поэтому вся территория производства де.чится на три, приблизительно равные по величине, категории угодий: 1) водораздел ы с малым и прерывчатым содержанием воды и пищи растений в почве, зависящим только от частоты притока атмосферной воды; это абсолютно лесные земли, на к-рых успешно произрастают только леса, не зависящие, благодаря глубоким корням, от водного и пищевого режима почвы; 3) д о-л и н ы с обильными и постоянными запасами воды и пищи в почве; это абсолютно луговые земли, т. к. луговые растения с мелкими корнями, широкой листовой поверхностью и продолжительным вегетационным периодом находят здесь лучшие условия жизни; 3) с к л о н ы со средними условиями влалсности и содержания пищи, лучше всего отвечающими условиям п о-левых угодий.

Очевидно, что если все три области территории производства будут заняты однородными машинами-культурными растениями, предъявляющилш одинаковые требования к количествам воды и пищи, то они смогут производительно использовать равномерный приток космич. факторов, т. е. дать нормальный урожай только на одной трети территории; две трети территории неминуемо обречены на пониженный уролай. Т. к. количество труда, к-рое необходимо вложить в обработку почвы и другие производственные работы, совершенно не зависит

от величины уролчая и совершенно одинаково как в случае максимального урожая, так и в случае полного неурожая, то очевидно, что труд м. б. производительно прилолен тслько на одной трети территории. На основании этого в сельском хозяйстве организация производства есть синоним организации территории.

Задача цеха земледелия-обеспечить культурные растения водой и пищей, т. е. создать условия плодородия почвы, к-рые сводятся к одновременному и беспрерывному снабжению растений во все время их развития водой и пищей в максимальном количестве их потребности. По отношению к воде это требование сводится к созданию условий максимального проникновения атмосферной воды в массу почвы и к приданию запасу воды неподвижности, чтобы сделать его доступным только корням растений. Что касается пищи, то необходимо создать условия равномерного разрушения органич. остатков, в форме которых находится весь запас пищи в почве. Требования, предъявляемые к обработке, осуществляются путем создания комковатой структуры почвы, достигаемой системой обработки почвы.

Почва м. б. бесструктурной с равномерным залеганием всех ее частиц, все промел-сутки между к-рыми волосные. В такой почве двиление воды совершается под влиянием разницы потенциалов влажности от горизонта большей влажности к горизонту меньшей влажности. Во время притока воды к поверхности почвы устанавливается нисходящий ток воды, скорость движения к-рого прогрессивно затухает по мере углубления, вследствие затухания разницы потенциалов влалсности. При этом на поверхности почвы обособляется слой капельножидкой воды, которая стекает по уклону поверхности, и запас воды в бесструктурной почве, как показывает опыт, не больше 30% для летних осадков. Весенняя снеговая вода вся стекает с бесструктурной почвы вследствие того, что волосные промелутки ее все заполнены водой, благодаря сгущению паров воды, поступающих из нилших незамерзающих слоев почвы в поверхностные, охлажденные нил-се 0°. Проникшая в бесструктурную почву вода, как только прекращается смачивание поверхности и начинается ее высыхание, устремляется всей своей массой восходящим током к испаряющей поверхности. Восходящее движение-равномерное или ускоренное, так как разница потенциалов влалшости беспрерывно поддерживается испарением. Пищевой режим бесструктурной почвы такл<;е неблагоприятен. Когда в такой почве много воды, в ней мало воздуха, и органич. вещество сохраняется в анаэробной обстановке. У растения много воды, Но нехватает пищи. Когда в бесструктурной почве мало воды, органич. вещество в ней быстро разлагается в условиях аэро-биозиса, но изобилие пищи бесполезно для растений-им недостает воды, и пища бесполезно выщелачивается из почвы. Поэтому уролай на бесструктурной почве зависит только от частоты выпадения дождей; хозяйство на такой почве стихийное, и урожа,и подвержены очень большим коле-



баниям вокруг невысокого среднего урожая и не гарантированы от падения до нуля.

Противопололеность бесструктурной представляет комковатая, или структурная, почва. Такая почва вся разделена на комки крупностью от 3 до 10 мм и в природе встречается на хороших лугах, особенно за.чив-ных, и в целинных или долго непаханных черноземах. В комках все промелсутки волосные, между комками промежутки частью неволосные, частью волосные, но они шире промежутков внутри комков. Вода осадков проникает в массу почвы под влиянием силы тяжести беспрепятственно в количестве100% годовых осадков. Проникшая в почву вода рассасывается по комкам, обшая поверхность к-рых очень велика. Избыток воды, не поместившейся в комках, всасывается в подстилающую почву и частью движется по уклону в массе почвы; это движение очень медленное вследствие огромного сопротивления породы. После прекращения притока воды к почве поверхностный слой комков быстро высыхает. На смену испарившейся воде нового количества ее из массы почвы поступить не может всчедствие разобщенности волосного сообщения между ком?:а-ми. Потеря воды испарением из почвы ограничивается высыханием верхнего слоя комков и равна ок. 15% осадков. Т. о., в комковатой почве 85% годовых осадков остается в исключительном распоряжении растений. Вода в комковатой почве занимает волосные промелсутки, неволосные заняты воздухом и без перерыва сообщаются с атмосферой. Поэтому разложение органич. вещества совершается непрерывно, и растения на комковатой почве во все время развития имеют наибольшее ксчичество воды и пищи. Такая почва удовлетворяет всем требованиям плодородия. Придание почве комковатой структуры составляет задачу системы обработки почвы. Обработка почвы требует очень значительной затраты энергии в виду того, что вес переворачиваемого пахотного слоя на 20 см глубины равен в среднем 4 ООО т на 1 га и что, кроме того, приходится преодолевать сопротивление пласта скалыванию и силу трения о рабочие поверхности орудий и структурных элементов друг о друга при изгибе и скручивании пласта. Поэтому практически самым валшым свойством почвы является ее прочность, т. е. способность ее комков противостоять размыву водой. Непрочные комки почвы расплываются в воде, и в этом случае при проникновении атмосферных осадков комковатая почва обращается в бесструктурную. Прочность почвы зависит от того, что частицы ее сцементированы нерастворимым в воде, упругим во влажном и хрупким в сухом состоянии цементом-мерегноеЗй (см.). Почва, об.тадающая прочностью комковатой структуры, оказывается культурной.

Во время с.-х. использования почвы она беспрерывно стремится к утрате прочности. Это зависит от механич. разрушения комков ногами людей, животных, колесами повозок, орудий, тракторов, от трения и скалывания во время работы орудий обработки и от механических ударов дождевых капель и ударов песчинок, передвигаемых ветром.

Еще сильнее влияние химич. факторов. Перегной-вещество в состоянии коллоида.чь-ного измельчения, и его гранулы теряют способность дисперсии-образования коллоидального раствора, способность рассеиваться в воде лишь в том случае, если они содержат в поглощенном состоянии катион двух-или многова-тентного металла, каким в почве преимущественно является Са . Пог.чо-щенный Са легко вытесняется из поглощенного состояния в порядке обменного разложения катионом одновалентных металлов NH/, Na* и К*. В таком состоянии перегной приобретает способность рассеиваться в воде, образовывать коллоидальный раствор и утрач1шает свойство придавать почве прочность, т. е. перегной из нерастворимого цемента (геля) обращается в растворимый клей (золь). Все атмосферные осадки всегда содержат в растворе аммиачные соли (NHJgCOa, NH4NO3 и аммиачную соль т. н. искусственной гуминовойк-ты. Поэтому, при неизбежном проникновении воды осадков в почву, Са , поглощенный перегноем, вытесняется NH/, и поверхность почвы заплывает , освоболсденные частицы почвы вмы-ваются глубже, и образуется корка . Са легко вымывается, но не молсет быть вновь возвращен волосным током в верхние слои, т. к. обращается в почве в СаСОз, растворимость к-рого зависит от растворенной в воде СОа; пос.чедняя же при восходящем токе воды теряется из раствора вследствие перехода воды во все более нагретые слои почвы. Но главной причиной утраты почвой прочности является неизбежность разрушения органич. вещества почвы для питания растения, что и составляет одну из причин необходимости ссздания комковатой структуры иочвы. Перегной-органич. вещество, богатое азотом, и так же легко разрушается аэробным процессом, как и растительные остатки. Очевидно, что в состав цеха земледелия, кроме системы обработки, доллша входить и система мероприятий для восстановления беспрерывно разрушаемой прочности почвы т. н. система восстановления плодородия почвы, или система земледе.чия.

Всякая 3. с. должна слагаться из четырех групп мероприятий. 1) Накопление в массе почвы органич. вещества. 2) Возмолсно равномерное распреде.чение органич. вещества по массе почвы, т. к. все комки д. б. равномерно прочными, иначе почва непрочных комков заилит промежутки между комками прочными, и вся масса почвы станет бесструктурной. Количество распыленной почвы, способное заполнить все неволосные промежутки между комками, равно 25%. Вторая причина требования равномерности распределения материала для образования перегноя заключается в том, что перегной сам может передвигаться в почве на расстояние, не превышающее нескольких мм. При аэробном разложении органич. вещества в почве образуется растворимая в воде аммиачная соль перегноя (гумииовой к-ты). Тотчас по проникновении в почву аммиак соли переводится процессом нитрификации в азотистую и, далее, в азотную кислоту, и перегной отлагается в форме, абсолютно нерастворимой в воде, и молсет образовать только



коллоидальный раствор, неспособный передвигаться по запутанной сети тонких капилляров почвы, к-рые быстро забиваются коллоидальными гранулами перегноя. 3) Постановка накопленного органич. вещества в условия медленного разложения при малом доступе кислорода; в противном случае бурное аэробное разложение разрушит и грубое органическое вещество и перегной. 4) Создание условий, дающих возможность перегною поглощать Са .

Известны две 3. с: паровая, выработавшаяся эмпирически в процессе развития сел. хозяйства несколько тысяч лет тому назад и по настоящее время господствующая в СССР, и травопольная, разработанная в 3. Европе и России менее ста лет тому назад на основе научных данных, применяемая в значительной части 3. Европы и частично в С. Ш. А. и пользовавшаяся широким распространением в помещичьих имениях дореволюционной России.

При паровой 3. с. накопление органич. вещества в почве достигается внесением навоза, нормальным количеством к-рого считается 40 m на 1 га; три четверти этого количества состоят из воды. Тот же навоз служит источником пищи для растений, и вследствие преобладания в навозе азота внесение большего количества рискованно. Навоз вносится летом, т. е., когда в почве мало воды, а следовательно, много воздуха, и запахивается, т. е. ставится в лучшие условия разложения, что необходимо в виду того, что тот же навоз служит источником пищи растений. Ради равномерности распределения оставшегося навоза и продуктов его разложения паровое поле двоится, т.е. повторяют плужную обработку, или, другими словами, еще раз возобновляют условия благоприятного разложения, в результате чего в год внесения навоза он разлагается на 60-80%. Получающееся ничтожное количество перегноя не может поглотить необходимого Са , т. к. вследствие значительного содержания в навозе азота образующийся при разложении навоза NH4поглощается перегноем. Очевидные противоречия и несовершенства паровой системы приводят, как показал опыт всего мира, к полной утрате почвой прочности и к ее бесструктурности, т. е. к стихийности производства: урожай зависит только от частоты выпадения летн. дождей. Сел. хозяйство переходит к преимуществен., а затем и к исключительн. культуре стихийных озимых хлебов, главные периоды развития которых совпадают с природными сроками притока воды-осенью и ранней весной. Средняя урожайность падает до стихийного минимума ок. 5 ц на га с огромными и непредвидимыми колебаниями вокруг этой средней. Количество работы для обработки почвы увеличивается, т.к. связность бесструктурной почвы, т. е. ее сопротивление скалыванию, возрастает в 7-10 раз против связности структурной почвы и, кроме того, приходится вводить много излишних обработок: повторение плулсной обработки, ломку посевов, бороньбу, укатывание, дискование, пропашку. Рост населения при мертвой неподвилшости средней урожайности вызывает необходимость непрерывного

увеличения площади распашки. Распахиваются луга, служившие базой продуктивного ло1вотноводства. Почва лугов также быстро утрачивает прочность и, вследствие положения лугов на рельефе, быстро переходит на С. в бросовые земли, на Ю.-В.- в солонцы, на Ю.-в солончаки; урожаи на этих угодьях падают еще ниже, и, наконец, испорченные угодья забрасываются. Продуктивное лшвотноводство, лишившись зеленой кормовой базы, не может далее существовать, и остается только рабоче-навоз-ное животноводство, существующее зимой на гуменных кормах-соломе и мякине. Такой корм м. б. без помощи сена лреобразо-ван только в тепловую энергию, и скот, поддерживающий свои жизненные отправления в течение зимы за счет своей мускульной ткани и жировой клетчатки, доходит к весне до последней степени истощения. Весной скот для пастьбыперегоняется в еще сохранившиеся водоразделышхе леса. В лесу скот уничтожает подрост, и скоро уничтожаются леса-природные регуляторы влажности. Водоразделы распахиваются, давая скудные урожаи. Низкие урожаи заставляют занять всю территорию производства продовсчь-ственными и фуражными хлебами с одинаковыми требованиями к факторам своей жизни. Производительность труда падает до катастрофич. размеров. В половине прошлого века все сел. хозяйство 3. Европы находилось в таком положении. СССР в настоящее время в среднем близок к нему, но вследствие огромных размеров Союза трудно говорить о среднем состоянии. Более молодые в сельскохозяйственном отношении области близки к описанному положению, наиболее старые в с.-х. отношении области далеко перешагнули за этот предел.

За истекшее столетие 3. Европа выработала травопольную 3. с. Травопольная 3. с. на основании закона равнозначи-мости охватывает в равновеликой мере все элементы с.-х. производства, потребности всех его цехов. Основное требование травопольной З.с. заключается в том, чтобы разнородная территория производства не была занята растениями с однородными требованиями, иначе не м. б. парализована основная причина ненризводительности труда в с.-х. производстве. Трем категориям территории производства-водоразделам, склонам и долинам-строго отвечают три категории растений: древесные, полевые и луговые; это три природные растительные формации, тысячелетиями выработавшиеся на основе различий элементов территории,- деревянистая, степная и луговая (Шемпер). Только деревянистая лесная растительность может производительно использовать условия водного и пищевого режимов водоразделов. Поэтому водоразделы д. б. заняты устроенными лесами с искусственным лесовозобновлением, допускающим их использование в виде пастбищ. Водораздельные леса или леса местного значения имеют огромное народнохозяйственное значение, являясь единственным регулятором водного режима полей, водного режима травы, влалшости климата и силы ветра; вместе с тем они разрешают кризис



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 [ 62 ] 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153