Что такое плуг у древних людей
Что такое плуг у древних людей
Плуг — сельскохозяйственное орудие для основной обработки почвы. Плугами также называются устройства для работы под водой, для прокладки кабелей, для подготовки земной поверхности перед звуковым зондированием и гидролокацией бокового обзора при поиске нефти. Первоначально плуги тащили на себе сами люди, затем волы, а ещё позже — лошади. В настоящее время в промышленно развитых странах плуг тянет за собой трактор.
Основная задача плуга — перевернуть верхний слой земли. Вспахивание уменьшает количество сорняков, делает почву более мягкой и податливой, облегчает дальнейший посев.
Содержание
История плуга
Доиндустриальная эпоха
Когда появилось сельское хозяйство, земля обрабатывалась вручную либо с помощью мотыг на мягких плодородных почвах, например на берегах Нила, где ежегодные приливы омолаживали почву и облегчали её обработку. Чтобы регулярно выращивать зерновые культуры в менее плодородных областях, более низкий слой почвы с питательными веществами требовалось поднять на поверхность.
Приручение волов в Месопотамии, произошедшее, возможно, уже в VI тысячелетии до нашей эры, дало человечеству достаточную тяговую силу, необходимую для развития орудий для вспашки. Самые первые плуги имели очень простое строение и представляли собой раму (дышло), держащую в себе вертикально закреплённый кусок дерева (лемех), который волочили сквозь верхний слой почвы. Как лемех, так и дышло выделывались из одного куска дерева, о чём свидетельствует, например, сиракузская бронзовая монета. [1]
Древние формы плуга известны нам по вавилонским и древнеегипетским изображениям, наскальным рисункам в Северной Италии и Южной Швеции (относящимся ко 2-му тысячелетию до н. э.), а также по находкам древних плугов в торфяниках на территории Польши. Ранее I тыс. до н. э. плуг был известен в Китае.
В самом начале отвалы делались из дерева в виде продолговатого четырёхугольника. Спереди их прикрепляли к стойке, а позади к подошве и к одной из рукояток плуга посредством деревянной или железной связи. Так как к дереву земля налипает сильнее, нежели к металлу, то впоследствии стали делать отвалы из чугуна или железа и давать им форму местами вогнутую, местами выпуклую, так что отвал представлял собой изогнутую винтообразную поверхность. [1]
Первым коммерчески успешным плугом с использованием железных частей следует считать «Роттерхамский плуг», разработанный Джозефом Фольямбе (Joseph Foljambe) в 1730 году в Ротерхаме, Англии. Он был прочным, лёгким, и созданным по математическим расчётам шотландского конструктора Джеймса Смола (James Small). Плуг позволял срезать, поднимать и переворачивать слой земли.
Индустриальная революция
Стальные плуги появились во времена промышленной революции. Они были легче и прочнее тех, что изготовлялись из железа или дерева. Первый стальной плуг изобрёл американский кузнец Джон Дир (John Deere) в 1830-х годах. К тому времени дышло, крепившееся к упряжи животных, было приспособлено так, что колесо в передней части плуга катилось по земле. Первые стальные плуги управлялись пешим человеком. Управляющий шёл вслед за плугом, держась за две рукоятки, и регулировал направление и глубину борозды. Он также часто руководил движением животных, тянущих за собой плуг. Позже появились плуги, где управляющий уже сидел на специальном сидение на колёсах, а плуг имел несколько лемехов.
Одна лошадь как правило может тянуть только плуг для одной борозды на чистой и мягкой почве. Для обработки более тяжёлых почв требовалось две лошади, одна из которых шла по борозде, а другая по необработанной земле. Для плугов, делающих две и более борозд, одна или несколько лошадей должны идти по свободной, невспаханной земле, и даже это даётся им с трудом. Обычно таким лошадям дают десятиминутный отдых каждые полчаса.
С появлением парового трактора стало возможно использовать его для вспашки. В Европе уравновешенные плуги на колёсах тянулись проволочными канатами (в качестве средства передачи), управляемых парой паровых двигателей английского инженера Джона Фоулера (John Fowler). В Америке твёрдая почва равнин позволила прямое использование больших паровых двигателей в качестве тяговой силы. Часто бывало, что до десяти паровых машин тянули один большой плуг, что позволяло вспахать сотни акров земли за день. Только паровые машины могли двигать такие большие плуги. Когда появились бензиновые двигатели, они не имели достаточной мощности сравнимой с паровой тягой.
В Австралии в 1870-е годы был изобретён специальный плуг для распашки земель под виноградники, названный «Стамп Джамп». Его устройство позволяло плужному лемеху самому перепрыгивать через шишковатые и очень длинные, выступающие на поверхность корни эвкалиптов. С помощью такого плуга первые поселенцы в долине МакЛарен обрабатывали все самые старые виноградники в регионе. [3]
Более простая система, созданная позже, использует вогнутый диск (или два), установленный под большим углом к направлению движения. Вогнутая поверхность удерживает диск в земле, если под него не попадает что-либо твёрдое. Когда плуг натыкается на корень дерева или камень, лемех плуга подпрыгивает, что позволяло избежать поломки плуга и продолжить вспашку.
Современный плуг
Традиционные плуги могут переворачивать землю только в одном направлении, указываемым отвалом лемеха. В результате действия плуга образуются гребни вспаханной земли между бороздами, похожие на грядки. Этот эффект наблюдается и на некоторых полях, обрабатывавшихся в древние времена.
Оборотный плуг подсоединяется к трактору с помощью трехточечной навески. Обычные плуги имеют от 2 до 5 отвалов, но полу-закреплённые плуги, поднятие которых поддерживается колесом с диаметром в половину длины плуга, могут иметь до 18 отвалов. Гидравлическая система трактора используется для поднятия и переворота плуга, а также для регулирования ширины и глубины борозды. Тракторист всё ещё должен регулировать сцепление плуга, так чтобы он шёл под нужным углом. На современных тракторах глубина и угол вспашки устанавливаются автоматически.
Цель вспашки состоит в перемешке слоёв земли, обогащении её кислородом, избавление от сорняков и некоторых бактерий. Закопанные сорняки разлагаются в земле и служат в качестве компоста.
Эрозия почвы
Одним из негативных последствий вспашки является эрозия почвы. Под действием воды и ветра земля перемещается, и использование плуга способствует этому процессу. В результате неконтролируемого использования сельскохозяйственных процедур на США в 1930-е годы обрушилась волна пыльных бурь.
Детали плуга
Ручной плуг XIX века
Разновидности плуга на территории России XIII—XX вв
В духовной культуре
В религии и мифологии
У многих индоевропейских народов известен архаичный ритуал опахивания. Он основывается на ассоциации борозды, проведённой плугом, с границей, отделяющей сакральное, «окультуренное» пространство от хаоса окружающей среды.
Сразу два мифоритуальных аспекта плуга отразились в образе индуистской богини Ситы. Согласно «Рамаяне», она родилась из борозды, которую провёл плугом её отец Джанака, опахивая место для жертвоприношения. Даже имя (др.-инд. Sītā ) переводится как «борозда». С другой стороны, рождение Ситы и её упоминания в Ведах говорят о связи этой богини с плодородием и Матерью-Землёй, при том что плуг обладает фаллической символикой.
В геральдике
Плуг используется как эмблема земледелия и как символ новой жизни. В первые годы существования Советской России плуг употреблялся как эмблема трудового крестьянства и одно время изображался с молотом, пока его в этом качестве не вытеснил серп. Плуг также был изображён на советских монетах достоинством в 1 рубль и полтинник в 1920-е годы; силуэт плуга также изображался на ордене Красного Знамени и на медалях в некоторых странах Восточной Европы (например, в Чехословакии в 1948—1989 гг.).
В музыке
В 1991 году группа «Сектор Газа» записала песню «Плуги-вуги».
Предполагается, что следующий этап развития плуга произошел в VI тысячелетии до н.э. в Месопотамии. Этому послужило приручение волов. Именно этих животных первыми приспособили для работы с плугом. Первоначально дышло плуга просто привязывали к их рогам. Позже появились ярмо и первая упряжь. Разумеется появление тягловой силы значительно повысило темпы обработки земли и облегчило труд крестьян.
Следующей же важнейшей вехой в истории развития плуга мы обязаны древним римлянам. В трудах Плиния. римского писателя I века нашей эры описан плуг, который был уже снабжен колесом для регулировки глубины хода, ножом перед лемехом, разрезающим почву и, самое главное, первым отвалом, который уже не просто отбрасывал, а переворачивал слой дерна. Это усовершенствование при вело к тому, что после обработки на поверхности оказывался столь нужный растениям плодородный слой, а сорная трава оказывалась под землей с перспективой стать новым питательным слоем. Первые отвалы делались из дерева в виде продолговатого четырёхугольника.
Таким плуг оставался вплоть до средних веков. В XV-XVII веках в Европе происходило активное развитие городов, ремесленного дела, и как следствие, кузнечного и литейного ремесел. В этих направлениях на тот момент особо преуспевали Бельгия и Голландия. Не удивительно, что именно тогда примерно в середине XVII века как раз в этих странах почти одновременно появились первые плуги с цельнометаллическим отвалом изогнутой формы. Ими стали Брабантский (фландрийский) плуг и Роттердамский. Брабантский плуг был сходным с римским по использованию опорного передка, позволяющего контролировать углубленность в почву. Горизонтальная поперечная планка с отверстиями, прикреплявшаяся к передку, регулировала ширину пахоты. Для него отвал и лемех изготавливались отдельно, соединяясь в конструкции.
Роттердамский плуг не имел в конструкции передка из-за особенности голландских почв, зато в нем впервые был использован цельнометаллический лемех-отвал, не забивающийся в месте стыка. На тот момент это был огромны шаг вперед. Этот плуг был разработан Джозефом Фольямбе (Joseph Foljambe) в 1730 году. Он был прочным, лёгким, и созданным по математическим расчётам шотландского конструктора Джеймса Смола.
Ключевой момент в истории плуга наступил в период промышленной революции и связан он с именем, в наши дни известным каждому человеку, знакомому с сельским хозяйством. Этим человеком стал американский кузнец Джон Дир. Именно он в 1837 году в Гранд Детуре, штат Иллинойс, в стремлении помочь фермерам с обработкой тяжелой почвы прерий, ведь привычные на тот момент чугунные плуги с ней просто не справлялись, создал первый хорошо отполированный стальной отвал плуга из поломанного ножовочного полотна. В начале 1838 года Дир завершил свой первый стальной плуг и продал его местному фермеру Льюису Крандалу, который быстро распространил слух о его успешной работе с плугом Дира. Уже год спустя после первого успеха кузнец Джон Дир становится промышленником. Позже он вспоминал, что создал 10 плугов в 1839 году, 75 в 1841 году и 100 в 1842 году. К 1855 году фабрика Дира продала более 10000 плугов.
С самого начала Дир настаивал на производстве высококачественного оборудования. Однажды он сказал: „Я никогда не поставлю своё имя на изделии, в котором нет того лучшего, что есть во мне“.
Первые стальные плуги управлялись человеком, но очень быстро конструкция была изменена так, что человек уже сидел на специальном сидении на колесах, а сам плуг имел уже несколько лемехов.
С появлением паровых двигателей в историю вошли уникальные огромнейшие плуги, использовавшиеся в Америке. Один такой плуг тянули до десяти паровых машин, что позволяло за день вспахать огромные площади земли.
Это интересное явление стало историей с появлением бензиновых двигателей, чьей мощности уже просто не хватало для такого большого орудия.
Интересный вариант плуга, названный «Стамп Джамп» был изобретен в 1870-е годы в Австралии для распашки земель виноградников. Его устройство позволяло плужному лемеху самому перепрыгивать через препятствия в виде корней, что позволяло избежать поломки и продолжать вспашку. Более простая система, созданная позже, использует вогнутый диск (или два), установленный под большим углом к направлению движения. Вогнутая поверхность удерживает диск в земле, если под него не попадает что-либо твёрдое, а когда плуг натыкается на корень дерева или камень, лемех плуга подпрыгивает.
Современные плуги, которые сейчас можно без труда увидеть в хозяйствах подразделяются по виду вспашки:
— бороздные традиционные плуги, переворачивающие землю только в одном направлении, указанном отвалом лемеха. Работают «всвал» (с образованием двойного гребня, когда агрегат начинает движение с середины загона и ходит по расширяющейся спирали) или «вразвал» (с образованием двойной борозды, когда агрегат начинает движение у края загона и ходит по сужающейся спирали);
— оборотные плуги, позволяющие провести «гладкую вспашку». На таких плугах стоят двойные «зеркальные» переворачивающиеся лемеха. Один комплект работ, второй смотрит в небо. Дойдя до края поля, лемеха меняются местами, что позволяет получить вспаханную поверхность с гребнями в одну сторону.
Отдельно от традиционных стоят плуги специального назначения. Среди них:
— дисковые плуги, применяющиеся при освоении новых территорий для распашки тяжелых, засоренных, земель, болотных почв или земель после раскорчевки лесной зоны. Рабочими органами этой разновидности плуга являются смонтированные на раме плуга сферические диски, вращающиеся на осях;
— лесные плуги, приспособленные специально для посадки и посева лесных культур;
— ярусные плуги для двух- и трёхъярусной вспашки солонцовых и подзолистых почв;
— плантажные плуги, предназначенные для глубокой вспашки под виноградники и плодовые плантации.
Пусть и значительно видоизменившись, но в наши дни, как и века назад, плуг остается верным помощником любого земледельца.
Что такое плуг у древних людей
Плуг.
Кроме того, вспахивание уменьшает количество сорняков, разрыхляет и делает почву более мягкой и податливой, облегчает дальнейший посев. В процессе вспашки повреждаются уже тронувшиеся в рост, но ещё недостаточно окрепшие однолетние сорняки. Кроме того, оборот пласта земли способствует перемещению непроросших семян сорняков в нижний (более глубокий) слой плодородной почвы, что, в свою очередь, создаёт дополнительное препятствие на пути прорастания сорных трав.
История плуга.
Первые известные нам плуги (фактически соха) появились в III тысячелетие до нашей эры, имели очень простое строение и представляли собой раму (дышло), держащую в себе вертикально закреплённый кусок дерева (лемех), который волочили сквозь верхний слой почвы.
Древние формы плуга известны нам по вавилонским и древнеегипетским изображениям, наскальным рисункам в Северной Италии и Южной Швеции (относящимся ко второму тысячелетию до нашей эры), а также по находкам древних плугов в торфяниках на территории Польши. Ранее I тысячелетия до нашей эры плуг был известен в Китае.
Преобразование древней сохи в классический плуг произошло в Древнем Риме. Римский плуг имел колеса и металлический наконечник. Такой позволял регулировать глубину борозды и отбрасывать землю в сторону.
Римский колесный плуг.
От римлян плуг стал переходить в другие регионы Европы, например плуг перешел к германцам, а от них к славянам. Повесть временных лет упоминает плуг у вятичей в 981 году.
В начале отвалы на плуге делались из дерева в виде продолговатого четырёхугольника. Спереди их прикрепляли к стойке, а позади к подошве и к одной из рукояток плуга посредством деревянной или железной связи. Так как к дереву земля налипает сильнее, нежели к металлу, то впоследствии отвалы стали делать из чугуна или железа и давать им форму местами вогнутую, местами выпуклую, так что отвал представлял собой изогнутую винтообразную поверхность.
Известно, что в 1730 году в Ротерхаме в Англии Джозеф Фулджемб (Joseph Foljambe) стал изготавливать успешный плуги с использованием железных частей.
Плуг и промышленная революция.
Стальные плуги появились во времена промышленной революции. Они были легче и прочнее тех, что изготовлялись из железа или дерева.
В 1837 году американский кузнец Джон Дир изготовил первый стальной плуг.
Стальной самоочищающийся плуг Джона Дира.
Первые стальные плуги управлялись пешим человеком. Управляющий шёл вслед за плугом, держась за две рукоятки, и регулировал направление и глубину борозды. Он также часто руководил движением животных, тянущих за собой плуг.
Позже появились плуги, где управляющий уже сидел на специальном сидении на колёсах, а плуг имел несколько лемехов.
Одна лошадь, как правило, может тянуть только один плуг для одной борозды на чистой и мягкой почве. Для обработки более тяжёлых почв требовалось две лошади, одна из которых шла по борозде, а другая по необработанной земле. Для плугов, делающих две и более борозд, одна или несколько лошадей должны идти по свободной, невспаханной земле, и даже это даётся им с трудом. Обычно таким лошадям дают десятиминутный отдых каждые полчаса.
С появлением паровых тракторов стало возможно использовать их для вспашки почвы.
В Северной Америке твёрдая почва равнин позволила прямое использование больших паровых двигателей в качестве тяговой силы. Часто бывало, что до десяти паровых машин тянули один большой плуг, что позволяло вспахать сотни акров земли за день. Только паровые машины могли двигать такие большие плуги. Когда появились бензиновые двигатели, они, в начале, не имели достаточной мощности сравнимой с паровой тягой.
В Австралии в 1870 годы был изобретён специальный плуг для распашки земель под виноградники, названный «Стамп Джамп». Его устройство позволяло плужному лемеху самому перепрыгивать через шишковатые и очень длинные, выступающие на поверхность корни эвкалиптов.
Более простая система, созданная позже, использует вогнутый диск (или два), установленный под большим углом к направлению движения. Вогнутая поверхность удерживает диск в земле, если под него не попадает что-либо твёрдое. Когда плуг натыкается на корень дерева или камень, лемех плуга подпрыгивает, что позволяло избежать поломки плуга и продолжить вспашку.
Современные плуги.
Развитие тракторной технике способствовало развитию оборудования для вспашки почвы, и расширению его функциональных возможностей.
Традиционные плуги могут переворачивать землю только в одном направлении, указываемым отвалом лемеха. В результате действия плуга образуются гребни вспаханной земли между бороздами, похожие на грядки. Этот эффект наблюдается и на некоторых полях, обрабатывавшихся в древние времена.
Современные плуги разделяют:
Цель вспашки состоит в перемешке слоёв земли, обогащении её кислородом, избавление от сорняков и некоторых бактерий. Закопанные сорняки разлагаются в земле и служат в качестве компоста.
Виды плугов.
Дисковый плуг в основном применяют при освоении новых территорий для вспашки новых земель после раскорчёвки леса, тяжёлых, уплотнённых, засорённых растениями и болотных почв. Рабочими органами этой разновидности плуга являются смонтированные на раме плуга сферические диски, вращающиеся на осях.
Кустарниково-болотный плуг применяют для вспашки болотных и торфяных почв, лесных раскорчёвок, расчисток после кустореза, а также почв, покрытых кустарником и древесной порослью высотой 2-4 метра.
Широкое распространение виноградников, плодовых насаждений и лесопосадок потребовало создания специального плантажного плуга, вспахивающего землю на большую, чем обычный плуг, глубину (до 100 см), что способствует созданию более благоприятных условий для развития корней растений. Плантажный плуг может иметь двойные лемеха на разной глубине, почвоуглубители и другие рабочие органы, глубоко рыхлящие почву. Конструкция плуга позволяет улучшить водный режим почвы и уменьшить выщелачивание питательных веществ из верхних слоев грунта. Одновременно с плантажной вспашкой может проводиться внесение органических и минеральных удобрений.
Для двух- и трёхъярусной вспашки солонцовых и подзолистых почв применяют специально предназначенный ярусный плуг.
При трёхъярусной пахоте:
— передний корпус снимает верхний слой почвы, оборачивает его и укладывает на дно борозды, образованной при предыдущем проходе заднего корпуса;
— средний корпус поднимает третий слой и вместе с лежащим на нём верхним слоем сдвигает их в сторону, не оборачивая;
— одновременно задний корпус поднимает второй слой, оборачивает и сбрасывает на дно борозды, образованной средним корпусом.
В процессе двухъярусной вспашки:
— либо укладывают верхний слой на поверхность поля, а средний и нижний слои перемешивают между собой,
— либо верхний слой заделывают на глубину, а 2 нижних слоя без оборота поднимают на поверхность.
Отрывает борозды для посадки и посева лесных культур на нераскорчёванных вырубках специально приспособленный лесной плуг, снабжённый одновременно работающим корпусом с право- и левооборачивающими отвалами, имеющий приспособление для посева в отрываемые борозды семян хвойных пород.
Плуг для пахоты каменистых почв.
Для обработки каменистых почв применяют специальный плуг, который снабжён рычажным механизмом для выглубления корпусов при встрече с препятствием и заглубления после преодоления его.
Плуг оснащен системой рессорной защиты, которая служит для выглубления корпусов плуга при наездах на препятствия (камни, плитняк и другие предметы) и автоматического их заглубления после преодоления препятствий, а также для обеспечения устойчивой работы корпусов при пахоте почв различного механического состава, плотности и влажности. На плуге устанавливаются корпуса с удлинёнными полувинтовыми отвалами. Носок лемеха усилен специальным долотом. Все интенсивно изнашиваемые детали корпусов изготавливаются из высококачественной стали и термически обрабатывается.
Плуг для гладкой пахоты.
На огромных и незащищённых от воздействия ветровой эрозии почвы равнинах (например, земли Северной Америки, целинные земли Казахстана) применение традиционного отвального плуга себя не оправдало. Специально для гладкой пахоты учёные разработали безотвальный плуг (плоскорез). Таким образом, для рыхления почвы на глубину до 40 см без оборота пласта применяют корпуса, которые не имеют отвала.
Плуг. История плуга. Виды плугов.