когда изобрели плуг в каком веке
Как появился плуг и кто его придумал? История создания орудия для обработки почвы.
Первый плуг и кто его придумал
Земледелие всегда было и есть важнейшим источником пропитания человечества. Поначалу обработку земли производили с помощью простейших ручных орудий. Но через какое-то время увеличилась потребность в количестве пищи, а для этого нужно было обрабатывать гораздо больше территории. Тогда и был придуман плуг, который стал очень значимым устройством в истории земледелия.
История изобретения плуга
Когда человек взялся за освоение сельского хозяйства, появилась потребность в специальных приспособлениях для обработки почвы. Сначала взрыхляли землю с помощью прочной палки с заостренным наконечником. Затем придумали ручную мотыгу, которую делали из крепкого дерева. Когда люди научились обрабатывать железо, мотыги были усовершенствованы надежным наконечником из металла. Это повысило продуктивность работы и долговечность инструмента, но все же, обработка больших сельскохозяйственных угодий требовала иного подхода.
Многие культуры нуждаются в мягком и плодородном грунте, но поверхность почвы не везде такая. Для решения данной проблемы необходимо было глубоко вспахивать землю, чтобы добраться до плодородного слоя. Лишь тяжелое орудие могло справиться с подобной задачей, а для такого груза требовалась сила лошадей или других животных. Это подтолкнуло к созданию плуга, необходимого для взрыхления земли.
На сегодняшний день отсутствует информации о человеке, который изобрел и сделал первый плуг. Первые зарисовки таких орудий можно увидеть в письменных материалах Древнего Египта и Вавилона, которые относятся ко 2-му тысячелетию до н. э. К тому же были найдены наскальные рисунки плуга на севере нынешней Италии. Не исключено, что первое такое орудие могло появиться в 5 тысячелетии до н. э. В то время впервые приручили волов, а они являются хорошей тяговой силой.
Особенности конструкции первого плуга
Первый плуг обладал простейшей и нехитрой конструкцией. Он состоял из рамы, дышла и установленного на них деревянного сошника – острый наконечник, который подрезает пласт земли, делая борозды. В такую конструкцию и запрягались тяговые животные, которые тащили ее по земле, взрыхляя поверхность почвы. Чаще всего дышло и сошник изготавливали из одной цельной части дерева.
В Древнем Риме произвели улучшение плуга, установив на него отвал – приспособление для отбрасывания земли в сторону. За счет этого сорняк и трава уходили глубже в грунт, а плодородный слой почвы оказывался на поверхности. Такой усовершенствованный плуг стал незаменимым устройством для вспахивания сырого грунта. В дальнейшем придумали еще одно улучшение – маленькие колеса для передней части конструкции. Данная хитрость позволила контролировать глубину вспахивания земли.
Сейчас землю обрабатывают плугами, которые мало чем похожи на первые подобного рода устройства. Но все же основной принцип работы остался нетронутым. Только вместо домашних тяговых животных используются сельскохозяйственные тракторы. Эта мощная техника может долго тянуть одновременно несколько железных плугов, которые соединяются в блоки.
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.
Когда изобрели плуг в каком веке
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».
100 великих изобретений
Пытливый человеческий ум из века в век генерировал идеи, воплощая их в конкретные предметы. С каждой научно-технической революцией мир вещей менялся до неузнаваемости. То, что казалось невозможным и фантастичным, вдруг становилось реальностью и частью быта. Колесо, бумага, спички, весло и лодка, граммофон, микроволновая печь, автомобиль, телевидение, космический корабль и искусственные спутники, фотоаппарат и фотография – история великих изобретений от первых примитивных орудий труда до современных компьютерных технологий.
Оглавление
Приведённый ознакомительный фрагмент книги 100 великих изобретений предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.
Мотыга. Плуг. Земледелие
Одним из основных видов деятельности первобытного человека было собирательство, то есть собирание пригодных в пищу семян, орехов, фруктов, корней, личинок, яиц и другого. Собирательством, как правило, занимались женщины, поскольку мужчины в основном охотились.
Основным орудием при сборе съестного была толстая палка-копалка. Один конец палки заострялся и обжигался на огне для прочности. Собственно, палку-копалку можно смело назвать первым сельскохозяйственным орудием труда. Ею можно было рыхлить землю, копать ямки для высаживания растений или извлекать из земли съедобные корни и клубни.
Наряду с копалкой использовалась палка с поперечным сучком, которая была более удобной для копания земли.
Со временем на смену палке-копалке пришли более специализированные инструменты для копания и рыхления.
Путь от простого собирания съедобных растений и плодов до сознательного возделывания земли и выращивания культурных растений был долгим и непростым. С земледелием в истории человечества началась новая эра, люди стали сознательно производить то, что можно было употреблять в пищу. Жизнь человека теперь зависела не столько от капризов природы, сколько от результатов собственного труда.
Когда люди приступили к культурному возделыванию растений, главным сельскохозяйственным орудием стала мотыга. Изображения людей, держащих в руках приспособления, похожие на мотыгу, можно увидеть на стенах египетских пирамид, на античных фресках, японских гравюрах и в средневековых манускриптах. Древние шумеры считали, что столь замечательный инструмент даровало человеку верховное божество Энлиль. Мотыга изображена на гербах некоторых стран, таких как Ангола, Мозамбик, Танзания, Зимбабве. В Чон-Кемине (Киргизия) даже установили памятник кетменю.
Делали мотыгу очень просто: к заостренной палке прикрепляли рабочую часть. Длинная рукоять-рычаг умножала силу, прилагаемую человеком, облегчала прополку и рыхление земли. Со временем появилась кирка-мотыга с двусторонней рабочей частью: с одной стороны — мотыга, а с другой — кирка.
Кирка и кирка-мотыга — до сих пор являются инструментами строителей и шахтеров: они приспособлены для работы с каменистым и очень плотным грунтом.
Мотыга и сейчас остается распространенным сельскохозяйственным инструментом. В разных местностях ее также называют тяпкой, полольником, цапкой, сапкой, полотиком, кувой, кетменем.
Со временем человек начал осваивать земли, поросшие травами, в которых было много корней. Для земледелия подобные почвы были крайне неблагоприятными, приходилось тратить много труда и времени для подготовки почвы. Появилась острая необходимость в таком орудии труда, которое не только вскапывало бы землю, но и подрезало пласты дерна снизу. Таким универсальным орудием стал плуг.
Его изобретение тесно связано с еще одним примитивным инструментом древних земледельцев — «бороздовой палкой». Ее назначение понятно из названия — ею прокладывали в поле борозды. Палка состояла из рукоятки и рабочей части, прикрепленной к рукояти под острым углом. Неизвестно, когда появилась раздвоенная палка с заостренным основанием — прообраз плуга. Землепашец тянул его за собой, проделывая борозду. Такое орудие, правда, облегчало труд на тех землях, которые уже много лет взрыхлялись и обрабатывались и на которых не было камней и дерна.
Чтобы обработать более твердую почву, «прошитую» корнями растений, необходимо было усилить давление на лемех — так появился плуг с рукояткой. Позже плуг усовершенствовали и стали делать из трех основных частей: рукоятки, дышла и лемеха.
Для обработки земли с помощью такого плуга требовалась слаженная работа двух человек — один тащил плуг, другой его направлял. Чтобы облегчить труд, люди стали впрягать в плуг животных, в основном быков. Это значительно ускорило обработку земли. Сначала плуг привязывали к рогам животных, но позже изобрели ярмо и упряжь (еще одно важное приспособление, которое указывает на то, что человек изобретает только то, что необходимо).
Толчком к развитию земледелия и скотоводства послужил экологический фактор, то есть неблагоприятные изменения климата. Считается, что первой возделываемой зоной земледелия явилась «арка», образованная предгорьями и межгорными долинами хребтов Тавр и Загрос. Здесь были практически идеальные условия для выращивания растений и разведения скота. Эту зону, где зародилось земледелие, американский археолог Дж. Г. Брэстод назвал «плодородным полумесяцем».
В конце эпохи верхнего палеолита люди постепенно переходили к оседлому образу жизни, расселяясь на небольших территориях. Человек был вынужден перейти к сбору растительной пищи и дикорастущих злаков на одних и тех же полях, поскольку был «привязан» к одной местности. Кроме того, люди научились охотиться на определенных животных в зависимости от их сезонных циклов. Накопленный опыт позволял человеку приступить к искусственному выращиванию злаков и одомашниванию животных.
Другие гипотезы объясняют возникновение земледелия избыточным населением. Археологи утверждают, что благоприятные природные условия в зоне «плодородного полумесяца» способствовали значительному увеличению населения на данной территории. В конце эпохи плейстоцена там уже появились оседлые поселения. Это еще более усилило рост народонаселения, что, в свою очередь, привело к необходимости поиска и создания постоянных источников пищи. В этих условиях люди предприняли попытку искусственного выращивания съедобных растений.
Население уже имело опыт употребления в пищу дикорастущих злаков, поэтому старались селиться в оазисах, обеспеченных водой. Люди понемногу пытались имитировать естественные травостои и пробовали высевать семена злаков на увлажненных участках. Наблюдая за естественным циклом размножения животных, сосредоточившихся у источников воды, люди проводили первые эксперименты по их одомашниванию.
Примерно 10 тыс. лет назад закончился ледниковый период, климат стал более теплым и влажным. Это повлекло за собой увеличение вегетационного периода, что, в свою очередь, создало благоприятные условия для развития земледелия. Благодаря массовому росту растений увеличилось количество пастбищ для скота. Такими были естественные предпосылки для развития домашнего хозяйства.