Ознакомительная версия. Доступно 33 страниц из 162
Подъем воды с помощью мускульной силы человека был утомителен и занимал много времени, энергозатраты при нем выглядели немалыми, но зато он приносил вознаграждение в виде более высоких урожаев. Когда орошение дает дополнительную воду растениям в жизненно важный период роста, то возврат полезной энергии, сосредоточенной в пище (исключая затраты на создание и поддержание ирригационных каналов), с легкостью достигает величины в 30 (примечание 3.9). Создание дефицита воды во время менее важных отрезков времени может все же вернуть в 20 раз больше энергии в виде дополнительного урожая по сравнению с пищей, нужной крестьянам, приводящим в движение водяные лестницы.
Примечание 3.9. Энергоотдача китайского орошения
Полевые исследования показали, что урожай озимой пшеницы уменьшится наполовину при нехватке воды в 20 % за год, если эта нехватка придется на ключевой период цветения (Doorenbos et al. 1979). Хорошая жатва поздней Цинь в 1,5 т/га таким образом упала бы на 150 кг с типичного поля в 0,2 га. Чтобы ликвидировать дефицит в 10 см дождя с помощью орошения, необходимо 200 тонн воды, но реальное поступление из канала должно вдвое превышать эту массу. Причина в том, что эффективность орошения, доля подведенной воды, на самом деле использованной растениями, составляет обычно 50 % в случае простого полива по бороздам. Вторая половина воды теряется из-за просачивания в почву и испарения. Подъем 400 тонн воды с помощью лестницы с двумя крестьянами потребует, если высота менее 1 метра, около 80 часов. Подобная работа обойдется в около 65 МДж дополнительной энергии пищи, а увеличенный урожай пшеницы будет содержать (после того как мы уберем 10 % на посевные семена и на потери хранения) около 2 ГДж перевариваемой энергии. Следовательно, водяная лестница позволяет вернуть примерно в 30 раз больше энергии, чем было потрачено на нее.
В рисоводческих регионах Китая внесение навоза животных и отходов человека составляло в среднем 10 т/га в конце XIX и начале XX века. Огромные количества органических отбросов собирались в малых и больших городах и перевозились в сельскую местность, создавая развитую транспортную сеть. Высокая интенсивность использования навоза в Китае вызывала восхищение у путешественников из Европы, которые (что очень любопытно) не осознавали, насколько это похоже на то, что происходило у них дома несколько раньше (King 1927). Но никакая другая культура не превзошла высочайшие известные показатели применения органических отходов для поддержания интенсивного земледелия в районе дамб и прудов провинции Гуандун в Южном Китае, где использовали от 50 до 270 тонн свиных и человеческих экскрементов на гектар (Ruddle and Zhong 1988). Внесение навоза и других материалов, от куколок шелкопряда до ила из каналов и прудов, от травы до жмыха, еще больше увеличивало затраты труда на собирание, ферментирование и распределение этих материалов. Ничего удивительного, что по меньшей мере 10 % всего труда в традиционном китайском земледелии уходило на возню с удобрениями и на Северо-Китайской равнине интенсивное внесение удобрения под пшеницу и ячмень было самой затратной по времени работой как для человека (приближаясь к одной пятой), так и для животных (около одной третьей). Но подобное вложение приносило хорошую отдачу: возврат полезной энергии составлял обычно более 50 (примечание 3.10).
Общая отдача энергии пищи в традиционном земледелии Китая не была столь высокой даже во время его пиковой продуктивности в первые десятилетия XX века. Главной причиной являлась минимальная механизация сельского хозяйства, что означало постоянное использование труда человека. Обилие количественной информации практически обо всех аспектах традиционного сельского хозяйства страны в 20-30-х годах (Buck 1930,1937) позволяет описать систему в деталях и сделать точные энергетические расчеты. Поля большей частью были очень маленькими (около 0,4 га) и находились в пяти или десяти минутах ходьбы от крестьянского дома. Почти половина земли орошалась, четверть занимали террасированные поля.
Примечание 3.10. Полезная энергоотдача от внесения удобрений
Хороший урожай озимой пшеницы при династии Цинь в 1,5 т/га требовал около 300 часов труда человека и около 250 часов труда животных. Внесение удобрений составляло соответственно 17 % и 40 % от этих величин. Я предполагаю, что 10 тонн удобрений, внесенных на гектар, содержали только 0,5 % азота (Smil 2001). Неизбежные потери при вымывании и испарении приводили к тому, что лишь половина добиралась до злаков. Каждый килограмм азота обеспечивал получение дополнительно 10 кг зерна. По сравнению с неудобренным полем, прирост урожая составлял по минимуму 250 кг зерна. Не более чем 3–4% добытого зерна уходило на корм животным. После молотьбы из зерна получали как минимум 200 кг муки, или около 2,8 ГДж энергии пищи, при около 40 МДж вложений в виде энергии пищи при труде человека. Возврат полезной энергии от удобрений таким образом составлял порядка 70, впечатляющее соотношение выгода/издержки.
Более 90 % засаженной территории занимали зерновые, менее 5 % – сладкий картофель, 2 % – волокнистые культуры, 1 % – овощи. Только в одной трети из всех хозяйств севера был вол, и менее трети хозяев на юге могли похвастаться буйволом. Выращивание растений требовало тягловой работы (90 % для риса, 70 % для пшеницы), но за исключением вспашки и боронения, сельское хозяйство Китая полагалось почти исключительно на человеческий труд. И волы, и буйволы получали очень мало зерна, поэтому энергоотдачу можно рассчитывать с учетом затрат только человеческого труда. Неорошенные пшеничные поля на севере давали не более 1 т/га, производство этого зерна требовало более 600 часов труда, и урожай возвращал от 25 до 30 единиц пищевой энергии немолотого зерна на каждую единицу энергии пищи, потраченной на полевые работы.
Локальные и региональные урожаи риса были весьма велики уже при династии Мин, средняя величина по стране определяется около 2,5 т/га в первые десятилетия XX века, что уступает только Японии. Около 2000 часов труда уходило, чтобы произвести такой урожай, что дает нам валовую энергоотдачу в 20–25 раз. Валовая энергоотдача для кукурузы достигала 40, но кукурузная мука никогда не относилась к любимым продуктам империи. Для бобовых (соя, горох, бобы) энергоотдача редко превышала 15, а обычно была в районе 10, и на таком же уровне она сохранялась для растительного масла из рапса, арахиса или кунжута. Зерновые обеспечивали около 90 % всей энергии пищи, потребление мяса было пренебрежимо малым (обычно только в праздники). Но такое однообразное вегетарианское питание в конечном итоге поддерживало высокую плотность населения.
Плотность населения в древнем Китае не могла сильно отличаться от значений для Египта, варьируясь от 1 чел./га в беднейших северных регионах до более чем 2 чел./га в южных рисоводческих областях. Существовали также значительные внутрирегиональные различия, например северо-восток был очень плотно заселен благодаря активной иммиграции двух первых столетий маньчжурской династии Цин, а гористые районы юга отличались малым населением. Постепенная интенсификация земледелия в комбинации со скудным питанием со временем привела к тому, что плотность населения повысилась. Реконструкции для Мин (1368–1644) и Цин (1644–1911) начинаются от 2,8 чел./га обработанной земли в 1400-м и поднимаются до 4,8 чел./га в 1600 году (Perkins 1969). Небольшое падение во время долгого процветания при императоре Цяньлуне (1736–1796) вызвано тем, что китайцы начали активно осваивать новые территории. Рост плотности населения возобновился в XIX веке, и к его концу значение достигло около 5 чел./га, выше, чем на современной Яве, и минимум на 40 % выше среднего по Индии (рис. 3.12).
Ознакомительная версия. Доступно 33 страниц из 162
