Под энергоресурсом мы понимаем источник энергии, расходуемой на производство продукта труда. Энергоресурсы — это дрова, ветер, вода (мельницы и гидроэлектростанции), уголь, газ и нефть, уран и внутренняя энергия Земли… Наиболее удобной формой энергии с точки зрения передачи и превращения ее в механическую работу является в настоящее время электричество. Паруса, ветряки, водяные мельницы, гидроэлектростанции, тепловые электростанции, атомные электростанции — вот последовательный ряд энергомашин, созданных трудом человека. За последние 200 лет энергопотребление цивилизации возросло в пять раз. Это привело к увеличению средней продолжительности жизни вдвое, в два раза сократило рабочую неделю и позволило не только обеспечить продуктами питания возросшее в шесть раз население планеты, но и существенно улучшить его быт, облегчить условия труда.
В истории человечества можно условно выделить следующие эры технологии на основе смены основных источников энергии, используемых в производственных процессах:
1. Домашние животные и земледелие.
2. Древесный уголь (плавление бронзы и железа).
3. Водяные мельницы.
4. Ветряные мельницы. Уже требуется железо для создания более совершенных механизмов.
5. Каменный уголь как заменитель дров (отопление).
6. Каменный уголь как источник энергии пара (паровые машины).
7. Гидроэлектроэнергия и нефть, газ (двигатель внутреннего сгорания).
8. Информационная эра (увеличение КПД двигателей, экономия энергоресурсов и открытие принципиально новых, таких, как атомная энергия, улучшение управления).
К настоящему времени человечество освоило следующие способы извлечения энергии из природы:
ЭНЕРГИЯ СВЕТОВОГО ДНЯ. Способы: охота, рыболовство и собирательство, скотоводство и земледелие; домостроительство. Источники: солнечный свет, растения и животные.
ЭНЕРГИЯ ОГНЯ. Способы: отопление жилища, освещение жилища, приготовление пищи, плавление металлов, двигатели внутреннего сгорания, реактивные двигатели. Источники: растения, каменный и древесный уголь, нефтепродукты и природный газ)
ЭНЕРГИЯ ВОДЫ. Способы: водяные мельницы, гидроэлектростанции. Источники — движения водных толщей.
ЭНЕРГИЯ ВОЗДУХА. Способы: парус, ветряные мельницы, воздухоплавание, ветряные электростанции. Источники — ветры и воздушные потоки.
ЭНЕРГИЯ МОЛЕКУЛЫ, АТОМА И ЯДРА. Способы: аккумуляторы, электродвигатели-генераторы, трансформаторы, ускорители элементарных частиц, лазеры. Источники: неподвижные и движущиеся заряды (потенциалы).
Суть сельскохозяйственного производства
В этой главе мы сделаем следующий шаг к рассмотрению влияния сельского хозяйства на развитие общества. Для этого нам придется привести ряд сведений из учебников, которые, мы уверены, читатели уже подзабыли. Эти сведения необходимы для понимания нашей логики.
Каждый народ, нация, государство находятся на определенной территории, характеризующейся своей продуктивностью (на данный момент времени и при данной технологии) сельского хозяйства. Эта территория отличается своим климатом, продуктивностью почв.
Главной отличительной чертой деятельности человека в области земледелия (особенно на территории России) является почти полное отсутствие контроля непосредственного производителя над ходом «производственного процесса» — развития растений — по сравнению, например, с промышленной деятельностью. Человек бессилен в создании оптимальных климатических условий для этого развития, достаточно слаба зависимость между вложением труда в земледелие, с одной стороны, и результатом этой деятельности в виде урожая, с другой.
Важнейшим фактором является выбор главной технологии сельского хозяйства. Как показал опыт, выбор цивилизации во многом является производным, зависимым от выбора сельскохозяйственной технологии, хотя очень часто сказать, что первично: курица или яйцо, невозможно. Пшеница, рис и кукуруза явились результатом очень долгого и трудного отбора и бессчетного ряда экспериментов, определив выбор цивилизации. Пшеница, требующая, чтобы земля регулярно отдыхала, позволяет и предполагает занятие животноводством: можно ли вообразить историю Европы без домашних животных, плугов, упряжек, повозок? Культура же риса возникает на основе своего рода огородничества, интенсивного земледелия, не оставляющего места для животных. Интересно, что система латифундий, крупных сельскохозяйственных предприятий, в рисопроизводстве не утвердилась. Что касается кукурузы, то, по мнению Броделя, это, несомненно, самая удобная культура, из нее легче всего готовить повседневные блюда, ее возделывание оставляет немалый досуг — отсюда привлечение крестьян к государственным работам и циклопические памятники индейских цивилизаций.
Роль минеральных веществ. удобрения
Растения, создающие съедобные для человека вещества, растут на территории, которая характеризуется определенной площадью, степенью плодородия почвы, в том числе наличием минеральных веществ, главным образом, солей калия, азота и фосфора; доступностью солнечных лучей и воды. В отличие от горной породы, характерным и неотъемлемым свойством почвы является ее плодородие — способность обеспечивать растущие растения питательными веществами и влагой и тем самым участвовать в создании урожая. В зависимости от условий образования почвы природное плодородие может достигать различного уровня. Почва служит основным средством сельскохозяйственного производства и всеобщим предметом человеческого труда. Подвергаясь воздействию человека, она приобретает эффективное плодородие, которое зависит от уровня науки и техники, от системы обработки и используемых культур. Если вода не является дефицитом, солнечный свет одинаково доступен, а среднегодовые температуры более или менее одинаковы, то главным становится наличие минеральных веществ. Основным источником фосфора и калия являются грунт, камни, содержащие соединения фосфора, и находящиеся в глубине минералов соли калия. Хотя обычно фосфорные соли плохо растворимы, но в целом их хватает для определенного уровня синтеза органических и, прежде всего, белковых веществ. Точно так же ведут себя соли калия, также необходимые растениям. Соли азота встречаются в минералах на поверхности земли достаточно редко, а в почве они быстро поглощаются растениями, однако существенная часть нитратов попадает в почву из атмосферы — так называемый азотофиксирующие бактерии могут превращать азот воздуха в нитраты.
К безусловно необходимым для растений относятся семь элементов: азот, фосфор, калий, сера, железо, кальций, магний. В значительных количествах растения потребляют кальций и магний. При урожаях зерновых 20–30 ц с 1 га они выносят за год из почвы от 20 до 40 кг СаО и почти столько же магния (MgO), а бобовые травы и овощи поглощают кальция в 10 раз больше, чем зерновые. Много потребляют растения и серы: от 15 до 75 кг S03 на 1 га. При научно обоснованной системе питания растений требуется учитывать нуждаемость их во всех питательных веществах и удовлетворять ее путем применения различных органических и минеральных удобрений.
