Основы сельскохозяйственного производства
Основы сельскохозяйственного производства
Итак, давайте представим, как может выглядеть ТБС-поселение.
Заполярье, шестидесятиградусный мороз, бескрайние торосы, теряющиеся во тьме Ледовитого океана, освещенные лишь северным сиянием, что раскинулось на полнеба. И вот в этом безжизненном краю, на темном берегу, мы видим неяркий, но такой уютный по сравнению с окружающим пейзажем свет. Перед нами длинное обзорное окно в рост человека. Окно это выглядит так, словно прорублено в скале. Кроме него, ничто не выдает жилья человека — впрочем, и это окно, сделанное из нескольких слоев стекла и почти не пропускающее тепло наружу, а холод внутрь, может мгновенно быть закрыто створкой, так что скала станет неотличимой от миллионов других скал длинного пустынного берега.
Вот в скале открывается дверь, и мы входим внутрь. Минуем несколько дверей переходного «шлюза», отсекающего наружный холод от жилища. Снимаем верхнюю одежду, оставляем ее в шкафах раздевалки и попадаем в огромное помещение. Впрочем, помещение столь велико, что в первую секунду кажется, будто мы оказались на природе под открытым небом, причем на природе явно не заполярной. Вокруг буйство красок, сочная зелень трав и деревьев, пестрота цветов, яркий солнечный свет, льющийся с голубого неба. Лишь приглядевшись, обнаруживаем, что небо — высокий потолок, что свет, столь похожий на солнечный, производится множеством ламп, а кое-где среди деревьев можно разглядеть колонны, сливающиеся с растительностью. Перед нами рукотворный мир, возникший среди льда и снегов волей человека.
Мы идем по дорожке среди деревьев, многие из которых цветут, а многие осыпаны плодами. Пересекаем небольшой мост, под которым журчит прозрачной водой небольшой ручей. Некоторое время он сопровождает нас и, наконец, вливается в пруд. Дорожка ведет вдоль берега, сворачивая затем в заросли каких-то растений.
Мы идем далее мимо полей, садов, лугов. Кое-где встречаются дома, своеобразные «небоскребы», потому что все они «упираются в небо», выполняя одновременно с функцией жилья функцию поддержания местного искусственного «неба», являясь опорами для потолка, совместно с колоннами.
Кое-где на полях и в садах мы видим работающих людей. Они работают спокойно и основательно, без суеты и спешки.
Осматривая поселение, мы смогли бы увидеть еще много интересного — и автоматизированные, чистые производства, и научные лаборатории, и жилища, в которых живут люди, и те места, где они отдыхают. Однако, полагаю, что стоило бы прежде всего остановиться на сельском хозяйстве, потому что оно основа всей системы ТБС.
«Сельское хозяйство под крышей? Но ведь сельскому хозяйству нужны большие площади! — возразят мне, — одно дело выращивать цветы и экзотические растения в оранжереях, а другое — такие обычные продукты, как картошку, пшеницу или свеклу».
Но почему, когда речь идет о сельском хозяйстве, сразу возникают мысли о бескрайних полях, на которых, среди руин тракторов и сеялок-веялок, вперемежку с лежащими там-сям пьяными колхозниками, произрастают жиденькие колоски пшеницы? Речь идет о применении всех известных на настоящее время методов интенсификации сельскохозяйственного производства — о полной механизации всех производственных процессов, тем более эффективной в малых пространствах ТБС-поселения, о подборе для каждой культуры наиболее оптимальных режимов: светового, внесения удобрений, проведения сельскохозяйственных операций, режима полива и прочих. В условиях ТБС в ряде случаев может регулироваться даже атмосферный режим, если это будет нужно для повышения эффективности производства.
Эти методы интенсификации известны, и с ними все, в принципе, понятно. Я предлагаю для ТБС-поселений еще один метод, призванный уменьшить требуемые под сельскохозяйственное производство количества площадей. Метод заключается в том, чтобы использовать на разных стадиях роста растений объемы только необходимой высоты.
Высота ТБС-поселения должна быть кратна двум величинам: высоте яруса жилища (ее можно принять для земных условий равной 2,5 м) и высоте наиболее высокой сельскохозяйственной культуры (высота большинства используемых в сельском хозяйстве деревьев не превышает 7,5 м, однако можно для грубого расчета принять наибольшую высоту для деревьев, равной 15 м).
Предположим, что ТБС-поселение будет иметь высоту порядка 15 м. Жилые секции ТБС-поселения имеют высоту 2,5 м. Таким образом, если мы помещаем жилые сектора в виде ярусов, расположенных друг над другом, то они будут иметь 6 этажей.
Примерно также можно размещать на специальных сборных стеллажах контейнеры с землей и растениями. На начальной стадии роста любых растений им совершенно ни к чему (за исключением жилых зон и зон отдыха) расти под 15-метровым потолком поселения, им достаточно высоты в 0,5 м. Поэтому растения в специальных контейнерах с грунтом помещаются на стеллажи, где между поверхностью и потолком, на котором установлены источники освещения, поливочное оборудование и т. п., имеет место высота только в 0,5 м. При достижении фазы роста, когда этой высоты становится недостаточно, контейнер с растениями переносится на стеллажи, обеспечивающие большую высоту, скажем, 0,75 м. И так далее.
Таким образом, с помощью данного метода мы получаем значительную экономию места при производстве любой культуры.
К примеру, если мы занимаемся выращиванием какой-либо культуры, для которой достаточно в ее конечной фазе роста высоты в 1,5 м (это большинство злаковых, картофель и многие другие), то, принимая высоту стеллажей, используемых для начальной фазы роста, в 0,5 м, мы получаем, что эффективность использования единицы площади в ТБС-поселении по сравнении с обычным сельским хозяйством под открытым небом будет выше в 20 раз. Таким образом, на единице площади ТБС-поселения можно получить урожай в 20 раз больший, чем на обычном поле при прочих равных условиях. Однако эти самые «равные условия», имея в виду создание оптимального режима роста для растений, создать в ТБС-поселении гораздо проще, нежели в полевых условиях.
При этом применение рассады для ряда растений на начальной фазе их выращивания хоть и увеличивает трудозатраты, однако при этом позволяет еще более увеличивать эффективность использования площадей за счет уменьшения площади, необходимой для каждого растения на стадии рассады. Если мы высаживаем злаковые культуры, то для них сразу приходится применять высадку в ту почву, в которой они будут расти до стадии сбора урожая. Однако такие растения, как капуста, помидоры, огурцы и многие другие вполне могут на начальной стадии выращиваться в виде рассады, и на этой стадии десятки растений будут занимать те площади, которые нужны для одного взрослого растения.
Результирующее повышение эффективности использования площадей для сельскохозяйственного производства в условиях ТБС по сравнению с традиционными методами может составить до двух порядков, т. е. едва ли не в сотню раз.
Все культуры можно разделить на несколько классов по достигаемой ими высоте в конечной стадии роста: 0,5 м — при высоте поселения 15 м секция может вместить 30 ярусов, следовательно, эффективность использования площади по сравнению с обычным методом при ее разведении в ТБС составит 30 раз; 0,75 м — 25 раз; 1 м — 22,5 раз; 1,25 м — 21 раз; 1,5 м — 20 раз; 1,75 м — 19,3 раз; 2 м — 18,75 раз; 2,25 м — 18,3 раз; 2,5 м — 18 раз; 3 м — 17,5 раз; 4 м — 16,875 раз; 5 м — 16,5 раз; 7,5 м — 16 раз; 15 м — 15 раз.
Высота растений сильно разнится в зависимости от их принадлежности к конкретному сорту внутри вида, поэтому некоторые виды могут входить в разные классы по достигаемой высоте. При этом естественным представляется, что для каждой культуры предпочтение будет оказываться (при прочих равных условиях) невысоким сортам.
Сельскохозяйственные сектора ТБС-поселений, на мой взгляд, должны иметь такое строение, которое предусматривало бы возможность в случае необходимости изменять количество ярусов и расположение различных культур в пределах сектора.
Для того чтобы удалить потери площади на проходы между стеллажами, может быть предложен следующий метод: полки, на которых крепятся стеллажи, не закрепляются намертво, а устанавливаются снизу и сверху на направляющие рельсы, так что могут перемещаться по ним. Таким образом, если появляется нужда, то проход между стеллажами делается смещением крайних стеллажей в сторону, в обычное же время никаких проходов нет.
Могут быть предложены и другие способы решения этой задачи. Смысл, однако, один — если размещать стеллажи на стационарных полках, то между ними придется оставлять проходы для человека и техники, что сильно снижает эффективность использования площадей. В случае же применения подвижных полок проходы оказываются не нужны и площадь используется с наибольшей эффективностью.
К другим преимуществам ярусного метода можно отнести гораздо более облегченные возможности для механизации всех видов работ. Механизмы для сбора урожая, для внесения удобрений не нуждаются в мощных двигательных установках, они могут быть практически стационарными и работать от местной электрической сети.
Контейнеры могут быть унифицированы под различные виды растений и позволять как производить различные операции по необходимому изменению состава почвы в них, так и использовать их для различных культур в рамках одного класса (по требуемому объему).
Говоря о создании в ТБС оптимальных условий для растений, нельзя не отметить роль химических удобрений и средств защиты растений от вредителей и болезней. Важность химизации может быть неоспоримым образом проиллюстрирована тем фактом, что 100 лет назад средняя урожайность зерновых культур составляла 5–8 ц/га, а сейчас в развитых странах она достигает 100 ц/га, а в экспериментальных условиях доходит до 200 ц/га.
Необходимое для роста функционирования минеральное питание растений включает 15 элементов. Шесть минеральных компонентов являются основными (макроэлементы). Это катионы кальция, магния, калия и анионы азотной, фосфорной и серной кислот. Потребность в них достаточно велика — примерно 1 г/л. Девять других компонентов требуются в микроколичествах (10?3 – 10?4 г/л), поэтому их называют микроэлементами. К ним относят катионы цинка, меди, никеля, кобальта, железа, натрия, марганца и анионы молибденовой и борной кислот, которые должны быть определенным образом сбалансированы по составу. Недостаток тех или иных из них вызывает болезни растений.
Поэтому одним из главных направлений развития ТБС-поселений будет являться налаживание со временем собственного производства всех необходимых удобрений.
Говоря о рекордных урожаях, полученных в «экспериментальных условиях», следует отметить также тот факт, что все сельское хозяйство ТБС-поселений должно стать своего рода «экспериментальным». Каждая секция, каждый отдел сельскохозяйственного производства будет добиваться достижения оптимальных условий. Наличие общей базы данных сети поселений и координация таких опытов позволит добиваться результатов наиболее эффективным путем.
Представляется, что в сельском хозяйстве ТБС-поселений обязательно произойдут изменения по роли и удельному весу в нем различных культур по сравнению с традиционным сельским хозяйством. Так, к примеру, в традиционном сельском хозяйстве картофель является «вторым хлебом», причем имеется тенденция к увеличению его производства и постепенного возрастания его роли за счет некоторой сдачи позиции «первым хлебом». В ТБС-поселении эта тенденция может и должна быть ускорена.
В животноводстве будут происходить аналогичные процессы. Примером может послужить ситуация с КРС. Доля говядины в питании нашего общества традиционно высока, однако при использовании наиболее передовых технологий (а ТБС-поселение стоит на принципе использования наиболее эффективных технологий) стада КРС будут давать гораздо большие количества молока, чем в обычных хозяйствах, и возникнет перекос между производством молока и производством говядины. Для ликвидации этого перекоса потребуется увеличивать доли других видов в производстве мяса. Это может быть овцеводство, птицеводство и т. п. В любом случае структура животноводства в ТБС-поселениях по видам животных будет иной, нежели при традиционном ведении хозяйства.
Вообще принципиальная разница в ведении сельского хозяйства (и животноводства в частности) в условиях ТБС и в условиях обычного хозяйства заключается в их различной степени интенсивности. Обычное ведение хозяйства, особенно в нашей стране, где условия не самые благоприятные и урожайности большинства культур традиционно низки, изначально экстенсивно. Оно основывается на использовании большого количества площадей, дающих малую отдачу. В ТБС-поселениях подход совершенно иной, позволить там малоэффективное использование площадей нельзя и сельское хозяйство ТБС изначально должно идти по путям максимальной интенсификации. Поэтому в условиях ТБС-поселений будут сильно меняться структура сельского хозяйства по используемым культурам (в том числе и по кормовым) и видам.
Пример метода интенсификации сельского хозяйства — это применение столь нетрадиционных способов, как использование в качестве корма для сельскохозяйственных животных водорослей и иных растений (к примеру, грибов), интенсивность роста которых и выход продукции с единицы площади гораздо выше, чем у традиционно применяемых для этой цели культур. Известны эксперименты по кормлению людей продуктами из водорослей. Представляется, что нет нужды использовать водоросли столь прямолинейно — они могут служить кормом для животных, мясо которых люди смогут использовать в пищу. Водоросли и грибы могут замещать значительную долю обычных растительных кормов в рационе животных, что приведет к еще более эффективному использованию площадей.