Історія аграрних знарядь: від плуга до комбайна

Плуг

Багато тисячоліть до нашої ери людина обробляла землю за допомогою мотики. Це була вельми виснажлива і малопродуктивна праця. До того ж, мотикою можна було легко обробляти поля з м'яким грунтом, наприклад, в Месопотамії і в Єгипті. Тут землеробство почало посилено розвиватися ще в глибоку давнину. З часом, давня людина почала освоювати цілинні землі, порослі багаторічними травами, де було дуже багато різноманітних коренів. Тут умови для землеробства були несприятливими, людям доводилося затрачати багато праці і часу для обробітку ґрунту. З'явилася гостра необхідність у винаході такого знаряддя праці, яке дозволило б не тільки копали землю, а й підрізати знизу шари дерну. Таким знаряддям став плуг.

Винахід плугу тісно пов'язаний з таким інструментом стародавніх землеробів, як «борозна палиця», за допомогою якої прокладалися в поле борозни. Вона складалася з рукояті і прикріпленої до неї під гострим кутом робочої частини. Неможливо сказати, хто перший, дивлячись на цей невигадливий інструмент, прийшов до висновку, що землю можна обробляти не тільки копанням, але і волочінням. Так з'явилася роздвоєна палиця з загостренням на кінці – прообраз плуга. Землероб тягнув його за собою, роблячи борозну. Однак таке знаряддя полегшувало працю на землях, які оброблялися вже багато років, ґрунт на них був м'яким і не було каменів і дерну. Щоб обробляти більш твердий ґрунт, знадобилося посилити тиск на леміш, так був винайдений плуг з рукояткою.

Борозна палиця

Читайте також: Згублені хліби, або як до Голодомору привела криза українського агросектору

Подальше вдосконалення плуга увічнено в древньоассірійському пам'ятнику, де плуг вже мав три основні частини: рукоятку, дишло і леміш. Для обробки землі таким плугом потрібно дві людини, один тягнув плуг, а інший – направляв його. Щоб полегшити свою працю, люди стали впрягати в плуг биків, що у багато разів збільшило швидкість обробки землі. Спочатку плуг прив'язували до рогів тварин, пізніше – винайшли ярмо і упряж. Перші плуги робилися з цілісного шматка дубу, клену, буку та інших дерев твердих порід, пізніше – леміш зміцнили залізом.

Обробка землі плугом у стародавньому Єгипті. фото:  ancient.eu

Згодом плуг піддався подальшим удосконаленням. Так, в творах давньоримського письменника Плінія, що жив в першому столітті, описаний плуг, який мав колесо, ніж та відвальні дошки.

Тепер, завдяки колесу, плуг не входив глибоко в землю, а ніж зрізав дерен. Величезне значення мав винахід відвалу. Якщо раніше плуг лише спушував землю, то тепер відвал перевертав та підрізав дерен і бур'ян залишалася під землею. Хлібороби користувалися плугом в такому вигляді до кінця середніх століть. Кардинальним переворотом в землеробстві був винахід плуга з залізним лемешем, це змінило життя багатьох людей, з'явилися народи, основним родом господарської діяльності яких було землеробство. Тож не дивно, що стародавні люди вважали винахід плуга даром Богів.

Дерев`яний плуг. фото: otagomuseum.nz

Оранка з використанням плуга і волів. Мініатюра поеми «God Spede ye Plough», що відноситься до початку XVI століття.

Різні плуги кінця XIX - початку XX століття. Енциклопедія Брокгауза і Ефрона. 

Мотика

Що стосується мотики, то як основне знаряддя первісні землероби використовували товсту лопату. Щоб надати палиці міцність, один її кінець був загострений, а потім обпалений на вогні. Пізніше з'явилася більш зручна палиця для копання землі, що мала поперечний сучок. У цій палиці проглядався прообраз мотики. Згодом робочу частину палиці почали робити з рогу звіра або його кістки. Нарешті людина навчилася робити кам'яні мотики з дерев'яними ручками. Таким знаряддям людина могла копати і перевертати землю, розбивати великі грудки. Протягом декількох наступних тисячоліть мотика була головним знаряддям землероба.

Первісна мотика. фото: moezerno.ru

Читайте також: Не по своїй волі, або зайвий мільйон українських селян часів НЕПу

На сотні тисяч років розтягнувся шлях від простого збирання до обробітку землі і вирощування землеробських культур. Однією з найбільш ранніх культур вважають дикий ячмінь. Завдяки розкопкам було встановлено, що на території сучасної Палестини місцеві жителі не тільки збирали дикий ячмінь, а й вирощували його близько 9-8 тисяч років до нашої ери. Вчені згодні припускати, що свідоме землеробство в тропічній зоні з'явилося набагато раніше. Вивчення такої культурної рослини, як банани, дає привід припускати, що їх почали культивувати майже 15 тисяч років до нашої ери. З виникненням землеробства настав новий етап в історії розвитку людства. Люди почали не тільки користуватися дарами природи, а й самі виробляти їх.

Стародавній Єгипет. фото: ancient.eu

фото: wikimedia

Обробка грунту індіанцями Північної Америки (з гравюри XVI ст.).

Граблі

Граблі – одне із найбільш традиційних знарядь людства. Певне у світі немає жодної людини, яка б не брала їх до рук. Відомо, що перші згадки про граблі датуються третім тисячоліттям до нашої ери, що підтверджується археологічними знахідками на території на високогірних плато Південної Америки і малої Азії, де були виявлені скам'янілі сліди розпушення ґрунту. Щодо походження самого слова «граблі», то тут теж немає єдиної думки вчених. В одних джерелах зазначено, що корінь «гра» походить від греко-латинського слова «agros» (agro – початкова частина багатьох складних грецьких слів, наприклад, агрогосподарство, агрофізика та інші).

Давньоєгипетські граблі, приблизно 600 н.е. фото: aspireauctions.com

Читайте також: Аграрна реформа в Японії руками українця

У староруських творах часто вживаються слова «грабуй» і «грабалка». Перше вимовлялося господарем як команда до початку трапези (в сенсі загрібати), а друге означає саму ложку, а пізніше – виделку. Активно удосконалювати та урізноманітнювати граблі почали у 18-19 століттях. Завдяки цьому різновидів грабель на сьогоднішній день досить багато: традиційні дерев'яні з гострими і довгими зубцями, віялові – для прибирання опалого листя, маленькі грабельки –  для збору ягід і розпушування землі навколо рослин, граблі польові – для кріплення до коси при збиранні зернових, із S-образним або хрестоподібним хребтом – для лісового господарства та інші.

Сівалка

Шумери використовували примітивні сівалки з одним насіннєпроводом близько 1500 рр. до н.е., але цей винахід не досяг Європи. Залізна сівалка з декількома насіннєпроводами була винайдена китайцями в II столітті до нашої ери. Ця сівалка дала можливість Китаю уже тоді створити ефективну систему виробництва продуктів харчування, яка дозволила годувати велике населення країни протягом тисячоліть. Існує також гіпотеза про те, що сівалка з'явилася в Європі завдяки контактам з Китаєм.

Китайська двотрубна сівалка, ілюстрація з  енциклопедії 1637 р. фото: wikiwand.com

Перша відома європейська сівалка була зроблена Камілло Торелло і запатентована венеціанським сенатом в 1566 році. Детальний опис було зроблено Тадеєм Каваліною в Болоньї в 1602 році. В Англії сівалка була доопрацьована Джетро Таллом в 1701 році під час британської сільськогосподарської революції. Однак перші його сівалки були дорогими і ненадійними. Широке застосування сівалок в Європі почалося тільки в середині XIX століття.

Джетро Талл. фото: haikudeck.com

Читайте також: Від сапки до патронного заводу: як з невеличких кооперативів побудували державу Ізраїль

Згодом сівалки вдосконалилися і ускладнювалися, але технологія залишалася тією самою. Перші сівалки були невеликими, в розрахунку на тягу одного коня, але поява парових, а потім бензинових тракторів дозволила застосовувати більш ефективні сівалки, які дали можливість фермерам висівати насіння протягом одного дня.

У 1701 році Джетро Талл фактично заново винайшов рядову сівалку – пристрій для одночасного прорізання борозен (англ. Drilling) і внесення в них насіння. Винахід не відразу отримав визнання у аграріїв, але містив його опис головний теоретична праця Талла – трактат «Кінно-мотичне землеробство» викликав широкий громадський інтерес і багаторазово перевидавався.

Конструкція сівалки Джетро Талла. фото: wikipedia

Одного разу, коли Джетро сидів у церкві, у нього майнула блискуча ідея. Перед ним знаходився орган з декількома рядами труб. Під кожною трубою знаходився клапан, який закривав невеликий отвір. При натисканні клавіші клапан відкривався, і труба видавала певну ноту. Незабаром Джетро приступив до виготовлення власної машини, названої ним «рядковою сівалкою». Пристрій мав ящик, наповнений насінням, від якого до землі тягнулося кілька трубок. При русі сівалки насіння сипалося крізь трубки, засіваючи в землю рівними рядами.

Цікаво, що у своїй книзі Талл пропонував використовувати нові агротехнічні принципи. Він виступав проти застосування органічних добрив, вважаючи, що всі необхідні рослинам поживні речовини укладені в самому грунті. На думку Талла, рослини «вбирають» в себе дрібні частки землі, тому її слід частіше розпушувати.

Подорожуючи по Європі в 1711 році, винахідник спостерігав методи обробки ґрунтів, які використовуються на виноградниках у французькому Лангедоці і в Італії, де здавна розпушували землю між виноградними лозами, а не удобрювали її гноєм. Після повернення на свою ферму в 1714 році він почав так робити на полях зернових і коренеплодів.

фото: intriguing-history.com

Щоб дозволити коню ходити по полю, не пошкоджуючи рослин, і тягати за собою мотику, потрібні були широкі міжряддя. Це дозволяло багаторазово рихлити ґрунт протягом усього періоду росту. Постійне розпушування ґрунту було центральним пунктом теорії Талла. Він вважав, що така обробка землі звільняє ув'язнені в ній поживні речовини, роблячи зайвим удобрення ґрунту гноєм.

Читайте також: (Не)відомі фрукти: чому неправильно називати полуницю полуницею

З точки зору сучасної агрохімії погляди Джетро Талла на природу обміну речовинами між ґрунтом і рослинами були помилковими. Проте, на практиці Талл зміг протягом 13 років поспіль без добрив отримувати високий урожай пшениці на одному і тому ж полі. Цей результат сам Талл вважав доказом правильності своєї теорії. Ймовірно, це вдалося йому за рахунок утримання вологи в ґрунті постійним розпушуванням, знищення конкурентних до пшениці бур'янів і головної переваги, що забезпечується рядовою сівалкою, –  однакової глибини зароблення насіння.

Замість слова «розсіювати» (англ. sow), що означало в англійській мові старовинне розкидання насіння вручну, для зернових почали застосовувати термін «сіяти рядами» (англ. drill), тобто в заздалегідь зроблені борозни. Навіть зараз, через 300 років, сучасні рядові сівалки, що працюють за принципом сівалки Талла, забезпечують не менше 90% всіх посівів в світі.

фото: library.kr.ua

Трактор

Перший трактор в світі, або принаймні його прототип, з'явився ще в 19-му столітті і працював, зрозуміло, на паровому двигуні. Його винайшов англієць Джон Гіткот, до того ж, він і був винахідником промислового ткацького верстата. У 1832 році він запатентував свій винахід, а в 1837 році з'явився робочий екземпляр трактора, призначений для оранки і осушення болотистих місцевостей.

Перший прототип трактора Джона Гіткота, 1837 р. фото: vikond65.livejournal.com

Трохи пізніше, англійський учений і винахідник Вільям Говард використовував в 1850 році локомобіль для оранки сільськогосподарських угідь, який вважають найдавнішим пращуром сучасних тракторів. Вже до кінця 19 століття, на землях Великобританії працювало близько двох тисяч подібних агрегатів.

Запатентований гусеничний трактор з керуючими подвійними колесами Френка Беттері з Каліфорнії. 1888 р. фото: vikond65.livejournal.com

Читайте також: "У неписемного колос, у писемного два": як аграріїв змушували вчитися

Не дрімали і американці, паралельно придумуючи аналогічні знаряддя. Так,  Джонатан Міллер в 1858 році придумав і сконструював гусеничний трактор, який взяв участь в сільськогосподарській виставці міста Мерісвілл, штат Каліфорнія, за що навіть отримав премію і визнання за неймовірний винахід, проте модель була громіздкою і не надто практичною у застосуванні. У 1901 році інший винахідник Алін Орландо Домбард побудував перший визнаний практичним гусеничний трактор – Lombard Steam Log Hauler, його активно почали вводити у польову практику у США. Століттям пізніше, в 1982 році, інженер Джон Фроліх, з американського штату Айова, сконструював і запатентував перший трактор, двигун якого працював на нафтопродуктах.

Lombard Steam Log Hauler. фото: smokstak.com

Комбайн

Історія зернозбиральних комбайнів почалася в Сполучених штатах Америки на початку дев'ятнадцятого століття. Ще в 1828 році в США була запатентована перша складна комбінована система для збирання зернових. Машина самостійно зрізала культури, обмолочувала їх і очищувала зерно від сміття. Однак, побудована ця машина так і не була. Першим же реалізованим проектом комбайна слід вважати машину, яка була винайдена американцями Бріггсом і Карпентером ще в 1836 році. Машина була встановлена ​​на чотириколісному возі і пересувалася за допомогою кінської тяги. Привід же ріжучого і молотильного апаратів здійснювалися за рахунок передачі від задніх коліс.

У тому ж 1836 році конструктори Мур і Хескалл запатентували машину, яка за основними принципам роботи дуже схожу на конструкцію сучасних комбайнів. Уже у 1854 році вона працювала на полях Каліфорнії і збирала урожаї на території близько шестисот акрів, що приблизно дорівнює двісті сорок гектарів. Варто зазначити, що до 1867 року розробкою і створенням зернозбиральних комбайнів займалися переважно в східних штатах.

Комбайн  Мура / Хескалла. фото: egr.msu.edu

Читайте також: Маслосоюз: історія кооперативу, що годував Європу маслом та рятував українців під час Другої світової

У 1875 році, в тій же Каліфорнії конструктор Петерсон побудував машину, яка нарешті отримала визнання виробників. І вже в 1890 році відразу шість промислових підприємств випускали зернозбиральні комбайни для продажу. Всі комбайни робилися головним чином з дерева і переміщувались за допомогою коней або мулів, а привід на робочі органи комбайна рухались за допомогою коліс, а з 1889 року – від спеціальної парової машини. Все це призводило до надмірної громіздкості комбайнів, і їх вага іноді доходила до 15 тонн.

Паралельно з американськими конструкторами комбайн був створений і запатентований в Австралії винахідником Маккеєм, який прочитавши в 1883 році про каліфорнійські комбайни вирішив зробити свій аналог. На початку ХХ століття почалося виробництво перших самохідних комбайнів. Першопрохідцем в цій справі стала американська компанія Holt, яка в 1905 році представила світу свій перший самохідний комбайн на паровій тязі, а в 1907 році комбайн з двигуном внутрішнього згоряння.