На протяжении нескольких тысячелетий земледелие оставалось мотыжным. В тех областях, где почвы были мягкими (например, в долине Нила или Месопотамии), мотыгой можно было хорошо возделывать поле. Поэтому земледелие здесь стало бурно развиваться еще в глубокой древности.
Однако производительность труда земледельца была незначительной. К тому же столь благоприятные условия являлись редким исключением. Обычно крестьянам приходилось поднимать целинные луга, поросшие многолетними травами, с мощным переплетением корней. Для человека, вооруженного одной мотыгой, эти почвы были трудным, часто непреодолимым препятствием. Ощущалась нужда в таком орудии обработки земли, с помощью которого можно было бы не вскапывать, а подрезать пласты дерна снизу. Этим орудием и стал плуг.
Соха. Древнее пахотное орудие, которое не переворачивало пласт) земли как плуг,
а лишь отваливало его в сторону
Плуг развился из особого инструмента древних земледельцев, который современные ученые окрестили "бороздовой палкой". С помощью этой палки земледелец прокладывал в поле борозды, делящие его на гряды. Отличительной чертой этих палок была рабочая часть, направленная под острым углом к рукоятке. Использование их подало мысль древним земледельцам, что почву можно обрабатывать не копанием, как это делалось раньше, а волочением. Тогда, видимо, и появился прообраз плуга - раздвоенная палка с заостренным концом (здесь уже видны в зародыше дышла и лемех). Впрягшись в такое устройство, земледелец тащил его за собой, проделывая борозду.
Различные типы "бороздовых палок" - предшественники ранних плугов (4 тыс. до
Р.Х.)
Конечно, использовать такое орудие можно было лишь на очень мягких почвах, уже взрыхленных многолетней обработкой, где не было ни камней, ни дерна. Для того чтобы пахать более твердые почвы, необходимо было усилить давление на лемех. Так была изобретена рукоятка. Дальнейшее усовершенствование этого пахотного орудия можно наблюдать в одном древнеассирийском памятнике. Это был уже в полном смысле плуг, имевший все три его основные части: дышло, лемех и рукоятку. В такой форме он требовал двух работников: один тащил плуг, а другой направлял его и держал в земле. Все первые плуги приводились в движение силой человека.
Пахота плугом, Древний Египет
Разумеется, крестьянина тяготила такая работа, и спустя некоторое время он стал запрягать в плуг быков. Поначалу люди просто привязывали плуг к рогам волов, позже появились ярмо и примитивная упряжь. Скорость обработки земли сразу возросла в несколько раз, а сама работа облегчилась.
Первые плуги изготовлялись из корневищ дуба, бука, клена и некоторых других деревьев и представляли собой цельные куски дерева. Затем лемех стали укреплять железом. Прошло много лет, прежде чем в плуге были сделаны дальнейшие усовершенствования. В сочинениях Плиния - римского писателя I века нашей эры - мы находим описание плуга, который, в отличие от предшествующих, снабжен колесом, ножом и отвальными досками. Колесо не давало плугу входить слишком глубоко в землю, нож служил для того, чтобы взрезывать дерн.
Древние плуги, обнаруженные в торфяниках Ютландии и Германии
Важным новшеством был отвал. Назначение отвала - переворачивать дерн, который срезали нож и лемех. Плуг без отвала при движении только разрыхлял землю. Отвал переворачивал дерн таким образом, что сорная трава оказывалась под землей. Изобретение отвала было огромным событием в истории плуга. В таком виде плуг просуществовал вплоть до конца средних веков, когда в него были внесены новые усовершенствования.
Плуги различных конструкций
Распространение плуга с железным лемехом произвело кардинальный переворот в земледелии. Плужное земледелие преобразовало сельское хозяйство, явилось его высшим достижением и в немалой степени способствовало возникновению многих цивилизаций Старого Света.
Преимущество плужного земледелия перед мотыжным настолько очевидно, что в представлении древних людей его изобретение было делом богов. Египтяне считали плуг даром Осириса, греки - Афины-Паллады, индийцы - Агни, а жители Китая - божественного Шенпунгу.
Для получения хорошего урожая необходимо создавать растениям и почве благоприятные условия. В земле обязательно должны содержаться питательные вещества и кислород. Для этого проводят при помощи плуга. В статье мы расскажем, что такое плуг и какие его виды используются чаще всего.
Описание устройства
Плуг представляет собой сельскохозяйственную машину, которую используют для вспашки земли. Принцип работы устройства заключается в измельчении пластов и дальнейшего ее сваливания на дно образованного углубления в земле.
Важно! Для вспашки каменистой почвы стоит выбирать агрегат, имеющий рычажной механизм. В случае его отсутствия механизм будет работать вхолостую.
В процессе обработки почвы и устаревшие остатки посевов попадают глубоко в землю. Перед началом вспашки необходимо установить глубину от 18 до 35 см. Этот показатель зависит от агротехнических сроков.
К основным деталям агрегата относят:
- рабочие органы и механизмы;
- опорные колеса;
- прицепное устройство.
Виды
В зависимости от назначения агрегата выделяют различные виды плугов для . Очень важно правильно подбирать механизм для осуществления вспашки - при использовании неподходящего устройства может нарушиться технология посева и выращивания растений.
По назначению
Перед выбором инструмента для обработки важно определиться, для чего именно он необходим. Исходя из преследуемых целей, выделяют следующие виды механизмов:
- инструмент общего назначения. Как правило, такое устройство имеет рабочие органы со стандартной шириной захвата, размер которого составляет 35 см. С помощью него обрабатывают старопахотные почвы, на которые в дальнейшем высевают , и .
- инструмент специального назначения . К этой категории относятся плантажные и садовые агрегаты, механизмы, с помощью которых обрабатываются каменистые, кустарнико-болотные почвы, выполняется вспашка земли под . Агрегатами ярусного типа обрабатывают каштановые и сланцевые почвы.
Разные виды механизмов имеют определенные особенности в управлении и использовании, поэтому важно точно знать, какой тип агрегата необходим в конкретном случае.
По роду применяемой тяги
В зависимости от рода применяемой тяги выделяют следующие устройства:
- конный распашник . Такие механизмы чаще всего используют на небольших территориях из-за отсутствия возможности транспортировать на участок тракторный агрегат;
- тракторный распашник . Используется в большинстве случаев обработки почвы, является современным орудием для вспашки;
- распашник канатной тяги . Подобные агрегаты применяются для обработки заболоченных территорий, в горной местности из-за отсутствия технической возможности у тракторного устройства функционировать в подобных условиях.
Неправильное использование механизма непременно приводит к его поломкам, поэтому важно максимально верно подобрать устройство для определенной местности.
По принципу сцепки
В зависимости от типа соединения с трактором выделяют следующие виды устройств:
- навесной плуг. Отличается простым строением и относительно небольшой массой. Для нормального функционирования механизма обязательно использование поворотной полосы, имеющей небольшую ширину. Находясь в транспортном положении, устройства этого типа передают на трактор небольшой опрокидывающий момент;
Важно! Чтобы в подшипники плуга как можно реже попадала пыль, необходимо запрессовать в колпак сальник, изготовленный из кусочка войлока и резиновой манжеты.
Чаще все в сельском хозяйстве используются навесные механизмы.
По конструкции плужного корпуса
Классификация плугов в зависимости от корпуса включает в себя механизмы таких типов:
- лемешные . Самый распространенный вид агрегата, который применяется еще с давних времен;
- дисковые. С помощью такого орудия вспахивают тяжелые, пересохшие и переувлажненные почвы на поливных территориях;
- комбинированные и ротационные. Специализированные агрегаты, применяемые в редких случаях для обработки разных видов почвы. Перед использованием обязательно должна проводиться производственная проверка этих устройств.
Знаете ли вы? Первый плуг, выпущенный для продажи, был разработан в 1730 году в Англии.
- чизельные. Используются довольно редко по причине отсутствия главного признака вспашки - оборота пласта.
Плуг
Немецкий крестьянин работает с плугом
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.
Плуг на лошадиной тяге.
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.
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
Британский крестьянин за плугом.
Различные плуги конца XIX - начала XX века. Энциклопедия Брокгауза и Эфрона
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.
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.
Современные оборотные плуги имеют двойные переворачивающиеся лемеха: пока один работает на земле, второй переворачивает её в воздухе(ошибочное суждение - в текущий момент времени работает один комплект - так же, как у обычного плуга). Доходя до края поля, плуг под действием гидравлики переворачивается, и при втором обратном проходе новые борозды отваливаются в ту же сторону, что и в первый раз, что позволяет избежать гребней. Оборотный плуг не производит никаких дополнительных операций с пластом. Его использование позволяет пахать "челночным" методом - каждый последующий проход вплотную к предыдущему. Для этого необходимы два комплекта лемехов "зеркальной" конструкции на одной раме. При проходе один комплект работает, второй "смотрит в небо". После прохода и разворота агрегата "зеркальные" лемеха с помощью гидравлики меняются местами. Такая схема вспашки позволяет получить однородную вспаханную поверхность с гребнями, ориентированными в одну сторону (гладкая вспашка). Кроме того, экономится время и топливо на переездах между загонами. При вспашке же обычным плугом половина загона имеет гребни справа от борозды, половина - гребни слева. При этом в центре загона образуется либо двойной гребень (при вспашке "в свал", когда агрегат начинает движение с середины загона и ходит по расширяющейся спирали), либо двойная борозда (при вспашке "вразвал", когда агрегат начинает движение у края загона и ходит по сужающейся спирали).
Пахота в Южной Африке.
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 .
Широкое распространение виноградников, плодовых насаждений и лесопосадок потребовало создания специального плантажного плуга, вспахивающего землю на большую, чем обычный плуг, глубину (до 100 см), что способствует созданию более благоприятных условий для развития корней растений. Плантажный плуг может иметь двойные лемеха на разной глубине, почвоуглубители и другие рабочие органы, глубоко рыхлящие почву. Конструкция плуга позволяет улучшить водный режим почвы и уменьшить выщелачивание питательных веществ из верхних слоев грунта. Одновременно с плантажной вспашкой может проводиться внесение органических и минеральных удобрений .
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
Ручной плуг XIX века.
В отдельности главные части плуга (рис. справа) производят следующую работу. Нож (а ) - отрезает пласт в вертикальной плоскости. Лемех (б ) в горизонтальной, оборачивает и разрыхляет пласт - отвал (в ). К ним присоединяются ещё полевая доска (г ), дающая плугу опору в вертикальной плоскости, подошва (д ), служащая опорой плуга снизу и принимающая на себя вес плуга и лежащего на нём во время работы пласта; одна или две стойки (е ), к которым прикрепляются с одной стороны вышеупомянутые части, а с другой - грядиль (ж , дышло), за который с переднего конца зацепляется упряжной валек и прикрепляется регулятор (и ), а с заднего рукоятки (з ). Обе последние части служат для управления плугом. К каждому плугу прикладываются ещё ключ для отвинчивания и закрепления гаек, молоток для заклепывания и или плуговой башмак, который надевается на лемех, или плужные салазки, служащие для перевозки плуга с одного места на другое.
Разновидности плуга на территории России XIII-XX вв
Сибирский сабан («колесуха») конца XIX века.
В европейской части России, по меньшей мере с X века , наибольшее распространение имела традиционная «великорусская» соха , вплоть до постепенной замены её железным плугом на рубеже XIX-XX вв. В Поволжье , на Урале и в большинстве областей Сибири имели распространение колёсные разновидности плуга, такие как малороссийский деревянный плуг-«лемех» и сабан-«колесуха» .
В духовной культуре
В религии и мифологии
В земледельческих культурах плуг или соха имеют огромное культовое значение, поскольку участвуют в многочисленных ритуалах - например «первой борозды». В мифологических представлениях плуг нередко приобретает фаллическую символику , поскольку «оплодотворяет» Мать-Землю . С этим связан и тот факт, что пашут и сеют в традиционном обществе обычно исключительно мужчины, как носители оплодотворяющего начала .
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.).
Как эмблема новой жизни, плуг использовался в конце XVIII - начале XIX века в Северной Америке, а в нынешнее время изображен на государственном гербе Либерии .
Также в настоящее время изображён на государственных печатях штатов
Когда древние предки современного человека начали осваивать сельскохозяйственные культуры, они стали нуждаться в особых орудиях труда. Первым из таких инструментов стала заостренная палка, которой можно было взрыхлять почву. Впоследствии появились ручные мотыги. Вначале их изготавливали из твердых пород древесины, а с развитием техники обработки мотыги получили прочный металлический наконечник.
К сожалению, ручная мотыга не могла обеспечить обработку значительных посевных площадей.
Чтобы успешно выращивать большинство зерновых культур в тех областях, где грунт был не слишком мягким и плодородным, требовалось поднять на поверхность нижние слои почвы, где содержались питательные вещества. Решить такую задачу могло лишь достаточно массивное устройство, которое приводилось бы в действие тяговой силой животных. Так возникла идея плуга, предназначенного для вспашки земли.
Источники не донесли до настоящего времени имя изобретателя, придумавшего и создавшего самый первый плуг. Первые рисованные изображения подобных устройств встречаются в древнеегипетских и вавилонских письменных источниках, которые ученые относят ко второму тысячелетию до новой эры. Сохранились также наскальные изображения плуга, найденные в северной части современной Италии.
Вполне возможно, что прообразы плугов появились еще раньше – около V тысячелетия до новой эры, когда были приручены волы, являющиеся отличным источником тяговой силы.
Конструкция первого плуга
Самые первые плуги были очень примитивны и просты по своей конструкции. Основой плуга была рама с дышлом, на которой закреплялся вертикально кусок прочной древесины – лемех. Вот устройство и волочили по , обрабатывая верхние слои грунта. Очень часто лемех и дышло были выполнены из цельного куска древесины.
В Древнем Риме плуг был дополнен отвалом – крылом, которое откидывало пласт почвы в сторону от борозды. При этом травяная растительность и сорняки углублялись в почву, а содержащиеся в глубине питательные вещества выводились на поверхность. Плуг с отвалом был незаменим при обработке сырой земли. Впоследствии переднюю часть плуга стали ставить на небольшие колеса. Такая конструкция позволяла при необходимости уменьшать или увеличивать глубину вспашки.
Современные плуги, применяющиеся в сельском хозяйстве, весьма отдаленно напоминают свой прототип. Однако общий принцип действия этого полезного приспособления остался неизменным. Правда на смену волам и лошадкам сегодня пришли мощные трактора, способные нести сразу несколько стальных плугов, объединенных между собой в блок.
Во многих местах археологи находят рисунки древних художников. На них изображены вещи, которые окружали тогда людей. И чем важнее была вещь, тем чаще её рисовали.
Часто на таких рисунках встречается изображение плуга. Спереди-дышло. К нему припрягали быка или лошадь, верблюда или осла. Снизу - заострённый лемех. Сзади-одна или две рукоятки. На них нажимал пахарь, чтобы лемех глубже вонзался в землю, взрывал бы её.
Таким рисовали плуг в древнем Египте и Вавилоне ещё 4 тысячи лет назад. Таким знали его китайцы, жившие за три тысячи лет до нас. Таким изображали его на скалах Северной Италии и Южной Швеции. Таким мы его видим на черепках италийских и греческих ваз, разбившихся две с половиной тысячи лет назад. Такие же древние деревянные плуги найдены в торфяных залежах в Польше.
Общались ли в древности Египет со Швецией, Китай с Польшей? Видимо, нет. Разными были у людей одежда и украшения, оружие и посуда, жилища и причёски. А вот плуги почти одинаковые. Сразу можно узнать: это - плуг!
Почему же это так? Да потому, что без изобретения плуга не обошлась ни одна древняя культура. Люди и до плуга пытались сеять. Тыкали в землю заострённой палкой и в ямку бросали зерно. Потом придумали мотыгу. Но и с мотыгой человек мог обработать слишком мало земли. Прокормиться выращенным урожаем не удавалось. Приходилось ещё охотиться или кочевать со скотом.
Изобретение плуга изменило всю жизнь человеческого общества. Пахарь мог вспахать за день в двадцать раз больше земли, чем вскапывал человек с мотыгой. Теперь можно было прожить, занимаясь только земледелием, прожить оседло.
Шли века, пахарь, бредущий за плугом, кормил властителей и жрецов, воинов и ремесленников. Плуг работает и на нас. Правда, он теперь совсем другой.
Могучий трактор тянет большую машину. На три колеса опирается стальная рама. На ней - сразу несколько отдельных плугов, несколько корпусов: три, пять, даже шесть. На седле сидит прицепщик и штурвалом регулирует глубину вспашки. Тракторный плуг пашет глубоко, на лошади так не вспашешь. Да и полосу захватывает широченную: сразу метра полтора, а то и два.
Плуги бывают разные, для разной работы. Один годится для вспашки целины: урезает дёрн и сбрасывает его на дно борозды, а сверху прикрывает разрыхлённой землёй. Другой обогащает почву, запахивает верхний, бедный слой вниз, а на поверхность выворачивает более питательные для растений нижние слои. Третий вообще не перемешивает слои почвы, а только разрыхляет их, чтобы плохую почву из нижних слоёв не вытаскивать наверх.
Есть навесные плуги. Они навешиваются прямо на трактор. Зачем плугу колёса, для чего рама? Всё это есть у трактора. Прицепщика можно освободить, тракторист сам управится. И вся машина становится дешевле, легче, да и поворотливее, потому что короче. И горючего уходит меньше.