Мир инновационных технологий

После плуга и бороны идет третье по значимости орудие – культиватор. Культивация преследует все те же цели: рыхление земли, уничтожение сорняков. Помимо этого, культиваторы применяются и для других операций: для внесения удобрений (подкормки), окучивания крупных растений, растущих на грядах, прореживания (букетировки) свеклы и других пропашных.
Рабочие органы культиваторов – плоские, копьевидные, заостренные клинья, так называемые стрельчатые и долгообразные лапы, бритвы и прочие инструменты для того, чтобы сминать, давить, рвать почву и срезать, отрывать, вырывать из нее сорняки.
Самыми простыми являются орудия для выравнивания и уплотнения поверхности поля. Для первой операции используется один или несколько связанных цепями брусьев, чаще деревянных. Это шлейф-волокуша. Она разглаживает поле. Уплотняет его каток – полый цилиндр, в который для веса наливают воду: иногда он с ребрами или выступами на поверхности, иногда гладкий, как тот, которым укатывают асфальт.
Теперь пора и посчитать, сколько же раз вонзаем мы острые предметы в грудь матери-земли?
Начнем с лета. Вот с поля ушли комбайны. Сразу же проводится лущение – это раз. Затем вспашка и боронование – это два. К сожалению, одно
боронование сразу за плугом далеко не всегда обеспечивает получение гладкого поля, покрытого мелкой земляной крошкой. В сухую осень
на юго-востоке европейской части страны после вспашки глыбы земли лежат громадными «чемоданами». Разбивать их приходится тяжелыми катками, сваренными в клети рельсами, а затем уж только боронами. Иногда приходится перед посевом озимых выезжать с этими орудиями на поле 10- 12 раз.
Но не лучше и с яровыми. Поле для них тоже готовится с осени, пролежавшая до весны пашня как минимум два-три раза культивируется и боронуется перед посевом. Как видите, при возделывании зерновых приходится производить в среднем не менее четырех, а максимально – до двенадцати разных обработок почвы за год.

отзывы (0)

Как мы уже говорили, основных элементов питания растений – азота, калия, кальция, фосфора – в почве вполне достаточно. И если мы вносим дополнительно минеральные удобрения, то главным образом потому, что не научились еще использовать уже имеющиеся в земле запасы. С микроэлементами хуже. Дозы внесения их на гектар микроскопичны: щепотку соли надо разложить равномерно на одном квадратном метре. Смешивать же их с другими минеральными удобрениями не всегда возможно и всегда трудоемко.
Проблему эту решить все же можно. Просто следует вновь вспомнить о необходимости возврата. Возвращать надо, прежде всего, органическими веществами, а не искусственными – минеральными.
Еще не было случая, чтобы мир потерял хотя бы один атом. Выйдя из земли, он последовательно становится собственностью растения, животного, человека. Последний не обязательно просто съест этот атом; он может превратить его в шерсть, волокно, технические масла; он может отправить его за тридевять земель и там выплеснуть в виде мутных ядовитых отходов
промышленности.
И, тем не менее, все, что потреблено в той или иной форме людьми, никуда не исчезает. Нужно только научиться утилизировать то, что они расточительно бросают как ненужное. Надо создать вместо нарушенного естественного круговорота веществ круговорот искусственный. Задача эта грандиозно сложна. Но она разрешима. Причем разрешима даже сегодня – если не в целом, то в частном. Например, использование промышленного стока для нужд сельского хозяйства могло бы приносить колоссальную пользу уже сейчас. А ведь сточные воды пока что текут в реки, умерщвляя в них все живое.
Не забудем все же, что почва загрязняется не только водой. Через атмосферу в нее поступает также немалое количество промышленных отходов. И не только промышленных. Испытания атомных бомб привели к значительному увеличению фона радиоактивности на Земле. Немало продуктов деления попало в почву. С этим фактором тоже приходится считаться, хотя и не в такой степени, как с ядохимикатами.

отзывы (0)

В нерастворимой фракции, т. е. непосредственно на мембранах митохондрий, находятся все ферменты, относящиеся к дыхательной цепи, а также ферменты, катализирующие сопряженный с окислением субстратов синтез молекул АТФ. Компоненты дыхательной цепи организованы в «ансамбли», расположенные на некотором расстоянии друг от друга. В одной митохондрии печени насчитывается до 15 ООО таких дыхательных «ансамблей», а в митохондрии летательных мышц насекомых их еще больше — до 100 ООО. Во внутренней мембране митохондрий такие «ансамбли» находятся на расстоянии 20 нм друг от друга. Около 30—40 % всего мембранного белка принадлежит компонентам дыхательной цепи, входящим в состав внутренней мембраны митохондрий. Ферментом, обусловливающим сопряжение реакций дыхательной цепи и фосфорилировання с конечным образованием АТФ, является специфическая АТФ-аза с относительной молекулярной массой 284 000, которую можно увидеть на электронных микрофотографиях с большим увеличением (500 ОООх). Она соответствует так называемым элементарным частицам на внутренней мембране митохондрий. При удалении этих частиц дыхание и фосфорилпрование разобщаются, а при воссоединении их связи с мембраной функция митохондрий восстанавливается.
Проницаемость митохондриальных мембран весьма различна. Наружная мембрана легко проницаема для электролитов, воды, сахарозы и некоторых полисахаридов, тогда как внутренняя мембрана обычно непроницаема для ионов Н+, ОН-, С1_, К+, Mg2+ и сахарозы. Для прохождения АТФ, АДФ и промежуточных веществ цикла трикарбоновых кислот требуется участие активированного переноса. Это значит, что должны существовать специфические белки-переносчики и система поступления энергии для активации процесса. Системы белков-переносчиков локализуются на месте плотных контактов между наружной и внутренней мембранами митохондрий.
Очень интересным фактом является то, что НАДН и НАДФН не могут проникать внутрь митохондрий. Они не могут проникать также из митохондрий в цитоплазму. Таким образом, каждая митохондрия имеет свой собственный запас никотинамидных коферментов.

отзывы (0)

Подобная постановка задачи накладывает заметный отпечаток на разработку вопросов географического ее обеспечения, несмотря на то, что наша наука имеет большую традицию в изучении связей и отношений в системе «общество — природа» и практической реализации соответствующих знаний.
Дело в том, что территориальные комплексные схемы охраны природы и по существу дела, и по своему статусу (как документы) являются новым шагом в решении задачи (проблемы).
В теоретическом плане они неизбежно должны опираться на концепцию рационального (оптимального) природопользования и, следовательно, принимать во внимание «неизбежность прогрессирующего антропогенного изменения природной среды».
Очевидно, что отправными дл» схем не могут явиться односторонние «ресурсно-эксплуатационные», «преобразовательные» или «консервационно-охранные» концепции, которые еще нередко обсуждаются в литературе. Первые были характерны для определенного этапа развития, когда приоритет отдавался экономическим, к тому же ближайшим во времени, полезным эффектам, а последствия переэксплуатации или преобразования природной среды не ощущались очевидным образом. Вторые появились как неизбежная реакция на впечатляющие эффекты воздействий, накопление нежелательных последствий, которые особенно стали ощутимы в последнее время. В своем крайнем выражении отмеченные концепции входят в противоречие с реальной практикой развития общества.

отзывы (0)

Христофор Колумб, как известно, Америку не открывал. Задолго до него туда пробрались скандинавские викинги. Зато предприимчивый генуэзец открыл европейцам нечто большее – новую эпоху.
К тому благословенному моменту, когда кто-то из матросов Колумба закричал «Земля!», европейскому феодалу грабить у себя дома было уже некого. Крепостных своих он давно сделал нищими, золотых приисков в своих владениях не обнаружил, наследственные сокровища начисто спустил, а грабить соседа – такого же голодранца-барона – было и невыгодно и опасно. Родовые замки рассыпались от ветхости, в стены спален сквозь дыры свистел ветер. Посвистывал он и в кошельке. Хозяйство было натуральным, замкнутым: все необходимое господину производилось внутри имения, торговать же он стеснялся из гордости, да и нечем было. Так что адмирал подвернулся очень кстати.
В Америку и другие вновь открытые земли незамедлительно хлынул поток обнищавших идальго. С собой они тащили все накопленные цивилизацией «духовные ценности»: христианское ханжество, склонность к выпивке и прелюбодеянию, страсть к обогащению, безграмотность и немалое умение бряцать оружием. Назад шля ценности материальные: золото, серебро, пряности, канарейки, экзотические растения и животные. Ближайшим следствием этих «взаимовыгодных» торговых отношений было появление целой армии толстосумов, положивших начало так называемой «эпохе первоначального накопления».
В одном XVI веке приток драгоценных металлов удвоил европейский золотой запас. Количество серебра за то же время утроилось. Однако покупать за эти звонкие игрушки было нечего: натуральное феодальное хозяйство не способно было заполнить рынок. Вследствие этого стоимость драгоценных металлов резко упала, а цены на товары в том же XVI столетии поднялись в Испании и Португалии на 450 процентов, в Англии – на 250, Франции – на 230. Скачок, как видим, в разных странах был различным.
Все это не прошло бесследно и для земледельческого производства.

отзывы (0)

В нашей стране опыты нулевой системы обработки получили более осторожную оценку. Они показали, что урожаи на обработанной и необработанной земле мало отличаются лишь в первый год пользования полем. В последующем почва уплотняется, и урожаи падают: корни избалованных культурных растений не желают энергично развиваться в плотной среде. Принцесса на горошине продолжает требовать пуховиков.
И все же эти опыты многообещающи. Во всяком случае, если не удастся полностью отказаться от обработки почвы, то, во всяком случае, достичь оптимальной рыхлости ее, при которой получаются наибольшие урожаи, можно всего за один проход. Так что минимальная система оправдывает себя полностью. Не следует, конечно, отождествлять ее с примитивными системами, практиковавшимися в прошлом. Хотя в какой-то степени мы действительно возвращаемся к плугу Гесиода и сохе, но возвращаемся на принципиально ином уровне: минимальная обработка не означает недоброкачественную, напротив, для ее осуществления необходимы высокая культура производства, высокий уровень химизации сельского хозяйства и наличие достаточно сложных, и современных машин. К числу последних следует отнести, прежде всего, комбинированные машины.
Стремление сократить число проходов машинно-тракторных агрегатов по полю привело к появлению машин, совмещающих операции, например обработку, внесение удобрений и посев. Правда, и это неново: в древности был вавилонский плуг-сеялка, выполнявший ритуальный акт оплодотворения земли. Но если то орудие явилось следствием жреческой изобретательности, то появление современных комбинированных машин стало возможным лишь вследствие прихода на поля мощных тракторов, способных приводить
в движение тяжелые широкозахватные машины – такие, как плуг, борону и сеялку одновременно.
Обычно минимальная обработка сочетается с другим методом борьбы с эрозией – с мульчированием. Смысл этого последнего – укрыть оголенную землю.

отзывы (0)

Вызывал, однако, естественное удивление факт полного отсутствия у растения чревоугодия – всего две унции невкусной, прокаленной в печи земли за пять лет при удивительно быстром росте тела. Если растение столь умеренно в пище, то, как объяснить довольно быстрое падение урожаев на непрерывно возделываемой земле? И почему забрасывание последней в залежь восстанавливает ее плодородие?
На эти вопросы ответил один из первых ярых «гумусников» – Фрэнсис Хом. В своей статье «Принципы агрикультуры», изданной в Эдинбурге в 1757 году, он писал, что «все искусство земледелия сосредоточено в одном пункте – питании растений. Исследования плодородных почв показали, что все они содержат масло, которое, следовательно, и является пищей растения. Но, когда почва истощена возделыванием культур, она восстанавливает свое плодородие, будучи открытой, воздуху, который снабжает ее новой пищей».
Как видим, все это довольно примитивно. Не обошлось и без модного в те времена увлечения таинственным флогистоном: считая, что растение высасывает прямо из воздуха. И все же гумусная теория бы спорным и значительным шагом вперед. По мере, она не была столь ограничена, как за растением право на куда более разносное меню, в которое тот же Джетро Тулль включает литру, воздух, воду, огонь и землю. Главное, гумусная теория открыла двери в земледелие. «Мода» на эту науку в то время была очень на и порождала страстное желание эксперимента разлагать все и вся на элементарные составляющие. Немедленно начались поиски химических компонентов пищи растений и критика гумусной теории.
Когда-то, воспевая химию, Ломоносов пророчит вал: «Вместо ваяния зверей диких наполнится пространство ваше гласом веселящегося человека, и вместо терния пшеницей покроется. Но тогда великой участице в населении вашем – химии – возблагодарить забудьте».

отзывы (0)

Одновременно количественные и качественные оценки территориально очерченных «воздействий», «изменений» и «последствий» не могут быть надлежащим образом идентифицированы без географических обоснований их решающих аргументов — недопустимости нарушения здоровья человека, дефицитности ресурсов, ограниченности территории, уникальности ландшафтных комплексов и объектов неживой природы, редкости представителей животного и растительного мира, безвозвратности утраты генофонда, необратимости природных процессов. Заметный удельный вес «географическая составляющая» будет иметь при выборе и обосновании природоохранных мероприятий и средств охраны.
К основным типам природоохранных мероприятий можно относить: охранно-профилактические, ресурсно- и отходоутилизационные, восстановительно-компенсационные, предупредительные, преобразовательно-улучшающие, ликвидационные. К основным типам средств охраны — технологические, технические (в том числе планировочные), биологические (фитомелиоративные), экономические, юридические (в том числе административные) и воспитательные.
Наконец, большие перспективы развития географических аспектов природоохранной деятельности связаны с разработкой территориально дифференцированных нормативов и показателей изменений воздействий, нагрузок и т. п. на ресурсы и среду. Географический смысл такого рода параметров состоит в том, что они могут выступать либо как «пороговые характеристики» природных компонентов и комплексов или технических систем, в пределах которых обеспечиваются социально-экономические требования к ресурсно- и средовоспроизводящим функциям природы, надежности предотвращения неблагоприятных стихийных явлений природы, либо как «рубежи», на которые ориентируются намечаемые восстановительные и преобразовательные мероприятия.

отзывы (0)

Если же падающая вода продолжает подмывать обрыв снизу, то прибегают к еще более дорогостоящему укреплению дна оврага, а также облесению. Все эти меры дают положительные результаты лишь при условии планомерного и постоянного их проведения при достаточно высоких затратах.
В следующей стадии развития овраг вырабатывает так называемый профиль равновесия. Постепенно углубляясь, он достигает, наконец, уровня «местной базы эрозии», то есть уровня реки, дна балки, в которую впадает овраг. В связи с этим скорость потока, бегущего по его дну, уменьшается, сокращается подмывание нависшего обрыва, он постепенно сглаживается, приобретая форму пологой кривой. Овраг существенно расширяется в поперечнике, но ведет себя более спокойно. Осыпи происходят менее часто, и на них даже появляются первые растения – пионеры, способные «выдержать жизнь» на перемещающейся почве, к тому же периодически засыпаемой сверху новыми порциями обвалов. Борьба с оврагами на этой стадии менее трудоемка.
Наконец происходит затухание оврага: он превращается в широкую балку с пологими склонами, обвалы которых происходят все реже и реже. Вездесущие растения заселяют склоны, и эрозия затухает. Бороться с оврагом на этой стадии не нужно. Можно даже приступать к его сельскохозяйственному освоению.
Овраги – это просто количественное, зримое уменьшение пахотной земли. Но этим дело не исчерпывается. Водная эрозия ворует у нас гораздо больше.
Эрозионная сила движущейся воды пропорциональна пятой степени скорости ее движения; размеры же частиц почвы, которые могут переноситься струями воды, пропорциональны уже шестой степени!
Таким образом, самый слабый ручеек, едва струящийся между комьями пашни, уносит частицы земли. Внешний вид почвы при этом почти не изменяется. Нарушается лишь незаметная глазу структура; дождевая или талая вода, падая на обнаженную поверхность, захватывает в раствор, мелкие коллоидные частицы. Из почвы при этом выпадают связующие ее элементы, агрегаты теряют прочность, вымытые из них гумусные склеивающие частицы уносятся потоком, а на месте остаются одни крупные фракции: нерастворимые частицы больших размеров, образующие пористую среду, неспособную сохранять ни влагу, ни коллоиды, ни минеральные соли. Следствием этого является обеднение земли элементами пищи растений, снижение урожайности.

отзывы (0)

Полисахариды, образованные из фруктозы, носят названия фруктаны, из маннозы — маннаны, из ксилозы — ксиланы, из арабинозы — арабинаны. Эти полисахариды обнаружены в клетках высших растений, в дрожжах, в бактериях и в плесневых грибах.
Главный структурный полисахарид — целлюлоза (клетчатка) содержит более 50 % всего углерода биосферы. Хлопок представляет собой почти чистую целлюлозу, а древесина состоит только на 50 % из нее. Интересно, что в организме некоторых низших животных также обнаружена целлюлоза. Полный гидролиз целлюлозы дает глюкозу. При неполном гндролизе целлюлозы образуется дисахарид целлобиоза, которая имеет (1—4)-связь. Большинство млекопитающих не может непосредственно использовать целлюлозу, потому что в их организме нет фермента, расщепляющего Р( 1—4)-связи, но есть фермент, расщепляющий а (1—4)-связи крахмала и гликогена. В связи с этим в желудке жвачных животных, например, коров, имеются колонии бактерий, способных гидролизовать целлюлозу, поэтому продукты неполного ферментативного гидролиза целлюлозы можно использовать в качестве корма для жвачных животных. Сейчас ведут предварительную ферментативную обработку целлюлозы. Она необходима для того, чтобы получить материал, пригодный для добавления в корм.
Минимальная относительная молекулярная масса целлюлозы колеблется от 50 ООО до 500 ООО, что соответствует 300 и 5000 остаткам глюкозы. Целлюлоза — главный структурный компонент клеточной стенки. В стенках всех растительных клеток целлюлозные волокна имеют правильную, почти кристаллическую упаковку. Эти волокна сцементированы другими полимерными материалами: гемицеллюлозой, пектином и эластином. Гемицеллюлоза и пектин — это полисахариды, а эластин — белок, напоминающий по своей структуре коллаген, и отличается высоким содержанием оксипролина. Такие клеточные стенки способны выдержать очень высокое напряжение. Древесина содержит еще одно полимерное вещество — лигнин, который составляет 25 % от сухой массы древесины. Структура лигнина еще полностью не установлена. Известно только, что это полимер, содержащий ароматические спирты.

отзывы (0)