Энергия и цивилизация

Предполагалось, что одной из причин падения цивилизации стали ошибки в обработке земли, приведшие к обширной эрозии и разрушению системы водопользования (Gill 2000). На ранних стадиях развития майя были кочевыми земледельцами, но постепенно перешли к интенсивным формам сельского хозяйства (Turner 1990). Обитавшие на плоскогорьях майя строили большие террасы из камня, сохранявшие воду и предотвращавшие эрозию на постоянно возделываемых склонах. Майя в низинах создавали впечатляющие сети каналов и поднимали поля над уровнем паводка, чтобы избежать сезонных затоплений. Древние огороженные поля (некоторые датируются 1400 годом до н. э.) все еще различимы на фотографиях с воздуха. Их идентификация и датирование в 1970-х годах опровергло раннюю гипотезу, что майя были ограничены подсечно-огневым земледелием (Harrison and Turner 1978).

Мексиканская котловина видела череду сложных культур, начавшуюся со строителей Теотиуакана (100 лет до н. э. – 850 г. н. э.), за которыми последовали тольтеки (960-1168), и в начале XIV века ацтеки (Теночтитлан был основан в 1325 году). Имел место длительный переход от собирания растений и охоты на оленей к оседлому земледелию. Интенсификация растениеводства посредством активного водопользования началась в эру Теотиуакана и постепенно развилась до такой степени, что ко времени испанского завоевания по меньшей мере треть населения региона полагалась на орошение в выращивании пищи (Sanders, Parsons and Santley 1979).

Постоянные оросительные каналы вокруг Теотиуакана могли поддерживать около 100 тысяч человек, но наиболее интенсивная культивация в Мезоамерике опиралась на чинампы (Parsons 1976). Эти прямоугольные поля поднимались на 1,5–1,8 метра над мелкими водами озер Тескоко, Чалко и Сочимилко. При их создании использовались добытый со дна ил, остатки растений, трава и водоросли, а края обычно укрепляли с помощью деревьев. Богатая аллювиальная почва эксплуатировалась почти постоянно, всего с несколькими месяцами отдыха. Чинампы превратили непродуктивные болота в поля и сады с высокими урожаями и решили проблему заболачивания. К ним можно было добраться на лодках, и это облегчало транспортировку урожая на рынки. Обработка чинампы обеспечивала выдающийся возврат вложенного труда; высокое соотношение выгода/затраты объясняет, почему эта практика занимала такое важное место. Начата она была уже около 100 года н. э. и достигла пика в последние десятилетия ацтекского правления (примечание 3.11).

Примечание 3.11. Поднятые поля Мексиканской котловины

Чинампы могли дать в четыре раза больший урожай, чем неорошенная земля. Отличный сбор кукурузы в 3 т/га мог обеспечить, после вычитания одной десятой на семена и потери, примерно на 30 ГДж больше пищевой энергии, чем участок сухой земли. Поля поднимались как минимум на 1,5 м над уровнем воды, так что 1 га чинампы требовал около 15 тыс. м3 озерного ила и грунта. Мужчина, работающий 5–6 часов в день, мог переместить не более чем 2,5 кубометра, поэтому на 1 гектар требовалось 6000 человекодней труда. С энергетическими затратами в 900 кДж/ч задача требовала около 30 ГДж пищевой энергии – величина, сравнимая с выигрышем за счет увеличенного урожая всего за год.

Ко времени испанского завоевания озера Тескоко, Чалко и Сочимилко были покрыты примерно 12 тысячами гектаров полей чинампа (Sanders, Parsons and Santley 1979). Их создание потребовало как минимум 70 миллионов человекодней труда. Средний крестьянин должен был тратить не менее 200 дней в год на то, чтобы вырастить еду для собственной семьи, так что он не мог работать более 100 дней на больших проектах. Значительная часть этого времени по необходимости посвящалась уходу за существующими дамбами и каналами, поэтому для появления 1 гектара новой чинампы требовался сезонный труд от 60 до 120 крестьян. Средства применялись разные, но Мексиканская котловина до испанцев была столь же водяной цивилизацией, как существовавший в тот же период Китай династии Мин. Долговременные, хорошо спланированные, координировавшиеся из центра усилия и громадное количество труда были ключевыми составляющими сельскохозяйственного успеха.

Орошаемая кукуруза дает большие урожаи, чем пшеница, и плотность населения, опирающегося на земледелие Мезоамерики, была очень велика. Гектар высокопродуктивной чинампы мог прокормить 13–16 человек с учетом того, что 80 % энергии пищи они получали от злаков. Понятно, что средние величины для всей котловины были значительно ниже, варьируясь от менее 3 чел./га в окраинных районах до 8 чел./га на хорошо дренированных почвах с постоянным орошением (Sanders, Parsons and Santley 1979). Население котловины перед появлением Кортеса (1519) насчитывало около миллиона человек и с учетом всей обрабатываемой земли средняя плотность составляла около 4 чел./га. Почти идентичные показатели демонстрирует культивация на поднятых картофельных полях вокруг озера Титикака, центрального района цивилизации инков, расположенного на границе современных Перу и Боливии (Denevan 1982; Erickson 1988).

Европа

В Европе, как и в Китае, периоды сравнительно постоянного развития сменялись временами стагнации, и региональные вспышки голода в мирное время случались до XIX века. Но до XVII столетия европейское земледелие в целом уступало китайскому, оно всегда с опозданием осваивало приходящие с востока инновации. Греческое сельское хозяйство, о котором мы знаем мало, было определенно не столь впечатляющим, как на Ближнем Востоке. Римляне постепенно развили умеренно сложное сельское хозяйство, описание которого дошло до нас в трудах Катона (De agricultura), Варона (Rerum rusticarum libri III), Колумеллы (De re rustica) и Палладия (Opus agriculturae). Эти сочинения часто переиздавались и сохраняли важное значение до XVII века. Возможно, лучшее их собрание в одном томе с комментариями и примечаниями было опубликовано в 1737 году (Gesner 1735, White 1970; Fussell 1972; Bru

В отличие от густонаселенных центральных районов Китая, где нехватка пастбищ и высокая плотность населения препятствовали увеличению численности домашних животных, европейское земледелие всегда в значительной степени опиралось на тягловую силу. Римское сельское хозяйство включало ротацию зерновых и бобовых, внесение компоста, вспашку по бобовым, которые использовались в качестве «зеленого навоза». Периодическое известкование (внесение мела или известняка) полей проводили для снижения кислотности почвы. По меньшей мере треть полей оставляли под паром.

Волы, часто подкованные, были главными тягловыми животными, плуги делали из дерева, сеяли вручную, а жали серпами. Механическая галльская жатка, описанная Плинием и изображенная на нескольких уцелевших барельефах, использовалась ограниченно. Молотили с помощью шагающих животных или цепами, урожаи были низкими и постоянно колебались. Реконструкции римского возделывания пшеницы в первые столетия нашей эры дают цифры между 180 и 250 часов человеческого труда (и около 200 часов животного труда) для получения типичного урожая всего лишь в 0,5 т/га. И даже при этом валовая энергоотдача, которая варьировалась большей частью между 30 и 40, была достаточно высокой (примечание 3.12).

Продуктивность европейского земледелия изменялась очень медленно, в течение тысячелетия между падением Западной Римской империи и началом большой европейской экспансии. В начале XIII века выращивание пшеницы осуществлялось все теми же неизменными средствами и не могло поддержать плотность населения выше, чем у додинастического Египта. Но Средние века вовсе не были периодом, лишенным важных технических инноваций (Seebohm 1927; Lizerand 1942; Slicher van Bath 1963; Duby 1968, 1998; Fussell 1972; Grigg 1992; Astill and Langdon 1997; Olsson and Svensson 2011).

Примечание 3.12. Трудозатраты при выращивании пшеницы в Европе, 200-1800 годы

Источники: расчеты базируются на информации из Baars (1973), Seebohm (1927), White (1970), Stanhill (1976) и Langdon (1986).