В наше время вопрос, что именно нужно растению, в каком количестве и когда, изучен достаточно подробно. Волгоградские ученые Г. Устенко и С. Ягнова составили, например, графики суточного прироста растительного вещества кукурузы и соответствующие им графики потребления растением минеральных веществ. На их основе была составлена программа подкормки кукурузы удобрением и программа поливов.
Итак, начало программирования урожаев — в растительной и почвенной диагностике.
Поскольку ни растение, ни почва говорить не умеют, приходится задавать им вопросы на биохимическом языке, делая многочисленные анализы при помощи многочисленной аппаратуры, измеряющей количество света, температуру, влажность и десятки других параметров.
Представьте себе поле, засеянное растениями пополам с приборами. Оживленный диалог между первыми и вторыми транслируется в вычислительный центр, где электронные машины анализируют его и принимают решения: подать в квадрат № 335 питательную смесь № 5807-бис в количестве 25 килограммов действующего вещества; отпустить квадрату № 406 пятьсот литров воды… В квадрате № 748 появилась зерновая моль. Опрыскать квадрат…
На квадрат № 515 выпали осадки, содержащие выбросы металлургического комбината. В почве повысилось содержание свинца. Принять меры к его удалению и… наказанию директора комбината.
Конечно, пока что нарисованная картина еще фантастична (хотя и не в целом, а только в деталях). Но условия для ее осуществления либо уже есть, либо скоро будут. И прежде всего техника…
Из всего, что может предложить сегодня инженерная мысль, оптимальным энергосредством для программируемого полеводства является вышеописанный «полеход» или «мостотрактор» М. Провоторова. Вспомогательную роль могли бы играть аппараты на воздушной подушке и вертолеты. Значительно хуже обстоит дело с остальными сельскохозяйственными машинами: комбайны в условиях получения гарантированных высоких урожаев малопроизводительны, плуги и другие почвообрабатывающие орудия не обладают внутренней целенаправленностью, они не в состоянии идеально точно выдержать глубину обработки и дать идеально точную степень рыхления; культиватор «слеп», он не отличает «своих» от «чужих» и выпалывает всех подряд; сеялка не может точно распределить семена по поверхности.
Одним словом, техника запрограммированных урожаев — дело будущего, хотя и не столь отдаленного.
•
Замечание вполне резонное.
Общеизвестно, что человек стал человеком главным образом потому, что ему удалось изобрести общество.
Всю свою дальнейшую жизнь на земле он посвятил тому, чтобы «очеловечить» все окружающее. В том числе и растения. Взяв в виде исходного материала некоторые из растений, живших до этого в компании с другими видами, он создал крупные искусственные растительные сообщества, где стебель пшеницы растет рядом только с себе подобными. Поэтому, если уж речь зашла о конструировании, следует говорить о конструировании посевов, а не отдельных растений. Занимаются таким конструированием не только генетики, выводящие новый сорт, но и инженеры-механики, создающие новые машины для формирования посевов.
С хозяйственной точки зрения, конечно, более важным показателем, чем КПД фотосинтеза отдельного листа и отдельного растения, является КПД посева.
А он-то как раз меньше первого. И вот почему.
Фотосинтез — это своеобразный процесс зарядки аккумуляторов, зеленых растений, солнечной энергией.
Но растения — существа живые, следовательно, имеющие право на дыхание. Дыхание же — всегда окисление, то есть обратный аккумулированию процесс разрядки. Доля продуктов фотосинтеза, затрачиваемая на дыхание, довольно высока: 15–25 процентов. Именно разница «фотосинтез — дыхание» и определяет в конечном итоге количество урожая.
Фотосинтез идет только на свету, а вот дышать растения по вполне понятным соображениям должны и днем и ночью. Причем дышать приходится не в одиночку, а в коллективе. Впрочем, так же как и заниматься своими прямыми обязанностями — фотосинтетической деятельностью.
И фотосинтез и просто дыхание протекают, оказывается, совсем по-разному, в зависимости от степени «общественности» или, наоборот, «индивидуализированности» данной особи. В посевах сельскохозяйственных культур ход обоих процессов зависит от множества факторов: от строения самого растения и «архитектуры» (есть такой термин и у агрономов!) посевов, от их густоты и высоты, от характера размещения растений по площади, от формы и распределения их листьев по высоте.