Агрореволюция
“Когда в середине тридцатых я проходил мимо ограды вокруг дома Авраама Лозовского и увидел одно дерево
около десяти метров в высоту. Оно намного превышало все остальные деревья вдоль той же ограды.” Симха Бласс
Лишь немногие люди в 59 лет получают шанс на вторую карьеру, такую же значимую как первая. Одним из таких людей стал отец водной программы Израиля Симха Бласс.
После того как Бласс ушел в отставку из водного управления, он стал обычным гражданином и следил за развитием водоснабжения в Израиле как все – с помощью новостей в утренней газете. С 1959 года Симха Бласс понял что не можеть бездельничать на пенсии и решил воплотить в жизнь идею которая пришла ему в голову за четверть века до.
Однажды Бласс, тогда совсем молодой инженер по водоснабжению, приехал в мошав чтобы возглавить бурение колодца. И там он увидел что в ряду высаженных вдоль ограды деревьев (одного и того же вида, история умалчивает какого именно) одно выделялось на общем фоне высотой и вообще выглядело самым здоровым среди своих собратьев. Бласс понимал что эти деревья были скорее всего посажены одновременно, в одну и ту же почву, росли в одном и том же климате, с одинаковым количеством дождя и осадков. Бласс тут же задал себе вопрос – почему?
Исследуя необычное дерево, Бласс разглядел что вдоль ограды проходила металлическая водопроводная труба и как раз возле самого высокого дерева из нее по капельке вытекала вода. Потом Бласс поехал заниматься другими делами, но дерево, труба и капельки навсегда отложились в его памяти. Через десятилетия, когда ему нужен был проект чем заняться, он решил исследовать вопрос – а не являлось ли то самое дерево знаком что орошать почву и поливать растения можно более эффективно, совсем не так как это делалось сотни и тысячи лет.
В идеальном мире поля и сады вообще не нуждаются в том чтобы человек их поливал. Если с неба регулярно и предсказуемо идет дождь, то все и так хорошо. Однако растения выращивает и там где дождя мало или он выпадает непредсказуемо. Так и родилась идея поливать растения «земной» водой – из рек, озер, водохранилищ и каналов.
Когда Симха Бласс начал серьезно носиться с своей идеей, самой распространенной формой орошения было бассейновое орошение. (Точного перевода flood irrigation на русском нет. Пришлось лезть в источник об орошении в древнем Египте, где именно такой способ впервые применили). Борозды в полях заливают водой, а в случае с фруктовыми садами у подножия деревьев копают канавы и заливают воду туда. Человек применял бассейновое орошение со времен великих цивилизаций в долинах Нила и Тигра с Эфратом. И сегодня его продолжают принименять в разных регионах, в том числе и там где воды не хватает. На это просто больно смотреть, тем более что более половины таким образом применяемой воды бесполезно испаряется или уходит налево, не успев принести культивируемым растениям никакой пользы.
Когда в конце 1950-ых Симха Бласс начинал свои эскперименты, в Израиле тоже широко применялось бассейновое орошение. На сельское хозяйство уходило около 70% водных богатств Израиля, достаточно типичная цифра. Бласс раскинул мозгами и дошел до следующей мысли: если хоть несколько процентов уменьшить количество используемой в сельском хозяйстве воды более разумным ее применением, то больше останется быстро растущему населению страны на хозяйство домашнее.
Кроме бассейнового орошение еще применялось аэрозольное. Любой кто видел вертушку на газоне, знает что достаточно ветерка или неидеально повернутой насадки – и половина воды оказывается не на траве, а на асфальте. То же самое происходит в поле. Какие-то участки поля получают слишком много воды, какие-то недостаточно. Кроме того, часть воды испаряется еще в воздухе, не достигнув удобряемых растений. Эксперты считают что при аэрозольном орошении пропадает даром около трети используемой воды.
А вот при капельном орошении, то есть когда вода по капельке доставляется туда где она нужна – к корням, то даром испаряется лишь четыре процента. В то время как идея капельного орошения кажется простой, достаточно провести опыт на собственном подоконнике чтобы понять насколько сложно внедрить ее на практике. Допустим у вас комнатное растение в горшке. Будете просто лить воду в горшок – это бассейновое орошение. Большая часть воды испарится или вытечет через отверстия в дне горшка на поддон. Будете опрыскивать водой из бутылки – получится аэрозольное орошение. Меньше воды будет потрачено зря, но все равно недопустимо много. Аналогом капельного орошения для комнатного растения стал бы человек который стоит над растением с пипеткой и капает в район корней. Но даже такое не отражает всей сложности капельного орошения потому что в реальных условиях оно происходит в основном под землей. Это значит вам нужно закопать вашу пипетку и каким-то образом проследить чтобы она не забилась землей и корни в нее не проросли (именно последнее и случилось в одном из первых полевых экспериментов Симхи Бласса).
А теперь представьте что Бласс задумал капельно орошать не одну традесканцию в горшке на подоконнике, а сотни растений на улице. Воду следовало поставлять к корням при любой температуре и любых погодных условиях. Надо было как-то решить проблему неравномерного давления воды в зависимости из за расположения труб или рельефа поля/сада/огорода.
Если бы Симха Бласс начал свою работу в тридцатые, сразу как у него родилась идея, ему вряд ли бы удалось исполнение. Дело в том что тогда не было никаких труб кроме металлических. Но после войны начали экспериментировать с пластиком и везде его применять. Пластиковые трубы были не только дешевле, но и гибче металлических. Их можно было гнуть с точностью до части миллиметра и это сильно облегчило Блассу его задачу.
Через несколько лет Симха Бласс путем многочисленных экспериментов установил две вещи. Как он и надеялся, независимо от климата, рельефа или типа растения, капельное орошение делало ту же задачу что бассейновое или аэрозольное и при этом задействовало 30-40% воды. Но второе открытие безмерно его удивило. При прочих равных растения к которым применяли капельное орошение последовательно давали больше урожая.
* * *
Когда рождается любое изобретение, кругом всегда хватает скептиков утверждающих что ничего не выйдет. Возможно если бы капельное орошение продвигал кто-то более умеющий ладить с людьми чем грубоватый и темпераментный Симха Бласс, оно бы изначально получило лучший прием. Возможно что сама идея менять технику полива казалась абсурдной – способы полива не менялись со времен древних Египта и Вавилона. Блассу не удалось найти сторонников для своей идеи ни в правительстве, ни в деловых кругах, ни в академии, ни среди земледельцев. Однако другое изобретение оказалось для капельного орошения спасительным.
Как раз в то время когда инвесторы и ученые один за другим находили идею Бласса бесперспективной, начались структурные изменения в кибуцном движении. Все больше и больше кибуцов приходило к выводу что одного сельского хозяйства для процветания предприятия мало, надо развивать промышленность. Одним из таких кибуцев стал Хацерим – один из цепочки из одиннадцати поселений основанных в день после Йом Кипура 1946, чтобы застолбить за евреями конкретный участок Негева. Симла Бласс как-то даже приезжал в Хацерим, подключать его к водопроводу.
Сначала Бласс отнесся к интересу кибуца к его изобретению так же скептически как академические и деловые круги отнеслись собственно к изобретению. К тому времени он почти разуверился в своем проекте и сам говорил что заинтересоваться им «может только полный идиот». Но Иегуда Вербер, которому кибуцное самоуправление поручило искать проект для промышленности, увидел в капельном орошении огромный потенциал, а манера Бласса выражаться его не напугала. Через несколько месяцев Бласс продал права на свое изобретение кибуцу Хацерим за 20 процентов акций в будущей компании и небольшие роялтис с продаж, которые предполагалось выплачивать Блассу, а в случае его смерти – его сыну. Компанию назвали Нетафим, что на иврите означает «Кап-кап». Она начала работать с января 1966 года.
Системы капельного орошения разлетались как горячие пирожки, как в Израиле, так и заграницей, но скоро Нетафим столкнулась с невиданной в деловом мире проблемой. Кибуцники Хацерим были верны социалистическим принципам и отказывались нанимать людей со стороны. В компании Нетафим могли работать только члены кибуца. Таким образом ограничивалось число систем капельного орошения которые компания могла в год произвести. К 1974 спрос значительно превышал предложение и кибуц Хацерим отдал (бесплатно!) часть операции в два других кибуца – Магаль и Ифтах. Все три стали со-владельцами компании Нетафим.
Идея отдавать бесплатно часть выгодного бизнеса и часть контрольного пакета акций быстро растущей успешной компании кажется в высшей степени нелогичной и странной. Вот что рассказывает старожилица кибуца Хацерим Рут Керен и хранительница и его огромного архива. (Это ее покойный муж придумал название Нетафим):
«Мы жили принципами и одним из этих принципов было неиспользование наемного труда. Продаем только то что сами можем изготовить.»
С тех пор прошло много лет и ни одна компания не устояла перед искушениями капитализма. Глобальный рынок капельного орошения составляет 2.5 миллиарда долларов в год и компания Нетафим, самая на этом рынке крупная, имеет годовой оборот 80 миллионов долларов. Симха Бласс получил достаточно комфортную старость. Кибуц Хацерим начался с одинокого саженца на скале. Фотография этого саженца хранится в местном музее. Теперь там лужайки, газоны, виллы и совсем не социалистическая жизнь. На фабрике установок капельного орошения работают местные, а так же бедуины и репатрианты из СССР и Эфиопии.
* * *
Помимо сбережение воды и увеличения урожайности, капельное орошение помогает решить проблему инвазивных микроводорослей в пресных водоемах. Когда дожди падают на переуодобренные поля, миллионы тонн удобрений вымывается в эти самые пресные водоемы. Фосфор или азот из удобрений – это для водорослей вкусно и питательно. Стоит несколько дней продержаться выше среднего температуре – и на таком обильном корме водоросли начинают плодиться как безумные, съедают из воды практически весь кислород, в водоеме начинают гибнуть другие растения и все животные. Вода начинает вонять и становится непригодной не для какого использования без предварительной сложной очистки.
В 2014 году с этим стокнулись жители города Толедо в штате Огайо. Толедо стоит на озере Эри, одном из Великих озер. И получилось так что жители полумиллионного города на берегу одного из самых крупных в мире пресных водоемов не могли ни купаться, ни рыбачить, ни пить – пока не решили проблему с перепроизводством водорослей.
Применение капельного орошения убирает из картины причину таких неприятностей. Вместо того чтобы раскидывать или размазывать удобрение по полю, фермер растворяет это удобрение в поступающей к корням растения воде. Становится возможным отмерить точную дозу удобрений для каждого конкретного растения и никакие излишки уже не вымываются дождем в ближайшие водоемы и не проникают в грунтовые воды.
Капельное орошение в сочетании с растворением нужным веществ в применяемой воде позволяет выращивать сельскохозяйственные культуры на малопригодных для этого почвах. Это особенно ценно в мире где не меняется количество плодородной земли, но растет количество ртов которые требуется прокормить. Главная азиатская культура – рис – издавна росла по берегам водоемов и на заливных полях. С помощью капельного орошения рис можно выращивать там где выше и суше – если подвести к каждому саженцу трубочку с водой, в которой растворены все нужные рису вещества. От почвы не требуется никаких особых свойств, только одно – удерживать корни растения. Таким образом выращивать растения можно хоть в песке.
* * *
До провозглашения независимости кибуцники и мошавники покупали семена и рассаду у арабских крестьян. В 1939, после «нулевой интифады» и резкого ухудшения арабо-еврейских отношений арабское политическое руководство запретило продажу евреям семян и саженцев. Евреи собрались, почесали свои умные головы и основали свой растениеводческий кооператив ХаЗера, что значит «семя». С самого начала взялись за то чтобы приспособить семена к местным условиям – болезням, вредителям, а главное недостатку воды. С 1959 ХаЗера начала продавать семена в другие страны с засушливым климатом и нерегулярными дождями. Со временем Израиль стал таким же в области растениеводства как в хайтеке и медицинских технологиях. Хотя в израильских лабораториях проводят исследования как с обычным, так из ГМО-семенами, на практике ни один израильский фермер не пользуется ГМО-семенами. Основания для этого решения не научные, а самые что ни на есть рыночные. Немалая часть израильской сельхозпродукции идет на европейский рынок, а в Европе ГМО не любят.
Израильские растениеводы стараюстся выводить новые вариации сельскохозяйственных культур так чтобы каждый экземпляр по максимуму использовал имеющуюся в наличии воду. Например вывели вариан пшеницы с коротким стеблем на котором держится весь колос. Эти семена покупают и в Израиле и заграницей. «Если стебель не приносит не делает зерно вкуснее и питательнее, зачем тратить на него воду?» — говорит растенивеод доктор Шошана Харан. Она начинала свою карьеру в ХаЗера, а потом основала НКО FairPlanet, где выводит семена специально под нелегкие условия в которых приходится работать крестьянам из засушливых районов Африки. А вот что она рассказывает про помидоры: «Мы вывели сорт помидоров, где оставили минимум листьев необходимый для защиты плодов от солнца. И еще мы добились чтобы собственно помидоры росли близко друг от друга. Это уменьшает нужду в длинной лозе и дополнительных листьях, а ведь на это тоже уходит вода.»
Кроме модификации растений, израильские ученые придумали еще одну фишку – использовать для сельского хозяйства солоноватую перенасыщенную минералами воду из подземных водоносных слоев Негева и тех немногих источников что там есть на поверхности. Даже обычная пресная вода в Израиле имеет достаточно высокое содержание солей. Когда профессора в Еврейском университете отвергли идею Симхи Бласса, одной из причин была высокая стоимость десалинизации той воды которую планировали применять для капельного орошения. В глазах тогдашнего экспертного сообщества, эта стоимость делала проект Бласса пусть даже технически выполнимым, но неподъемно дорогим. Но потихонечку, шаг за шагом, израильские растениеводы вывели сорта фруктов и овощей которые прекрасно росли будучи капельно орошаемыми обычной израильской пресной водой. Теперь предстояло пойти на шаг дальше – приучить растения к негевской воде. Будучи орошаемыми такой водой, растения изменили свою клеточную структуру. В каждой клетке стало меньше воды, но больше фруктозы и прочих естественных сахаров. В результате плоды стали меньше по размеру, но слаще на вкус. А потребителя в первую очередь интересует вкус.
Но даже солоноватую и сильно минеральную негевскую воду еще поди достань. В основном она обретается под землей. В пустыне Арава на близ Эйлата она вся скопилась в невозобновляемых водоносных горизонтах. Эти горизонты находятся под слоем твердой каменной породы и дождь туда не проникает. Называются такие водоносные горизонты ископаемыми. Ами Шахам всю жизнь эти ископаемые водоносные горизонты искал. Совсем молодым он приехал в Араву в 1959. «Кондиционеров еще не было. Жизнь была тяжелая. Пока не построили дома, мы жили в палатках. Какая женщина захочет так жить и тем более растить детей?». Но Ами нашел такую женщину. Двое из их детей и пятеро внуков до сих пор живут в Араве.
За свою длинную карьеру Ами Шахам участвовал в бурении 55 колодцев, длинна одного из которых составляла полтора километра. Он же спроектировал систему резервуаров для сбережения дождевой воды во время ливневых паводков – несколько дней в году зимой на Араву обрушивается весь годовой запас осадков. В Араве сейчас сотни частных хозяйств и 75% продукции идет на экспорт.
Первым кто заявил что Арава сидит на запасах подземной воды пригодных для сельского хозяйства стал в середине пятидесятых профессор университета им. Бен Гуриона в Беер Шеве Арье Иссар. «Люди хихикали когда мы только начали бурить в Араве» — вспоминает он – «А сейчас посмотрите на Араву, там фермы и рыбные пруды. В Израиле море воды под землей. Отсюда до Сахары мы говорим о триллионах галлонов подземной воды. Если бурят тысячеметровые скважины чтобы добыть нефть, почему не бурить гораздо меньше чтобы достать воду для сельского хозяйства?»
Эти триллионы галлонов непитьевой минерализированной воды спрятанные под песками Ближнего Востока всегда считались бесполезными. Но соседи Израиля вполне могут посмотреть на Арье Иссара и фермы Аравы и сделать что-то подобное у себя.