虽然这次暴乱遭到了无情镇压,脱粒机的推广脚步却放慢了;东英吉利的许多农民,直到19世纪末叶还在使用连枷。连枷在剑桥郡被称为“穷棒子”,因为农民曾跟教区官员达成妥协,让失业农民在棚子下用连枷脱粒。在19世纪后半期,大多数脱粒工作都是用“脱粒滚筒”来做。“脱粒滚筒”最初是用一台小型蒸汽机来驱动,后来改用牵引机驱动。
但是这一切都不能阻止脱粒机的最终的广泛应用,正所谓好事多磨。
脱粒机在英国本土遭到了抵制,在美国却非常受欢迎。原因是那里劳动力短缺,农业规模又很大。
用连枷脱粒是一项出力不讨好的劳动,4000平方米的小麦用手脱粒要花大约5天时间。
玉米是广泛种植的农作物,在具备产量巨大这样优点的同时也给收割上带来麻烦,幸好有了这样的机器——智者善借力——玉米收割机的发明公元1世纪,罗马的老普林尼就曾提到一种收割机,它有两个轮子,形状像马车,由马或牛拉到庄稼地里进行收割。机器前端的铁齿把玉米剪断,使玉米穗子掉进车里。但是由于当时的奴隶制经济,这项发明并没有得到应有的重视。
但是到了19世纪初期,仅在苏格兰和英格兰就颁发了数十项关于收割机的专利。1814年,一位演员出身的发明家首次在舞台上用他发明的收割机来“收割庄稼”。然而真正实用的玉米收割机,却是一个叫帕特里克·贝尔的苏格兰人在1826年发明的。
贝尔做了若干三角刀,将其安在收割机前面的两根水平杆上,下面一根杆是固定的,上面一根杆通过啮合由两个车轮带动,作往复运动。转动的翼板帮助把玉米送向剪刀,每割一次都由帆布圆筒将其放倒在一边。出于人道主义的原因,为了不让人由于他的收割机而赔钱,他拒绝申请专利。由于贝尔手头拮据,他的收割机用的材料差劲,做工粗糙,只能说基本成功。更糟糕的是没有一家大公司愿意生产他的收割机,其原因大概是当时有不少英国人反对脱粒机。
贝尔的一些收割机运到了美国,他自己也于1832年到了美国。一发现有人对他的收割机感兴趣,他就兴致勃勃地进行介绍,那儿的情况不大一样:一个很大的大陆正等待着人们去开发。后来名叫麦考密克和赫西的两个美国人,于1851年把他们的收割机带到了英国。他们获得了专利权。但是后来证明,贝尔的收割机只要制造得好,比起他们的收割机并不逊色。
后来,美国的南北战争使农业劳动力锐减,疑虑重重的农民们被迫采用机器来进行生产。这对麦考密克等人是一种激励,使他们改进了收割机,使其不仅能刈割和把玉米放倒在刈幅内,还能用绳子把割倒的玉米打成一捆一捆的。从此,不必再为玉米丰收而犯愁了。
大约公元前5000年左右,玉米首先在墨西哥种植,15世纪末哥伦布由美洲将其引进欧洲,后经杂交,培育成今天的玉米。其他作物小米和稻米最早起源于中国,高粱则最早生长在公元前3000年左右的非洲。
“野火烧不尽,春风吹又生”,如此生命力旺盛的草生于农田中,无异于农作物的灾难,而割草机的出现可谓是——千呼万唤始出来——割草机小史世界上最早的割草机,是托马斯·普拉克内特用来割玉米和草等的机器,于1805年获得专利。它构造简单,包括一对由轴导向的马车轮,通过啮合使一个跟地面平行的大环形刀片转动,但是不久,这种割草机就被淘汰了。
1830年,来自英国格洛斯特郡斯特劳德的埃德温·巴丁,获得了用来收割庄稼和用来给草坪和游乐场割草的刈割机的专利。这种刈割机比起普拉克内特的收割机,大大地前进了一步。巴丁发明的19英寸的滚筒式割草机,实际上很像当代的割草机,只是割草机的收集箱像一个盛种子的簸箕。它是利用转动剪切原理,活动的刀朝着固定的刀转动。这种方法是李斯特纺织厂用来剪掉布匹上的绒毛的方法(巴丁曾任该厂的工程师)。
巴丁强调他的机器可以割干草。当时已广泛使用的割草法是用长柄大镰刀割,而且草必须是湿的,巴丁也承认这种机器遇到很深的草得割两下才能达到目的。他补充说,“乡下的绅士们可能发现我的机器又好使,又不费劲,又卫生。”事实上,没有多少乡绅听他的——那些身强力壮的人喜欢炫耀自己使用长柄大镰刀的本领。
到了1832年,伊普斯威奇的兰塞姆获得了制造巴丁的割草机的特许,还有别的人获得特许,但是兰塞姆在竞争中获得了最后胜利。1869年引进的侧轮,降低了割草机的成本。从而有利于割草机的推广。最初一般都是使用马来拉割草机。马拉的割草机有个毛病,就是马蹄常常踩坏草坪,马的大小便还得清除。1893年,大庄园开始采用蒸汽割草机。这算是机械化的开端。大约在1899年,兰塞姆开始采用内燃机来作割草机的动力,在1902年制造出了42英寸的自动割草机。机器上还设有一个供司机用的鞍座,这种机器被用来给运动场的草坪剪草。美国在1914年研制出了联合割草机(若干机器连在一起同时运转),在1926年试制成功了第一台电动样机。
如今人们有坐在控制台上进行遥控的气垫割草机及其样机,还有手推式割草机,这些机器又有趣,又有用,而且无须训练就能操纵。对付杂草,人类又多了一个有力帮手。
据统计,分布于世界各地的杂草有3000多种,每年有将近1800多种的杂草威胁着农作物的生长。经常危害农作物的杂草有200多种,平均5~6种杂草危害10种农作物,给农业生产造成了巨大损失。
托尔斯泰在《安娜·卡列尼娜》这部巨著中,用了很大篇幅描写二号男主人公列文在乡下割草劳作的辛苦情形,这表明19世纪80年代的俄国乡下仍没有使用上割草机。
它是堂·吉诃德眼中的高大敌人,它是伦勃朗笔下的怡人风景,因为它们,才有了农业史上的——风生,水起——风车与水车的起源人类很早就知道利用风能资源。据记载,世界上第一台利用风能的装置,是公元前600年左右波斯人所设计的风力提水装置。
大约在公元前200年的时候,波斯有一个名叫阿布·罗拉的奴隶大胆提出可以借助风力作为动力,以取代畜力。主人听说后非常高兴,他想,用不花钱的风力来代替吃饲料的牲畜,那要省出多少钱呀。于是,兴致勃勃的奴隶主决定让罗拉试一试。经过反复琢磨和实验,罗拉造出了风车。
罗拉的风车是一个用砖砌成的高楼般的建筑物,有两个大的迎风口,里面是一根直通顶部的大转轴,轴上安装着用芦苇编织的风翼。风从前面的迎风口吹进来,推动风翼转动,再从另外一个通风口出去,然后带动其他装置运转。这种风车在公元950年的时候在波斯得到了广泛应用。
公元7世纪的西亚——大约在叙利亚,建造了世界上第一批风车,由于这个地区有强风,而且几乎总是朝着相同的方向吹,因此就面向盛行风而建造了这些早期风车。它们看上去不像如今所见到的风车,而是有着竖式轴,轴顶上垂直排列着翼板,与旋转木马装置上排列着的木马很相似。到12世纪,欧洲也出现了风车,大都用来磨谷物和提水。有人认为关于风车的信息是参加十字军东侵的士兵们带回来的。但是欧洲的风车与西亚的迥然不同,因此可能是独立发明出来的。
1180年前后法国出现了风车,1191年前后英国出现了风车。大约在1270年于坎特伯雷出现的所谓《风车诗》中,还有一幅关于风车的最早插图。1300年前后法国出现了一种新的“塔式风车”,它由一个固定的塔构成,包括磨石和传动装置,只有装着翼板的塔顶能通风转动。为了达到目的,人们有时采用了一根尾杆,有时则是在塔顶装上一根杠杆。中世纪的这种风车插图极为罕见,可是,人们发现在沙弗尔克的一个教堂的彩色玻璃窗上有一幅这种风车的插图,其年代为公元1470年。
19世纪以前,风车在世界各地得到了广泛应用,后来,因为蒸汽机的出现,它才逐渐被淘汰了。可是,当1973年能源危机爆发后,许多国家又转而回头想起了这种古老的动力装置,开始重新研究风能并对其进行开发和利用,建立了许多风力发电站。
风车给一年四季都没有河流来驱动水车的所有欧洲村镇带来了福音,它也有助于人们淘汰手推磨和牛拉磨。但是,风车的成本较高,在有水车的地方,人们宁愿选择使用水车。
公元前1世纪晚期,希腊地理学家斯特拉博,在描述土耳其黑海沿岸本都国王米特拉达梯财富的一份记述中,提到了水车,“那座宫殿,还有水车,就建在卡贝拉。这里还有几座动物园,附近则是游猎场和矿山”,因此水车很可能是公元前1世纪初的产物。
最古老的水车被人们称为希腊型或挪威型水车,大概那些地方是最早普遍使用这种类型水车的地方。它与我们现在看到的水车样子不一样,它的车轴是垂直竖立的,即带动车轴转动的轮翼在水平方向上旋转。水车的下端斜着安装几片轮翼,浸入水中,靠水流的冲击力冲击轮翼旋转,带动车轴垂直运转,使连在车轴上的石磨碾碎谷物。因为车轴连在石磨上,所以需要的动力很大,因此,这种水车必须安装在水流湍急之处。
罗马建筑家维特鲁维亚从波斯人和埃及人那里受到了启发,提倡改良水车。他看到波斯人和埃及人为了从河中汲水,把车轴水平放置,而将轮翼竖直安装在车轴上,轮翼的外端装上盛水容器,用人力或畜力转动车轴,浸在水中的盛水容器就能依次汲上水来。这种水车要比以前的水车轻便得多。最初出现的是车轮下部浸于水中的下击水车,后来人们发现,如果让水从上面冲击轮翼,能产生更大的动力。可是,水是自然向低处流淌的,为此,人们开始拦河筑坝,造贮水池,再把水引到水车上,终于达到了理想的效果。公元4世纪,罗马帝国的各地都设有这种大型水车,以至带动各种工厂也到理想的水源地安营扎寨。到公元11世纪时,每个教区几乎都有水磨。磨子和碾子又被用来磨橄榄、苹果酱,轧亚麻子油或菜子油,把菘蓝属植物压制成染料,后来还用来把木炭碾碎制造火药。从16世纪到19世纪,水车是欧洲和北美最重要的原动力。
水车和风车的应用极大地促进了农业发展,当真功不可没。
从经济的角度看,世界上可以利用的风能大都集中在沿海地区和峡谷地带,譬如英国北部沿海,澳大利亚南部和西部沿海,前苏联的北极海岸和美国的沿海等地,都有丰富的风能资源。
公元644年,一个叫阿布·鲁鲁亚的制造风车的波斯匠人,因行刺哈里发乌马尔·伊本·卡图布而被捕。因此644年是风车见于文献的最早年代。
本来是为了提防自家果实被盗,却在不经意间挽救了整个农业世界的果实,堪称是——歪打正着的产物——农药波尔多液的发明19世纪的法国波尔多城是著名的葡萄盛产地。这里葡萄园众多,交通便利,商旅来往频繁,人员十分庞杂。一家邻近马路的果园,因过路人顺手摘食和偷窃,损失惨重,连年减产。园主为此十分头疼,成年累月冥思苦想,寻求防范妙策……
一天,当他用石灰水粉刷葡萄架,喷洒硫酸铜溶液,预防病虫害时,他发现蓝色的硫酸铜溶液和白色的石灰水,都有一股难闻的气味,他想,如果把它们喷到葡萄上,大概就不会有人偷摘果实了吧!他的想法实施后,个个葡萄粒都变得不蓝不白,极其难看,还夹杂着一股怪味。结果,这年他的葡萄一粒也没有丢失,获得了大丰收。
第二年,即1879年,波尔多城流行葡萄露菌病。这种病将会导致葡萄绝收。人们按照老办法施肥,撒药……但是,一户一户的葡萄还是相继发病而枯萎。
这家园主也是过着提心吊胆的日子,害怕灾祸的降临。出乎意料的是,他的葡萄不仅没有生病,反而获得了大丰收。别的园主无不为这神奇的现象感到惊诧,这位园主也被弄得糊里糊涂。为此,他把全部奇迹都归功于上帝,不时地在胸前画着十字,低声念道:“上帝啊,感谢您的恩赐,我的上帝啊”这奇迹般的消息,迅速传遍各地。法国波尔多大学植物学教授米亚卢德闻讯也匆匆赶赴波尔多城来察看葡萄园。
米亚卢德在果园仔细观察了土地、环境、水源。他想,这些也可能就是创造奇迹的因素。但在观察中却丝毫没有发现一点可疑之处。于是米亚卢德便向这家园主询问道:“您是怎样浇水,怎样剪枝,怎样打药的呢?”园主说了很久,才说出关键,“哦,我去年怕葡萄丢失,把石灰水和硫酸铜溶液一起往葡萄上喷过。”米亚卢德打断了他的话,问:“今年呢?”“今年也喷过,为了防止丢失。”“去年的收成怎样?”“既没增产,也没减产!”米亚卢德的脑子里,顿时画了一个大问号:“硫酸铜是农药,有杀虫作用。石灰水有什么作用?二者混合起来又起到了什么作用?”就这样,他带着疑问返回学校。
米亚卢德凭借科学家特有的敏感,抓住这个偶然发生的现象,他将石灰和硫酸铜按不同的比例混合,进行观察、试验,选定了防治病害的最佳方案,并找到了这种药物防止露菌病的霉菌繁殖的原因:在这种药物中,硫酸铜溶解后产生了铜离子,这种离子能够阻止露菌病霉孢子的发育……当他得出正确结论之后,制成了一批农药。
为了纪念这个发明地——波尔多城,米亚卢德为它取名为波尔多液。从此,农药家族里增添了新的一员。这种新药不仅可以防治葡萄露菌病,还可以防治马铃薯的晚疫病、梨的黑星病、苹果的褐斑病等。直到今天,波尔多液仍是人们经常使用的农药之一。
植物病害不容小视。1840年末期一种由真菌引起的马铃薯枯萎病席卷了整个爱尔兰,从1847年至1850年整整4年,马铃薯完全没有收成,造成大饥荒,爱尔兰人口从650多万骤减至灾荒后的510万人,此后人口一直不能复原。而饥荒前的两个世纪,爱尔兰人口大增,部分原因正是从南美洲引进了价格低廉、易于种植的马铃薯。