Пермакультура и ТРИЗ

permakultura-i-triz

В современном обществе существует стойкий стереотип, что занятие сельским хозяйством – это тяжелый физический труд. С этим трудно не согласится. Но нельзя ли заставить силы Природы работать на человека и превратить тяжелую физическую работу в захватывающий творческий процесс познания Природы?

Как раз этим и занимается пермакультура (от англ. permanent agriculture — «долговременное сельское хозяйство») — система взглядов на проектирование окружающего человека пространства, а также система ведения сельского хозяйства. Цель пермакультуры – разработка систем, которые являются целесообразными с экологической точки зрения и одновременно экономически жизнеспособными. Эти системы должны обеспечивать сами себя, не опустошать и не загрязнять окружающую среду и, как следствие этого, оставаться устойчивыми в течение долгого времени.

Пермакультура использует присущие свойства растений и животных, комбинируя их с естественными особенностями рельефа, а также с сооружениями для удовлетворения потребностей людей как в городе, так и в деревне, при использовании минимальной площади. Наиболее известными практиками пермакультуры являются австрийский фермер Зепп Хольцер, японский фермер и философ Масанобу Фукуока и австралийский ученый, пропагандист пермакультуры Билл Моллисон.

Принципы пермакультуры

Основными принципами пермакультуры являются [1]:

1) Относительное расположение. При расположении элементов системы необходимо учитывать, что потребности одного элемента должны обеспечиваться другими элементами системы, и наоборот — производимое одним элементом должно использоваться другими элементами системы.

2) Каждый элемент осуществляет множество функций. Например, пруд может использоваться для ирригации, обеспечения скота водой, для аквакультур, а также в целях пожарной безопасности, ко всему прочему он является средой обитания для водоплавающих птиц и рыб, выполняя при этом функцию светового отражателя.

3) Каждая важная функция осуществляется за счет многих элементов. Например, для обеспечения пожарной безопасности в пространство поместья включаются несколько элементов: пруд, подъездная дорога, огнестойкие виды деревьев, из которых устроена изгородь. Вода собирается несколькими способами, начиная от запруд и резервуаров и заканчивая устройством специальных траншей-водосборников, а также путем применения особых приемов вспашки для подъема уровня грунтовых вод.

4) Эффективное энергопланирование. Элементы размещаются в зависимости от интенсивности использования (зоны), с целью контроля над внешними энергиями (сектора), а также с учетом эффективного направления потока энергии (склоны или возвышенности). Так, элементы, которые необходимо посещать ежедневно: теплица, курятник, огород, должны быть помещены вблизи дома, тогда как места, которые не нуждаются в таком внимании: сад, пастбище, участок леса, можно разместить на некотором расстоянии.

Все естественные виды энергии, такие как: свет, ветер, дождь, огонь, вода приходят извне нашей системы и проходят сквозь нее. Для облегчения задачи использования этой энергии составляется секторная диаграмма участка, в которой указываются направления: потенциального возникновения пожаров, холодных, горячих, сильных или пыльных ветров, зимнего и летнего солнца и т.д.

5) Использование биологических ресурсов. Например, вместо азотных удобрений используются навоз и бобовые культуры; гуси и стелющиеся травы вместо косилок; биологические способы борьбы с вредителями вместо пестицидов; куры и свиньи вместо культиваторов, механического уничтожения сорняков и искусственных удобрений.

6) Замкнутый энергоцикл. Остановка утечки энергии и питательных веществ за пределы конкретного места и придание процессу циклического характера, чтобы, например, кухонные отбросы были использованы для компоста, навоз служил бы удобрением или источником биогаза, вода, которая была уже использована в доме, затем употреблялась для полива, опавшая листва сгребалась бы вокруг деревьев и служила мульчей.

7) Использование и активизация механизмов естественной смены видов с целью улучшения почвенных и других условий. Естественные экосистемы развиваются и изменяются с течением времени. Каждая предшествующая ступень создает подходящие условия для последующей. Например, растения-пионеры устанавливают азотный баланс, разрыхляют плотную почву, уменьшают содержание соли в земле, укрепляют склоны, абсорбируют излишнюю влагу и обеспечивают тень. Такие растения колонизируют новую среду обитания, изменяя внешние условия в более благоприятную сторону и подготавливая территорию для тех видов, которые придут позднее.

В современном сельском хозяйстве высота растительных посадок удерживается на уровне трав и сорняков для чего проводится срезание, прополка, удобрение, то есть система насильно удерживается от эволюции путем подавления механизмов естественной смены видов, что в результате влечет за собой значительные затраты как труда, так и энергии. Поэтому гораздо более целесообразно активизировать этот естественный процесс и направить его в нужное русло, что позволит пройти необходимые ступени развития в значительно более короткий срок.

8) Применение разнообразия видов для того, чтобы система была более продуктивной и в ней присутствовало взаимодействие компонентов. Переход от монокультурных посадок к смешанным. Несмотря на тот факт, что производимое монокультурной системой количество продукта будет, возможно, больше, нежели количество продукта, производимого каким-либо одним видом в системе пермакультуры, все же общая сумма производимого будет большей именно в смешанной системе. В первом случае гектар земли, засеянный овощными культурами, будет приносить в виде урожая только одни овощи в течение целого года. Во втором случае овощи являются только малой частью производимого системой, куда входят также орехи, фрукты, масло, древесина, домашние птицы, рыба, семена, дрова и животный белок. Следуя таким принципам хозяйствования, каждая отдельная семья может обеспечить свои потребности в пище и материалах.

9) Кромочный эффект. Кромкой называется промежуточное пространство, находящееся между двумя различными средами. Это, например, граница между водой и воздухом. Это береговая линия между сушей и водой. Это область между степью и лесом. Продуктивность на границе между двумя различными средами (суша-вода, лес-степь, устье реки-море, поле-сад) увеличивается, благодаря тому, что здесь задействованы ресурсы обоих экосистем.

Использование ТРИЗ в пермакультуре

Дополним принципы пермакультуры приемами и методами из теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) [2], которая была разработана инженером-изобретателем Г.С. Альтшуллером. В ее основе лежат эвристические приемы и методы, призванные уйти от малоэффективного метода проб и ошибок (перебора всех возможных вариантов).

Проанализировав и сопоставив между собой десятки тысяч патентов на технические изобретения, Г.С. Альтшуллер пришел к фундаментальному выводу, который был положен в основу ТРИЗ: существуют объективные законы развития технических систем, эти законы можно познать и использовать для сознательного решения изобретательских задач без перебора вариантов.

Под технической системой понимается совокупность взаимосвязанных элементов, обладающая свойствами, не сводящимися к свойствам отдельных элементов, то есть обладающая свойством эмерджентности и предназначенная для выполнения определенных полезных функций. Например, болт (винт плюс гайка) обладает свойствами зажимать и удерживать детали, но этого свойства нет у отдельно взятых гайки и болта.

Знание законов развития технических систем позволяет управлять творческим процессом и сразу выходить на сильные решения. Остановимся на самом значимом законе: развитие технических систем происходит в направлении повышения степени их идеальности (с точки зрения выполняемой полезной функции), при этом важно отметить, что развитие технических систем идет через выявление и разрешение противоречий.

Повышение степени идеальности – это стремление к уменьшению материальности технической системы, которое проявляется, например, в снижении относительной толщины стен и перекрытий зданий, использовании полупустых конструкций и пеноматериалов. Но как знание этих законов можно применить к пермакультуре? Оказывается, самым прямым образом.

ТРИЗ оперирует прежде всего категориями мышления, например: «Пространство» и «Время», «Поле» и «Вещество», но категории мышления – это универсальные понятия и поэтому их можно применять в любой области человеческой деятельности. При этом экосистемы, сообщества (биотопы) и биологические организмы с точки зрения ТРИЗ можно рассматривать как сложные и многофункциональные системы, также имеющие полезные функции.

Таким образом, экосистему, в которой живет человек и организацией пространства которой он занимается, можно определить как систему с главной полезной функцией обеспечения человека всем необходимым. Эта система состоит из подсистем: прудов, ветролома, живой изгороди, сада, огорода, дома и т.д., каждая со своей полезной функцией, и которые, в свою очередь, также раскладываются на более мелкие подсистемы.

Повышение степени идеальности (эффективности) всей системы означает: повышение ее устойчивости, независимости от внешних факторов, обеспечение человека более качественной продукцией, и, как это ни парадоксально, уменьшение времени, необходимое для осуществления контроля над ней. Итак, основная цель пермакультуры в контексте ТРИЗ – это повышение идеальности экосистемы, в которой живет человек (с точки зрения обеспечения человека всем необходимым), и эта цель достигается за счет разрешения противоречий, тормозящих развитие экосистемы, в рамках экологической этики.

Пример повышения идеальности экосистемы

В качестве примера повышения идеальности экосистемы через разрешение противоречий рассмотрим создание нового элемента этой системы, а именно, высоких холмистых гряд по методу Зеппа Хольцера, представляющих собой гряды высотой около полутора метров и шириной около двух метров [3, 4, 5]. Главная полезная функция высокой холмистой гряды – это создание и поддержка микроклимата для улучшения условий роста растений на малой площади, что увеличивает эффективность всей экосистемы в целом.

permakultura-i-triz

Высокие холмистые гряды по методу Хольцера. Схема устройства.

 

Рассмотрим противоречия, которые разрешаются при создании высокой холмистой гряды:

      • Гряда должна занимать малую площадь на участке для экономии места и должна занимать большую площадь для увеличения эффективности. Противоречие разрешается в пространстве за счет холмистой формы гряды. При этом необходимо отметить, что для тяжелых типов почв необходимо делать гряду более крутой и укрепленной для предотвращения излишнего проседания и уплотнения почвы, что может привести к закисанию почвы и нежелательному гниению органики внутри гряды без доступа кислорода.
      • Почва в гряде должна хорошо прогреваться, чтобы создать условия для раннего прорастания семян и не может хорошо прогреваться, так как нет источников тепла. Это противоречие разрешается за счет холмистой формы гряды, за счет этого улучшается прогрев солнцем, а также за счет внесения полезного вещества – органических остатков, которые в процессе разложения выделяют тепло (используется биологический эффект).
      • Почва в гряде должна хорошо проветриваться, чтобы не закиснуть от застоявшейся воды и должна быть влажной, чтобы поддерживался микроклимат. Это противоречие разрешается за счет внесения в основание гряды «полезного вещества»: целых стволов деревьев, кустарников, которые в процессе набухания и усадки создают движение и рыхлят почву, и за счет этого эффекта почва вентилируется и обогащается кислородом. Одновременно стволы деревьев выступают как накопители влаги, которые постепенно отдают ее при засухе. На поверхности гряды эти противоречивые требования разрешаются через внесение другого полезного вещества – мульчи, которая поддерживает стабильный уровень влажности. Также проветривание будет эффективнее, если расположить гряду перпендикулярно основному направлению ветра.
      • Все растения одновременно должны чувствовать себя комфортно и не могут одновременно чувствовать себя комфортно, так как у растений разные требования к условиям, часто противоположные. Это противоречие разрешается в пространстве за счет высадки разных растений в соответствующих микроклиматических зонах гряды. Зепп Хольцер рекомендует сажать растения ярусами: в основании гряды сажают тыквы, подсолнух, высокую капусту, фасоль, горох; в середине — петрушку, морковь, кабачки; повыше — нежные овощи: салат, редис, огурцы, помидоры, они будут под защитой вьющихся; наверху — засухоустойчивые растения.
permakultura-i-triz

Высокие холмистые гряды по методу Зеппа Хольцера

permakultura-i-triz

Высокие холмистые гряды по методу Зеппа Хольцера

permakultura-i-triz

Высокие холмистые гряды по методу Зеппа Хольцера

 

Как мы видим, при создании высокой холмистой гряды, точно также как и при создании технической системы, имеет место разрешение противоречий. Это говорит о том, что в пермакультуре мы можем использовать весь богатый методический аппарат ТРИЗ, но с ограничениями, накладываемыми экологической этикой.

Приведем цитату Зеппа Хольцера, еще раз подчеркивающую творческий подход при создании гряд: «Строительство высоких гряд — это широкое поле экспериментов и интересных открытий. Единого шаблона здесь нет, так как необходимо учитывать местные условия: климат, почву, рельеф и т.д. Важным условием можно считать то, чтобы урожай с гряд было легко собирать. То есть до каждой точки гряды вы должны легко дотягиваться руками. Если гряда высокая — можно на её склонах построить террасы. Хорошо располагать подобные гряды рядом, например, попарно. Такое расположение умножает преимущества высоких гряд, так как формируется более устойчивый к внешним воздействиям микроклимат».

Рассмотрим несколько приемов решения задач, применяемых в ТРИЗ, которые на интуитивном уровне используются практиками пермакультуры. Так, например, Зепп Хольцер использует прием «эмпатия», который заключается в следующем: для лучшего понимания растения или животного необходимо представить себя на их месте и почувствовать в каких условиях им будет более комфортно.

Также в своих книгах он неоднократно писал, что если что-то не получается, то не надо бояться экспериментировать и иногда нужно попробовать сделать прямо противоположное — прием: «Сделай наоборот». Например, отказ от повсеместно практикуемой обрезки плодовых деревьев привел к положительному эффекту: ветки деревьев перестали ломаться под тяжестью урожая и снега, так как теперь они могли опираться на землю и пружинить.

Важным с точки зрения ТРИЗ является умение пользоваться т.н. вещественно-полевыми ресурсами (ВПР), особенно даровыми, например, водой, ветром, солнечным излучением и т.д. Это позволяет повысить эффективность системы, приближает ее к идеальной. Для этого их сначала нужно выявить, затем понять, где они могут быть использованы и, если не получается использовать их сразу, – мобилизовать.

В пермакультуре использованию ВПР соответствуют принципы эффективного энергопланирования и замкнутого энергоцикла. Например, солнце нагревает землю в течение дня, но как использовать (мобилизовать) этот ресурс ночью? Вносим полезное вещество – камни, которые нагреваются днем и отдают тепло земле ночью. Органические отходы – это тоже ресурс, которые при перегнивании (мобилизации) дают гумус.

Иногда необходимо вредные воздействия свести к минимуму или еще лучше преобразовать в полезные. Например, для регулирования численности т.н. вредителей высаживаем рядом с грядками цветущие растения c маленькими цветами, такие как: укроп, тмин, фенхель, бархатцы, фацелия, гречиха, подсолнечник, тысячелистник, белый клевер и др., и привлекаем таким образом хищных насекомых, так как, у них, как правило, нет длинных хоботков. Также вредителей отпугивают высаженные среди овощей пряно-ароматические растения.

А вредное воздействие – мошкару, слепней, оводов — можно преобразовать в полезное, используя их в качестве корма для рыбы, для этого их необходимо привлечь к поверхности пруда при помощи запаха или световых ловушек.

Литература:

1. Билл Моллисон, Рени Мия Слей. Введение в пермакультуру./ 2004. — стр.10
2. ru.wikipedia.org/wiki/Теория_решения_изобретательских_задач
3. Зепп Хольцер. Аграрий – революционер./ Орел: С. В. Зенина, 2008. — стр.136-137
4. Зепп Хольцер. Пермакультура Зеппа Хольцера. Практическое применение для сада, огорода и сельского хозяйства. Часть 1./ Орел: С. В. Зенина, 2009. — стр.63-75.
5. Высокая гряда по методу Зеппа Хольцера. — http://plodorodie.su/novaya-statya-vysokaya-gryada-po-metodu-zeppa-xolcera
6. Коммерческий проект в родовом поместье Карабинских. Наша страна урожая в Карелии — итоговый фоторепортаж. — http://www.liveinternet.ru/users/karabinskiy/post177350835

 

Автор: Александр Подоплелов

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *