Рис. 12. Орошение с помощью шадуфа в Египте. Из гробницы в Фивах, 1500 г. до н. э.

Дамба для удержания воды – один из самых ранних сохранившихся крупных строительных объектов человека. В сирийской долине Оронт есть каменная дамба длиной 2 километра, построенная примерно в 1300 году до н. э.; ассирийская плотина выше Ниневии сохранилась до сих пор на высоту почти 3 метра. Имеются бесчисленные остатки резервуаров с песчано-цементным покрытием и каменных цистерн для хранения воды, в том числе цистерн, выдолбленных в скале для уменьшения испарения, не говоря уже о следах обширных инженерных сооружений вроде акведуков и подземных трубопроводов из камня или запеченной глины, которые подавали воду в города, часто весьма отдаленные.

В Египте и Месопотамии основной проблемой поселения в долинах больших рек стало орошение. Ежегодный подъем Нила с июля по сентябрь был событием точным и имел такое первостепенное значение, что требовались соответствующие расчеты времени паводка и уровня воды в реке, чем занимались жрецы. Говорят, легендарный первый фараон Менес приказал построить на Ниле дамбу; однако точно неизвестно, когда человек впервые удержал живительные воды барьером из камня и грязи. Пахотную землю долины делили на прямоугольные бассейны площадью тысяча – 40 тысяч акров, которые получали воду из системы ежегодно затопляемых искусственных каналов. Каждый из них в свою очередь затапливался на глубину 2 метра, вода стояла в нем в течение месяца или более, насыщая почву, после чего излишки воды сливались на нижележащую территорию, а с нее вода в конце концов возвращалась в Нил. Территории, на которые паводковые воды не попадали естественным путем, насыщались водой из каналов.

Тигр и Евфрат требовали иного отношения. Паводки на них были опасными и нерегулярными; Тигр выходил из берегов раньше Евфрата, что удваивало объем паводковой воды и уменьшало время схождения паводка; обе реки несли в пять раз больше отложений в сравнении с Нилом, забивая каналы. Кроме того, паводок заканчивался в начале жаркого сезона, поэтому почва недостаточно увлажнялась, в отличие от почвы долины Нила.

Крупные каналы прорезали нижние долины Тигра и Евфрата, самый известный из которых – Нарван, шириной 120 метров и длиной более 300 километров. Из них вода поступала через подпитывающие каналы в сеть небольших каналов и ирригационные канавы, откуда струйка воды текла на конкретный участок. Чтобы орошение не прерывалось, уровень воды в главном канале поддерживали немного выше общего уровня земли, а скорость потока в нем регулировали так, чтобы он не размывал берега и не заиливал канал. В начале каналов находились большие кирпичные заграждения и речные плотины. Для укрепления берегового аллювиального грунта кирпичом и тростниковыми матами (основное требование для огромной оросительной системы) привлекалось много рабочих с кирками и лопатами. Сельская местность процветала, когда сильный правитель вроде Хаммурапи заставлял каждый регион проводить подобные работы и издавал законы, требующие тщательного соблюдения ирригационных прав, от которых зависело состояние земельной собственности: Геродот писал, что вавилонский земледелец обычно получал 200-кратный, а иногда 300-кратный урожай зерновых. Однако система водоснабжения, столь сложная и необходимая, была очень уязвимой: по сведениям, земля Двуречья до сих пор не оправилась после разрушений каналов во время монгольского нашествия в XIII–XIV веках.

Сельское хозяйство Месопотамии и Египта зависело от системы орошения: регулируемые реки поставляли необходимую влагу и приносили плодородную почву. Римляне практиковали обширное орошение в Алжире; позже арабы делали то же самое в Испании и на Сицилии, где возделывали рис, хлопок и сахарный тростник. Но земли Средиземноморья, а тем более тяжелые почвы Северной Европы требовали иных методов земледелия.

В Греции и Италии преобладают легкие почвы, быстрые реки и климат, сочетающий летнюю засуху и короткие, но интенсивные зимние дожди, как правило вымывающие из почвы необходимые питательные вещества. Земли под животноводство не хватало, поэтому удобрить всю почву навозом не удавалось. Средняя урожайность во времена Древнего Рима была не выше четырехкратной, и для получения такого урожая землю оставляли под паром раз в два года и усиленно размалывали перед посевом. Если удавалось нанять рабочих, то землю перекапывали и по крайней мере трижды вспахивали – последовательно, с расположением борозд под прямым углом друг к другу, а иногда по диагонали. Подобный метод подготовки почвы удваивал объем влаги, сохраняемой в засушливые летние месяцы.

У греков и римлян был легкий плуг (рис. 13), состоящий из шеста, к которому привязывали животных; изогнутой балки, соединяющей шест с лемехом, горизонтально лежащим на земле; и ручки, закрепленной на сохе, чтобы управлять плугом. Уязвимой частью плуга был лемех, который разрезал землю и шел вдоль борозды. Обычно его вырезали из дуба, а по бокам в отверстия в древесине вставлялась галька. Но прежде всего следовало защитить режущий край лемеха жестким материалом. Египтяне для этих целей использовали кремень, а не медь или бронзу; самые ранние железные лемехи находили в Палестине, они относятся к концу 2-го тысячелетия до н. э. Удивительно, но, хотя у эллинов не было железных лемехов, их широко применяли римляне. Римские лемехи имели как втульчатую, так и менее распространенную остроконечную форму; они появились в Британии до Цезаря.

Рис. 13. Греческий плуг. С чаши VI в. до н. э.

Расширение Римской империи совпало с пиком развития сельского хозяйства Древнего Средиземноморья, где передовые методы земледелия и лучшие орудия сначала применялись в крупных рабовладельческих поместьях, а впоследствии во всей империи. Передовые методы требовали особого внимания к дренажу: следовало контролировать вымывание ценных веществ из почвы в сезон дождей и чаще вспахивать такие болотистые районы, как Кампанья или долина реки По. Римляне сумели организовать дренаж в заболоченных районах на северных территориях (Голландия и Восточная Англия), где основной проблемой было не водосбережение из-за малого количества осадков, а обильные и нерегулярные дожди. Однако принцип вспахивания земли отличался от принятого в Средиземноморье.

На севере перекапывание почвы могло навредить; правило обработки земли лаконично определил Джеймс Смолл в 1784 году: «срезать пласт земли, сдвинуть его в сторону и перевернуть». Римские плуги иногда оснащались выступающими земляными упорами, которые толкали разрыхленный дерн в сторону, или большим железным резаком клиновидной формы, делавшим в земле вертикальный разрез. Некоторые находки в Северной Европе позволяют предположить, что тяжелый плуг изобрели именно на севере для обработки тяжелых почв, например бельги, которые разбивали поля на месте вырубленного первобытного леса. Характерные особенности плуга: тяжелая квадратная рама с плужным грядилем сверху и лемехом внизу, к которому сзади присоединялась стойка, а сразу за стойкой – скоба. В спорном отрывке из Плиния утверждается, что пару колес для поддержания требуемой глубины хода лемеха впервые применили в стране к югу от верхнего Дуная, а при жизни Плиния использовали в Цизальпинской Галлии. Но колесный плуг использовали редко даже тысячелетие спустя, ибо почвы на месте вырубленных лесов были тяжелыми и глинистыми; он так и не вытеснил балансирный плуг: в 1523 году Фитцгерберт говорил о дороговизне «плугов с колесами». В XI веке очередным нововведением в Европе стало устройство, которое китайцы применяли в усовершенствованном виде 2 тысячи лет назад. Речь идет об изогнутом деревянном отвале плуга (рис. 14), применявшемся для опрокидывания нарезанного дерна, который часто оказывался слишком тяжелым, и пахарь не мог перевернуть его руками. Форма отвала плуга значительно варьировалась в зависимости от типа почвы и вида растений, которые предстояло посеять.