О КУЛЬТУРЕ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЛОДОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ В ФИЗИЧЕСКОЙ ТРАКТОВКЕ

О КУЛЬТУРЕ ПЛОДОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ В ФИЗИЧЕСКОЙ ТРАКТОВКЕ

(3 вариант, на конец 2011 года)

Часть 1

Светлой памяти моего первого научного руководителя,

начальника лаборатории оборонного НИИ, Владлена Викторовича Лебедева, научившего меня думать, посвящается.

Идеи физического моделирования, на базе спектрального анализа - в области пространственных частот, для антенных решеток баллистических ракет и космических станций, в создании которых я принимал участие на заре своей трудовой деятельности, под руководством В. В Лебедева, послужили основой для разработки пространственной модели плодового дерева, при помощи которой были исследованы и поняты явления, а также введены понятия, в частности «культуры» и «культурности» дерева, описанные в данной статье. (Которая является начальной, подготовительной к работе под общим названием «О физике культуры плодового дерева», в четырех частях.)

1. ВСТУПЛЕНИЕ. ЗАЧЕМ ПОТРЕБОВАЛОСЬ ВВЕДЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОНЯТИЯ «КУЛЬТУРА» ПЛОДОВОГО ДЕРЕВА?

Сад – великий учитель Жизни. Он учит думать и ставит такие вопросы перед естествоиспытателем – садоводом, ответив на которые, человек сможет разбираться в любых процессах жизни общества, понять смысл Жизни и предназначение человека, пути развития материи, приведшие к созданию человека и всей цивилизации и многое другое. Приведу лишь несколько ключевых вопросов, которые заставили меня ломать голову много лет, и ответы на которые дали мне возможность понять (относительно, конечно) садоводство и Жизнь, ее устройство.

1. Почему карликовые деревья – по мнению профессионалов и ученых – являются более продуктивными, чем рослые (обычные, на сеянцевых подвоях), хотя вроде бы они менее рослые по размерам, (маленькие) и должны бы давать меньше плодов?

2. Какие вообще плодовые деревья – прежде всего яблони – являются лучшими и более перспективными по сумме показателей – качеству плодов, урожайности, зимостойкости и пр. – сильнорослые (обычные) или карликовые?

3. Какие виды крон наиболее хороши (их множество видов): округлые объемные, уплощенные, веретенообразные, колонновидные, спуровые карликовые, приземленные «дисковидные», большие или маленькие, миникарликовые, вплоть до «плодовых прутиков» «сада-луга» и т. д.?

4. Какие схемы посадок оптимальны – например, плодовые стенки (с севера на юг или с востока на запад), какие плотности посадов в зависимости от видов и типов крон и размеров плодовых деревьев?

5. Почему угасающее в росте дерево надо сильно обрезать, да еще и сверху, уменьшая тем его размеры – хотя оно и так погибает?

6. Как противоречат друг другу такие параметры дерева одного сорта, как максимальная продуктивность и его выносливость (зимостойкость, засухоустойчивость и пр.)?

7. Почему в отдельные периоды сезонного цикла дерево надо обильно поливать (в начале июня и в конце августа, перед зимой), а в другие наоборот, нельзя этого делать (в середине лета)?

8. Почему даже умирающее растение стремится, прежде всего, отдать силы для роста – в первой полуволне сезонного развития, в концы веток и максимально вверх, тогда как ему и самому сил для жизни не остается?

9. Почему погибающее засыхающее растение стремится напоследок максимально отплодоносить, закладывая множество плодовых образований, и давая множество плодов, которые все равно не может все прокормить, так что они засыхают мелкими, недоразвитыми?

10. Почему молодое деревце - саженец сначала, в первые год-два, тянется линейно вверх, а потом элементы дерева начинают объединяться в более сложную объемную конструкцию, ветви отходить в стороны и снова отгибаться вверх, и пр.?

11. Почему дерево (и его отдельные ветки) так упорно тянется вверх, где «труднее», и, хотя в значительно меньшей степени – в концы боковых ветвей, в стороны и снова вверх, и не хочет расти вниз, даже если там есть световое место (судите по годовому приросту ветвей)? (По этой причине бесполезно прививать в нижние и направленные вниз ветви.)

12. Аналогично, почему корни, для лучшего роста, надо круче направлять вниз, для чего деревья сажают на холмы, (как, например, предлагает делать В. И. Сусов).

13. Почему одни деревья более урожайны, а другие – более выносливы, и насколько эти параметры независимы и совместимы в одном дереве?

14. Что важнее для дерева, какой параметр – интенсивность или долговечность, (а также экономичность – процесса биосинтеза и выносливость) и как они связаны (если связаны) в дереве?

15. Как интенсивность сорта связана с его размерами и формой естественной кроны, а также искусственно формируемой кроны?

16. Есть ли зависимость продуктивности и экономичности дерева от внутренних пропорций конструкции кроны и корневой системы, и какая?

18. Насколько влияют на параметры продуктивности, выносливости (и на другие параметры) дерева нарушения нормального (и регулярного) природного циклического воздействия (теплового/светового и поступлений влаги); насколько опасны для дерева погодные отклонения разных типов (резкие выбросы температур и их перепады, длительные засухи или прохлады, с дождями – в разные отрезки/фазы летнего сезона; морозы, особенно в чередовании с оттепелями, да в разные интервалы/фазы зимнего периода, и прочее).

19. Насколько выносливость (понимаемая как экономичность процесса массо-энергетического обмена) дерева зависит от стабильности внешних условий, то есть как (введенный далее в работе) параметр «устойчивость» (дерева к аномальным погодным «выбросам») связан с параметрами «экономичность» и «выносливость»?

И многие другие вопросы.

И, наконец, последним таким вопросом, о который я сильно и надолго «споткнулся», но обдумывание которого стало необыкновенно для меня продуктивно, был вопрос:

«А что такое «культура», применительно к плодовому дереву, и как ее определить количественно, показателем - для сравнения разных деревьев (и вообще культура растений, других био и физических объектов и явлений)»?

Без ответа на этот вопрос невозможно было дальше двигаться в понимании садоводства – путей его развития, особенно нашего северного, российского. И невозможно вести моделирование – основы для объективного научного количественного анализа и сравнения разных видов и сортов плодовых деревьев, их типов и форм крон и корневых систем. В частности, невозможно объективно и окончательно ответить на важнейший, в настоящее время, спорный вопрос для российского северного садоводства:

«Какие типы плодовых деревьев, их кроны и корневых систем, являются наилучшими для практического использования в современных интенсивных садах нашей северно-континентальной страны России, в различных зонах по климатическим и почвенным условиям, при продвижении с юга на север и восток?»

Этот вопрос – оценки степени «культуры» плодового дерева - «мучил» и народного гения садоводства И. В. Мичурина, который выделил и дал ряд определений «культуры» плодовых растений по практическим показателям, позволявшим их определять на ранних стадиях испытаний, еще в саженцах, когда не было плодов и урожаев – главных элементов и параметров плодового дерева, по которым определяется его «культура». Например, такие показатели, как форма листа, толстые короткие ветви, близкие расстояния между листовыми отхождениями, ограниченная сила роста и пр. (это то, что примерно соответствовало спуровым карликовым формам). Но ему, в то время, 80-100 лет назад, без современных знаний физики и возможностей компьютерного моделирования - невозможно было вводить численные методы оценки (на уровне всего дерева, а не отдельных элементов).

Замечу, что я тоже не обладаю достаточными знаниями и возможностями для составления точных количественных моделей для расчета параметра «уровень культуры», который назвал параметром «культурность»; и все, написанное в данной статье, является лишь попытками определения подходов к составлению физической модели плодового дерева, на базе которых, надеюсь, уже более грамотные специалисты – ученые агрономы, физики, программисты, возможно, в составе «команды» - смогут составить более разработанные действующие программы для расчета параметра «культурность» прямо через вводимые фотографии срезов/сечений плодового делова или его объемного портрета-голограммы в математическом описании. Тем не менее, считаю оправданным представить читателям-специалистам данную сырую работу, обсуждение и критика которой, надеюсь, послужит толчком для их размышлений в подобном направлении.

ххх

Прим. Далее идут отдельные мысли, под номерами, иногда дается название такому подразделу.

2. ОТДЕЛЬНЫЕ МЫСЛИ НА ТЕМУ «О КУЛЬТУЕ ПЛОДОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ» И СВЯЗАННЫЕ С ДАННОЙ ТЕМОЙ

1. Данная «черновая» работа представлена в виде отдельных абзацев-мыслей, написанных в разное время, несколько меняющихся по мере моего осознания и понимания вопроса – пусть для себя только – я их не исправлял, и не подводил к конечным итоговым представлениям, мыслям. Этих вариантов мыслей были десятки, и изменения одних представлений тянули другие. Поэтому прошу сразу извинение перед читателем фразой К. Маркса: «Извините за длинное письмо, не было времени написать короче». Я просто боюсь, что потом уже не соберусь дописать эту статью в исправленном виде – а мысли, изложенные в ней – это квинтэссенция всех моих знаний на данный момент, (итог на конец 2011 года) по садоводству и Жизни в целом, и мне очень дороги. Возможно, они – эти мысли (о физическом содержании «Культуры» разных объектов и процессов) – главная полезная работа, которую я сделал в своей жизни для людей, нашей страны. Ибо понять, в обобщенном физическом смысле, что такое «культура» - значит понять, куда и как движется человеческая цивилизация, не зря эти слова часто используются как синонимы.

ххх

2. В пространственно-временной обобщенной модели, описанной в данной работе, я объединил в единую модель мое понимание плодового дерева, описанной в двух частных моделях, представленных ранее: т. н. «пространственной», где связана продуктивность дерева и форма его кроны (данной в работе «Коммунистические принципы интенсивного садоводства», которая ранее называлась «Некоторые вопросы пространственного моделирования кроны плодового дерева», см. на сайте), и т. н. «временной» модели, описывающей процессы функционирования многолетнего плодового дерева в течение сезона – его функции сокодвижения; перемещения сырой, сухой массы и энергии в разных формах – потенциальной, динамической, химической между элементами дерева – корневой системой и кроной; прироста энергетической биомассы за сезон (см. на сайте работу «Волновые процессы сезонного массо-энергетического обмена в жизни плодового дерева», в первом варианте называлась «Временная модель сезонного массо-энергетического обмена в жизни плодового дерева»).

Поводом для размышлений, приведших к написанию данной работы, послужило изучение, в течение полугода, современных материалов по садоводству, полученных, прежде всего, из орловского ВНИИСПК, под научным руководством многоуважаемого Е. Н. Седова, материалов проводимых там последних конференций и мнений разных специалистов, порой противоречивых. В частности, по вопросу оптимальности использования разных уровней «карликовизации» и «культурности» плодовых конструкций и типов плодовых деревьев, в разных зонах садоводства (карликов разных уровней минимизации размеров и интенсивности роста, спуровых и колонновидных деревьев, клоновых подвоев и вставок, используемых для достижения малых размеров).

В частности, меня «поразило» стремление орловчан последних лет к переходу к деревьям ограниченных размеров на карликовой интеркалярной вставке (требующих две прививки, и, по сути, отказывающихся от прямого применения клоновых подвоев в качестве корневой системы, что стало «хитом» последних десятилетий в обсуждениях современных российских и зарубежных ученых, хотя, казалось, было уже неоспоримым фактом признание их преимущества перед сеянцевыми подвоями). Поначалу было я, как большой сторонник карликовых клоновых подвоев, увлеченный уже более двадцати лет их применением, поддержал сторону тех специалистов (например, М. Слуцкий из Беларуси), которые однозначно видели радужные перспективы за применением «однопрививочных» конструкций – для создания карликовых деревьев; мне казалось, что их широкое применение в нашей стране в северных ее регионах (на уровне начала НЧЗ, если идти с юга, от Орла и севернее, т. е. в ЦР) сдерживается только отсутствием массового производства в питомниках дешевых клоновых подвоев и их «закаленных» зимостойких вариантов (на уровне подвоев 54-118, 62-396, выдерживающих около -16 град. С промерзания земли, что важно в малоснежные зимы). Я даже написал об этих своих доводах-рассуждениях с последней статье (весны 2011 г, см. ……).

Однако, в самое последнее время, занявшись рассмотрением и изучением понятия «культура» применительно к плодовому дереву, я пришел к совершенно неожиданным для самого себя теоретическим выводам о том, что орловчане глубоко правы в том, что отказались от применения клоновых подвоев, а стали вместо них применять только «вставочные» конструкции (объясняя, правда, это лишь тем, что они более практичны, потому что обладают большей устойчивостью благодаря лучшей заякоренности разветвленной корневой системы, с большим количеством скелетных корней, сеянцевых корневых систем). [Замечу, с опережением, что этого объяснения недостаточно, и есть более глубокое объяснение: с позиций увеличения их степени культуры, достижения большей «культурности» - у объемных, равномерных в пространстве корневых сеянцевых систем, позволяющей растению более эффективно и экономично использовать массо-энергетические ресурсы (питания) бедной/разреженной окружающей почвенной среды – также, как аналогично объемная крона ресурсы воздушной среды – света, тепла и воздуха, с его необходимыми компонентами, по сравнению с линейной – колонновидной /опять же в условиях бедной, «ненасыщенной» «массо-энергетической» окружающей среды/].

Параллельно с этим «открытием» для себя я понял и еще одну важнейшую вещь, которую не учел в своих предыдущих расчетах относительной эффективности для различных видов/форм крон, которые отражал введенным коэффициентом жизненной силы Кжс, равным отношению площади листвы к массе дерева. (См. формулу 1 Абакумова, по которой получены относительные коэффициенты эффективности/жизненной силы для различных типов крон: линейной, плоской полудисковой /горизонтальной/, плоской прямоугольной /вертикальной/, объемной полусферической и цилиндрической). Т. е. я не правильно учитывал в своих расчетах степень насыщенности массо-энергетическими ресурсами окружающей среды, предполагая ее всегда «перенасыщенной» (из чего следовало, что, сколько листьев или корневых волосков не поместить в единице объема, столько же, пропорционально, и получим ресурсов – энергии в кроне или питания в почве для корней), хотя на самом деле это совсем не так, а в северной «голодной» ресурсами зоне – далеко не так. В тех своих расчетах /формы кроны/, я считал, что почва, условно, это богатый чернозем, хорошо дренированный, обеспеченный воздухом и влагой, то есть созданы идеальные условия для корневой системы; а крона вся находится только на открытом пространстве и хорошо освещается точечным (односторонним) источником света – солнцем, [не учитывая, правда, влияния рассеянного (атмосферой), переотраженного /тылового и внутреннего/ облучения части листьев (которое имеет место, например, в пасмурную погоду или при расположении дерева «в лесу», т. е. в тени других, более высоких или находящихся со стороны солнца, деревьев)].

Короче, здесь не учитывалась возможность «несогласования» по плотности размещения (в единице объема) элементов кроны или корней (листьев или всасывающих волосков) и «элементов» питания (или энергии, которую тоже условно, в модели, можно представить в качестве отдельных элементов, например – солнечных зайчиков) в окружающей среде. Поэтому у меня всегда получалось, что линейная (одномерная в идеализации модели) крона лучше, чем объемная, аналогично и для корневой системы – которая (линейная корневая система) описывает клоновый подвой, с малым количеством стержневых несимметричных корней и большой их «обволосистостью».

[Заметим, что корневую систему в тех своих расчетах - на эффективность конструкции - я не рассматривал, примерно полагая ее симметричной кроне, и использовал к ней выводы, полученные для кроны. А еще сделаем важное замечание, что именно на примере корневой системы, (потребляющей «массу» - питательных веществ, примерно равномерно распределенной в объеме почвы-земли, в условных «элементах»; а не кроны, потребляющей в основном энергию /хотя и массу тоже – углерода, азота, влаги, и даже минеральных веществ из метеоритной пыли и воздуха/ из окружающего пространства), более удобно и наглядно рассмотреть для доказательства преимущества в эффективности объемных конструкций корневых систем над линейными /вытянутыми в одном измерении/, и в уровне их большей «культуры»].

Если же поместить крону (или корневую систему) в «прореженную» среду (например, дерево, растущее в лесу, в тени редкой листвы других деревьев, где лучи света отдельные в пространстве, а не сплошные, как на открытом месте, (что, кстати, относится и для рассмотрения освещенности отдельных элементов кроны отдельного дерева - листьев, находящихся в тени других листьев); или если корни поместить в бедную почву, где отдельные элементы питания разнесены в пространстве, так что не на каждый всасывающий «волосок» их хватает, то в условиях такой «прореженной» массо-энергетической окружающей среды более эффективной окажется объемная крона (или корневая система, выхватывающая редкие, разнесенные в почвенном пространстве, элементы питания). Поскольку при меньшей внутренней массе дерева (и расходов массо-энергетических ресурсов на ее образование и поддержание, при пропорционально меньшем количестве листьев), при большей высоте дерева и его больших общих габаритах (по разным осям), обеспечивающим охват большего объема пространства для жизни и тем успех в борьбе с более «простыми» (малорослыми и «мало долголетними») окружающими растениями - функционирование дерева будет наиболее экономично и рационально. А это и есть главный показатель уровня «культуры» дерева, как сложного объекта Жизни - максимальная способность к адаптации к окружающей среде, в целях «выживания» (в пассивной форме – за счет повышения внутренней «удельной» экономичности, по пространству, /в единице пространства/, а в активной форме – за счет подавления более «слабых» /в смысле менее приспособленных, к борьбе за световое пространство/ конкурентов, типа малорослой травы и, в меньшей степени – кустов.)

Практический пример из жизни, что каждый видел в лесу – это когда тянущиеся в тени деревца – той же рябины, березы – достигая определенной высоты, вдруг не выдерживают и сгибаются, погибая. Тогда как «худенькие» деревца, но с объемной кроной - выдерживают такую разреженную световую освещенность.

Здесь происходит главный «парадокс» (данного рассмотрения оптимальной конструкции дерева, его подземной и наземной частей): по мере разрежения окружающей среды и увеличения габаритных размеров дерева (прежде всего высоты) постепенно происходит переход преимуществ от линейных крон (например, как у саженцев однолеток или колонновидных карликовых деревьев) к объемным «сложным» кронам с более высоким уровнем культуры, («культурности», организации, сложности, «резонансности», коррелированности, взаимоиндукции, синергизма - входящих элементов, «системности»). Для более точных рассуждений требуется количественный расчет и моделирование для различных условий выращивания дерева (по насыщенности массо-энергетическими элементами подземной и надземной полусфер), что я не смог (пока?) сделать, но на качественном уровне, думается, я этот вопрос, наконец, разобрал и на него (для себя, по крайней мере) ответил.

Однако, я опередил рассмотрение, приведенное далее в тексте, а сделал это в качестве «разминки мозгов» лишь для того, чтобы показать, как помогло мне изучение смысла и введение такого понятия, как «культура», а также «культурность» (как ее количественного параметра), для выяснения главного вопроса современного северного интенсивного садоводства: «об оптимальности видов деревьев и форм, типов крон и корневых систем, конструкций, размеров (степени уменьшения) для различных зон по климату и почвам».

ххх

3. Кстати, должен сказать, так хорошо совпало в этом году – в практическое подтверждение теоретического тезиса о преимуществах именно вставочных конструкций конкретно в моем саду. Почему-то многие деревья карлики – на 62-396 подвоях, лет 6-8 ми, стали плохо расти, это раз. Очень медленно – правда, в обычной небогатой огородной земле, растут саженцы двухлетки, которые к пяти годам не достигли роста человека по макушке, а некоторые «малыши» вообще застряли в росте и не растут, не успев преодолеть «юношеский» барьер среднего роста, после которого карлики начинают также достаточно уверенно себя чувствовать и неплохо расти, в нашей зоне. А в-третьих, стали накреняться и качаться, так что пришлось делать подпоры некоторым. К тому же клоновые подвои дают много поросли вокруг яблони, (паразитирующей на дереве, высасывая соки дерева), у корневой шейки, что мало приятно и требует постоянной их обрезки-стрижки. Большие полукарликовые деревья, лет по 15-ть, многие тоже накопили наклон, градусов на 10 и более, так что тоже пришлось подпирать или терпеть такую «бяку», по своей лени и потому, что исправлять уже поздно. Конечно, здесь могут быть и другие причины – наклон участка или роза ветров (наклонены на восток), а также плохо подготовленная почва в ямах (положил на дно много травы, которая не успела «перегореть» в компосте, не добавил нужного количества минералки и выщелачивающей извести, исходно бедные песчаные почвы, недостаток естественной влаги в последние годы – засухи в нашем районе и пр.). Возможно, виноват песок, что плохо держит корни. Один из местных садоводов-профессионалов, из Егорьевска, заявил, что в нашей зоне карликовые деревья на подвоях 54-118 чем-то больны, что, я думаю – просто его мудрствования (у него они в саженцах тоже плохо растут в последние годы) – просто последние годы были засушливые, а избыточным уходом по земле он свои растения не балует.

Однако, «нет дыма без огня», и я начинаю думать, все более уверенно, (сравнивая слабые рост и поведение этих карликовых деревьев на клоновых подвоях с уверенным ростом обычных сеянцевых и, в значительной мере, также полукарликовых деревьев на карликовых вставках - которых было много в моем первом поколении деревьев в саду - на тех же почвах и в прочих равных условиях моего сада) – что оптимальный компромисс всех параметров для конструкций плодовых деревьев (и в целом для природно-климатических условий нашей зоны ЦР, включая почвенные и погодные, и даже учитывая изменение климата последних лет, участившиеся длительные засухи и пр.) - лежит именно на полукарликах с интеркалярной вставкой, использующих сеянцевые подвои, рост которых ограничен вставкой; с умеренно-разреженной объемной «трехмерной» кроной (при расположении их посадок в рядах, в больших и промышленных «площадных» садах, целесообразна лишь небольшая элипсовидность, с соотношением осей примерно 2:1). Такое дерево максимально адаптировано под наши бедные почвы, (помимо лучшей заякоренности), умеренное «скудное полусеверное», в основном рассеянное, освещение, хорошо согласуется с окружающей средой и хорошо согласуется по общим биологическим свойствам яблони, относительно малотребовательной к прямому солнцу и теплу (среди плодовых культур), и потому (дерево такой конструкции) обладает наибольшей эффективностью по использованию условий окружающей среды (или, что тоже самое, в данных условиях окружающей среды).

3. О КУЛЬТУРЕ ПЛОДОВОГО ДЕРЕВА

Что такое «культура» применительно к плодовому дереву?

Понятие «культура», как уже неоднократно мною писалось прежде – отражает уровень развития (качественного, или качества) объекта, (в данном обсуждении – биообъекта «плодовое дерево»), его сложности. Однако это понятие – «культура» - настолько широко используется и многомерно, что многие им пользуются по своему усмотрению в совершенно разных областях жизни, (чаще в гуманитарных и общественных, а также в производственных, технических, сельскохозяйственных, агрономических, биологических и пр.), подразумевая разное, часто обще-расплывчатое, не глубоко задумываясь о точном конкретном смысле этой характеристики, вполне физической, заметим. Должен сознаться, что и сам до последнего времени совершенно не понимал его точного физического смысла, (в частности, применительно к плодовым деревьям), а когда начал понимать, то меня долго сбивало с толку непонимание его (параметра «культура») отличия от параметра «эффективность», определяющее интенсивность роста и развития растений (в данном случае плодовых деревьев).

ххх

4. Примечание – дополнение, для коррекции следующего варианта статьи. А.А.

Говоря о культуре – нельзя ее сводить только к качественному (сложному) развитию, обо оно только вторично, и не может быть без первичного количественного («простого»). Вместе они составляют цикл развития, где первая полуволна, положительная – отвечает за рост биоорганизма, а вторая – за его созревание, работу «на отдачу», будущим поколениям. Это в полной мере отражается в законах развития биоорганизмов – годового цикла особенно – многолетних плодовых деревьев, в частности.

К этому выводу я пришел совсем недавно - даже несколько неожиданно для самого себя, - в последние месяцы, когда понял неразрывность участия в понятии «культура» количественного и качественного начал - развития. Только тут все концы противоречий в моих рассуждениях, (по поводу понятия «культуры» плодового дерева и не только), наконец, сошлись, наступил покой и мир (умиротворение) в моей душе. [И, кстати, я с полной ясностью понял и осознал необходимость капитализма/»рынка», как первичной фазы материального (количественного) развития общества, перед переходом его на качественный путь развития - социалистический и, впоследствии, коммунистический.]

Поясню, о чем идет речь – на конкретном примере из садоводства.

В предыдущих своих работах, касающихся описания физических моделей для расчета биологической продуктивности плодовых деревьев, я ввел понятие «эффективности» кроны, как «коэффициента жизненной силы» (КСЖ) дерева с определенной кроной (размером и формой; аналогично – зеркально относительно поверхности земли, этот аппарат расчета эффективности можно использовать и для корневой системы дерева). (См. расчет относительной продуктивности, пропорциональной «КСЖ» его кроны, по «формуле 1 Абакумова»). В соответствии с теми расчетами, наиболее эффективными, по критерию относительного прироста биомассы растения, оказались линейные одномерные (простые формы) кроны минимальных размеров, с максимальной плотностью листьев, которые в несколько раз, (на один – два порядка) могли превосходить громоздкие деревья с объемной трехмерной кроной и относительно разреженными листьями. Это соответствует миникарликовым деревьям «колоннам» спурового типа, которые в настоящее время являются практическим пределом интенсивного садоводства (деревья-прутики лугового сада я не беру в расчет, как запредельные для практического садоводства, тем более северного российского).

Однако, когда я подошел к точному количественному описанию и расчету параметра «культура» плодового дерева, то с удивлением обнаружил «парадокс», что объемные кроны оказываются в других условиях – бедных, «ненасыщенных» материальных ресурсах развития (естественных и отчасти искусственно созданных) – более экономичными, а значит – более высококультурными, т. е. более качественными, сложными, «синергетически»/резонансно организованными системно (из элементов – листьев, ветвей и пр.). Поскольку были более сложными, объединявшими большее количество элементов, совместно работающих (на техническом языке у них больше «база», или «апертура» устройства – равная количеству элементов, вместе связанных «резонансно», с точностью до «фазы»).

ххх

5. Это заставило меня всерьез задуматься – а что же такое Жизнь: либо это интенсивность роста/развития материи, либо экономичность этого процесса? (Как вечный спор – какое колесо важнее – ведущее/заднее или управляющее/переднее?). И только тут я окончательно понял диалектическую противоречивость (попросту «диалектику») Жизни, заключающуюся в вечном циклическом противоборстве, с переменной победой – этих двух ее начал – процессов роста (количественного, «простого» развития, «элементарного», /за счет увеличения элемента/ - на начальном этапе) и развития (полноценного качественного, сложного, уже «системного», на конечном/заключительном этапе жизненного цикла). Процесс роста можно уподобить процессу расширения (Жизни) по захвату новых пространств («время разбрасывать камни», по евангелию), а процесс развития - периоду созревания, сжатия в пространстве ради увеличения экономичности угасающего/стареющего биообъекта и отдачи накопленной переработанной «культурной» биомассы /т. н. «энергетической массы», мое определение, А.А./ - («время собирать камни»).

В моей примитивной «колебательной» модели сезонного функционирования плодового дерева первая фаза – роста – отражена первым, положительным полупериодом синусоиды, соответствующим восходящей волне потока соков, в начале – первой половине - сезона, а вторая фаза – созревания, отражает второй (конечный) интервал жизненного цикла, соответствующий отрицательной полуволне сезонного периода колебания (нисходящая волна сокодвижения, в конце сезона – во второй его половине). (См. мою работу «Волновые процессы сезонного массо-энергетического обмена в жизни плодового дерева»). Так происходит постоянный ежегодный (иногда говорят - сезонный) переход «количества в качество» и обратно, в процессе многолетней жизни сложных биообъектов (кстати, коэффициент сложности, отражаемый в технике и физике параметром «добротность», и будет примерно равен количеству лет жизни биообъекта, того же плодового дерева).

Приложение - добавление 2.

6. Т. о. понятие «культура» складывается из двух сторон (характеристик): максимальной количественной, определяемой максимальной амплитудой положительной первой полуволны развития, которая отвечает за ее – культуры - величину (например, максимальный прирост зеленых тканей, в частности, длины веток, с учетом их суммарной площади листьев, в первой половине летнего сезона), а вторая «сторона культуры», ее характеристика - отражает максимальную эффективность функционирования биообъекта, во втором полупериоде его жизненного цикла (например, если годового, то во второй половине летнего сезона), и определяется максимальной амплитудой обратной – «отливной» волны сокодвижения; при этом измеряется в точке минимума активности обменного процесса (в середине лета, при Т/2), соответствующей максимальной глубине «провала» функции жизненной активности за сезон (относительно средней или максимальной своей величины в этом интервале).

Таким образом, общая культура будет определяться отношением эффективного значения напряжения на емкости (аналог осмотического давления в клетках, наиболее интересно и важно - на концах веток и корней, поскольку здесь они достигают своего максимального значения), равного корню квадратному из амплитудного значения напряжения на емкости, (именно оно может определять на практике), к величине напряжения потерь [корня квадратного от мощности потерь, не участвующей в колебательном процессе, отражающей «утечку» энергии, идущей на непроизводительные расходы - при функционировании всего био устройства, типа расходов на транспортировку питательных веществ в организме, а также на создание и поддержание необходимых запасов питательных веществ на будущее, в том числе непредвиденные стрессовые ситуации, типа переохлаждения при морозах или пересушивания при засухах (это «жир» растения, или его водный – по основной массе - запас, с растворенными в нем питательными веществами); плюс расходы на плодоношение (отдачу будущим поколения, для продолжения вида, что для самого дерева является «потерями», непроизводительными - для его колебательного процесса функционирования)]. Общая мощность потерь отражается в минимальной активной мощности обменного процесса, в моменты «покоя» дерева (при Т/2, в середине лета), когда реактивные мощности компенсируются и равны в сумме нулю, так что остаток активной энергии обменного процесса (Рмин в модели) в этот момент как раз и проявляется в этот момент.

ххх

7. Вообще, надо заметить, что параметр «культура» может характеризовать как фазу в процессе жизни одного биообъекта (будь то дерево, человек и пр.), т. е. изменяющееся состояние во времени, так и свойства/состояния разных аналогичных объектов (как уровень их качества, или сложности), т. е. переменные (отличные по месту расположения) в пространстве (т. к. объекты расположены в разных местах пространства).

ххх

8. Примечание-дополнение. Например, можно сравнивать по уровню «мгновенной» культуры молодых и старых людей, находящихся на разных фазах полного жизненного цикла. /В отличие от сезонного-годового цикла, рассмотренного выше для плодовых деревьев. Дело в том, что для людей, как более сложный биоорганизмов, чем многолетние растения – деревья, нет столь выраженной сезонной-годовой цикличности – хотя определенная и весьма сильная она все же есть, (не зря же говорят о весенней влюбленности), но это дело тонкое и тема отдельного разговора, здесь я плохо разбираюсь – пусть скажут медики. Поэтому в данном примере, для иллюстрации цикличности, используется полная жизненная цикличность (один период), что тоже очень интересно. [Кстати, именно она участвует во влиянии на цикличность общественных процессов, что еще пытался доказать наш известный соотечественник, физиолог Чижевский, «люстру» которого - для ионизации воздуха - все знают. И которую (цикличность) я тоже пытаюсь использовать при создании своих моделей функционирования общества для его объяснения. /См. мои политические работы./].

Так вот, если сравнивать по уровню интегральной (общей) культуры молодых и старых людей, (опять же в разных временных – возрастных окнах тех и других, одних начиная от детства и кончая серединой жизни, а других – от середины жизни, начала полупериода зрелости – до его конца, совпадающего со смертью человека), то можно констатировать, что она может быть больше и у тех, и у других, в зависимости от вклада двух вышеназванных ее (культурны) компонент, поскольку они принципиально разные по уровню участия: у молодых выше количественная сторона (культуры), но ниже качественная, а у старых – наоборот.

Вот откуда пословица: «Если бы молодость знала, если бы старость могла». Знание (и опыт) нужно для большей концентрации усилий в полезном направлении, а сила молодости – для эффективности действия в выбранном направлении. Важнее, однако, правильно выбранное направление движения, чем его скорость (пример – разумное, правильное поведение заблудившегося человека). Поэтому чаще по общей культуре перевешивает старость – кроме глубокой, разумеется (поскольку пожилой человек очень бережно и избирательно расходует свои силы и время, только на добрые дела – как правило. /Подробнее эту тему я обсуждаю в другом месте/. Возьмите для примера многоуважаемого Человека, с большой буквы, доктора Л. Рошаля, детского хирурга и миротворца; или просто любую старушку, из последних сил поддерживающую очаг жизни около своего домика в заброшенной государством глухой деревне, с многочисленными «курями», кошками, козами, птичками и даже мышками, огородиком-садиком…, и даже пропащими пьяницами, которым дают подработать на еду и не дают совсем пропасть.

(Только написал, и вспомнил, что месяц назад один такой пьющий горемыка, бывший тракторист Василий О., - которого так спасала бабушка соседка, всю «катастройку», лет почти 20, как распался наш совхоз, по планам мерзавца Лужкова, выполнившего угрозу развалить подмосковное сельское хозяйство; - который потерял семью, жену красавицу, трех детей, квартиру городскую от родителей – удавился с тоски, «надоело так жить, я так жить не хочу», успел сказать не за долго до этого. А был полностью здоров, как показало вскрытие, крепок на зависть и даже красив, напоминал румяного бубнового валета на картах. И всего-то 51 год был мужику… Нам он помог раскорчевать часть деревьев сада, за последний год. Пусть попадет в «рай» - еще одна жертва капиталистической контрреволюции, светлая ему память.)

ххх

9. Рассматривая «культуру» как фазу процесса, (в моей примитивной однопериодной колебательной модели дерева, описывающей его работу в течение одного сезона/года), надо отметить, что ее уровень (параметр «уровень культуры» Ук) характеризуется отношением максимальной интенсивности обменных процессов роста, (Р инт. макс)., в фазе ¼ Т (пик «вдоха», когда организм усиленно насыщается кислородом и усиливаются обменные процессы усвоения и роста тканей, «набухания»), или в фазе ¾ Т, (пик выдоха – максимальная интенсивность обменных процессов с обратным знаком); к минимальной величине энергии в активной форме, имеющей место в моменты Т/2 (середина лета) и Т (зима), (точки «покоя» в колебательной системе «дерево»); и зависит, в первую очередь – от знаменателя этой дроби. Поскольку, как наблюдается обычно в большинстве «культурных» систем, объектов – величина максимума функции схожих объектов отличается обычно мало, в пределах от долей до нескольких раз, от силы, и то очень редко (с малой вероятностью), тогда как уровень минимальной величины функции может различаться на несколько порядков! Именно он - в первую очередь - определяет величину параметра «добротность» - колебательного контура в радиосистемах или уровень культуры в других объектах: живой природы (дерево и пр.) или искусственного происхождения (типа технических систем).

ххх (Прим. от 24 декабря 2011 г. В моменты Т/2 или Т имеет место минимум динамической энергии и максимум потенциальной, когда вся колебательная энергия в системе находится в потенциальной – неподвижной, статической форме, а минимальная, присутствующая все же в этом момент энергия/мощность есть «паразитная» энергия «утечки», находящаяся в «активной» (в смысле не «реактивной», внутренней циркулирующей, колебательной) форме, т. е. шумовой, тепловой, которая либо рассеиваемой непродуктивно в окружающую среду (как побочные отходы от работы процессов дерева по самоподдержанию, в виде тепловой энергии или отработанной массы – листвы, отсыхающей древесины), либо отдается на внешнюю «полезную» нагрузку – такую как плодоношение (но для самого дерева это тоже потери, хотя плодоношение и есть его главное предназначение для всей природы в целом).

4. Примеры из техники и биологии.

10. Современные плоские панели дисплеев для телевизоров, разных фирм, отличаются по яркости – характеризующей максимум функции – всего в полтора-два раза, тогда как по минимальной яркости (соответствующей уровню черного) они могут отличаться в десятки, сотни и даже тысячи раз. Поэтому их уровень контрастности, характеризующий в первую очередь их уровень качества, или технической «культуры», будет определяться, в основном, именно минимальной яркостью, или интенсивностью полезной функции, в данном случае. В частности, по этому параметру намного впереди находятся плазменные панели, перед жидкокристаллическими (при честном сравнении по статической контрастности – «динамическая» - это хитрый обман заинтересованных производителей).

Однако, наиболее ярко это проявляется у самых сложных в природе биообъектов – у людей. Так, по производительности большинство людей – 95%, укладываются в окно 3 раза, тогда как в потреблении – в капиталистическом, «рыночном» обществе - различаются во многие тысячи раз. Отсюда их коэффициент полезности, или «культуры» - может различаться тоже на много порядков.

Уровень физической культуры человека характеризуется его пиковыми достижениями к минимальному расслаблению (потреблению) в период отдыха; или, что количественно то же, отношением длительности периода накопления сил к краткой длительности импульса пиковой мощности; т. е. характеризуется его способностью к предельной концентрации сил.

Здесь физически очень близка аналогия из антенной техники. Так, уровень физической и общей культуры человека определяется, как коэффициент усиления антенны, который равен произведению КНД и КПД. КНД – это параметр антенны, показывающий, во сколько раз антенна способна проявить избирательность по пространству по сравнению с абсолютно ненаправленной, или в изотропной по всем направлениям. КПД – параметр, характеризующий внутренние омические потери.

Аналогично человек способен выбирать правильно задачу: способность самоуправления, сила «ума» - это аналог КНД, а уровень его физической культуры, степень использования физиологических возможностей организма – аналог КПД. У старых /зрелых/ преимущество по КНД, у молодых – по КПД, т. к. организм у них работает экономичнее (сосуды просторнее, не заросли склерозными бляшками, поперечные мышцы, их растягивающие, расширяющие – сильнее, и потому у их организма меньше «сопротивление потерь» - в электротехнических терминах).

***

Конец части 1 данной работы («О КУЛЬТУРЕ ПЛОДОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ В ФИЗИЧЕСКОЙ ТРАКТОВКЕ»), продолжение в ее части 2 под тем же названием, и в частях 3 и 4 под названием «КУЛЬТУРНОСТЬ – МЕРА ПОЛЕЗНОСТИ ДЛЯ ЖИЗНИ»

***

С уважением и благодарностью за долготерпение Читателю.

Абакумов Александр Петрович д. Тельма ноябрь 2011 г, апрель 2012 г

д. т. 8 499 200 58 44 моб. т. 8 499 722 60 97 моб. т. 8 916 018 05 41

См. наши сайты:

meshera.my1.ru садоводство

www.abak47.narod.ru садоводство, публицистика, техника

www.sad47.ucoz.ru -//-

conception.my1.ru философия, публицистика, размышления

адреса электронной почты: abak47&narod.ru abak4713&mail.ru