Как уже говорилось выше, паводковые каналы на Ниле, Аму-Дарье, Инде, Пенджабе действуют недостаточно эффективно в смысле подачи воды на орошаемые поля. Горизонт воды в канале часто находится значительно ниже уровня полей. Поэтому на Востоке издревле прибегали к искусственному способу подъема воды. Самым древним ручным способом орошения были подъемники египетского типа — «шадуфы», которые получили широкое применение в древнем Египте, Месопотамии и Индии. Они устраивались обычно на реке или на колодцах и состояли из столба с прикрепленным к нему коромыслом типа журавля. На одном конце коромысла укреплялась тяжесть, а на другом - ведро. Последнее делалось обычно из кожи. Черпальщик погружал ведро в воду и, зачерпнув воды, вливал ее в желоб, откуда она текла на поля. С помощью шадуфа можно было в течение часа поднять на высоту двух метров 3400л воды, на высоту трех метров — 2 700л, четырех метров — 2 050л и пяти метров — 1 800л.
Для облегчения труда и ускорения работы шадуфов последние устраивались ярусами. Черпальщик, вычерпывая воду из колодца глубиной не более 1,5 м, выливал ее в бассейн ярусом выше, откуда другой черпальщик переливал воду в бассейн на следующем ярусе. Таким способом поднимали воду на значительную высоту и орошали ею большие поля и сады.
Система шадуфов в Индии распространена под названием «ден-сли». В Индии широко распространены и так называемые «ратии», соответствующие египетскому «атуэ».
Над колодезной ямой на высоте человеческого роста устраивается горизонтальный вал. Через него перекинута веревка, на обоих концах которой привязано по ведру. Два человека стоят с двух сторон ямы и черпают воду с расчетом, что пока вода из первого недра выливается в желоб, второе ведро наполняется водой.
В истории развития ирригационной техники известны такие древние водоподъемные приспособления, как архимедов винт в Египте и водоподъемный маятник в Индии. Последний до сих пор еще кое-где употребляется. Он имеет вид маятника, поперек которого прикреплены ряды желобов в виде зигзагов. Маятник устанавливается посредине канала. К вертикальной оси маятника привязана длинная веревка, концы которой держат два человека, стоящие с двух сторон на берегах канала. Раскачивая маятник взад и вперед рядом ритмичных последовательных толчков, они постепенно поднимают воду из нижнего желоба в верхний, причем каждый желоб снабжен деревянным клапаном, не позволяющим воде, раз попавшей в желоб, вытекать из него обратно при изменении наклона во время раскачивания.
В ирригационном хозяйстве стран Востока широко распространен подъем воды тягловой силой животных. На берегу канала или колодца устанавливалась пара столбов, наверху соединенных катушкой, через которую перекинута веревка с привязанным к ее концу большим кожаным ведром; другой конец тянули животные – бык, лошадь, верблюд, осел. Бабур дает следующее описание этого распространенного в Индии способа подъема воды при помощи сооружения, которое он называет «хурус». Вол, впряженный в «хурус», тянет конец веревки, удаляясь от столбов до тех пор, пока не поднимет ведро с водой из колодца; здесь человек выливает воду в желоб, а вол возвращается на старое место и повторяет ту же работу. В Месопотамии этот способ носит название «черд». В Средней Азии он не имеет широкого применения, встречаясь лишь в некоторых местах Кашка-Дарьинской области и в пустынях, где применяется для подъема воды из глубоких колодцев.
Самыми примитивными способами поднятия воды из каналов на поля в Хорезме являлись так называемые «сепма», «депма» и «нова». Сепма представляет собой деревянную лопату с бортами с трех сторон. На берегу канавы устанавливаются две вертикальные балки-треноги с перекладиной наверху. Корытцеобразная лопата снабжена ушками, за которые она на длинных шнурах подвешена к перекладине. Сепма устроена по принципу качелей; когда шнур в вертикальном положении, лопата погружается в воду, а 17 когда его натягивают вперед, лопата плавно поднимается по кривой и выливает воду. Для удобства переливания, из нижней канавы часто отводят немного воды и образуют небольшой водоем, откуда и черпают воду. Рабочий, держа лопату за ручку, раскачивает лопату, переливая воду из нижележащей канавы в канаву вышележащего орошаемого участка.
В Кара-Калпакии сохранилась несколько иная форма сепмы; там лопата установлена на лежащем на земле поперечном бревне и наподобие рычага приводится в движение рукой или ногой рабочего. Если сепма приспособлена для действия ногой, она носит название «депма» (педаль). По подсчету хорезмских мирабов, применением сепмы в течение целого дня можно полить участок площадью не более 0,05га. Сепма сохранилась до сих пор, но встречается очень редко; она применяется еще лишь благодаря тому, что ее легко можно переносить с одного места на другое. Сепма использовалась главным образом для полива малых участков.
Полив способом «нова» («желоб») применялся в Южном Туркменистане и очень редко в Хорезме. Этот способ заключается в том, что с помощью деревянного желоба длиной в 3,5—4м с одним глухим концом вода с более низких точек рельефа поднимается на более высокие. В одних случаях желоб устанавливается на поперечно лежащем бревне, на котором он может свободно наклоняться в ту и другую сторону. Глухой конец желоба погружается в воду, и рабочий каждый раз должен поднять нова из воды и придать ей соответствующий наклон, чтобы вода стекала в вышележащую салму. При более усовер- шенствованном способе веревка, привязанная к глухому концу новы, перебрасывалась через ветку дерева или через перекладину сипая и человек поднимал нова, натягивая переброшенный конец веревки. При этом способе человек может стоять на одном месте и затрачивает на полив меньше сил и времени.
Наконец, самым «усовершенствованным» приспособлением является древняя водочерпальная машина, известная под названием «сакия» — в Египте и Месопотамии, «чарх» - в Иране и Индии и «чикир» (чигирь) — в Хорезме.
За время длительного процесса развития земледелия на Востоке там была создана своеобразная ирригационная техника - от примитивных способов - ко все более сложным видам водоподъемных механизмов, несомненно определявшим изменения в социально- экономической жизни общества. Переход от шадуфа (Месопотамия и Египет), рати, денсли (Индия), новы (Мервский оазис и Хорезм), сепмы (Хорезм) - к черду (Месопотамия и Египет), хурусу (Индия) явился значительным шагом вперед по пути облегчения человеческого труда. Три вида сепмы и два вида новы в Хорезме тоже показывают путь усовершенствования водоподъемной техники, хотя и в ее более примитивной и менее эффективной стадии.
Новые способы подъема воды с применением рабочей силы животных уже представляли собою рационализацию, которая сильно повысила продуктивность труда ирригатора.
Следующим крупным шагом в истории развития водоподъемной техники был переход к системе «конвейера». Мы не располагаем необходимым материалом по промежуточным и более примитивным видам этой «конвейерной» техники, но можем предположить, что прото- типами этого нового механизма служили «атуэ» в Египте и «ратии» в Индии. Конвейер этот состоит из приводимого в движение колеса с прикрепленными к нему сосудами; сосуды зачерпывали воду и поднимали ее с нижележащего горизонта реки или канала в арычную сеть вышележащего берега.
В Китае, наряду с колесным конвейером, пользуются и несколько иным его видом - «ленточным». Такой конвейер представляет собою полотно из подвижно соединенных друг с другом в одну цепь дощечек, скользящих по наклонно поставленному длинному желобу; цепь дощечек, огибая нижний погруженный в воду и утвержденный на оси конец желоба, движется вверх по наклонной плоскости, гоня перед собой воду; на вершине желоба цепь непрерывно огибает вторую ось. Вода, достигая вершины желоба, стекает оттуда в другой желоб, подающий воду на поля. Это китайское водоподъемное сооружение бывает двух видов: неподвижное и переносное. В первом случае оно соединено с передаточным механизмом, вращаемым силой животного. Во втором случае сооружение это устанавливается на любом месте у берега реки. Иногда ось приводится в движение рукой одного человека, в других случаях - около вершины желоба на продолжении оси находятся накрест вбитые планки ступеней, по которым проворно переступают ногами один или два человека, упирающиеся вверху руками в опорную перекладину стойки. Эти машины отличаются своим легким весом и свободно переносятся одним человеком.
На Востоке наибольшее распространение получило так называемое «персидское колесо». В Иране и Индии оно известно под названием «чарх» (колесо), в Египте и Месопотамии «сакья», в Хорезме «чикир» и т. д.
Чикир вошедший в современную литературу в форме «чигирь», связывают с узбекским глаголом «чикормак» (поднять, выносить, вытаскивать и т. д.). По другому объяснению, название «чикир» происходит от глагола «чигримок» (крутить, скручивать). Местное название «чикир» впервые упоминается у Абулгази в середине XVII в. Поскольку Абулгази, по его словам, старался написать свою книгу наиболее популярным языком, можно заключить, что он, вместо иранского, предпочел употреблять народный термин.
У Хорезми для обозначения чигиров в Мервском оазисе в X в. приводится шесть терминов: 1) дуляб, 2} далия, 3) гаррафа, 4) зурнук, 5) наура, 6) манджанун. По мнению В. В. Бартольда, каждый из этих терминов имел специальное значение, и, относясь к особому виду чигира, представлял собою приспособление для подъема воды на орошение вы- соколежащих земель.
В вакуфиом документе шейха Сулеймана Хаддади, учрежденном в 1349 г. в Хорезме, приводится иранское название чигира — «чарх».
Чигир (чикир) состоит из трех основных частей: колеса с водочерпающими сосудами, горизонтальной оси и привода. При установке чигира на удобном для полива месте роется колодец глубиной в 3м, шириной в 1м и длиной в 3м. Три стенки ямы во избежание обвала обшиваются бревнами и хворостом; одна из его узких сторон остается открытой для доступа воды. Такой колодец называется «кяризом». Кяриз сообщается с источником воды через подводящую канаву, называющуюся «тартма»; последняя выводится из салмы или яба в большинстве случаев через токуртку. Тартма зачастую устраивается значительно ниже уровня проточной воды; поэтому сток воды в кяриз прекращается только тогда, когда закрывают токуртку.
Колесо чигира устанавливается внутри кяриза в вертикальном положении; острый конец оси колеса укрепляется в небольшой выемке, устроенной в толстом бревне. Последнее находится в середине противоположной к приводу стенки. Колесо устанавливается в кяризе с таким расчетом, чтобы кувшины, привязанные к нему, свободно погружались в воду. Однако в то же время большая часть колеса должна находиться выше края кяриза, чтобы вода из кувшинов выливалась в желоб с достаточным наклоном.
Чигиры встречаются двух видов: «улу-чигир» (большой чигир) и «кичи-чигир» (малый чигир). Они отличаются друг от друга размером колеса, а следовательно, и количеством кувшинов. Диаметр колеса достигает от полутора до двух с половиной метров. Обод колеса («каснок») напоминает большой обруч из гнутых досок шириной в б—7см, толщиной в 2см. К ободу колеса привязываются глиняные кувшины — «дигиры»; дно каждого кувшина имеет как бы отросток в виде сплющенной рукоятки. Дигир привязывается к ободу за этот отросток, а также за его горлышко, веревкой, сплетенной из коры молодого тутовника или тала. Дигиры расположены по ободу в наклонном положении с таким расчетом, чтобы при обратном спуске в кяриз вода из них выливалась в желоб возле колеса. К чигирному колесу, в зависимости от его диаметра, прикрепляются от 24 до 36 дигиров. В большинстве случаев их бывает 28—30. Емкость дигира в среднем равна трем литрам. Большой чигир рассчитан на тягловую силу верблюда. Малые чигиры приводятся в движение работой ослов, лошадей и быков.
Горизонтальная ось колеса чигира («ятик ок») имеет свободный конец, выступающий за кяриз. На этот конец надето другое небольшое колесо со множеством выступающих наружу шипов. Оно представляет собой примитивную передаточную шестеренку. Это вертикальное колесо на горизонтальной оси называется «кичи-кумач» (малый кумач). Для свободного вращения кичи-кумача в земле сделана небольшая выемка. Участок между чигирным колесом и кичи-кумачом перекрыт балками и землей так, чтобы по этому пространству свободно могло проходить рабочее животное. Неподалеку от кичи-кумача, на уровне его верхнего края установлен горизонтальный «улу-кумач» (большой кумач). Ось последнего называется «тик-ук» (вертикальная ось). Над этим кумачом установлено деревянное сооружение из двух столбов «ура», с перекладиной наверху — «мослык». Длина мослыка 4—5м. Верхний заостренный конец вертикальной оси улу-кумача вставлен в выемку в центре мослыка, а нижний конец входит в подобную же выемку толстой балки, лежащей горизонтально на линии оси (вала) кичи-кумача. Конец оси последнего входит в выемку этой балки. Таким образом, и горизонтальная ось кичи-кумача и вертикальная ось улу-ку-мача прикреплены к этой балке.
Оба кумача устроены по одному образцу из прочного дерева - вяза, растущего в Хорезме. Обод улу-кумача снабжен по кругу шипами длиной в 15см, шириной 10см вверху и 6см внизу, толщиной в 5см. К горизонтальному кумачу прикреплена простая палка «кутлик», длиной в 1,5м, к которой припрягается рабочее животное.
В качестве рабочего животного в чигир впрягается верблюд, лошадь, бык или осел. Животное двигается вокруг вертикальной оси, проходя между кяризом и приводом. Оно крутит горизонтальный (улу) кумач по направлению часовой стрелки. При этом горизонтальные шипы цепляются за шипы вертикального (кичи) кумача и таким образом приводится в движение вал с чигирным колесом. Дигиры один за другим погружаются в кяриз и наполняются водой. Поднимаясь до края кяриза, они выливают воду в деревянный желоб, который установлен параллельно колесу. Из желоба вода стекает на поля по канаве, называемой «чигир-салма».
Хорезмский чигир по своему устройству имеет большое сходство с египетскими «сакия», индийским и иранским «чархом».
Хорезм не знает многоярусной чигирной системы, так как надобности в ней не было. Среди населения Хорезма бытует легенда, согласно которой некий отшельник Наиладж- баба в глубокой древности оросил плато Устюрта, построив там чигирную систему из семи ярусов. Мнимый мавзолей Наиладж-баба находится около развалин крепости Дев-Кес-кен на чинках Устюрта, однако никаких следов подъема воды Хорезмская археологическая экспедиция на чинках Устюрта не обнаружила.
Не встречается в Хорезме и цепочная система чягиров, широко распространенная в Индии и Приволжье. Эта система отличается от хорезмского чигира тем, что там дигиры не прикреплены непосредственно к колесу, а привязаны к веревке в виде цепи и свисают вниз до поверхности воды в колодце. При вращении колеса дигиры, наполнившись водой, под- нимаются на веревке до колеса и выливают воду в желоб.
Китайская водоподъемная машина устроена по тому же хорезмскому принципу, что и чигир, с той только разницей, что передаточный механизм, приводимый в движение силой животного, прикрепляется в Китае к «ленточному конвейеру», а не к чигирному колесу, как в Хорезме. Хорезмский чигир рассчитан на подъем воды главным образом на высоту около двух метров. По данным С. К. Кондрашева, чигирное колесо в течение одного часа делает 265 оборотов и за это время подает около 20 000 л воды, обслуживая три десятины земли.
Чигирное орошение отличается от самотечного (аяк) тем, что вода, подаваемая на поля при чигирном орошении, отстаивается в кяризной яме, вследствие чего большая часть взвесей, содержащихся в проточной амударьинской воде, оседает на дне ямы. Но зато растворенные соли в чистом виде попадают на поля и ускоряют засоление почвы. Хорезмские земледельцы считают, что в самотечной воде взвешенные частицы (песок, ил) почти аннулируют действие растворенных солей и поэтому предпочитают самотечное орошение.
Остановимся теперь на водяных чигирах (су-чигир), которые были весьма распространены в хорезмском оазисе и приводились в движение силой течения воды. Отсюда и их название «су-чигир».
Водяной чигир состоит из двух больших колес, соединенных одной общей осью. Это колесо снабжено многочисленными поперечными лопастями. Течение, ударяясь в лопасти, придает колесу вращательное движение. Для облегчения веса колеса здесь вместо тяжелых глиняных дигиров прикреплены легкие деревянные или жестяные сосуды. В китайских водяных чигирах вместо таких сосудов действуют бамбуковые желоба.
Водяные чигиры устанавливаются около берега на деревянных сваях. Поступающая из дигиров вода сливается в желоб, а затем через арыки поступает на поля. Когда в воде нет потребности, желоб отодвигается в сторону и вода стекает обратно в канал. Водяные чигиры, благодаря рентабельности и простоте своего устройства, распространены везде, где имеется искусственное орошение.
В Хорезме большие водяные чигиры на самой Аму-Дарье встречаются лишь в таких местах, где этому способствует строение берега и характер течения. На искусственных каналах Хорезма применялись чигиры небольших размеров. Их было много, особенно на канале Шахабад. Путник плыл по каналу среди монотонного шума и жалобного скрипа водяных чигиров, действующих без перерыва.
Время возникновения чигирного орошения установить трудно. Известно только, что в Месопотамии в III тысячелетии до н. э. в текстах Фара-Шуруппака упоминается об «оросительной машине», на устройство которой «потребовалось дерево», используемой при помощи быков и ослов.
Такими «машинами» в древности могли быть черды, широко употребляемые там и в настоящее время. Черды значительно примитивнее, чем сакия (чигир). На устройство черды действительно требуется некоторое количество дерева и они приводятся в движение силою животных.
Однако переход от качающего, весьма примитивного способа подъема воды — «сепма»— к чигирному, основанному уже на вращении, заставляет нас попытаться установить хронологический рубеж, на котором вообще произошла смена качающей, «маятниковой» техники — вращающей, более совершенной. Таким рубежом мог быть переход от зернотерки к ручной мельнице, а затем к харосу, основанный на круговом движении. Отсюда возможен был бы переход и к водоподъемному колесу.
Предлагая такую последовательность, пока только в порядке рабочей гипотезы, основанной на узком круге наших представлений о путях возникновения и развития чигирной техники, можно было бы связать появление чигира с возникновением водяного мельничного колеса. В действительности же маловероятно, чтобы такая страна классической ирригации, как Египет, не знала техники водоподъемного колеса еще во времена античности — и во всяком случае задолго до появления водяной мельницы. Очевидно Хорезм довольно рано испытал влияние Переднего Востока в такой важной области, как ирригационная техника. Весьма допустимо также, что чигирный механизм предшествовал водяной мельнице, и что когда-нибудь будут обнаружены памятники чигирного хозяйства в глубокой древности.
При исследовании мертвой ирригационной сети земель древнего орошения в Хорезме мы пока не находили никаких признаков чигирного хозяйства. Древние каналы проведены как бы по водоразделу, причем уклон для самотека прослеживается довольно хорошо. Каналы мелкие и широкие, что рассчитано именно на обеспечение самотечности. Нигде не были встречены хотя бы намеки на следы кяризных ям. Не попадались также фрагменты глиняных сосудов, указывающих на применение чигирных кувшинов (дигиров).
Арабские географы совершенно не упоминают о чигирной системе в Хорезме. Это отчасти можно объяснить тем обстоятельством, что с системой чигирного орошения они уже были знакомы в Иране и в странах Переднего Востока. По этой причине они могли и не упомянуть о наличии чигирной системы в Хорезме. Наличие чигирного орошения в X в. в Мервском оазисе, упоминаемое у Хорезми, позволяет предполагать, что» этот прием ирригационной техники, вероятно, был распространен во всем Хорезмском оазисе.
Следы чигирного орошения в мертвых оазисах феодального периода (район Кават- Кала) еще не найдены; при этом сухие русла каналов этого времени значительно углублены и, несмотря на их большую протяженность, гораздо уже, чем античные каналы. Одно это уменьшение ширины и увеличение глубины уже является указанием на орошение с расче- том на подъем воды.
Б. М. Георгиевский, как уже отмечалось, высказал любопытное мнение о зависимости возникновения чигирного орошения в Хорезме от нарастания культурно-ирригационных наносов. Поверхность древних оазисов, по его подсчетам, за исторический период поднялась более чем на два метра. Это обстоятельство, безусловно, вызывало необходимость в постоянной очистке дна как магистральных каналов, так и распредели- тельной сети, а низкий уровень воды в каналах вынудил земледельцев прибегнуть к способам искусственного подъема воды при помощи сепмы, новы и чигира.
Самое раннее упоминание чигира в Хорезме относится к середине XIV века. Однако этим еще не доказывается позднее введение чигирного орошения: о нем не пишут и в хивинских хрониках XIX в., хотя в это время страна изобиловала чигирами. По ряду соображений можно предположить, что возникновение чигирного орошения в Хорезме относится к периоду становления феодализма, т. е. V— VI вв. н.э.
Большое сходство в общем устройстве и в деталях между чигиром и египетской сакия вызывает предположение о возможности заимствования населением Хорезма идеи чигира в Египте, этой стране более ранней классической ирригации; здесь, однако, надо подчеркнуть, что в терминологии как различных видов чигира, так и его деталей, нет ничего общего.