Механизированное сельское хозяйство
Механизированное сельское хозяйство или механизация сельского хозяйства — это использование машин и оборудования, от простых и основных ручных инструментов до более сложного моторизованного оборудования и машин для выполнения сельскохозяйственных операций. [1] В наше время механические машины заменили многие сельскохозяйственные работы, которые раньше выполнялись ручным трудом или рабочими животными, такими как волы , лошади и мулы .
Вся история земледелия содержит множество примеров использования орудий труда, таких как мотыга и плуг . Продолжающаяся интеграция машин после промышленной революции позволила сельскому хозяйству стать гораздо менее трудоемким .
Механизация сельского хозяйства является частью технологической эволюции автоматизации сельского хозяйства. [2] Его можно резюмировать как прогрессивный переход от ручных инструментов к тяге животных, к моторизованной механизации, к цифровому оборудованию и, наконец, к робототехнике с искусственным интеллектом (ИИ). [3] Эти достижения могут повысить производительность и позволить более тщательно управлять растениеводством, животноводством, аквакультурой и лесным хозяйством; обеспечить лучшие условия труда; повысить доходы; снизить нагрузку на сельское хозяйство; и создать новые возможности для сельского предпринимательства. [3]
Современное механизированное сельское хозяйство включает использование тракторов , грузовиков , комбайнов , бесчисленных видов сельскохозяйственных орудий , самолетов и вертолетов (для применения с воздуха ) и других транспортных средств. Точное земледелие даже использует компьютеры в сочетании со спутниковыми изображениями и спутниковой навигацией (наведение по GPS) для повышения урожайности. Новое цифровое оборудование все чаще дополняет или даже заменяет моторизованные машины, позволяя автоматически ставить диагноз и принимать решения. [2]
Механизация была одним из главных факторов, ответственных за урбанизацию и индустриальную экономику. Помимо повышения эффективности производства, механизация способствует крупномасштабному производству и иногда может улучшить качество сельскохозяйственной продукции. С другой стороны, это может вызвать ухудшение состояния окружающей среды (например , загрязнение , вырубку лесов и эрозию почвы ), особенно если оно применяется недальновидно, а не целостно .
История
[ редактировать ]
Джетро Талла ( Сеялка ок . 1701 г.) представляла собой механическое устройство для распределения семян и глубины заделки семян, которое повышало урожайность и экономило семена. Это был важный фактор в Британской сельскохозяйственной революции . [4]
С самого начала земледелия обмолот производился вручную цепом , что требовало большого труда. Молотилка . , изобретенная в 1794 году, но не получившая широкого распространения еще несколько десятилетий, упростила работу и позволила использовать силу животных До изобретения зерновой колыбели (около 1790 г.) трудоспособный рабочий мог собрать около четверти акра пшеницы за день, используя серп. Было подсчитано, что каждый из жнецов Сайруса Маккормика, запряженных лошадьми (около 1830-х годов), освободил пять человек для военной службы во время Гражданской войны в США. [5] Более поздние инновации включали грабильные и обвязочные машины. К 1890 году два человека и две лошади могли косить, сгребать и связывать 20 акров пшеницы в день. [6]
В 1880-х годах жатка и молотилка были объединены в комбайн . Для перевозки этих машин требовались большие упряжки лошадей или мулов. Паровая энергия была применена к молотилкам в конце 19 века. Существовали паровые машины, которые передвигались на колесах своим ходом для временного снабжения стационарных молотилок энергией. Их называли дорожными двигателями, и Генри Форд, увидев один из них в детстве, вдохновился построить автомобиль. [7]
В начале 1900-х годов появились первые современные тракторы с двигателем внутреннего сгорания, ставшие более популярными после трактора Fordson (около 1917 г.). Сначала жатки и комбайны тянули упряжки лошадей или тракторов, но в 1930-х годах были разработаны самоходные комбайны. [8]
Реклама моторизованного оборудования в фермерских журналах того времени делала все возможное, чтобы конкурировать с методами гужевого транспорта, используя экономические аргументы, превознося общие темы, такие как то, что трактор «ест только тогда, когда он работает», что один трактор может заменить множество лошадей и что механизация могла бы позволить одному человеку выполнять больше работы в день, чем когда-либо прежде. Поголовье лошадей в США начало сокращаться в 1920-х годах после перевода сельского хозяйства и транспорта на двигатели внутреннего сгорания. Пик продаж тракторов в США пришелся примерно на 1950 год. [9] Помимо экономии рабочей силы, это высвободило много земли, ранее использовавшейся для содержания тяглового скота. [10] Наибольший период роста производительности сельского хозяйства в США пришелся на 1940-е по 1970-е годы, когда сельское хозяйство извлекало выгоду из тракторов с двигателем внутреннего сгорания и комбайнов , химических удобрений и зеленой революции. [11]
Хотя американские фермеры, выращивающие кукурузу, пшеницу, сою и другие товарные культуры, к 1950-м годам заменили большую часть своих рабочих уборочными машинами и комбайнами, что позволило им эффективно срезать и собирать зерно, производители продукции продолжали полагаться на людей-сборщиков, чтобы избежать синяков. продукта, чтобы сохранить безупречный внешний вид, требуемый покупателями. [12] Постоянный приток рабочих без документов из Латинской Америки, которые собирают урожай за низкую заработную плату, еще больше подавлял потребность в механизации. Поскольку число рабочих, не имеющих документов, продолжает снижаться с момента достижения своего пика в 2007 году из-за увеличения пограничного патрулирования и улучшения мексиканской экономики, отрасль увеличивает использование механизации. [12] Сторонники утверждают, что механизация повысит производительность и поможет поддерживать низкие цены на продукты питания , в то время как сторонники сельскохозяйственных рабочих утверждают, что она устранит рабочие места и даст преимущество крупным производителям, которые могут позволить себе необходимое оборудование. [12]
Тенденции внедрения моторизованной механизации
[ редактировать ]Моторизованная механизация существенно расширилась на глобальном уровне, хотя она была внедрена неравномерно и неадекватно, особенно в странах Африки к югу от Сахары. [2] Механизация ограничивается рядом операций, включая сбор урожая и прополку, и редко используется при производстве фруктов и овощей во всем мире. [13]
Широкое внедрение началось в Соединенных Штатах Америки, где в период с 1910 по 1960 годы тракторы заменили около 24 миллионов тягловых животных и стали основным источником энергии для ферм. [14] Соединенное Королевство впервые начало использовать тракторы в 1930-х годах, но трансформация сельского хозяйства в Японии и некоторых европейских странах (Дания, Франция, Германия, Испания и бывшая Югославия) не произошла примерно до 1955 года. После этого очень быстро произошло внедрение моторизованной механизации. , полностью заменяющие животную тягу. [15] Использование тракторов в качестве энергии для ферм позволило и даже послужило толчком к инновациям в других сельскохозяйственных машинах и оборудовании, которые значительно облегчили тяжелый труд, связанный с сельским хозяйством, и позволили фермерам быстрее выполнять задачи. [16] На более позднем этапе количество моторизованной техники также увеличилось во многих странах Азии и Латинской Америки. [13]
Африка к югу от Сахары — единственный регион, где внедрение моторизованной механизации не продвинулось за последние десятилетия. [17] [18] Исследование, проведенное в 11 странах, доказывает столь низкий уровень механизации в регионе: только 18 процентов включенных в выборку домохозяйств имеют доступ к тракторной технике. Остальные используют либо простые ручные инструменты (48 процентов), либо оборудование, приводимое в движение животными (33 процента). [18]
Влияние на занятость
[ редактировать ]По крайней мере, с начала девятнадцатого века существовали опасения по поводу возможных негативных социально-экономических последствий трудосберегающих технологических изменений, в частности, увольнения рабочих мест, приводящего к безработице. [2] Однако опасения, что автоматизация повышает производительность труда до такой степени, что она вызывает массовую безработицу, не подтверждаются историческими реалиями. [2] Вместо этого инновации и внедрение трудосберегающих технологий, как правило, занимают много времени, а автоматизация одной задачи часто приводит к увеличению потребности работников выполнять другие работы. [2] Прямое влияние автоматизации на занятость будет определяться факторами, приведшими к ее принятию. [19]
Если рост заработной платы и нехватка рабочей силы будут способствовать внедрению автоматизации, то это вряд ли приведет к безработице. [19] Автоматизация также может стимулировать занятость в сельском хозяйстве. Например, это может позволить фермам увеличить производство в связи с растущим спросом на продовольствие. Автоматизация сельского хозяйства является частью структурной трансформации общества, посредством которой повышение производительности труда в сельском хозяйстве постепенно высвобождает сельскохозяйственных рабочих, давая им возможность занять новые рабочие места в других секторах, включая промышленность и сферу услуг. [2] С другой стороны, автоматизация, которая продвигается принудительно, например, посредством государственных субсидий, может привести к росту безработицы и падению или стагнации заработной платы. [19]
Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО) не рекомендует правительствам вводить искажающие субсидии на автоматизацию, поскольку это может привести к увеличению безработицы. [2] ФАО также советует не ограничивать автоматизацию, полагая, что это сохранит рабочие места и доходы. [3] потому что это рискует сделать сельское хозяйство менее конкурентоспособным и продуктивным. [2] Вместо этого рекомендуется сконцентрироваться на создании благоприятной среды для внедрения автоматизации – особенно мелкими сельскохозяйственными производителями, женщинами и молодежью – одновременно обеспечивая социальную защиту наименее квалифицированным работникам, которые с большей вероятностью потеряют работу в переходный период. [3]
Приложения
[ редактировать ]Подготовка земли к посадке
[ редактировать ]![[икона]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1c/Wiki_letter_w_cropped.svg/20px-Wiki_letter_w_cropped.svg.png){kind=small} | Этот раздел пуст. Вы можете помочь, добавив к нему . ( сентябрь 2018 г. ) |
Посев семян, посадка
[ редактировать ] | Этот раздел пуст. Вы можете помочь, добавив к нему . ( сентябрь 2018 г. ) |
Это делается сеялкой. Посадка семян зависит от сезона.
Прополка, опрыскивание посевов
[ редактировать ] | Этот раздел пуст. Вы можете помочь, добавив к нему . ( сентябрь 2018 г. ) |
Сбор урожая
[ редактировать ] | Примеры и перспективы в этой статье могут не отражать мировую точку зрения на предмет . ( сентябрь 2018 г. ) |
В настоящее время спаржу собирают вручную, а затраты на рабочую силу составляют 71% производственных затрат и 44% затрат на продажу. [20] Спаржу сложно собирать, поскольку каждый побег созревает с разной скоростью, что затрудняет получение равномерного урожая. [21] Ожидается, что прототип машины для сбора спаржи, использующей датчик светового луча для определения более высоких побегов, будет доступен для коммерческого использования. [21]
Механизация производства черники в штате Мэн сократила количество необходимых рабочих-мигрантов с 5000 в 2005 году до 1500 в 2015 году, хотя производство выросло с 50–60 миллионов фунтов в год в 2005 году до 90 миллионов фунтов в 2015 году. [22]
По состоянию на 2014 год прототипы комбайнов для уборки перца чили проходят испытания в Университете штата Нью-Мексико . Урожай зеленого чили в Нью-Мексико в настоящее время полностью собирается вручную полевыми работниками. [23] поскольку стручки чили легко повреждаются. [24] Первое коммерческое применение началось в 2015 году. Ожидается, что это оборудование увеличит урожайность с акра и поможет компенсировать резкое сокращение посевных площадей из-за нехватки рабочей силы и засухи. [25] [26]
По состоянию на 2010 год примерно 10% посевных площадей под апельсинами во Флориде собирают механическим способом, в основном с помощью шейкеров для цитрусовых. Механизация продвигалась медленно из-за неопределенности будущих экономических выгод из-за конкуренции со стороны Бразилии и временного ущерба апельсиновым деревьям при их сборе. [27]
Продолжается переход к механическому сбору персиков (в основном используемых при консервировании), где стоимость рабочей силы составляет 70 процентов прямых затрат производителя. В 2016 году 12 процентов тоннажа персиков в округах Юба и Саттер в Калифорнии будет собираться механическим способом. [28] Свежие персики, предназначенные для прямых продаж покупателям, по-прежнему приходится собирать вручную.
По состоянию на 2007 год механизированная уборка изюма составляет 45%; однако темпы замедлились из-за высокого спроса на изюм и цен, что сделало переход от ручного труда менее актуальным. [29] Ожидается, что новый сорт винограда, разработанный Министерством сельского хозяйства США , который сохнет на лозе и легко собирается механически, снизит спрос на рабочую силу. [30]
Клубника — это дорогостоящая и дорогостоящая культура, экономика которой поддерживает механизацию. В 2005 году затраты на сбор и транспортировку оценивались в 594 доллара за тонну, или 51% от общих затрат производителя. Однако деликатная природа фруктов делает их маловероятным кандидатом на механизацию в ближайшем будущем. [27] Комбайн для сбора клубники, разработанный Shibuya Seiki и представленный в Японии в 2013 году, способен собирать клубнику каждые восемь секунд. Робот определяет, какая клубника готова к сбору, с помощью трех отдельных камер, а затем, как только она определяется, механизированная рука отрывает плоды и аккуратно помещает их в корзину. Робот перемещается по рельсам между рядами клубники, которая обычно находится в приподнятых теплицах. Машина стоит 5 миллионов иен. [31] Ожидается, что в 2016 году будет выпущен новый комбайн для сбора клубники производства Agrobot, который будет собирать клубнику на приподнятых гидропонных грядках с использованием 60 роботизированных манипуляторов. [12] [ нужно обновить ]
Механический сбор томатов начался в 1965 году, а по состоянию на 2010 год почти все перерабатываемые помидоры собираются механическим способом. [27] По состоянию на 2010 год 95% переработанного урожая томатов в США производится в Калифорнии. [27] Хотя свежие рыночные помидоры требуют значительных затрат на сбор вручную (в 2007 году затраты на сбор и транспортировку вручную составляли 86 долларов США за тонну, что составляет 19% от общих затрат производителей), затраты на упаковку и продажу вызывали большую озабоченность (44% от общей суммы затрат производителей). стоимость), что делает вероятным, что здесь будут применены усилия по экономии затрат. [27]
Согласно отчету Калифорнийского аграрного проекта за 1977 год, летом 1976 года в Калифорнии многие уборочные машины были оснащены фотоэлектрическим сканером, который сортировал зеленые помидоры среди спелых красных с помощью инфракрасного света и датчиков цвета. Он работал вместо 5000 ручных комбайнов, что привело к перемещению бесчисленного количества сельскохозяйственных рабочих, а также к сокращению заработной платы и сокращению продолжительности рабочего времени. Сильнее всего пострадали трудовые мигранты. [32] Чтобы выдержать суровые условия работы машин, были выведены новые сорта сельскохозяйственных культур, соответствующие автоматическим сборщикам. Профессор Калифорнийского университета в Дэвисе Г.К. Ханна размножил толстокожий томат под названием VF-145. Но даже несмотря на это, миллионы помидоров были повреждены ударными трещинами, и университетские селекционеры вывели более жесткие и лишенные сока «квадратные круглые» помидоры. Небольшие фермы были недостаточно велики, чтобы получить финансирование для приобретения оборудования, и в течение 10 лет 85% из 4000 фермеров штата, занимающихся консервированием томатов, вышли из бизнеса. Это привело к концентрации томатной промышленности в Калифорнии, которая «теперь упаковывает 85% томатной продукции страны». Поля монокультуры способствовали быстрому росту вредителей, что потребовало использования «более четырех миллионов фунтов пестицидов каждый год», что сильно повлияло на здоровье почвы, сельскохозяйственных рабочих и, возможно, клиентов. [32]
См. также
[ редактировать ]
- Сельхозтехника
- Промышленное сельское хозяйство
- Список сельскохозяйственной техники
- Сельскохозяйственная инженерия
- Сельскохозяйственные дроны
Источники
[ редактировать ]
В эту статью включен текст из бесплатного контента . Лицензия CC BY-SA 3.0 ( лицензионное заявление/разрешение ). Текст взят из краткого обзора «Состояние продовольствия и сельского хозяйства на 2022 год – Использование автоматизации в сельском хозяйстве для преобразования агропродовольственных систем» , ФАО, ФАО.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Устойчивая механизация сельского хозяйства (PDF) . Рим: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО). 2016.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Состояние продовольствия и сельского хозяйства на 2022 год. Использование автоматизации сельского хозяйства для преобразования агропродовольственных систем . Рим: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО). 2022. дои : 10.4060/cb9479en . ISBN 978-92-5-136043-9 .
- ^ Jump up to: а б с д Кратко о состоянии продовольствия и сельского хозяйства на 2022 год. Использование автоматизации в сельском хозяйстве для преобразования агропродовольственных систем . Рим: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО). 2022. doi : 10.4060/cc2459en . ISBN 978-92-5-137005-6 .
- ^ Макнил, Ян (1990). Энциклопедия истории техники . Лондон: Рутледж. ISBN 0-415-14792-1 .
- ^ Хауншелл, Дэвид А. (1984), От американской системы к массовому производству, 1800–1932: Развитие производственных технологий в Соединенных Штатах , Балтимор, Мэриленд: Издательство Университета Джонса Хопкинса , ISBN 978-0-8018-2975-8 , LCCN 83016269 , OCLC 1104810110
- ^ Уэллс, Дэвид А. (1891). Недавние экономические изменения и их влияние на производство и распределение богатства и благосостояние общества . Д. Эпплтона и Ко. Нью-Йорк: ISBN 0-543-72474-3 .
ПОСЛЕДНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ БОГАТСТВА И БЛАГОСОСТОЯНИЕ ОБЩЕСТВА.
- ^ Форд, Генри ; Самуэль (1922). Моя жизнь и работа: автобиография Генри Форда .
- ^ Констебль, Джордж; Сомервилл, Боб (2003). Век инноваций: двадцать инженерных достижений, изменивших нашу жизнь, Глава 7, Механизация сельского хозяйства . Вашингтон, округ Колумбия: Джозеф Генри Пресс. ISBN 0-309-08908-5 . [ нужна страница ]
- ^ Уайт, Уильям Дж. «Экономическая история тракторов в Соединенных Штатах» . Архивировано из оригинала 24 октября 2013 г.
- ^ Эйрес, RU; Эйрес, LW; Уорр, Б. (2002). Эксергия, мощность и работа в экономике США 1900-1998 гг. (PDF) (Отчет). Центр управления экологическими ресурсами Insead. 2002/52/EPS/CMER. Архивировано из оригинала (PDF) 5 июля 2010 г. Проверено 6 октября 2010 г.
- ^ Мур, Стивен; Саймон, Джулиан (15 декабря 1999 г.). Величайший век, который когда-либо был: 25 чудесных тенденций за последние 100 лет (PDF) (Отчет). Институт Катона . Анализ политики, № 364. Рис. 13.
- ^ Jump up to: а б с д Илан Брат (23 апреля 2015 г.). «Роботы вступают в новые функции посадки и сбора урожая. Нехватка рабочей силы побуждает фермеров использовать роботов для решения деликатных задач в отрасли производства свежих продуктов» . Уолл Стрит Джорнал .
- ^ Jump up to: а б Синьшэнь Дяо; Хироюки Такэсима; Сяобо Чжан, ред. (2020). Развивающаяся парадигма развития механизации сельского хозяйства: чему Африка может научиться у Азии? (PDF) (Отчет). дои : 10.2499/9780896293809 . Получено 23 декабря 2022 г. - через ebrary.ifpri.org.
- ^ Уайт, Уильям Дж. (2001). «Невоспетый герой: вклад сельскохозяйственных тракторов в экономический рост США в двадцатом веке» . Журнал экономической истории . 61 (2): 493–496. дои : 10.1017/S0022050701238108 . S2CID 153995624 .
- ^ Бинсвангер, Ганс (1986). «Механизация сельского хозяйства: сравнительно-историческая перспектива» . Обозреватель исследований Всемирного банка . 1 (1): 27–56. дои : 10.1093/wbro/1.1.27 . Проверено 23 декабря 2022 г.
- ^ Мрема, Г.; Сони, П.; Ролле, Р.С. Региональная стратегия устойчивой механизации сельского хозяйства. Устойчивая механизация в агропродовольственных цепях в Азиатско-Тихоокеанском регионе (PDF) . Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО).
- ^ Даум, Томас; Бирнер, Регина (01 сентября 2020 г.). «Механизация сельского хозяйства в Африке: мифы, реальность и новая программа исследований» . Глобальная продовольственная безопасность . 26 : 100393. дои : 10.1016/j.gfs.2020.100393 . ISSN 2211-9124 . S2CID 225280050 .
- ^ Jump up to: а б Кируи, Оливер (08 апреля 2019 г.). «Механизация сельского хозяйства в Африке: микроуровень анализа государственных факторов и последствий». ССНН 3368103 .
- ^ Jump up to: а б с Чарльтон, Д.; Хилл, А.Е.; Тейлор, Дж. Э. (2022). Автоматизация и социальные последствия: победители и проигравшие . Рим: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО). дои : 10.4060/cc2610en . ISBN 978-92-5-137074-2 .
- ^ Расширение Университета штата Вашингтон - Школа экономических наук: «Экономика производства спаржи» , 8 декабря 2010 г.
- ^ Jump up to: а б Новости овощеводов: «Механический комбайн для уборки спаржи почти реальность» 21 декабря 2009 г.
- ↑ Fox Business News: «Машины заменяют мигрантов во время бума сбора черники в штате Мэн», 6 сентября 2015 г.
- ^ Диана Альба Сулар (22 сентября 2014 г.). «Чилийский комбайн проходит полевые испытания в Нью-Мексико» . Журнал Альбукерке .
- ^ «Редакционная статья: Суд может стать благом для чилийских фермеров» . Текущий Аргус . 31 июля 2015 г. Архивировано из оригинала 11 августа 2015 г.
- ^ Кэрри Юнг (29 июля 2015 г.). «Исследователи из Нью-Мексико протестируют механизированный сбор зеленого чили» . КЖЗЗ .
- ^ Диана Альба Сулар (25 июля 2015 г.). «Эксперты: Машины могут обратить вспять сокращение зеленых площадей Чили в Нью-Мексико» . Лас-Крусес Сан . Архивировано из оригинала 10 августа 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с д и Миграционные файлы Калифорнийского университета в Дэвисе: «Состояние трудосберегающей механизации при производстве фруктов и овощей», Уоллес Э. Хаффман, 25 мая 2010 г.
- ↑ Журнал ранчо Farm 2: «Проблемы в сфере труда заставляют производителей персиков обращать внимание на машины» 18 августа 2016 г.
- ^ Производственная промышленность и труд США: взгляд в будущее в глобальной промышленности. Линда Кэлвин, получено 28 сентября 2013 г.
- ^ Фресно Би: «Новый сорт изюма обещает производителям центральной долины Сан-Хоакин» Роберт Родригес , 19 сентября 2015 г.
- ↑ Japan Times: «Новейший робот может собирать клубничные поля вечно» 26 сентября 2013 г.
- ^ Jump up to: а б «Никакие руки не трогают землю: автоматизация калифорнийских ферм» (PDF) . Калифорнийский проект аграрных действий : 20–28. Июль 1977 года . Проверено 25 апреля 2015 г.
