С наступлением промышленной революции и разработкой более сложных машин методы ведения сельского хозяйства сделали большой шаг вперед. [1] Вместо того, чтобы собирать зерно вручную острым лезвием, колесные машины прорезают непрерывный валок. Вместо того, чтобы молотить зерно, избивая его палками, молотильные машины отделяли семена от голов и стеблей. Первые тракторы появились в конце 19 века.
Сила пара
Власть для сельскохозяйственной техники была первоначально поставлена волом или другими одомашненными животными. С изобретением паровой энергии появился портативный двигатель, а затем тяговый двигатель, многоцелевой, мобильный источник энергии, который был кузеном, ползающим по земле, к паровозу. Сельскохозяйственные паровые двигатели взяли на себя тяжелую тягу волов, а также были оснащены шкивом, который мог приводить в движение стационарные машины с помощью длинного ремня. Паровые машины были маломощными по современным стандартам, но из-за их размера и низкого передаточного числа они могли обеспечить большое тяговое усилие тяги. Их медленная скорость заставила фермеров прокомментировать, что тракторы имели две скорости: «медленная и чертовски медленная».
Двигатель внутреннего сгорания
Двигатель внутреннего сгорания; сначала бензиновый (отто) двигатель, а затем дизельные двигатели; стал основным источником питания для следующего поколения тракторов. Эти двигатели также способствовали разработке самоходного, комбинированного комбайна и молотилки или комбайна (также сокращенного до «комбайна»). Вместо того, чтобы резать зерновые стебли и транспортировать их на стационарную молотилку, эти комбайны срезают, обмолачивают и отделяют зерно, непрерывно перемещаясь по полю.
Типы
Хлопкоуборочный комбайн John Deere за работой на хлопковом поле.
Слева направо: трактор John Deere 7800 с прицепом Houle, зерноуборочный комбайн Case IH, кормоуборочный комбайн New Holland FX 25 с кукурузной головкой.
A New Holland TR85 зерноуборочный комбайн
Комбайны могли убрать работу по уборке урожая от тракторов, но тракторы по-прежнему выполняют большую часть работы на современной ферме. Они используются, чтобы тянуть орудия-машины, которые обрабатывают землю, сажают семена и выполняют другие задачи.
Почвообрабатывающие орудия подготавливают почву для посадки путем рыхления почвы и уничтожения сорняков или конкурирующих растений. Самым известным является плуг, древнее орудие, которое было модернизировано в 1838 году Джоном Дир. Плуги теперь используются в США реже, чем раньше, вместо них используются смещенные диски для переворачивания почвы, а долота используются для увеличения глубины, необходимой для удержания влаги.
Самым распространенным типом сеялки называют сеялку, и семена равномерно распределяются по длинным рядам, которые обычно находятся на расстоянии от двух до трех футов. Некоторые культуры высаживаются с помощью сеялок, которые производят гораздо больше семян в рядах на расстоянии менее одного фута друг от друга, покрывая поле зерновыми культурами. Трансплантеры автоматизируют задачу по пересадке саженцев на поле. Благодаря широкому использованию пластиковой мульчи, пластиковые слои мульчи, трансплантаты и сеялки укладывают длинные ряды пластика и пропускают через них автоматически.
После посадки другие орудия можно использовать для выращивания сорняков между рядами или для внесения удобрений и пестицидов. Пресс-подборщики сена можно использовать для плотной упаковки травы или люцерны в форму для хранения в течение зимних месяцев.
Современное орошение опирается на машины. Двигатели, насосы и другое специализированное оборудование обеспечивают подачу воды быстро и в больших объемах на большие площади суши. Подобные типы оборудования могут быть использованы для доставки удобрений и пестицидов.
Помимо трактора, другие транспортные средства были адаптированы для использования в сельском хозяйстве, включая грузовики, самолеты и вертолеты, например, для перевозки сельскохозяйственных культур и обеспечения мобильности оборудования, для воздушного опрыскивания и управления стадом скота.
Новые технологии и будущее
Основные технологии сельскохозяйственных машин мало изменились за последнее столетие. Хотя современные комбайны и сеялки могут выполнять свою работу лучше или слегка подправлены по сравнению со своими предшественниками, сегодняшний комбайн за 250 000 долларов США до сих пор режет, молотит и разделяет зерно так же, как это всегда делалось. Тем не менее, технология меняет способ, которым люди управляют машинами, так как компьютерные системы мониторинга, GPS-локаторы и программы самоуправления позволяют наиболее точным тракторам и орудиям быть более точными и менее расточительными при использовании топлива, семян или удобрений. , В обозримом будущем может появиться серийное производство тракторов без водителя, которые используют карты GPS и электронные датчики.
Сельскохозяйственное оборудование с открытым исходным кодом
Многие фермеры расстроены своей неспособностью починить новые виды высокотехнологичного сельскохозяйственного оборудования. В основном это связано с тем, что компании, использующие закон об интеллектуальной собственности, не дают фермерам юридического права ремонтировать свое оборудование (или получать доступ к информации, чтобы они могли это делать). Это побудило такие группы, как Open Source Ecology и Farm Hack, начать создавать сельскохозяйственную технику с открытым исходным кодом. Кроме того, в более мелком масштабе Farmbot [6] и сообщество разработчиков 3D-принтеров с открытым исходным кодом RepRap начали предоставлять инструменты фермы с открытым исходным кодом, повышая уровень сложности.