Сельскохозяйственная техника относится к механическим конструкциям и устройствам, используемым в сельском хозяйстве или других видах сельского хозяйства . Существует множество типов такого оборудования : от ручных инструментов и электроинструментов до тракторов и бесчисленных видов сельскохозяйственных орудий, которые они буксируют или используют. Разнообразное оборудование используется как в органическом , так и в неорганическом сельском хозяйстве. Тем более, что с появлением механизированного сельского хозяйства сельскохозяйственная техника стала неотъемлемой частью питания мира. Сельскохозяйственную технику можно рассматривать как часть более широких технологий автоматизации сельского хозяйства, которые включают в себя более совершенное цифровое оборудование и робототехнику. [1] Хотя сельскохозяйственные роботы могут автоматизировать три ключевых этапа любой сельскохозяйственной операции (диагностика, принятие решений и выполнение), обычные моторизованные машины используются в основном для автоматизации только этапа выполнения, на котором проводятся диагностика и принятие решений. людьми на основе наблюдений и опыта. [1]
С приходом промышленной революции и разработкой более сложных машин методы ведения сельского хозяйства сделали большой шаг вперед. [2] Вместо уборки зерна вручную острым лезвием колесные машины срезают непрерывный валок. Вместо обмолота зерна палками молотилки отделяли семена от кочанов и стеблей. Первые тракторы появились в конце 19 века. [3]
Энергию для сельскохозяйственной техники первоначально давали быки или другие домашние животные . С изобретением паровой энергии появился переносной двигатель , а позже и тяговый двигатель , многоцелевой мобильный источник энергии , который был ползучим родственником паровоза . Сельскохозяйственные паровые машины взяли на себя тяжелую работу быков , а также были оснащены шкивом , который мог приводить в движение стационарные машины с помощью длинного ремня . Машины с паровым приводом были маломощными по сегодняшним меркам, но из-за своего размера и низкого передаточного числа они могли обеспечить большое тяговое усилие. Низкая скорость паровых машин заставила фермеров отметить, что у тракторов две скорости: «медленная и чертовски медленная».
Двигатель внутреннего сгорания ; сначала бензиновый двигатель , а затем дизельные двигатели ; стал основным источником энергии для тракторов следующего поколения. Эти двигатели также способствовали развитию самоходного комбайна и молотилки, или комбайна (также сокращенно «комбайн»). Вместо того, чтобы срезать стебли зерна и транспортировать их на стационарную молотилку , эти комбайны срезают, обмолачивают и отделяют зерно, непрерывно перемещаясь по полю.
Тракторы выполняют большую часть работы на современной ферме . Они используются для толкания и вытягивания орудий — машин, которые обрабатывают землю, сажают семена и выполняют другие задачи. Орудия для обработки почвы подготавливают почву к посадке, рыхляя почву и уничтожая сорняки или конкурирующие растения. Самым известным является плуг , древнее орудие труда, которое было модернизировано в 1838 году Джоном Диром . Плуги теперь используются в США реже, чем раньше: вместо них используются смещенные диски для переворачивания почвы, а долота используются для достижения глубины, необходимой для удержания влаги.
Комбайн – машина, предназначенная для эффективной уборки различных зерновых культур. Название происходит от объединения четырех отдельных операций по уборке урожая — жатвы , обмолота , сбора и веяния — в единый процесс. Среди культур, собираемых комбайном, — пшеница , рис , овес , рожь , ячмень , кукуруза ( кукуруза ), сорго , соя , лен ( льняное семя ), подсолнечник и рапс .
Самый распространенный тип сеялки называется сеялкой , в которой семена равномерно распределяются длинными рядами, которые обычно находятся на расстоянии двух-трех футов друг от друга. Некоторые культуры высеваются с помощью сеялок , которые высевают гораздо больше семян в рядах на расстоянии менее фута друг от друга, покрывая поле урожаем. Рассадопосадочные машины автоматизируют задачу по высадке рассады в поле. С широким распространением пластиковой мульчи слои пластиковой мульчи, рассадопосадочные машины и сеялки укладывают длинные ряды пластика и автоматически сажают через них.
После посадки можно использовать другую сельскохозяйственную технику, например самоходные опрыскиватели , для внесения удобрений и пестицидов . Применение сельскохозяйственных опрыскивателей — это метод защиты посевов от сорняков с помощью гербицидов , фунгицидов и инсектицидов. Опрыскивание или посадка покровной культуры — это способы смешать рост сорняков. [4]
Пресс-подборщики сена для посадки урожая можно использовать для плотной упаковки травы или люцерны в форму, пригодную для хранения на зимние месяцы. Современная ирригация опирается на технику. Двигатели, насосы и другое специализированное оборудование быстро и в больших объемах обеспечивают водой большие площади. Подобные типы оборудования, такие как сельскохозяйственные опрыскиватели, могут использоваться для доставки удобрений и пестицидов .
Помимо трактора, для использования в сельском хозяйстве были адаптированы и другие транспортные средства, в том числе грузовики , самолеты и вертолеты , например, для перевозки сельскохозяйственных культур и создания мобильного оборудования, для опрыскивания с воздуха и управления стадом скота .
Базовая технология сельскохозяйственных машин мало изменилась за последнее столетие. Хотя современные комбайны и сеялки могут работать лучше или немного отличаться от своих предшественников, современные комбайны по-прежнему срезают, молотят и сепарируют зерно так же, как это делалось всегда. Однако технологии меняют способ управления машинами людьми, поскольку компьютерные системы мониторинга, GPS- локаторы и программы автоматического управления позволяют самым современным тракторам и орудиям более точно и менее расточительно использовать топливо, семена или удобрения. В обозримом будущем может начаться массовое производство беспилотных тракторов , использующих GPS- карты и электронные датчики.
Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО) определяет автоматизацию сельского хозяйства как использование машин и оборудования в сельскохозяйственных операциях для улучшения их диагностики, принятия решений или выполнения, уменьшения трудоемкости сельскохозяйственных работ и/или улучшения своевременности, а также потенциально точность сельскохозяйственных операций. [1] [5]
Технологическую эволюцию в сельском хозяйстве можно охарактеризовать как постепенный переход от ручных инструментов к тяге животных, к моторизованной механизации, к цифровому оборудованию и, наконец, к робототехнике с искусственным интеллектом (ИИ). Моторизованная механизация с использованием мощности двигателя автоматизирует выполнение сельскохозяйственных операций, таких как вспашка, посев, внесение удобрений, доение, кормление и полив. [6] Благодаря технологиям цифровой автоматизации также становится возможным автоматизировать диагностику и принятие решений. Например, автономные сельскохозяйственные роботы могут собирать и сеять урожай, а дроны могут собирать информацию для автоматизации ввода данных. [1] [5] Вместо этого тракторы можно превратить в автоматизированные транспортные средства, которые смогут засеивать поля самостоятельно. [1]
Многие фермеры расстроены своей неспособностью отремонтировать новые виды высокотехнологичной сельскохозяйственной техники. [7] В основном это связано с тем, что компании используют закон об интеллектуальной собственности , чтобы лишить фермеров законного права ремонтировать свое оборудование (или получать доступ к информации, позволяющей им это делать). [8] В октябре 2015 года к DMCA было добавлено исключение, позволяющее проверять и модифицировать программное обеспечение автомобилей и других транспортных средств, включая сельскохозяйственную технику. [9]
Движение «Сельское хозяйство с открытым исходным кодом» насчитывает различные инициативы и организации, такие как Farm Labs, сеть в Европе, [10] l'Atelier Paysan, кооператив, обучающий фермеров во Франции, как создавать и ремонтировать свои инструменты, [11] [12 ] ] и Ekylibre, компания с открытым исходным кодом, предоставляющая фермерам во Франции программное обеспечение с открытым исходным кодом ( SaaS ) для управления сельскохозяйственными операциями. [12] [13] В Соединенных Штатах Инициатива открытого сельского хозяйства Медиа- лаборатории Массачусетского технологического института направлена на содействие «созданию экосистемы технологий с открытым исходным кодом, которая обеспечивает и продвигает прозрачность, сетевые эксперименты, образование и гиперлокальное производство». ". [14] Компания разрабатывает «Персональный пищевой компьютер» — образовательный проект по созданию «технологической платформы для сельского хозяйства с контролируемой средой, которая использует роботизированные системы для контроля и мониторинга климата, энергии и роста растений внутри специализированной камеры выращивания». Он включает в себя разработку Open Phenom , [15] библиотеки с открытым исходным кодом с открытыми наборами данных для климатических рецептов, которые связывают фенотипическую реакцию растений (вкус, питание) с переменными окружающей среды, биологическими, генетическими и связанными с ресурсами, необходимыми для выращивания (входные данные). ). [16] Растения с одинаковой генетикой могут естественным образом различаться по цвету, размеру, текстуре, скорости роста, урожайности, вкусу и плотности питательных веществ в зависимости от условий окружающей среды, в которых они выращиваются.
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.
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )