روند گذشته و آینده ماشین های کشاورزی
ماشین آلات کشاورزی به ساختارها و وسایل مکانیکی مورد استفاده در کشاورزی یا صنایع وابسته مربوط می شود. انواع مختلفی از این ادوات وجود دارد، از ابزارهای دستی و ابزارهای برقی گرفته تا تراکتورها و انواع بی شماری از ادوات کشاورزی که آنها کشیده می شوند یا به صورت خودگردان هستند. ماشینهای متنوعی از تجهیزات در کشاورزی ارگانیک و غیر ارگانیک استفاده می شود. به خصوص از زمان ظهور کشاورزی مکانیزه، ماشین آلات کشاورزی بخش مهمی از نحوه تغذیه جهان است. ماشینآلات کشاورزی را میتوان به عنوان بخشی از فناوریهای اتوماسیون کشاورزی گستردهتر در نظر گرفت که شامل تجهیزات دیجیتال پیشرفتهتر و روباتیک میشود. در حالی که رباتهای کشاورزی پتانسیل خودکارسازی سه مرحله کلیدی مربوط به هر عملیات کشاورزی (تشخیص، تصمیمگیری و انجام) را دارند، ماشینآلات موتوری متداول اصولاً برای خودکار کردن مرحلهای که تشخیص و تصمیمگیری توسط انسان انجام میشود، استفاده میشود. یعنی در شرایط کنونی تشخیص و تصمیم گیری با انسان انجام می شود و فقط انجام آن توسط ماشین انجام می گیرد. اما توسعه کشاورزی دارد به سمتی پیش می رود که تا حد امکان مراحل قبلی هم با استفاده از ماشین انجام شود.
ادوات کشاورزی ماشینهایی هستند که در فعالیتهای کشاورزی برای کاهش نیروی انسانی و بهبود عملکرد محصول استفاده میشوند. دروگرها، گاوآهن، کولتیواتورها، هاروهای دیسکی، خطی کار بذر، هارو، چیزل، سایر ادواتهای عمده کشاورزی و غیره. این ادواتها در کشورهایی مانند هند که کشاورزی و کشاورزی مشاغل اصلی اکثریت است، تقاضای زیادی دارند.
انقلاب صنعتی
با آمدن انقلاب صنعتی و توسعه ماشینهای پیچیدهتر، روشهای کشاورزی جهشی بزرگ به جلو داشت و نقطه عطفی در روند گذشته و آینده ماشین های کشاورزی ایجاد شده است. به جای برداشت غلات با دست با یک داس، ماشین های چرخ دار یک نوار پیوسته را برش می دهند. به جای کوبیدن دانه ها با چوب، دستگاه های خرمن کوب دانه ها را از سر و ساقه جدا می کردند. اولین تراکتورها در اواخر قرن نوزدهم ظاهر شدند.
توان بخار
توان ماشین آلات کشاورزی در اصل توسط گاو یا سایر حیوانات اهلی تامین می شد. با اختراع نیروی بخار، موتور قابل حمل و بعداً موتور کششی، یک منبع انرژی چند منظوره و متحرک که پسرعموی لوکوموتیو بخار در زمین خزنده بود، به وجود آمد. ماشینهای بخار کشاورزی کار سنگین کشیدن به جای گاو را بر عهده گرفتند. ماشینهای بخار بر اساس استانداردهای امروزی کم مصرف بودند، اما به دلیل اندازه و نسبت دندههای پایینشان، کشش بالایی را میتوانستند ایجاد کنند. سرعت آهسته ماشینهای بخار، کشاورزان را بر آن داشت که تراکتورها دو سرعت دارند: “آهسته و بیش از حد کند”.
موتورهای احتراق داخلی
موتور احتراق داخلی؛ ابتدا موتور بنزینی و بعداً موتورهای دیزلی. منبع اصلی نیرو برای نسل بعدی تراکتورها شد. این موتورها همچنین در توسعه کمباین خودکششی و خرمنکوب کمک کردند. این کمباین ها به جای روش قدیمی که شامل بریدن ساقه های دانه و انتقال آنها به یک دستگاه بوجاری ثابت با مراحل جدا و ماشین آلات متفاوت، دانه ها را در حالی که به طور مداوم در سراسر مزرعه حرکت می کردند، می بریدند، کوبیده و جدا می کردند و همه کارها با حرکت کمباین و در یک ماشین انجام می شود.
انواع ماشین آلات کشاورزی
تراکتورها
تراکتورها اکثر کارها را در مزرعه مدرن انجام می دهند. از آنها برای هل دادن یا کشیدن ادوات استفاده می شود. ادوات خاک ورزی با سست کردن خاک و قطع علف های هرز یا گیاهان رقیب، خاک را برای کاشت آماده می کنند. شناخته شده ترین آن گاوآهن است، ادوات باستانی که در سال 1838 توسط جان دیر ارتقا یافت. در حال حاضر در ایالات متحده از گاوآهن ها کمتر از گذشته استفاده می شود، به جای آن از دیسک های افست برای برگرداندن خاک و چیزل ها برای به دست آوردن عمق مورد نیاز برای حفظ رطوبت استفاده می شود.
کمباین
کمباین ماشینی است که برای برداشت موثر انواع غلات طراحی شده است. این نام از ترکیب چهار عملیات برداشت جداگانه – درو کردن، خرمن کوبی، جمعآوری و جدا کردن – در یک فرآیند واحد، گرفته شده است. از جمله محصولاتی که با کمباین برداشت می شوند می توان به گندم، برنج، جو دوسر، چاودار، جو، ذرت (ذرت)، سورگوم، سویا، کتان (بزرک)، آفتابگردان و کلزا اشاره کرد.
کارنده ها
رایجترین نوع بذکاری، ردیفکار نامیده میشود و بذرها را به طور مساوی در ردیفهای بلند، که معمولاً بین دو تا سه فوت فاصله دارند، قرار میدهد. برخی از محصولات زراعی توسط خطی کار کاشته میشوند، که بذر بسیار بیشتری را در ردیفهایی با فاصله کمتر از یک فوت از هم میریزند و مزرعه را پر از محصولات میکنند. نشاکاران وظیفه انتقال نهال ها به مزرعه را به صورت خودکار انجام می دهند.
سمپاش ها
پس از کاشت می توان از سایر ماشین آلات کشاورزی مانند سمپاش های خودکششی برای کود و سموم استفاده کرد. استفاده از سمپاش کشاورزی روشی برای محافظت از محصولات در برابر علف های هرز با استفاده از علف کش ها، قارچ کش ها و حشره کش ها می باشد. سمپاشی یا کاشت یک محصول پوششی راه هایی برای محدود کردن رشد علف های هرز است.
بیلرها و سایر ادوات کشاورزی
برای برداشت علوفه یونجه میتوان برای بستهبندی محکم علف یا یونجه به شکلی قابل نگهداری برای ماههای زمستان استفاده کرد. آبیاری مدرن به ماشین آلات متکی است. موتورها، پمپ ها و سایر تجهیزات تخصصی آب را به سرعت و با حجم بالا به مناطق وسیعی از زمین می رساند. از تجهیزات مشابهی مانند سمپاش های کشاورزی می توان برای تحویل کودها و آفت کش ها استفاده کرد. علاوه بر تراکتور، وسایل نقلیه دیگری برای استفاده در کشاورزی از جمله کامیون ها، هواپیماها و هلیکوپترها، مانند حمل و نقل محصولات کشاورزی و متحرک ساختن تجهیزات، سمپاشی هوایی و مدیریت گله دام اقتباس شده اند.
فناوری جدید و آینده
در ادامه روند گذشته و آینده ماشین های کشاورزی، به فناوری های جدید در این زمینه پرداخته می شود. فناوری اولیه ماشینهای کشاورزی در قرن گذشته تغییر چندانی نکرده است. اگرچه ماشینهای برداشت و کاشتهای مدرن ممکن است عملکرد بهتری داشته باشند یا کمی نسبت به پیشینیان خود تغییر یافته باشند، اما ترکیب امروزی هنوز هم دانهها را به همان روشی که همیشه انجام میداده بریده، کوبیده و جدا میکند. با این حال، فناوری در حال تغییر روشی است که انسان ها با ماشین ها کار می کنند، زیرا سیستم های نظارت کامپیوتری، مکان یاب GPS و برنامه های خود فرمان به پیشرفته ترین تراکتورها و ادوات این امکان را می دهد که در استفاده از سوخت، بذر یا کود، دقیق تر، هدفمندتر و با هدررفت کمتری انجام شوند. در آینده قابل پیش بینی، ممکن است تولید انبوه تراکتورهای بدون راننده، که از نقشه های GPS و سنسورهای الکترونیکی استفاده می کنند، وجود داشته باشد.
اتوماسیون کشاورزی
سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد (فائو) اتوماسیون کشاورزی را بهعنوان استفاده از ماشینآلات و تجهیزات در عملیات کشاورزی برای بهبود تشخیص، تصمیمگیری یا انجام آنها، کاهش سختی کار کشاورزی و/یا بهبود زمانبندی، و به طور بالقوه دقت عملیات کشاورزی تعریف می کند.
تکامل فن آوری در کشاورزی را می توان با حرکت پیشرونده از ابزارهای دستی به کشش حیوانات، به مکانیزاسیون موتوری، به تجهیزات دیجیتال و در نهایت، به رباتیک با هوش مصنوعی (AI) خلاصه کرد. مکانیزاسیون موتوری با استفاده از نیروی موتور، انجام عملیات کشاورزی مانند شخم زدن، بذرپاشی، کود دهی، شیردوشی، تغذیه و آبیاری را خودکار می کند. با فناوریهای اتوماسیون دیجیتال، تشخیص و تصمیمگیری خودکار نیز امکانپذیر میشود. به عنوان مثال، رباتهای خود مختار میتوانند محصولات را برداشت و بذر بکارند، و هواپیماهای بدون سرنشین میتوانند اطلاعاتی را برای کمک به خودکارسازی برنامه ورودی جمعآوری کنند. در عوض، تراکتورها می توانند به وسایل نقلیه خودکار تبدیل شوند که می توانند به طور مستقل مزارع را بکارند و به صورت خودران وبدون راننده در زمین زراعی حرکت کنند.