کود

کود ماده ای است که برای تامین مواد مغذی به خاک اضافه می شود یا مستقیماً به گیاهان اعمال می شود. تاریخچه کود به احتمال زیاد به دورتر از گاوآهن باز می گردد. کشاورزان حدود 8000 سال پیش محصولات خود را با کود بارور می کردند. خاکستر چوب از نظر تاریخی یک ماده کودی محبوب بود، در حالی که از فضولات پرندگان دریایی یا خفاش به نام گوانو استفاده می شد.
کود تجاری، ترکیبی از نیتروژن، فسفات و پتاس، در اواخر دهه 1880 به وجود آمد و امروزه تقریباً به طور جهانی مورد استفاده قرار می گیرد. یک دستاورد کلیدی در توسعه کود نیتروژن مصنوعی، فرآیند Haber-Bosch بود که با تغذیه نیمی از جمعیت کنونی جهان اعتبار دارد.
این فرآیند توسط شیمیدانان آلمانی فریتز هابر و کارل بوش که هر دو برای کار خود برنده جایزه نوبل شدند، ایجاد شد، این فرآیند از ترکیب نیتروژن و هیدروژن برای تولید آمونیاک – عنصر اصلی کودهای مبتنی بر نیتروژن – استفاده می کند.
رکورد 200 میلیون تن کود در سراسر جهان در سال 2020 استفاده شد. چرا اینقدر محبوب است؟ کود به کشاورزان کمک می کند تا بازده محصول بالایی داشته باشند و به آنها اجازه می دهد سال به سال از همان زمین برای کشت محصولات بیشتر استفاده کنند.
چنین استفاده گسترده ای از مواد شیمیایی نگرانی های جدی زیست محیطی را نیز برانگیخته است. نیترات ها اغلب آب های زیرزمینی را آلوده می کنند، به محیط زیست آسیب می رسانند و خطراتی برای سلامتی ایجاد می کنند. با اجازه دادن به کشاورزی فشرده، مواد مغذی زمین را نیز از بین می برد و آن را بدون کودهای شیمیایی غیرقابل استفاده می کند.

خرمنکوب

کوبنده مکانیکی جدا کردن دانه های دانه از کاه را بسیار آسان تر و سریع تر می کند. اولین ماشین خرمنکوب در حدود سال 1778 توسط مهندس مکانیک اندرو میکل از اسکاتلند اختراع شد (بر اساس دستگاه قبلی که در سال 1734 توسط مایکل منزیس ثبت شده بود). خرمن کوب در طول زمان شاهد تجسم ها و پیشرفت های متعددی بود.
برادران آمریکایی هیرام و جان پیتس در سال 1830 یک جداکننده خرمنکوبی ساختند که در نهایت اسب ها به آن نیرو می دادند. همانطور که خرمن کوب ها (و “دروگرها” که در زیر به آنها اشاره می شود) در قرن نوزدهم گسترده شد، تولید غلات به دلیل کاهش نیروی کار مورد نیاز به شدت افزایش یافت.

پنبه چین

انقلاب صنعتی رونق عمده ای به کشاورزی داد. پنبه پاکن که بین سالهای 1793 و 1794 توسط الی ویتنی آمریکایی اختراع شد، یک شروع برای صنعت پنبه بود. این دستگاه به طور چشمگیری سرعت کار قبلی جداسازی دانه های پنبه از الیاف را افزایش داد. با استفاده از یک ردیف چرخ با دندانه های اره مانند، پنبه پاکن می توانست 1000 پوند پنبه را تمیز کند در همان زمانی که یک نفر صرف تمیز کردن 5 پوند با دست می کرد.
این امر منجر به کاهش قابل توجه قیمت پارچه‌های پنبه‌ای شد و رشد پنبه را بسیار سودآور کرد و در نتیجه تقاضای برای نیروی کار برده در جنوب آمریکا افزایش یافت.
پنبه پاکن مانند یک غربال یا صافی عمل می کند. یک طبل چوبی با یک سری قلاب، الیاف پنبه را به دام انداخته و آنها را از داخل یک توری ریز کشیده است. این فرآیند دانه ها را پشت سر گذاشت. برخی از جین‌ها با میل‌لنگ دستی بودند، در حالی که اسب‌ها می‌توانستند موتورهای بزرگ‌تر و بعداً توسط موتورهای بخار نیرو دهند.

دروگر

ماشین دیگری که کارهایی را که قبلاً با دست انجام می شد مکانیزه می کرد دستگاه دروگر بود که هدف آن برداشت دانه های ریز بود. آنها ابتدا در حدود سال 1800 در بریتانیای کبیر ظاهر شدند اما در ابتدا موفقیت بالایی نداشتند.
اولین نسخه محبوب در سال 1831 در ایالات متحده توسط سایروس مک کورمیک 22 ساله ایجاد شد. این باعث شد تا برداشت مزارع بزرگ بسیار سریعتر شود این دروگر با اسب کشیده شده میشد و دارای یک شاسی چرخ اصلی با یک سکوی جانبی مجهز به میله برش بود. انتهای بیرونی سکو دارای یک تقسیم کننده بود که دانه های مورد نظر را جدا می کرد، در حالی که در بالای آن یک قرقره بود که دانه ها را در برابر چاقو نگه می داشت.

کمباین

کمباین، همانطور که از نامش پیداست، چهار عملیات برداشت را به طور همزمان ترکیب می کند: درو، خرمن کوبی، الک کردن، و هوادهی و پاک کردن که عمل دمیدن هوا در دانه ها برای خلاص شدن از شر زباله است.
اولین کمباین در سال 1835 ساخته شد و مخترع آمریکایی هیرام مور به عنوان دارنده حق امتیاز اولین کمباین موفق شناخته شد. مانند کمباین‌های بزرگ امروزی، سر پهنی با تیغه‌هایی داشت که می‌توانست ساقه‌های گیاه را برش دهد. ساقه ها به دستگاه خرمنکوبی وارد می شوند که دانه ها را از کاه و سایر مواد جدا می کند. یک پنکه دانه ها را جدا کرد و سپس در یک مخزن نگهدارنده در بالای کمباین جمع آوری شد.
در حالی که ترکیب های اولیه توسط تیم هایی تا 20 اسب کشیده می شدند، تا سال 1886، این ماشین ها به خودکششی تبدیل شدند. این مدل‌ها می‌توانند 100 هکتار در روز برداشت کنند، فرآیندی که قبلاً چندین روز طول می‌کشید.

تراکتور

اختراع تراکتور در کارآمدتر کردن کشاورزی بسیار مهم بود. قبل از تراکتورسازی، کشاورزان مجبور بودند برای کار در مزارع به نیروی خود یا حیواناتی مانند گاو، قاطر و اسب تکیه کنند. مخترع بریتانیایی ریچارد ترویتیک در اوایل سال 1812 تراکتورهای موتور بخار را اختراع کرد. تراکتورهای موتور بنزینی اواسط تا اواخر دهه 1890 توسعه یافتند. تراکتور مخترع آمریکایی جان فورلیچ در سال 1892 به عنوان اولین تراکتور قابل کار با موتور احتراق داخلی مورد استقبال قرار گرفت.

تراکتور همه منظوره فارمال در سال 1924 که توسط موسسه بین المللی برداشت طراحی شد، اولین تراکتوری بود که می توانست دروگرها و سایر تجهیزات را برای کاشت و داشت محصولات بکشد. این ماشین بسیار محبوب بود و با تقاضای فوق العاده باعث انفجار صنعت تراکتورسازی شد.

ارگانیسم‌های اصلاح شده ژنتیکی (GMOs)

در حالی که اکثر اختراعات موجود در این لیست یا مربوط به دوران باستان هستند یا انقلاب صنعتی، یکی از مهم‌ترین و بحث برانگیزترین شیوه‌های کشاورزی که اکنون به آن می‌پردازیم نسبتا جدید است و آن ارگانیسم‌های اصلاح شده ژنتیکی (GMOs) هستند.
توسعه ارگانیسم‌های اصلاح شده ژنتیکی را می‌توان به شیوه‌های باستانی مانند اصلاح نژاد انتخابی و اصلاح نژادهای متقابل برای ایجاد صفات مطلوب در گیاهان و حیوانات دنبال کرد. با این حال، این نوع رویکرد عموما زمان زیادی می‌برد و محدودیتی برای آنچه می‌تواند به دست آورد وجود دارد.
اولین گیاه اصلاح شده ژنتیکی(GMP) یک سویه توتون مقاوم به آنتی بیوتیک بود که در سال ۱۹۸۳ توسعه یافت. در سال ۱۹۹۴، یک گوجه فرنگی با تاخیر در رسیدن اولین محصول تغییر یافته ژنتیکی بود که به صورت تجاری عرضه شد.
پس از آن کدو، دانه‌های سویا، پنبه، ذرت، پاپایا، سیب زمینی و کانولا دستکاری شده ژنتیکی ایجاد شدند. با وجود نگرانی‌های قابل توجه در مورد فرار ژن‌ها از محصولات اصلاح شده ژنتیکی فهرست غذاهای اصلاح شده همچنان در حال رشد است.
در سال ۲۰۱۷، اولین ماهی قزل آلا ی اصلاح شده با رشدی سریع به صورت تجاری فروخته شد. اگرچه در ابتدا در سال ۱۹۸۹ ایجاد شده بود.
چرا اصلاح ژنتیکی انجام می‌دهیم؟ ارگانیسم‌ها را می‌توان برای رشد سریع‌تر تا رسیدن به بلوغ، تولید محصول بیشتر، تولید ضایعات کمتر، تهیه مواد مغذی خاص و مقاومت بهتر در برابر آفات و بیماری‌ها اصلاح کرد.
با این حال، از آنجایی که این ارگانیسم‌ها ثبت اختراع می‌شوند و اغلب به گونه‌ای ایجاد می‌شوند که در برابر آفت کش‌های خاصی که توسط شرکت‌های مشابه فروخته می‌شوند مقاوم باشند، اغلب کشاورزان را در دام سیستم نیاز به خرید بذر و آفت کش‌ها از شرکتی یکسان می‌اندازند.
این روش منتقدان زیادی نیز دارد. نگرانی‌هایی در مورد اثرات طولانی مدت این غذاها بر سلامتی وجود دارد، اما نگرانی‌های بیشتری در مورد تأثیر ژن‌های اصلاح شده بر جمعیت‌های وحشی ایجاد شده است زیرا گیاهان و حیوانات اطلاح شده ضعیف‌تر از نسخه‌های اصلی هستند.
همچنین نگرانی هایی در مورد محتوای غذایی این گیاهان اصلاح شده‌ و تاثیر آنها بر مقاومت آنتی بیوتیکی و افزایش آلرژی وجود دارد.