Механизированное сельское хозяйство - это процесс использования сельскохозяйственной техники для механизации работы, что значительно повышает производительность.
В наше время механизированные машины заменили многие работы, которые раньше выполнялись ручным трудом или рабочими животными, такими как быки, лошади и мулы. Воздействие механизированного сбора урожая на коммерческие овощные культуры можно лучше всего увидеть в расширении технологии сбора томатов.
Отчет, опубликованный в 2010 году профессором сельского хозяйства и наук о жизни Университета штата Айова. Уоллес Хаффман основное внимание уделялось состоянию трудосберегающей механизации при сборе фруктов и овощей в США. По словам Хаффмана, окончание программы Bracero в 1964 году ознаменовало снижение доступности рабочей силы для сбора урожая для производителей фруктов и овощей.
В преддверии этого события ученые Калифорнийского университета в Дэвисе начали работу над новыми сортами томатов и механическими комбайнами, которые будут работать вместе в 1950-х годах.
Механические комбайны для сбора томатов и новые сорта томатов для переработки достигли такого состояния, когда фермеры могли рассчитывать на снижение затрат на сбор урожая. В 262 году производителям и переработчикам было продано 1965 механических комбайна.
Постоянное совершенствование этих взаимодополняющих технологий способствовало успеху механического комбайна для сбора томатов. Согласно отчету, практически все томаты, перерабатываемые в Калифорнии, в настоящее время собираются механическим способом.
Хаффман указал на несколько потенциальных преимуществ механизации сбора урожая: снижение затрат на сбор урожая, устранение проблем, связанных с нехваткой рабочей силы, увеличение продолжительности дня сбора урожая и снижение воздействия на собранный урожай бактерий человека.
В середине 1940, Джек Ханна Департамент овощных культур Калифорнийского университета в Дэвисе начал выведение сорта томатов, который будет равномерно созревать и отделяться от растения во время машинного сбора урожая, тем самым выдерживая стресс механического сбора урожая.
По словам Хаффмана, Колби Лоренцен, инженер-агроном из Калифорнийского университета в Дэвисе, и Ханна начали разработку механического комбайна для сбора помидоров в 1949 году. В конце 1950-х годов другой инженер-агроном из Калифорнийского университета в Дэвисе разработал сепаратор виноградной лозы для машины Лоренцена.
К 1960 году Калифорнийский университет получил патент на новый сорт томатов, и калифорнийская компания Blackwelder Manufacturing решила производить и продавать первый механический комбайн для сбора томатов на коммерческой основе.
Коммерческое использование нового сорта томатов и комбайна началось в 1962 году. Когда в 1964 году закончилась программа Bracero, это резко увеличило спрос на механические комбайны. В 1965 году 232 механических комбайна было достаточно, чтобы собрать примерно 25 процентов урожая томатов. К 1970 году 95 процентов урожая томатов в Калифорнии собирали машинами.
В последующие годы, по словам Хаффмана, трудозатраты на тонну постепенно снижались, поскольку техника совершенствовалась, а новые сорта томатов давали более высокую урожайность и лучше адаптировались к машинному сбору урожая. Чтобы механические комбайны для томатов работали хорошо, томатные поля должны быть ровными и хорошо профилированными, а также должны иметь длинные ряды (не менее 600 футов), чтобы уменьшить потери времени сбора урожая при повороте.
Вскоре производители научились улучшать методы борьбы с сорняками, подготовки полей, планировки и орошения, а селекционеры продолжали выводить сорта, которые лучше подходили для механизации. Компании-производители оборудования повысили надежность машин и сократили время, затрачиваемое на ремонт в полевых условиях.
Хаффман сказал, что некоторые производители начали ночную смену сбора урожая. К 1970-м годам машины могли собирать урожай с 220 акров за сезон, при этом средняя потребность в рабочей силе составляла 1.6 часа на тонну. Тем не менее, согласно отчету, сборщики по-прежнему использовали значительное количество ручного труда.
Помидоры, собранные вручную, были дорогими и составляли почти 50 процентов от общих производственных затрат. По словам Хаффмана, первый комбайн сократил затраты на сбор урожая до 33 процентов от общих затрат. После появления электронного сортировщика к 16 году затраты на комбайн упали до 1979 процентов от общих затрат.
С тех пор затраты на урожай медленно снижались. Совсем недавно повышение надежности харвестеров, наряду с инновационными встряхивателями, сократило потребность в рабочей силе еще на 60 процентов.
По словам Хаффмана, к 2010 году потребность в рабочей силе на тонну для обработки помидоров снизилась на 92 процента.
По словам Хаффмана, повышение эффективности механической системы сбора томатов, по крайней мере, частично способствовало расширению производства перерабатывающих томатов в Калифорнии. Он увеличился примерно с 2.5 млн тонн в год в 1960-х годах до 10-11 млн тонн в год в 2008-2009 годах.
Калифорния в настоящее время производит более 95 процентов урожая переработанных томатов в США. Калифорнийские фермы, выращивающие перерабатывающие помидоры, также значительно увеличили свои посевные площади.
В доуборочную эру 1956 года средняя площадь земли составляла всего 91 акр. К 362 году, когда механизированная уборка урожая распространилась по всей отрасли, она увеличилась до 1976 акров. По словам Хаффмана, в 2007 году средняя площадь переработки помидоров составляла 600 га, что обеспечивает значительный масштаб производства.
Хаффман сказал, что самым известным успехом среди механических комбайнов для сбора фруктов и овощей стал самоходный томатный комбайн Johnson, который производится и продается Калифорнийское оборудование для томатов. Тем не менее, механические комбайны, построенные другими компаниями, используются производителями для сбора фруктов и овощей для переработки.
Пик обряд из Льюисбурга, штат Пенсильвания, входит в число компаний, которые расширили производство прицепных механических комбайнов для сбора огурцов, моркови и перца, направляемых на переработку, сказал Хаффман.
Комбайн для сбора огурцов имеет специальную систему удаления грязи, которая использует потоки воздуха вместе с «скрубберной» лентой для удаления мусора. Он также имеет большие конвейерные цепи, которые оставляют все негабаритные плоды в поле для повышения эффективности сбора урожая.
Хаффман сказал, что свежие помидоры, салат айсберг, органический салат, клубника и другие культуры в настоящее время связаны со значительными затратами на ручной сбор урожая и продолжают оставаться целью для дальнейших прорывов в области механического сбора урожая.
Точность, робототехника
Согласно New Holland, комбайны, возможно, отняли у тракторов работу по сбору урожая, но тракторы по-прежнему выполняют большую часть работы на современной ферме. Они используются для толкания орудий — машин, которые обрабатывают землю, сажают семена и выполняют другие задачи.
Орудия для обработки почвы подготавливают почву к посеву, разрыхляя почву и уничтожая сорняки или растения-конкуренты. Самым известным является плуг, древнее орудие, модернизированное в 1838 году компанией John Deere. 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.
