Una mietitrebbia tedesca.

La tecnologia agricola si riferisce alla tecnologia per la produzione di macchine usate in una fattoria per aiutare l’agricoltura. Le macchine agricole sono state progettate praticamente per ogni fase del processo agricolo. Comprendono macchine per lavorare il terreno, piantare i semi, irrigare la terra, coltivare i raccolti, proteggerli dai parassiti e dalle erbacce, raccogliere, trebbiare il grano, nutrire il bestiame e smistare e imballare i prodotti. Le persone che sono addestrate a progettare macchine, attrezzature e strutture agricole sono conosciute come ingegneri agricoli.

La tecnologia agricola è tra le aree più rivoluzionarie e d’impatto della tecnologia moderna, guidata dal bisogno fondamentale di cibo e di nutrire una popolazione in continua crescita. Ha aperto un’era in cui le macchine motorizzate fanno il lavoro che prima veniva svolto da uomini e animali (come buoi e cavalli). Queste macchine hanno aumentato massicciamente la produzione agricola e cambiato drammaticamente il modo in cui le persone sono impiegate e producono cibo in tutto il mondo. Un esempio ben noto di macchina agricola è il trattore. Attualmente, l’agricoltura meccanizzata comporta anche l’uso di aerei ed elicotteri.

Storia

Le prime persone a passare dallo stile di vita di caccia e raccolta all’agricoltura probabilmente si affidavano alle loro mani nude, forse aiutate da bastoni e pietre. Una volta sviluppati strumenti come coltelli, falci e aratri, questi dominarono l’agricoltura per migliaia di anni. Durante questo periodo, la maggior parte delle persone lavorava nell’agricoltura, perché ogni famiglia poteva a malapena allevare abbastanza cibo per se stessa con la limitata tecnologia dell’epoca.

Con l’avvento della rivoluzione industriale e lo sviluppo di macchine più complicate, i metodi agricoli hanno fatto un grande balzo in avanti. Invece di raccogliere il grano a mano con una lama affilata, le macchine su ruote tagliavano un’andana continua. Invece di trebbiare il grano battendolo con dei bastoni, le trebbiatrici separavano i semi dalle teste e dai gambi.

Queste macchine richiedevano molta potenza, che originariamente era fornita dai cavalli o da altri animali addomesticati. Con l’invenzione della forza del vapore arrivò il trattore a vapore, una fonte di energia mobile e multiuso che era il cugino a terra della locomotiva a vapore. Le macchine agricole a vapore presero il posto del pesante lavoro di traino dei cavalli. Erano anche dotati di una puleggia che poteva alimentare macchine stazionarie attraverso l’uso di una lunga cinghia. I colossi a vapore potevano fornire un’enorme quantità di potenza, sia per le loro dimensioni che per i loro bassi rapporti di trasmissione.

La generazione successiva di trattori era alimentata da motori a benzina (e più tardi diesel). Questi motori contribuirono anche allo sviluppo della mietitrice e trebbiatrice combinata semovente – o mietitrebbia, in breve. Invece di tagliare gli steli di grano e trasportarli ad una trebbiatrice fissa, queste mietitrebbie potevano tagliare, trebbiare e separare il grano mentre si muovevano continuamente attraverso il campo.

Tipi di macchinari

Le mietitrebbie possono aver tolto il lavoro di raccolta ai trattori, ma i trattori fanno ancora la maggior parte del lavoro in una fattoria moderna. Sono usati per tirare gli attrezzi che lavorano il terreno, piantano i semi o eseguono una serie di altri compiti.

Gli attrezzi per la lavorazione del terreno preparano il terreno per la semina allentando la terra e uccidendo le erbacce o le piante concorrenti. Il più noto è l’aratro, l’antico attrezzo che fu migliorato nel 1838 da un uomo chiamato John Deere. Gli aratri sono in realtà utilizzati meno frequentemente negli Stati Uniti oggi, con dischi offset utilizzati invece per rivoltare il terreno e scalpelli utilizzati per ottenere la profondità necessaria per trattenere l’umidità.

Il tipo più comune di seminatrice, chiamata piantatrice, spaziano i semi in modo uguale in lunghe file che sono di solito due o tre piedi a parte. Alcune colture sono piantate da seminatrici, che mettono fuori molto più seme in file distanti meno di un piede, coprendo il campo con le colture. Le trapiantatrici automatizzano completamente o parzialmente il compito di trapiantare le piantine nel campo. Con l’uso diffuso della pacciamatura di plastica, gli strati di pacciamatura di plastica, le trapiantatrici e le seminatrici stendono lunghe file di plastica e piantano automaticamente attraverso di esse.

Dopo la semina, altri attrezzi possono essere usati per rimuovere le erbacce tra le file, o per spargere fertilizzanti e pesticidi. Le presse per il fieno possono essere usate per imballare strettamente l’erba o l’erba medica in una forma conservabile per i mesi invernali.

L’irrigazione moderna si basa anche su una grande quantità di macchinari. Una varietà di motori, pompe e altri attrezzi specializzati è usata per fornire acqua rapidamente e in grandi volumi a grandi aree di terreno. Simili tipi di attrezzature possono essere usati per fornire fertilizzanti e pesticidi.

Oltre al trattore, una varietà di veicoli sono stati adattati per l’uso in vari aspetti dell’agricoltura, compresi camion, aerei ed elicotteri, per tutto, dal trasporto delle colture e rendere mobili le attrezzature all’irrorazione aerea e alla gestione del bestiame.

Nuova tecnologia e futuro

La tecnologia di base delle macchine agricole è cambiata poco nell’ultimo secolo. Anche se le moderne mietitrici e piantatrici possono fare un lavoro migliore dei loro predecessori, la mietitrebbia di oggi (che costa circa 250.000 dollari) taglia, trebbia e separa il grano essenzialmente allo stesso modo delle versioni precedenti. Tuttavia, la tecnologia sta cambiando il modo in cui l’uomo opera le macchine, poiché i sistemi di monitoraggio del computer, i localizzatori GPS e i programmi di autosterzo permettono ai trattori e agli attrezzi più avanzati di essere più precisi e meno dispendiosi nell’uso di carburante, sementi o fertilizzanti. Nel prossimo futuro, alcune macchine agricole potrebbero essere rese capaci di guidare da sole, usando mappe GPS e sensori elettronici. Ancora più esoteriche sono le nuove aree della nanotecnologia e dell’ingegneria genetica, dove dispositivi submicroscopici e processi biologici, rispettivamente, possono essere usati per eseguire compiti agricoli in modi nuovi e insoliti.

L’agricoltura può essere una delle professioni più antiche, ma con lo sviluppo e l’uso di macchine agricole, c’è stato un drammatico calo nel numero di persone che possono essere descritte come “agricoltori”. Invece di ogni persona che deve lavorare per procurarsi il cibo, oggi meno del due per cento della popolazione degli Stati Uniti lavora nell’agricoltura, eppure quel due per cento fornisce molto più cibo di quanto il restante 98 per cento possa mangiare. Si stima che all’inizio del ventesimo secolo, un agricoltore negli Stati Uniti poteva nutrire 25 persone, mentre oggi questo rapporto è di 1:130. (In una moderna fattoria di grano, un singolo agricoltore può produrre cereali per nutrire più di mille persone). Con i continui progressi nelle macchine agricole, il ruolo dell’agricoltore diventerà sempre più specializzato.

Ingegneri agricoli

Gli ingegneri agricoli lavorano nel contesto della produzione e trasformazione agricola e nella gestione delle risorse naturali. Le loro specialità includono la progettazione di sistemi energetici e macchinari; strutture e scienze ambientali; e ingegneria alimentare e dei bioprocessi. Svolgono compiti come la pianificazione, la supervisione e la gestione della costruzione di schemi di effluenti di latte, irrigazione, drenaggio, inondazioni e sistemi di controllo dell’acqua. Sviluppano modi per conservare il suolo e l’acqua e per migliorare la lavorazione dei prodotti agricoli. Inoltre, possono eseguire valutazioni di impatto ambientale e interpretare i risultati della ricerca.

Attrezzature agricole

Un moderno trattore agricolo John Deere 8110 che ara un campo usando un aratro a scalpello.

Un aratro in azione in Sud Africa. Notare il terreno che viene rivoltato.

Una rotopressa in azione.

Trazione e potenza

• Trattore
• Trattore cingolato / Caterpillar

Coltivazione del suolo

• Coltivatore
• Aratro a scalpello
• Erpice
  • Erpice a spuntoni
  • Erpice a steli erpice
  • Erpice a dischi
• Soffiaggio
• Fresa a motore
• Fresa rotante
• Rototiller
• Spanditrice
• Subsoiler
• Trattore ambulante

Pianta

• Seminatrice (o spandiconcime o spandiconcime)
• Strato di pacciamatura in plastica
• Pianta per patate
• Seminatrice
• Seminatrice ad aria
• Precisione
• Trapiantatrice
  • Trapiantatrice di riso

Fertilizzazione e controllo dei parassiti

• Spandiconcime (vedi seminatrice broadcast)
• Terragattore
• Spandiconcime
• Sprayer

Irrigazione

• Irrigazione a perno centrale

Raccolta / postraccolta

• Raccolta barbabietole
• Raccolta fagioli
• Raccolta combinata
• Nastro trasportatore
• Raccolta mais
• Raccoglitrice di cotone
• Raccoglitrice di foraggio (o insilatrice)
• Trasportatore
• Scavatore di patate
• Raccoglitrice di patate
• Sickle
• Swather

Fabbricazione del fieno

• Muovi balle
• Baler
• Conditioner
• Fieno
• Rastrello
• Spandivoltafieno
• Falciatrice

Caricamento

• Rame
• Pala caricatrice frontale
• Skid-steer loader

Altro

• Coclea per cereali
• Smerigliatrice
• Carro per cereali
• Rock picker

• Field, Harry L. e John Solie. 2007. Introduzione alla tecnologia dell’ingegneria agricola: A Problem Solving Approach. New York, NY: Springer. ISBN 0387369139.
• Hurst, Douglas R. 1991. Tecnologia agricola nel ventesimo secolo. Manhattan, KS: Sunflower University Press. ISBN 0897451465.
• Yeoshua, Shimshon Ben. 2005. Tecnologie rispettose dell’ambiente per la qualità dei prodotti agricoli. Boca Raton, FL: Taylor & Francis. ISBN 0849319110.

Tutti i link recuperati 3 novembre 2016.

• American Society of Agricultural and Biological Engineers Official Site
• Department of Biosystems and Agricultural Engineering-Michigan State University