Если вы начали свой день в одежде из хлопка, ели многозерновые хлопья, залитые молоком, или наполнили бак своего автомобиля смесью этанола, вы можете поблагодарить фермера.
От волокон до продуктов питания и топлива, почти каждый аспект повседневной жизни зависит от сельского хозяйства. Фермеры собирают хлопковое волокно для производства ткани, разводят дойных коров для получения молока и выращивают зерно для производства продуктов питания и топлива. Они даже выращивают свиней, которые обеспечивают нашу фиксацию бекона. А турдакен? Это загадочное сочетание индейки, утки и курицы было бы невозможно без фермеров.
Так что нужно, чтобы накормить, подпитать и одеть все более населенную планету? Немного дождя, немного солнца и много техники. На самом деле, современные фермеры так же склонны использовать GPS для отслеживания урожая, как и обращаться за советом к «Альманаху старого фермера».
В 1940-х годах один фермер в США производил достаточно продуктов, чтобы накормить 19 человек. К 2000-м годам это число выросло до 155. Вот пять сельскохозяйственных технологий, которые сделали это возможным.
5: Плуг
Этот древний инструмент произвел революцию в сельском хозяйстве. К 3500 г. до н. э. египтяне вскапывали землю с помощью деревянных клиновидных орудий с железными наконечниками, запряженных волами. Благодаря плугу ранние фермеры могли обрабатывать больше земли быстрее, чем раньше, что позволяло им производить больше урожая за более короткое время. Плуг также помогал бороться с сорняками и закапывать пожнивные остатки. Это был настолько эффективный инструмент, что не было большой разницы между первыми плугами, которые обрабатывали песчаную почву Месопотамии, и теми, которые использовались в средневековой Европе тысячи лет спустя, за исключением добавленияотвала за лезвием, чтобы перевернуть землю после того, как она была сломана.
Даже в начале 1800-х пионеры американского Запада использовали похожий тип плуга, изготовленного из дерева и чугуна, для борозды твердой почвы прерий. Но эта почва была плотной и липкой; он цеплялся за лезвия плуга и заставлял фермеров вручную снимать его каждые несколько шагов.
В 1837 году случайная встреча между кузнецом из Иллинойса и сломанной стальной пилой заставила плуг пойти по его современному пути. Кузнец Джон Дир заметил, что стальное лезвие пилы было гладким и отполированным после использования, и превратил его в прототип лезвия плуга. В отличие от чугуна, стальные лезвия не склеивались с тяжелой почвой. К 1855 году компания John Deere продавала 13 000 стальных плугов в год, что положило начало одной из самых успешных компаний по производству сельскохозяйственной продукции в Америке и широко используемых орудий.
4: Тракторы
До появления тракторов фермеры работали на своих полях, полагаясь на свою собственную силу или силу волов, лошадей и мулов. Появление первых портативных паровых двигателей возвестило сельское хозяйство в современную эпоху.
К 1870-м годам самоходные паровые машины использовались в самом сердце Америки для уборки пшеницы. Эти паровые машины - предшественники современных тракторов - буксировали молотилки с поля на поле, где фермеры использовали бегемотов для отделения зерна от соломы и мусора.
К 1920-м годам тракторы стали достаточно легкими и универсальными для работы в поле. В 1924 году трактор Farmall стал одной из первых машин общего назначения, которые тянули за собой комбайны и другое оборудование для посадки и выращивания сельскохозяйственных культур. В течение десятилетия каждый день строилось 200 Farmalls, чтобы не отставать от спроса, и множество других производителей (например, John Deere) представили аналогичные тракторы. Внезапно фермеры смогли обрабатывать больше земли быстрее с меньшей помощью и получать более высокие урожаи.
3: Комбинат
Во время сбора урожая труд фермера начинает окупаться. Однако работу нужно выполнять быстро, потому что чем быстрее и эффективнее будет сбор урожая, тем выше будет урожай.
До того, как сбор урожая стал механизированным, он был трудоемким. Фермеры срезают урожай косами и вручную удаляют семена перед связыванием стеблей. Даже паровая молотилка, используемая для отделения зерна от растений, требовала много рук.
К 1886 году был запатентован первый самоходный комбайн, который мог собирать урожай со 100 акров (40 гектаров) в день - задача, на которую обычно уходили дни.
Этот первый комбайн имеет много общего с современными технологически продвинутыми гигантами высотой почти в два этажа. Современные комбайны по-прежнему имеют широкую жатку, прикрепленную спереди. Жатка имеет ножи, которые срезают стебли и подают их в молотильный механизм, отделяющий зерно от соломы и мусора. Затем вентилятор отделяет зерно и шнеком подает его в приемный бункер наверху комбайна.
В дополнение к этим основным функциям современные комбайны оснащены сменными головками для уборки различных культур, от пшеницы и кукурузы до сои и риса. У них также есть множество технических помощников, в том числе датчики, которые отслеживают количество зерна, проскальзывающего через молотильный механизм, и технология GPS для записи данных о производительности.
2: Удобрение
До появления широкого применения удобрений растения полагались исключительно на соединения в почве, которые стимулировали их рост. Однако применение коммерческих удобрений стало одним из самых больших изменений в сельском хозяйстве.
Коммерческие удобрения, представляющие собой смесь азота, фосфатов и калия, позволяют фермерам получать высокие урожаи от своих культур и использовать один и тот же участок земли из года в год для своих культур. Это делает прогнозирование прибыли более надежным и избавляет от необходимости расчищать новые поля для полей.
Фермеры начали применять коммерческие удобрения примерно в то же время, когда в конце 1880-х годов на рынке появились первые самоходные тракторы. Между 1890 и 1899 годами американские фермеры ежегодно применяли более 1,8 миллиона тонн (1,6 миллиона метрических тонн) коммерческих удобрений. К 1989 году это число выросло до более чем 47 миллионов тонн (43 миллиона метрических тонн) в год. В 2008 году во всем мире было использовано 185,1 миллиона тонн (168 миллионов метрических тонн) удобрений.
Все эти удобрения вызвали некоторые экологические проблемы. Нитраты, основной компонент удобрений (включая удобрения для газонов и садов), могут загрязнять грунтовые воды и представлять опасность для здоровья младенцев и групп риска. Поэтому фермеры должны быть осторожны при хранении, использовании и утилизации удобрений.
1: Биотехнология
Биотехнология имеет ряд применений в сельском хозяйстве, и не все из них вызывают беспокойство. На протяжении всей истории фермеры выборочно разводили животных и размножали растения, чтобы развить определенные черты.
Однако использование биотехнологии для создания генетически модифицированных организмов (ГМО) является относительно новой практикой. Первые растения, чьи гены подверглись манипуляциям, появились на полях в середине-конце 1990-х годов. С тех пор эта технология использовалась для создания гибридов с более высокой урожайностью, более коротким жизненным циклом и большей устойчивостью к вредителям и болезням. Например, некоторые сорта генетически модифицированного хлопка настолько устойчивы к болезням, что для их роста требуется меньше пестицидов, что снижает риск загрязнения грунтовых вод.
К 2012 году 94 процента посевов хлопка, 93 процента соевых бобов и 88 процентов посевов кукурузы в США были высажены с использованием биотехнологических семян. Большой процент других культур, таких как люцерна, также является генетически модифицированным.
Целых 70 процентов продуктов на полках магазинов США содержат генетически модифицированные ингредиенты, на фоне растущих опасений по поводу появления потенциальных аллергенов, изменения содержания питательных веществ и устойчивости к антибиотикам.
Несмотря на вопросы о долгосрочном влиянии биотехнологии, ясно одно: она помогает увеличить сельскохозяйственное производство и меняет то, как фермеры помогают кормить и одевать мир. Это особенно важно, поскольку число фермеров сокращается. В 2000 году, например, менее 2 процентов населения США работали фермерами по сравнению с 53 процентами в 1870 году.
Примечание автора: 5 сельскохозяйственных технологий, которые изменили мир
Фермеры могут все еще смотреть прогнозы погоды с большим нетерпением, но их успех едва ли зависит от правильного количества солнца, дождя и удачи. Многие современные фермеры полагаются на технологии, которые помогают им перехитрить вредителей и получить более высокие урожаи. От дойных коров со штрих-кодами до самоуправляемых тракторов - технологии продвигают сельское хозяйство в будущее.