Maquinaria agrícola

Con la llegada de la Revolución Industrial y el desarrollo de máquinas más sofisticadas, los métodos agrícolas experimentaron un gran avance. ^{[ 2 ]} En lugar de cosechar el grano a mano con una cuchilla afilada , las máquinas con ruedas cortaban una hilera continua. En lugar de trillar el grano golpeándolo con palos, las trilladoras separaban las semillas de las espigas y los tallos. Los primeros tractores aparecieron a finales del siglo XIX. ^{[ 3 ]}

La energía para la maquinaria agrícola provenía originalmente de bueyes u otros animales domésticos . Con la invención de la máquina de vapor llegó el motor portátil y, posteriormente, la máquina de tracción , una fuente de energía móvil y multiusos, la versión más compacta de la locomotora de vapor . Las máquinas de vapor agrícolas asumieron el trabajo pesado de tracción que realizaban los bueyes y también estaban equipadas con una polea que podía accionar máquinas estacionarias mediante una correa larga . Si bien las máquinas de vapor tenían poca potencia según los estándares actuales, debido a su tamaño y a sus bajas relaciones de transmisión , podían proporcionar una gran fuerza de tracción . La baja velocidad de las máquinas de vapor llevó a los agricultores a comentar que los tractores tenían dos velocidades: "lenta y muy lenta".

El motor de combustión interna , primero el de gasolina y luego el diésel , se convirtió en la principal fuente de energía para la siguiente generación de tractores. Estos motores también contribuyeron al desarrollo de la cosechadora-trilladora autopropulsada , o simplemente cosechadora (también conocida como «combinadora»). En lugar de cortar los tallos de grano y transportarlos a una trilladora fija , estas cosechadoras cortaban, trillaban y separaban el grano mientras se desplazaban continuamente por el campo.

En una granja moderna, los tractores realizan la mayor parte del trabajo . Se utilizan para empujar y tirar de implementos agrícolas, máquinas que labran la tierra, siembran y realizan otras tareas. Los implementos de labranza preparan el suelo para la siembra aflojándolo y eliminando las malas hierbas o plantas competidoras. El más conocido es el arado , un implemento antiguo que fue modernizado en 1838 por John Deere . Actualmente, en Estados Unidos , los arados se utilizan con menos frecuencia que antes; en su lugar, se emplean discos desplazados para voltear la tierra y cinceles para alcanzar la profundidad necesaria para retener la humedad.

La cosechadora es una máquina diseñada para recolectar eficientemente una variedad de cultivos de grano. Su nombre deriva de la combinación de cuatro operaciones de cosecha separadas —siega , trilla , recolección y aventado— en un solo proceso. Entre los cultivos que se cosechan con una cosechadora se encuentran el trigo , el arroz , la avena , el centeno , la cebada , el maíz , el sorgo , la soja , el lino , los girasoles y la colza . ^{[ 4 ]}

El tipo más común de sembradora se llama plantadora y distribuye las semillas uniformemente en hileras largas, generalmente separadas por entre 60 y 90 centímetros. Algunos cultivos se siembran con sembradoras de precisión , que depositan mucha más semilla en hileras separadas por menos de 30 centímetros, cubriendo todo el campo. Las trasplantadoras automatizan la tarea de trasplantar las plántulas al campo. Con el uso generalizado de acolchado plástico , las máquinas que lo cubren, las trasplantadoras y las sembradoras extienden largas hileras de plástico y siembran a través de ellas automáticamente.

Después de la siembra, se puede utilizar otra maquinaria agrícola, como pulverizadores autopropulsados, para aplicar fertilizantes y pesticidas . La aplicación con pulverizadores agrícolas es un método para proteger los cultivos de las malas hierbas mediante el uso de herbicidas , fungicidas e insecticidas. La pulverización o la siembra de un cultivo de cobertura son formas de controlar el crecimiento de las malas hierbas. ^{[ 5 ]}

Las empacadoras de heno para siembra permiten compactar la hierba o la alfalfa para almacenarlas durante los meses de invierno. El riego moderno se basa en maquinaria. Motores, bombas y otros equipos especializados proporcionan agua rápidamente y en grandes cantidades a extensas áreas de terreno. Equipos similares, como los pulverizadores agrícolas, se utilizan para aplicar fertilizantes y pesticidas .

Además del tractor, se han adaptado otros vehículos para su uso en la agricultura, como camiones , aviones y helicópteros , por ejemplo, para el transporte de cosechas y la movilización de equipos, la fumigación aérea y la gestión de rebaños de ganado .

La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) define la automatización agrícola como el uso de maquinaria y equipo en las operaciones agrícolas para mejorar su diagnóstico, toma de decisiones o rendimiento, reduciendo la monotonía del trabajo agrícola y mejorando la puntualidad y, potencialmente, la precisión de las operaciones agrícolas. ^{[ 1 ] [ 6 ]}

La evolución tecnológica en la agricultura ha sido un viaje desde herramientas manuales a la tracción animal, luego a la mecanización motorizada y, posteriormente, a equipos digitales. Esta progresión ha culminado en el uso de la robótica con inteligencia artificial (IA). La mecanización motorizada, por ejemplo, automatiza operaciones como arar, sembrar, fertilizar, ordeñar, alimentar y regar, reduciendo así significativamente el trabajo manual. ^{[ 7 ]} Con la llegada de las tecnologías de automatización digital, se ha hecho posible automatizar el diagnóstico y la toma de decisiones. Por ejemplo, los robots agrícolas autónomos pueden cosechar y sembrar cultivos, y los drones pueden recopilar información para ayudar a automatizar las aplicaciones de insumos. ^{[ 1 ] [ 6 ]} Los tractores, por otro lado, pueden transformarse en vehículos automatizados que pueden sembrar campos de forma independiente. ^{[ 1 ]}

Un informe de 2023 del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) reveló que más del 50 % del maíz, algodón, arroz, sorgo, soja y trigo de invierno en los Estados Unidos se siembra utilizando sistemas de guiado automatizado. Estos sistemas, que emplean tecnología para dirigir de forma autónoma la maquinaria agrícola, solo requieren la supervisión del agricultor. Este es un claro ejemplo de cómo se está implementando la automatización agrícola en situaciones reales de cultivo. ^{[ 8 ]}

Muchos agricultores están molestos por su incapacidad para reparar los nuevos tipos de maquinaria agrícola de alta tecnología. ^{[ 9 ]} Esto se debe principalmente a que las empresas utilizan la ley de propiedad intelectual para impedir que los agricultores tengan el derecho legal de reparar su maquinaria (o acceder a la información que les permita hacerlo). ^{[ 10 ]} En octubre de 2015 se añadió una exención a la DMCA para permitir la inspección y modificación del software en automóviles y otros vehículos, incluida la maquinaria agrícola. ^{[ 11 ]}

El movimiento de Agricultura de Código Abierto cuenta con diferentes iniciativas y organizaciones como Farm Labs, que es una red en Europa, ^{[ 12 ]} l'Atelier Paysan, que es una cooperativa para enseñar a los agricultores en Francia cómo construir y reparar sus herramientas, ^{[ 13 ] [ 14 ]} y Ekylibre, una empresa de código abierto que proporciona a los agricultores en Francia software de código abierto ( SaaS ) para gestionar las operaciones agrícolas. ^{[ 14 ] [ 15 ]} En Estados Unidos, la Iniciativa de Agricultura Abierta del MIT Media Lab busca fomentar "la creación de un ecosistema de tecnologías de código abierto que permitan y promuevan la transparencia, la experimentación en red, la educación y la producción hiperlocal". ^{[ 16 ]} Desarrolla el Personal Food Computer , un proyecto educativo para crear una "plataforma tecnológica de agricultura de ambiente controlado que utiliza sistemas robóticos para controlar y monitorear el clima, la energía y el crecimiento de las plantas dentro de una cámara de cultivo especializada". Incluye el desarrollo de Open Phenom , ^{[ 17 ]} una biblioteca de código abierto con conjuntos de datos abiertos para recetas climáticas que vinculan la respuesta fenotípica de las plantas (sabor, nutrición) con variables ambientales, biológicas, genéticas y relacionadas con los recursos necesarios para el cultivo (insumos). ^{[ 18 ]} Las plantas con la misma genética pueden variar naturalmente en color, tamaño, textura, tasa de crecimiento, rendimiento, sabor y densidad de nutrientes según las condiciones ambientales en las que se producen.