Mecanizarea agriculturii și știința agricolă - câteva date istorice

Una dintre cele mai importante dintre aceste evoluții a fost o semănătoare îmbunătățită trasă de cai, inventată de Jethro Tull în Anglia. Până atunci, fermierii semănau semințele cu mâna. Semănătoarea lui Tull a făcut șiruri de găuri pentru semințe. Până la sfârșitul secolului al XVIII-lea, semănăritul era practicat pe scară largă în Europa.
Multe mașini au fost dezvoltate în Statele Unite. Cotton gin, inventat de Eli Whitney în 1794, a redus timpul necesar pentru a separa fibra de bumbac de semințe. Cu toate acestea, inventarea decotării de bumbac nu a fost lipsită de consecințe negative: pe măsură ce bumbacul a devenit mai profitabil și mai puțin intensiv în muncă, înrobitorii au fost stimulați să cumpere mai mulți oameni înrobiti pentru a produce mai mult bumbac.
În anii 1830, secerătorul mecanic al lui Cyrus McCormick a ajutat la modernizarea procesului de tăiere a cerealelor. Aproximativ în același timp, John și Hiram Pitts au introdus o treieră cu un cai care a scurtat procesul de separare a cerealelor și a semințelor de pleavă și paie. Plugul de oțel al lui John Deere, introdus în 1837, a făcut posibilă prelucrarea solului dur de prerie cu mult mai puțini cai putere. Alături de mașinile noi, au existat câteva progrese importante în metodele de agricultură. Prin creșterea selectivă a animalelor (creșterea celor cu trăsături dezirabile), fermierii au crescut dimensiunea și productivitatea efectivelor lor.
Culturile au crescut animale de secole. Strămoșii oilor, caprelor, bovinelor și porcinelor moderne au fost primele animale care au fost crescute selectiv. Fermierii au început să practice creșterea selectivă la scară largă începând cu Europa secolului al XVIII-lea. Un exemplu timpuriu în acest sens este oaia Leicester, un animal crescut selectiv în Anglia pentru carnea sa de calitate și lâna lungă și grosieră.
Plantele ar putea fi, de asemenea, crescute selectiv pentru anumite calități. În 1866, studiile lui Gregor Mendel despre ereditate au fost publicate în Austria. În experimente cu plante de mazăre, Mendel a învățat cum au fost transmise trăsăturile de la o generație la alta. Munca lui a deschis calea pentru îmbunătățirea culturilor prin genetică.
În această perioadă au evoluat și noi metode de rotație a culturilor. Multe dintre acestea au fost adoptate în următorul secol sau cam așa ceva în toată Europa. De exemplu, sistemul Norfolk cu patru câmpuri, dezvoltat în Anglia, s-a dovedit destul de reușit. A implicat rotația anuală a mai multor culturi, inclusiv grâu, napi, orz, trifoi și raigras, și practici de gestionare a animalelor, în care animalele pășunau în câmpuri selectate și lăsau în urmă deșeuri animale. Acest lucru a adăugat nutrienți în sol, permițând fermierilor să crească suficient pentru a-și vinde o parte din recoltă fără a fi nevoiți să lase niciun teren neplantat.

Între 1960 și 2000, recoltele culturilor de bază în țările cu venituri mici și medii precum Mexic și India au crescut substanțial. Cum a apărut acest mare salt în productivitate? S-a întâmplat în mare parte din cauza progreselor științifice și a dezvoltării de noi surse de putere.
Până la sfârșitul anilor 1950, majoritatea fermierilor din țările cu venituri mari foloseau atât benzina, cât și electricitatea pentru a alimenta mașinile. Tractoarele înlocuiseră animalele de tracțiune și mașinile alimentate cu abur. Fermierii foloseau mașini în aproape toate etapele cultivării și managementului animalelor.
Electricitatea a devenit pentru prima dată o sursă de energie în fermele din Japonia și Germania la începutul anilor 1900. Până în 1960, majoritatea fermelor din SUA și din alte țări cu venituri mari au fost electrificate. Electricitatea a iluminat clădirile fermelor și a alimentat mașini precum pompele de apă, mașinile de muls și echipamentele de hrănire. Astăzi, electricitatea controlează medii întregi în hambarele de animale și adăposturile de păsări.
În mod tradițional, fermierii au folosit o varietate de metode pentru a-și proteja culturile de dăunători și boli. Au pus otrăvuri pe bază de plante pe culturi, au ales insecte manual de pe plante, au crescut varietăți puternice de culturi și au rotit culturile pentru a controla insectele. Acum, aproape toți fermierii, în special din țările cu venituri mari, se bazează pe substanțe chimice pentru a controla dăunătorii. Definiția „dăunătorului” variază de la insecte la animale precum iepuri și șoareci, precum și buruieni și organisme care cauzează boli - bacterii, viruși și ciuperci. Odată cu utilizarea substanțelor chimice, pierderile de recolte și prețurile au scăzut dramatic.
Timp de mii de ani, fermierii s-au bazat pe îngrășăminte naturale - materiale precum gunoi de grajd, cenușă de lemn, oase măcinate, pește sau părți de pește și deșeuri de păsări și lilieci numite guano - pentru a reumple sau crește substanțele nutritive din sol. Unii fermieri, în special cei care cultivă culturi organice, folosesc încă îngrășăminte naturale.
La începutul anilor 1800, oamenii de știință au descoperit care elemente erau cele mai esențiale pentru creșterea plantelor: azotul, fosforul și potasiul. Acum, mulți fermieri folosesc îngrășăminte chimice cu nitrați și fosfați, deoarece cresc foarte mult randamentul culturilor.
Cu toate acestea, pesticidele și îngrășămintele au venit cu un alt set de probleme. Dependența puternică de substanțe chimice a perturbat mediul, contaminând adesea solul și apa înconjurătoare, fiind în același timp toxice pentru păsări, pești și alte specii pe care fermierii nu intenționează să le vizeze. Utilizarea substanțelor chimice poate reprezenta, de asemenea, un pericol pentru sănătatea oamenilor, în special prin sursele de apă contaminate. Oamenii de știință din agricultură caută substanțe chimice mai sigure pentru a le folosi ca îngrășăminte și pesticide. Unii fermieri folosesc controale naturale și se bazează mai puțin pe substanțe chimice.