Máy nông nghiệp

Máy nông nghiệp là máy móc sử dụng trong canh tác nông nghiệp trên các nông trường, nông trại.

Cuộc cách mạng công nghiệp

Với sự bùng nổ của cách mạng công nghiệp và sự phát triển của máy móc phức tạp hơn, các kỹ thuật cách tác đã đạt bước tiến lớn. Thay vì gặt lúa bằng tay và liềm, máy có bánh xe cắt một đường liên tục. Thay vì đập tuốt lúa bằng gậy, máy tuốt lúa tách hạt khỏi bông và thân. Máy kéo đầu tiên xuất hiện vào cuối thế kỷ 19.

Hơi nước

Năng lượng cho máy nông nghiệp ban đầu do trâu bò hoặc các gia súc khác. Cùng với việc phát minh động cơ hơi nước, động cơ di động (portable engine) được phát minh và sau đó là động cơ kéo, một nguồn năng lượng đa dụng, cơ động và là anh em của đầu máy hơi nước trên mặt đất. Động cơ hơi nước cho nông nghiệp thay thế lao động nặng nhọc của ngựa và cũng được trang bị ròng rọc để cấp lực cho các máy móc cố định thông qua các dây đai dài. Máy móc hơi nước có thể yếu so với tiêu chuẩn ngày nay nhưng nhờ kích thước lớn và tỷ lệ bánh răng (gear ratio) nhỏ, chúng có thể cung cấp lực lớn cho đòn kéo. Do tốc độ chậm chạp của chúng, nông dân nói máy kéo có hai tốc độ: "chậm và rất chậm" (slow and damn slow).

Động cơ đốt trong

Động cơ đốt trong; trước hết là động cơ xăng và sau đó là động cơ đi-ê-zen; trở thành nguồn năng lượng chính cho các thế hệ máy kéo tiếp theo. Những loại động cơ này cũng đóng góp vào sự phát triển của các máy gặt đập liên hợp tự hành. Thay vì cắt thân lúa và chuyển đến một máy tuốt lúa cố định, chúng kết hợp gặt và tuốt lúa và tách hạt (seperate the grain) trong khi di chuyển liên tục trên ruộng.

Chủng loại

Máy gặp đập liên hợp loại bỏ máy kéo trong thu hoạch nhưng máy kéo vẫn thực hiện phần lớn công việc trong nông trại ngày nay. Chúng được dùng để kéo các loại máy trên nền đất, gieo hạt và thực hiện các tác vụ khác.
Cày là công việc chuẩn bị đất để canh tác bằng cách làm tơi đất và loại bỏ hạt của các loại thực vật cạnh tranh. Máy cày là dụng cụ cổ xưa được nâng cấp năm 1838 bởi John Deere. Máy cày ngày nay ít được sử dụng ở Hoa Kỳ hơn trước kia với đĩa cày được dùng để đảo đất và máy cày cắt được dùng để đạt độ sâu cần thiết để giữ độ ẩm.
Loại máy gieo hạt phổ biến nhất gọi là planter, gieo hạt cách đều nhau thành hàng dài thường cách nhau 60 cm đến 1m. Một vài loại cây được trồng bằng grain drill, đặt nhiều hạt hơn nhiều thành từng hàng cách nhau tầm 30 cm /*blanketing the field with crops*/. Máy cấy tự động hóa công việc cấy lúa ra ruộng. Với sự phổ biến của lớp phủ chất dẻo, máy cấy và máy gieo hạt đặt hàng dài chất dẻo và cấy qua đó một cách tự động.
Sau khi trồng, các thiết bị khác có thể được nuôi dưỡng và bón phân, phun thuốc trừ sâu. Máy cuộn cỏ khô được dùng để đóng gói chắc cỏ thành dạng dễ cất trữ vào mùa khô.
Thủy lợi hiện đại dựa vào máy móc. Động cơ, máy bơm và các máy chuyên biệt cung cấp nước tưới nhanh và nhiều tới các vùng đất rộng lớn. Các thiết bị tương tự được dùng để phát thán phân bón và thuốc trừ sâu.
Ngoài máy kéo, các loại phương tiện vận chuyển được sử dụng trong nông nghiệp bao gồm xe tải, máy bay, trực thăng chẳng hạn để vận chuyển nông sản hoặc thiết bị, phun thuốc trên không hoặc quản lý đàn gia súc.

Công nghệ mới và tương lai

Công nghệ máy nông nghiệp về cơ bản ít thay đổi trong thế kỷ vừa qua. Dù các loại máy thu hoạch và gieo trồng hoạt động tốt hơn nhờ những cải tiến nhỏ so với trước kia, một chiếc máy gặt đập liên hợp 250.000$ ngày nay vẫn cắt, tuốt và tách hạt về cơ bản theo cùng một cách xưa nay. Tuy nhiên công nghệ đang thay đổi cách con người điều khiển máy móc như các hệ thống giám sát bằng máy tính, định vị GPS và các chương trình tự điều khiển cho phép các loại máy kéo hiện đại trở nên chính xác hơn và ít hao phí nhiên liệu, hạt giống hay phân bón hơn. Trong tương lai trông thấy, có thể các máy kéo không người lái sử dụng bản đồ GPS và cảm biến điện tử sẽ được sản xuất đại trà. Chuyên môn hơn thì có các lĩnh vực công nghệ nano, công nghệ gen với các thiết bị hạ hiển vi và bộ xử lý sinh học đang được sử dụng để làm ra những cỗ máy làm việc theo cách mới lạ nhất.
Nông nghiệp có lẽ là ngành cổ xưa nhất nhưng sự phát triển của máy móc đã khiến nghề nông dân trở thành hiếm có ở các nước phát triển. Thay vì mỗi người phải làm việc để tự cung cấp thức ăn cho mình, dưới 2% dân số Hoa Kỳ ngày nay làm việc trong ngành nông nghiệp nhưng 2% đó lại cũng cấp nhiều thức ăn hơn nhiều số 98% còn lại có thể tiêu thụ. Người ta ước tính vào lúc chuyển giao thế kỷ 20, một người nông dân ở Mỹ có thể nuôi sống 25 người trong khi ngày nay tỷ lệ này là 1:130 (trong một nông trại ngũ cốc hiện đại, chỉ một người nông dân có thể tạo ra lương thực đủ cho một ngàn người). Với các tiến bộ không ngừng của máy nông nghiệp, vai trò của người nông dân tiếp tục được phát huy.
Bước tiến tiếp theo của nông nghiệp sẽ là điện khí hóa các máy nông nghiệp để tăng hiệu năng và giảm chi phí môi trường. Trong khi một máy kéo chạy điện hoàn toàn có thể vẫn còn cách ta vài năm nữa, các công ty đang tìm kiếm nguồn năng lượng di động cho ứng dụng nông nghiệp. The Power Pack 45 from Raussendorf could help fuel the trend to electrify agricultural machines.