Máy gặt tại Woolbrook, New South WalesMáy xử lý hạt vào năm 1881. Sử dụng động cơ hơi nước để vận hành máy xử lý hạt. Ngày nay, gặt và xử lý hạt đều được thực hiện bằng máy gặt đập bắp."Tốt hơn và rẻ hơn so với ngựa" là chủ đề của nhiều quảng cáo từ thập kỷ 1910 đến 1930."Thợ nông này không bao giờ mệt và không yêu cầu lương": Một bước tiến trong quá trình cơ giới hóa nông nghiệp với máy cày chạy bằng xăng dẫn dây điện vào năm 1919.

Máy gieo hạt của Jethro Tull (khoảng năm 1701) là thiết bị cơ giới đầu tiên dùng để khoảng cách giữa hạt giống và đặt độ sâu, giúp tăng sản lượng và tiết kiệm giống. Đây là một phần quan trọng của Cuộc cách mạng Nông nghiệp ở Anh.[5]

Trước đây, quá trình xử lý hạt được thực hiện bằng tay, sử dụng mọc, đòi hỏi nhiều lao động. Máy xử lý hạt, được phát minh vào năm 1794 nhưng không được sử dụng rộng rãi trong vài thập kỷ sau đó, đã đơn giản hóa quá trình và cho phép sử dụng sức mạnh của động vật. Trước khi có sự xuất hiện của cái găm lúa (khoảng năm 1790), một người lao động khỏe mạnh có thể gặt khoảng một mẫu Anh lúa mỗi ngày bằng cái dao lưỡi. Ước tính mỗi chiếc máy gặt reaper của Cyrus McCormick (khoảng những năm 1830) đã giải phóng năm người đàn ông để tham gia dịch vụ quân sự trong Cuộc Nội chiến Hoa Kỳ. Các sáng kiến sau này bao gồm máy gom và máy máy gặt đập bắp. Đến năm 1890, hai người và hai con ngựa có thể gặt, gom và đóng bao cho 20 mẫu Anh lúa mỗi ngày.[6]

Trong thập kỷ 1880, máy gặt và máy xử lý hạt đã được kết hợp thành máy gặt đập bắp. Những máy này đòi hỏi đội ngựa hoặc lừa lớn để kéo. Sử dụng động cơ hơi nước để vận hành máy xử lý hạt đã xuất hiện vào cuối thế kỷ 19. Henry Ford, khi còn là một đứa trẻ, đã được truyền cảm hứng để xây dựng ô tô sau khi nhìn thấy một chiếc động cơ hơi nước tự di chuyển trên bánh xe cung cấp năng lượng tạm thời cho máy xử lý hạt cố định.[7]

Sự xuất hiện của động cơ đốt trong đã đánh dấu sự xuất hiện của máy kéo động cơ đầu tiên vào đầu thế kỷ 1900, trở nên phổ biến hơn sau khi máy kéo Fordson (khoảng 1917) ra đời. Ban đầu, máy gặt và máy gặt đập bắp được kéo bởi đội ngựa hoặc máy kéo, nhưng vào những năm 1930, máy gặt tự động đã được phát triển.[8]

Trong giai đoạn này, quảng cáo cho các thiết bị có động cơ đã cố gắng cạnh tranh với các phương pháp kéo bởi ngựa bằng lý luận kinh tế, nhấn mạnh rằng máy kéo "chỉ tiêu tốn nhiên liệu khi làm việc", một máy kéo có thể thay thế nhiều ngựa, và cơ giới hóa có thể giúp một người làm nhiều công việc hơn trong một ngày. Dân số ngựa ở Hoa Kỳ đã bắt đầu giảm vào những năm 1920 sau khi nông nghiệp và giao thông chuyển từ động cơ đốt trong. Số lượng máy kéo bán chạy nhất ở Hoa Kỳ đạt đỉnh vào khoảng năm 1950.[9] Điều này đã giải phóng nhiều đất trước đây được dùng để nuôi dưỡng động vật kéo.[10] Giai đoạn phát triển năng suất nông nghiệp lớn nhất tại Hoa Kỳ diễn ra từ những năm 1940 đến những năm 1970, khi nông nghiệp được hưởng lợi từ máy kéo động cơ đốt trong, máy gặt đập bắp, phân bón hóa học và Cách mạng Xanh.[11]

Mặc dù vào những năm 1950, người nông dân ở Hoa Kỳ trồng ngô, lúa mạch, đậu nành và các loại cây nông nghiệp khác đã sử dụng máy móc thu hoạch và máy gặt đập để cắt và thu hoạch một cách hiệu quả, những người trồng rau và trái cây tiếp tục phải dựa vào người thu hoạch bằng tay để tránh làm tổn thương sản phẩm, đáp ứng yêu cầu về ngoại hình hoàn hảo của khách hàng.[12] Sự cung cấp liên tục của người lao động không có giấy tờ từ Latin America để thu hoạch các mùa màng với mức lương thấp đã tiếp tục đánh bại nhu cầu về cơ giới hóa. Khi số lượng người lao động không có giấy tờ tiếp tục giảm sau khi đạt đỉnh vào năm 2007 do tăng cường tuần tra biên giới và cải thiện nền kinh tế Mexico, ngành công nghiệp sản xuất nông sản đang tăng cường việc sử dụng cơ giới hóa.[12] Một số người ủng hộ cho rằng cơ giới hóa sẽ tăng năng suất và giúp duy trì giá thực phẩm thấp, trong khi các bảo vệ quyền của người lao động nông nghiệp cho rằng nó sẽ loại bỏ việc làm và mang lại lợi thế cho những người trồng trọt lớn có khả năng chi trả cho thiết bị cần thiết.[12]

Xu hướng áp dụng cơ cấu cơ điện

Áp dụng cơ cấu cơ điện đã mở rộng toàn cầu, nhưng phân bố không đồng đều và chưa đủ tại châu Phi, đặc biệt là khu vực dưới sa mạc.[13] Cơ cấu cơ điện được giới hạn trong các hoạt động như thu hoạch và cày xới và hiếm khi được sử dụng trong sản xuất trái cây và rau quả trên khắp thế giới.[14]

Việc áp dụng rộng rãi bắt đầu ở Hoa Kỳ, nơi máy kéo đã thay thế khoảng 24 triệu động vật kéo từ năm 1910 đến 1960 và trở thành nguồn cung cấp chính cho năng lực nông nghiệp.[15] Vương quốc Anh bắt đầu sử dụng máy kéo vào thập kỷ 1930, nhưng sự biến đổi nông nghiệp tại Nhật Bản và một số nước châu Âu (Đan Mạch, Pháp, Đức, Tây Ban Nha và cựu Nam Tư) không xảy ra cho đến khoảng năm 1955. Sau đó, sự áp dụng cơ cấu cơ điện diễn ra nhanh chóng, hoàn toàn thay thế sự kéo cắt bằng động vật.[16] Sử dụng máy kéo như nguồn cung cấp năng lực nông trại đã khuyến khích sự đổi mới trong các máy móc và thiết bị nông nghiệp khác, giúp giảm bớt công sức liên quan đến nông nghiệp và giúp nông dân thực hiện công việc nhanh hơn.[17] Ở giai đoạn sau, máy móc cơ điện cũng gia tăng ở nhiều nước châu Á và Latinh.

Châu Phi dưới sa mạc là khu vực duy nhất không thể thấy sự tiến triển trong việc sử dụng cơ cấu cơ điện trong những thập kỷ gần đây.[18][19] Một nghiên cứu trong 11 quốc gia đã xác nhận mức độ thấp của cơ cấu cơ điện trong khu vực này, chỉ có 18% hộ gia đình tham gia nghiên cứu truy cập được vào các thiết bị được máy kéo cung cấp. Phần còn lại sử dụng công cụ cầm tay đơn giản (48%) hoặc thiết bị được động vật vận hành (33%).[19]

Tác động đến việc làm

Từ ít nhất thế kỷ XIX, đã lo ngại về tác động xã hội và kinh tế tiêu cực của sự thay đổi công nghệ tiết kiệm lao động, đặc biệt là việc mất việc làm[13]. Tuy nhiên, không có chứng cứ lịch sử cho rằng tự động hóa dẫn đến thất nghiệp hàng loạt[13]. Thay vào đó, sự đổi mới và sử dụng công nghệ tiết kiệm lao động thường diễn ra chậm rãi và tự động hóa một công việc thường kích thích nhu cầu lao động cho các công việc khác[13]. Tác động trực tiếp của tự động hóa đối với việc làm phụ thuộc vào yếu tố dẫn đến sự áp dụng của nó[20].

Nếu tăng lương và thiếu hụt lao động thúc đẩy tự động hóa, thì không có nguy cơ gây ra thất nghiệp[20]. Tự động hóa cũng có thể kích thích việc làm trong nông nghiệp và giúp gia tăng sản xuất để đáp ứng nhu cầu thực phẩm đang tăng[13]. Tự động hóa nông nghiệp là một phần của sự biến đổi cấu trúc xã hội, giải phóng dần lao động nông nghiệp và tạo cơ hội cho họ tìm việc làm trong các lĩnh vực khác[13]. Tuy nhiên, tự động hóa bắt buộc, ví dụ như thông qua các khoản hỗ trợ của chính phủ, có thể dẫn đến tình trạng thất nghiệp gia tăng và lương bị giảm hoặc đứng đắn[20].

Tổ chức Nông nghiệp và Thực phẩm của Liên Hợp Quốc (FAO) khuyến nghị chính phủ không nên áp dụng các khoản hỗ trợ biến đổi tự động hóa gây sai lệch, vì có nguy cơ tạo ra thất nghiệp[13]. FAO cũng khuyến nghị không nên hạn chế tự động hóa với suy đoán rằng điều này sẽ bảo tồn việc làm và thu nhập[21], vì điều này có thể làm cho nông nghiệp trở nên kém cạnh tranh và không hiệu quả[13]. Thay vào đó, FAO đề xuất tạo điều kiện thuận lợi để áp dụng tự động hóa, đặc biệt là cho các nhà sản xuất nông nghiệp quy mô nhỏ, phụ nữ và thanh niên, và đồng thời cung cấp bảo vệ xã hội cho công nhân kỹ năng thấp, người có nguy cơ mất việc làm trong quá trình chuyển đổi[21].