Arado
Um arado ou arado (EUA; ambos) é uma ferramenta agrícola para afrouxar ou revirar o solo antes de semear ou plantar. Os arados eram tradicionalmente puxados por bois e cavalos, mas nas fazendas modernas são puxados por tratores. Um arado pode ter uma armação de madeira, ferro ou aço com uma lâmina acoplada para cortar e soltar o solo. Tem sido fundamental para a agricultura durante a maior parte da história. Os primeiros arados não tinham rodas; tal arado era conhecido pelos romanos como aratrum. Os povos celtas começaram a usar arados de rodas na era romana.
O objetivo principal de arar é revirar o solo superior, trazendo nutrientes frescos para a superfície enquanto enterra as ervas daninhas e os restos da colheita que se decompõem. As trincheiras cortadas pelo arado são chamadas de sulcos. No uso moderno, um campo arado é normalmente deixado para secar e depois gradeado antes do plantio. Arar e cultivar o solo nivela o conteúdo da camada superior de 12 a 25 centímetros (5 a 10 pol.) Do solo, onde a maioria das raízes de alimentação das plantas cresce.
Os arados foram inicialmente movidos por humanos, mas o uso de animais de fazenda é consideravelmente mais eficiente. Os primeiros animais trabalhados foram os bois. Mais tarde, cavalos e mulas foram usados em muitas áreas. Com a Revolução Industrial surgiu a possibilidade de máquinas a vapor para puxar os arados. Estes, por sua vez, foram substituídos por tratores movidos a combustão interna no início do século XX.
O uso do arado tradicional diminuiu em algumas áreas ameaçadas por danos ao solo e erosão. Em vez disso, é usada aração mais rasa ou outra lavoura de conservação menos invasiva.
Etimologia
No inglês antigo, como em outras línguas germânicas, o arado era tradicionalmente conhecido por outros nomes, por exemplo, Inglês Antigo sulh (dialetal moderno sullow), alto alemão antigo medela, geiza, huohilī(n), Old Norse arðr (sueco årder) e gótico hōha, todos presumivelmente referindo-se ao ard (arranhão arado).
A palavra moderna vem do nórdico antigo plógr e, portanto, germânica, mas parece relativamente tarde (não é atestado em gótico) e acredita-se que seja um empréstimo de uma das línguas itálicas do norte. O cognato alemão é "pflug", o holandês "ploeg" e o "plog" sueco. Em muitas línguas eslavas e em romeno, a palavra é "plugue". Palavras com a mesma raiz apareceram com significados relacionados: em Raetic plaumorati "arado pesado com rodas" (Pliny, Nat. Hist. 18, 172), e em latim plaustrum "carrinho de fazenda", plōstrum, plōstellum "cart", e plōxenum, plōximum "caixa de carrinho". A palavra deve ter se referido originalmente ao arado pesado com rodas, comum no noroeste da Europa romana no século V dC.
Muitos veem arar como um derivado do verbo *plehan ~ *plegan 'assumir responsabilidade' (cf. alemão pflegen 'cuidar, enfermeira'), o que explicaria, por exemplo, o antigo alto alemão pfluog com seu duplo significado de & #39;arado' e 'subsistência'. Guus Kroonen (2013) propõe uma derivada vṛddhi de *plag/kkōn 'sod' (cf. holandês plag 'sod', nórdico antigo plagg 'pano', alemão médio alto pflacke 'trapo, remendo, mancha'). Finalmente, Vladimir Orel (2003) provisoriamente anexa plough a um tronco PIE *blōkó-, que supostamente deu o antigo armênio peɫem "para cavar" e galês bwlch "crack", embora a palavra possa não ser de origem indo-européia.
Peças
As partes básicas do arado moderno são:
- feixe de luz
- hitch (inglês britânico: hake)
Diagrama – arado moderno - regulador vertical
- coulter (coulter da faca fotografado, mas coulter do disco comum)
- chisel (foreshare)
- share (partilha principal)
- painel de moldes
Outras partes incluem o sapo (ou estrutura), corredor, terra, canela, tábua de lixo e palafitas (alças).
Nos arados modernos e em alguns arados mais antigos, a tábua da aiveca é separada da relha e do rotor, de modo que essas peças podem ser substituídas sem substituir a tábua da aiveca. A abrasão eventualmente desgasta todas as partes de um arado que entram em contato com o solo.
História
Enxada
Quando a agricultura foi desenvolvida pela primeira vez, o solo era remexido usando enxadas e bastões de escavação manuais simples. Estes foram usados em áreas altamente férteis, como as margens do Nilo, onde a inundação anual rejuvenesce o solo, para criar brocas (sulcos) para plantar sementes. Paus para cavar, enxadas e picaretas não foram inventados em nenhum lugar, e o cultivo com enxadas deve ter sido comum em todos os lugares em que a agricultura era praticada. A agricultura com enxada é o método tradicional de lavoura em regiões tropicais ou subtropicais, marcadas por solos pedregosos, declives acentuados, culturas de raízes predominantes e grãos grossos cultivados em grandes intervalos. Embora a agricultura com enxada seja mais adequada para essas regiões, ela é usada de alguma forma em todos os lugares.
Ardo
Algumas enxadas antigas, como a mr egípcia, eram pontiagudas e fortes o suficiente para limpar o solo rochoso e fazer semeadores, por isso são chamadas de hand-ards. No entanto, a domesticação de bois na Mesopotâmia e na Civilização do Vale do Indo, talvez já no 6º milênio aC, forneceu à humanidade a força de tração necessária para desenvolver o verdadeiro ardo maior, puxado por animais (ou arado de arrasto).). A mais antiga evidência sobrevivente de lavoura foi datada de 3500–3800 aC, em um local em Bubeneč, República Tcheca. Um campo arado, de c.2800 AC, também foi descoberto em Kalibangan, na Índia. Um modelo de terracota dos primeiros ards foi encontrado em Banawali, na Índia, dando uma ideia da forma da ferramenta usada. O ard permaneceu fácil de substituir se fosse danificado e fácil de replicar.
O mais antigo foi o arco, que consiste em uma vara de tração (ou viga) perfurada por uma vara vertical mais fina e pontiaguda chamada cabeça (ou corpo), com uma extremidade sendo a perna de pau (cabo) e a outra uma relha (lâmina de corte) arrastada pelo solo para cortar um sulco raso adequado para a maioria das culturas de cereais. O ard não limpa bem a nova terra, então enxadas ou picaretas tiveram que ser usadas para puxar a grama e a vegetação rasteira, e um ristle portátil semelhante a uma relha poderia ser feito para cortar sulcos mais profundos à frente da relha. Como o ard deixava uma faixa de terra intacta entre os sulcos, os campos eram frequentemente arados transversalmente no sentido do comprimento e da largura, o que tendia a formar campos celtas quadrados. O ard é mais adequado para solos argilosos ou arenosos que são naturalmente fertilizados por inundações anuais, como no Delta do Nilo e no Crescente Fértil e, em menor grau, em qualquer outra região de cultivo de cereais com solo leve ou fino.
Lavra de aivecas
Para cultivar regularmente em áreas menos férteis, acreditava-se que o solo deveria ser revolvido para trazer nutrientes à superfície. Um grande avanço para esse tipo de cultivo foi o arado giratório, também conhecido como arado de aiveca (Reino Unido), arado de aiveca (EUA) ou arado de armação. Uma relha (ou skeith) pode ser adicionada para cortar verticalmente no solo logo à frente da relha (na frente da rã), uma aresta de corte em forma de cunha na parte frontal inferior da placa de molde com o lado terra da estrutura que suporta o under-share (componente abaixo do solo). O arado de aiveca introduzido no século 18 foi um grande avanço na tecnologia.
Pratos chineses de Tempos de Han em cumprir todas essas condições de eficiência de forma agradável, o que é presumivelmente por que o padrão Han plough team consistiu de dois animais apenas, e equipes posteriores geralmente de um único animal, em vez de os quatro, seis ou oito animais capturados comuns na Europa antes da introdução do quadro de molde curvo e outros novos princípios de design no século XVIII. Embora o plough de tábua de moldes apareceu pela primeira vez na Europa no início medieval, se não no final romano, os tempos, as placas de moldes do século pré-eighteenth eram geralmente de madeira e reta (Fig. 59). O enorme trabalho envolvido em puxar uma construção tão desajeitada exigiu grandes plough-teams, e isso significava que grandes áreas de terra tinham de ser reservadas como pasto. Na China, onde era necessário muito menos poder animal, não era necessário manter a economia arável-pastura mista típica da Europa: as gotas poderiam ser reduzidas e a área arável expandida, e uma população consideravelmente maior poderia ser apoiada do que na mesma quantidade de terra na Europa.
—Francesca Bray
As partes superiores da armação carregam (pela frente) o engate para a força motriz (cavalos), a relha e a armação do lado terra. Dependendo do tamanho do implemento e do número de sulcos que ele foi projetado para arar de uma só vez, um carro dianteiro com uma roda ou rodas (conhecidas como roda sulcadora e roda de apoio) pode ser adicionado para suportar o quadro (rodas arado). No caso de um arado de sulco único, há uma roda na frente e alças atrás para o lavrador manobrá-lo.
Ao ser arrastada por um campo, a relha corta o solo e a relha corta horizontalmente desde o sulco anterior até ao corte vertical. Isso libera uma faixa retangular de grama para ser levantada pela relha e carregada pela placa de molde para cima e para cima, de modo que a faixa de grama (fatia do solo superficial) que está sendo cortada levante e role conforme o arado avança, caindo de cabeça para baixo no sulco e no solo revirado da passagem anterior pelo campo. Cada lacuna no solo onde o solo foi levantado e movido (geralmente para a direita) é chamada de sulco. O gramado levantado dele repousa em um ângulo de cerca de 45 graus no sulco adjacente, na parte de trás do gramado da passagem anterior.
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Uma série de arados em um campo deixa uma fileira de gramados parcialmente nos sulcos e parcialmente no solo levantado anteriormente. Visualmente, ao longo das fileiras, há o terreno à esquerda, um sulco (metade da largura da faixa de solo retirada) e a faixa retirada quase de cabeça para baixo sobre cerca de metade da faixa anterior de solo invertido, e assim sucessivamente Através do campo. Cada camada de solo e a calha de onde saiu formam um sulco clássico. O arado de aiveca reduziu muito o tempo necessário para preparar um campo e, assim, permitiu que um fazendeiro trabalhasse uma área maior de terra. Além disso, o padrão resultante de sulcos baixos (sob a placa do molde) e altos (ao lado dela) no solo forma canais de água, permitindo a drenagem do solo. Em áreas onde o acúmulo de neve causa dificuldades, isso permite que os agricultores plantem o solo mais cedo, pois o escoamento da água derretida escoa mais rapidamente.
Peças
Existem cinco partes principais de um arado de aiveca:
- Molde
- Compartilhar
- Landside (curto ou longo)
- Frog (às vezes chamado de padrão)
- Tailpiece
A relha, o lado terra e a fôrma são aparafusados ao sapo, que é uma peça irregular de ferro fundido na base do corpo do arado, ao qual são aparafusadas as partes que desgastam o solo.
A relha é a borda que faz o corte horizontal para separar a fatia do sulco do solo abaixo. As relhas convencionais são moldadas para penetrar no solo de forma eficiente: a ponta é apontada para baixo para puxar a relha para o solo a uma profundidade regular. A folga, geralmente referida como sucção ou sucção descendente, varia de acordo com diferentes marcas e tipos de arado. A configuração compartilhada está relacionada ao tipo de solo, particularmente na sucção ou concavidade de sua superfície inferior. Geralmente são reconhecidos três graus de folga ou sucção descendente: regular para solo leve, profundo para solo seco comum e profundidade dupla para solos argilosos e pedregosos.
À medida que a relha se desgasta, ela se torna rombuda e o arado exigirá mais força para puxá-la pelo solo. Um corpo de arado com uma relha gasta não terá "sugar" para garantir que ele mergulhe o solo em toda a sua profundidade de trabalho.
Além disso, a ação tem sucção horizontal relacionada ao quanto sua ponta está desalinhada com o lado da terra. A sucção descendente faz com que o arado penetre na profundidade adequada quando puxado para frente, enquanto a sucção horizontal faz com que o arado crie a largura de sulco desejada. A parte é uma parte plana com uma forma trapezoidal. Ele corta o solo horizontalmente e o levanta. Os tipos comuns são regular, plano alado, ponto de barra e compartilhado com ponto montado ou soldado. A relha regular conserva um bom corte, mas é recomendada em solos sem pedras. A parte plana alada é usada em solo pesado com uma quantidade moderada de pedras. A cota de ponto de barra pode ser utilizada em condições extremas (solos duros e pedregosos). O compartilhamento com um ponto montado está em algum lugar entre os dois últimos tipos. Os fabricantes projetaram partes de várias formas (trapésio, diamante, etc.) com ponta aparafusada e asas, muitas vezes renováveis separadamente. Às vezes, a aresta de corte da relha é colocada bem antes da placa de molde para reduzir a ação de pulverização do solo.
A tábua da fôrma é a parte do arado que recebe o sulco da relha. É responsável por levantar e virar a fatia do sulcador e, às vezes, estilhaçá-la, dependendo do tipo de prancha, profundidade de aração e condições do solo. A intensidade disso depende do tipo de placa de molde. Para atender a diferentes condições de solo e requisitos de cultivo, as placas de molde foram projetadas em diferentes formas, cada uma produzindo seu próprio perfil de sulco e acabamento de superfície, mas essencialmente ainda estão em conformidade com a classificação original do corpo do arado. Os vários tipos têm sido tradicionalmente classificados como uso geral, escavadeira e semi-escavadora, conforme descrito abaixo.
- A placa de molde de uso geral. Este tem um corpo de rascunho baixo com uma curva convexa transversal suave, de cima para baixo, que vira um sulco três partes de largura por duas partes profundas, e. g. 300 mm (12 in) de largura por 200 mm (7,9 in) de profundidade. Ele transforma a fatia de sulco lentamente quase sem quebrá-la, e é normalmente usado para lavura rasa (máximo 200 mm (7,9 in) profundidade). É útil para o arado de pastagem e estabelece a terra para o intemperismo por geadas de inverno, o que reduz o tempo tomado para preparar um leito de sementes para as colheitas de semeadura de primavera.
- A placa do molde do digger é curta, abruptamente curvada com uma seção transversal côncava tanto de cima para baixo quanto de shin para cauda. Ele transforma a fatia de sulco rapidamente, dando o máximo de quebra, mais profundo do que sua largura. É normalmente usado para lavura muito profunda (300 mm (12 in) profunda ou mais). Tem uma exigência de energia mais elevada e deixa uma superfície muito quebrada. Os arados são usados principalmente para a terra para batatas e outras culturas de raiz.
- A placa de molde semi-digger é um pouco mais curta do que a placa de molde de uso geral, mas com uma seção transversal côncava e uma curva mais abrupta. Sendo intermediária entre as duas placas de moldes descritas acima, tem um desempenho entre (aproximadamente 250 mm (9,8 pol) de profundidade), com menos quebra do que a tábua de moldes. Transforma um sulco quase seccionado e deixa um acabamento superficial mais quebrado. As placas de molde semi-digger podem ser usadas em várias profundidades e velocidades, o que os ajusta para a maioria do arado geral em uma fazenda.
- Além disso, placas de molde manchadas são preferidas por alguns agricultores, embora eles são um tipo menos comum. Eles consistem em um número de ripas de aço curvadas aparafusadas para a rã ao longo do comprimento da placa do molde, com lacunas entre as ripas. Eles tendem a quebrar o solo mais do que uma placa completa do molde e melhorar o movimento do solo através da placa do molde quando se trabalha em solos pegajosos onde uma placa de molde sólida não se atreva bem.
O lado da terra é a placa plana que pressiona e transmite o impulso lateral do fundo do arado para a parede do sulco. Ajuda a resistir à pressão lateral exercida pela fatia do sulco na placa de molde. Também ajuda a estabilizar o arado durante a operação. A extremidade inferior traseira do deslizamento de terra, que roça na sola do sulco, é conhecida como calcanhar. Um ferro de calcanhar é aparafusado na extremidade traseira do lado da terra e ajuda a apoiar a parte traseira do arado. O lado da terra e o compartilhamento são organizados para dar uma "liderança" para a terra não arada, ajudando assim a manter a largura correta do sulco. O lado da terra é geralmente feito de aço sólido de médio carbono e é muito curto, exceto na parte inferior traseira do arado. O calcanhar ou a extremidade traseira do lado traseiro da terra pode estar sujeito a desgaste excessivo se a roda traseira estiver desajustada e, portanto, uma peça de calcanhar de ferro resfriado é freqüentemente usada. Isso é barato e pode ser facilmente substituído. O lado da terra é preso ao sapo por parafusos de arado.
O sapo (padrão) é a parte central do fundo do arado ao qual são fixados os demais componentes do fundo. É uma peça irregular de metal, que pode ser de ferro fundido para arados de ferro fundido ou aço soldado para arados de aço. O sapo é a base do fundo do arado. Leva o choque resultante de bater nas pedras e, portanto, deve ser resistente e forte. A rã, por sua vez, é presa à armação do arado.
Um corredor que se estende de trás da relha até a parte traseira do arado controla a direção do arado, porque é mantido contra o canto inferior do lado da terra do novo sulco que está sendo formado. A força de retenção é o peso do gramado, à medida que ele é levantado e girado, na superfície curva da placa do molde. Por causa desse corredor, o arado de tábuas de molde é mais difícil de virar do que o arado de arrasto, e sua introdução trouxe uma mudança na forma dos campos - de campos principalmente quadrados para "tiras" retangulares mais longas. (daí a introdução do furlong).
Arado de ferro
Um avanço no projeto básico foi a relha de ferro, uma superfície de corte horizontal substituível montada na ponta da relha. Os primeiros arados com uma relha destacável e substituível datam de cerca de 1000 aC no Antigo Oriente Próximo, e os primeiros arados de ferro de cerca de 500 aC na China. As primeiras placas de molde eram cunhas que ficavam dentro do corte formado pela relha, virando o solo para o lado. A relha do arado espalhava o corte horizontalmente abaixo da superfície, de modo que, quando a placa de molde a levantava, uma área maior de solo era revolvida. As placas de molde são conhecidas na Grã-Bretanha desde o final do século VI.
Tipos
O tipo de arado de aiveca é geralmente definido pelo método com que o arado é preso ao trator e a maneira como é levantado e transportado. Os tipos básicos são:
- Tipo de trilho de três rodas – anexado à barra de tração do trator padrão e transportado em suas próprias três rodas
- Montado ou integrador – a maioria usa um hitch de três pontos e tem uma roda traseira em uso apenas quando arado. Alguns também têm uma roda de calibre para regular a profundidade máxima.
- Semi-montado - usado principalmente para lavrões maiores. Estes têm uma roda traseira que geralmente carrega o peso e o impulso lateral quando o arado e às vezes o peso da extremidade traseira do arado quando levantado. A extremidade frontal do arado é transportada no trator mais baixo ou rascunho links.
Roda de arado
- A roda de calibre é uma roda auxiliar para manter profundidades uniformes de arado em várias condições do solo. Geralmente é colocado em uma posição suspensa.
- A roda de terra do arado corre na terra lavrada.
- A roda dianteira ou traseira do sulco funciona no sulco.
Dispositivos de proteção do arado
Quando um arado atinge uma rocha ou outra obstrução sólida, podem ocorrer sérios danos, a menos que o arado esteja equipado com algum dispositivo de segurança. O dano pode ser partes dobradas ou quebradas, padrões dobrados, vigas ou suportes.
Os três tipos básicos de dispositivos de segurança usados em arados de aiveca são um dispositivo de liberação de mola na barra de tração do arado, uma construção de viga de disparo em cada fundo e um projeto de reinicialização automática em cada fundo.
A liberação da mola foi usada no passado quase universalmente em arados do tipo arrasto com um a três ou quatro fundos. Não é prático em arados maiores. Quando uma obstrução é encontrada, o mecanismo de liberação da mola no engate permite que o arado se desacople do trator. Quando um elevador hidráulico é usado no arado, as mangueiras hidráulicas geralmente também desacoplam automaticamente quando o arado desacopla. A maioria dos fabricantes de arados oferece um sistema de reinicialização automática para condições difíceis ou solos rochosos. O mecanismo de redefinição permite que cada corpo se mova para trás e para cima para passar sem danos por obstáculos como rochas escondidas abaixo da superfície do solo. Um pesado mecanismo de lâmina ou mola helicoidal que mantém o corpo em sua posição de trabalho em condições normais reinicializa o arado depois que a obstrução é ultrapassada.
Outro tipo de mecanismo de reinicialização automática usa um acumulador de óleo (hidráulico) e gás. Cargas de choque fazem com que o óleo comprima o gás. Quando o gás se expande novamente, a perna retorna à sua posição de trabalho de arado após passar por cima do obstáculo. O mecanismo mais simples é um parafuso de ruptura (cisalhamento) que precisa ser substituído. Parafusos de cisalhamento que quebram quando um corpo de arado atinge uma obstrução são um dispositivo de proteção contra sobrecarga mais barato.
Os arados de viga tripla são construídos com um ponto de dobradiça na viga. Isso geralmente está localizado a alguma distância acima do topo do fundo do arado. O fundo é mantido na posição normal de arado por uma trava operada por mola. Quando uma obstrução é encontrada, todo o fundo é liberado e dobra para trás e para cima para passar sobre a obstrução. É necessário recuar o trator e arar para reajustar o fundo. Esta construção é usada para proteger os fundos individuais. O projeto de reinicialização automática só recentemente foi introduzido nos arados dos Estados Unidos, mas tem sido amplamente utilizado nos arados europeus e australianos. Aqui, a viga é articulada em um ponto quase acima do ponto da ação. O fundo é mantido na posição normal por um conjunto de molas ou um cilindro hidráulico em cada fundo.
Quando uma obstrução é encontrada, o fundo do arado gira para trás e para cima de forma a passar por cima da obstrução, sem parar o trator e o arado. O fundo retorna automaticamente à posição normal de lavoura assim que a obstrução é ultrapassada, sem qualquer interrupção do movimento de avanço. O projeto de reinicialização automática permite maior eficiência de campo, pois a parada para pedras é praticamente eliminada. Também reduz os custos de partes quebradas, vigas e outras peças. A ação de reajuste rápido ajuda a produzir um melhor trabalho de aração, pois grandes áreas de terra não arada não são deixadas, como ao levantar um arado sobre uma pedra.
Loy lavrando
A lavoura manual era uma forma usada em pequenas fazendas na Irlanda, onde os agricultores não podiam pagar mais, ou em terrenos montanhosos que impediam cavalos. Foi usado até a década de 1960 em terras mais pobres. Adequava-se ao clima úmido da Irlanda, pois as trincheiras formadas ao virar nos relvados forneciam drenagem. Permitiu que as batatas fossem cultivadas em pântanos (pântanos de turfa) e em encostas de montanhas não cultivadas.
Arados pesados
No arado básico de aivecas, a profundidade de corte é ajustada levantando contra o rotor no sulco, o que limita o peso do arado ao que um lavrador poderia facilmente levantar. Isso limitou a construção a uma pequena quantidade de madeira (embora bordas de metal fossem possíveis). Esses arados eram bastante frágeis e inadequados para os solos mais pesados do norte da Europa. A introdução de rodas para substituir o rotor permitiu aumentar o peso do arado e, por sua vez, o uso de uma aiveca maior revestida em metal. Esses arados pesados levaram a uma maior produção de alimentos e, eventualmente, a um aumento populacional acentuado, começando por volta de 1000 DC.
Antes da Dinastia Han (202 aC – 220 dC), os arados chineses eram feitos quase inteiramente de madeira, exceto pela lâmina de ferro da relha de arado. Eram peças de ferro em forma de V montadas em lâminas e cabos de madeira. No período Han, toda a relha do arado era feita de ferro fundido. Estes são os primeiros arados pesados de ferro de aiveca conhecidos. Vários avanços, como o arado de três partes, o implemento de arar e semear e a grade foram desenvolvidos posteriormente. No final da dinastia Song em 1279, os arados chineses atingiram um estado de desenvolvimento que não seria visto na Holanda até o século XVII.
Os romanos conseguiram um arado de aiveca de rodas pesadas no final do século III e IV dC, para o qual aparecem evidências arqueológicas, por exemplo, na Grã-Bretanha romana. As aivecas gregas e romanas eram geralmente amarradas ao fundo do poço com pedaços de corda, o que as tornava mais frágeis do que as chinesas, e as aivecas de ferro só apareceram na Europa no século X. A primeira aparição indiscutível após o período romano está em um documento do norte da Itália de 643. Antigas palavras relacionadas com o arado pesado e seu uso aparecem em eslavo, sugerindo um possível uso antigo naquela região. A adoção geral do arado pesado de carruca na Europa parece ter acompanhado a adoção do sistema de três campos no final do século VIII e início do século IX, levando a uma melhor produtividade agrícola por unidade de terra no norte da Europa. Isso foi acompanhado por campos maiores, conhecidos também como carucates, lavouras e portões de arado.
Designs aprimorados
O arado básico com relha, relha e tábua de aiveca permaneceu em uso por um milênio. Grandes mudanças no design se espalharam amplamente na Era do Iluminismo, quando houve um rápido progresso no design. Joseph Foljambe em Rotherham, Inglaterra, em 1730, usou novas formas baseadas no arado de Rotherham, que cobria a placa de molde com ferro. Ao contrário do arado pesado, o arado giratório Rotherham ou Rotherham consistia inteiramente na relha, placa de molde e alças. Era muito mais leve do que os designs anteriores e tornou-se comum na Inglaterra. Pode ter sido o primeiro arado amplamente construído em fábricas e comercialmente bem-sucedido lá.
Em 1789, Robert Ransome, um fundador de ferro em Ipswich, começou a lançar arados em um malte abandonado em St Margaret's Ditches. Um molde quebrado em sua fundição fez com que o metal fundido entrasse em contato com o metal frio, tornando a superfície do metal extremamente dura. Esse processo, casting resfriado, resultou no que Ransome anunciou como "autoafiação" arados. Ele recebeu patentes por sua descoberta.
James Small aprimorou ainda mais o design. Usando métodos matemáticos, ele finalmente chegou a uma forma moldada a partir de uma única peça de ferro, uma melhoria no arado escocês de James Anderson de Hermiston. Um arado de ferro fundido de peça única também foi desenvolvido e patenteado por Charles Newbold nos Estados Unidos. Isso foi novamente aprimorado por Jethro Wood, um ferreiro de Scipio, Nova York, que fez um arado escocês de três partes que permitia a substituição de uma peça quebrada. Em 1833, John Lane inventou um arado de aço. Então, em 1837, John Deere introduziu um arado de aço; era muito mais forte do que os projetos de ferro que poderia trabalhar o solo em áreas dos Estados Unidos anteriormente consideradas inadequadas para a agricultura.
As melhorias seguiram os desenvolvimentos na metalurgia: relhas de aço e relhas com placas de molde de ferro mais macio para evitar quebras, o arado resfriado (um dos primeiros exemplos de aço endurecido na superfície) e, eventualmente, placas de molde com faces fortes o suficiente para dispensar o relha.
No início dos anos 1900, o arado de aço tinha muitos usos, formas e nomes. O "arado de dois cavalos" tinha uma ponta e uma asa usadas para quebrar a superfície do solo e revirar a sujeira. O "arado de pá" foi usado para dispensar as linhas. O "arado de grade" foi usado para cobrir a semente plantada. O "arranhador" ou "geewhiz" foi usado para capinar ou cultivar a cultura. A "linguagem" e "varreduras" foram usados para arar o meio das fileiras. Todas essas pontas de arado de metal exigiam ser reafiadas a cada dez dias, devido ao seu uso em solo áspero e rochoso.
Lavra unilateral
Os primeiros arados de aiveca só podiam virar o solo em uma direção (convencionalmente para a direita), conforme ditado pelo formato da aiveca; portanto, um campo tinha que ser arado em longas faixas, ou terras. O arado geralmente era trabalhado no sentido horário ao redor de cada terreno, arando os lados longos e sendo arrastado pelos lados curtos sem arar. O comprimento da faixa era limitado pela distância que os bois (mais tarde cavalos) podiam trabalhar confortavelmente sem descanso, e sua largura pela distância que o arado podia ser convenientemente arrastado. Essas distâncias determinaram o tamanho tradicional das faixas: um furlong, (ou "comprimento do sulco", 220 jardas (200 m)) por uma corrente (22 jardas (20 m)) - uma área de um acre (cerca de 0,4 hectares); esta é a origem do acre. A ação unilateral moveu gradualmente o solo dos lados para a linha central da faixa. Se a faixa estivesse no mesmo lugar a cada ano, o solo formava uma crista, criando a topografia de crista e sulco ainda vista em alguns campos antigos.
Arado giratório
O arado giratório permite que o arado seja feito para qualquer um dos lados. A tábua de aiveca é removível, virando para a direita para um sulco, depois sendo deslocada para o outro lado do arado para virar para a esquerda. (A relha e a relha do arado são fixas.) Assim, os sulcos adjacentes podem ser arados em direções opostas, permitindo que a lavoura prossiga continuamente ao longo do campo e assim evitar a topografia cume-sulco.
Arado reversível
O arado reversível (ou capotamento) tem dois arados de aiveca montados costas com costas, um virando para a direita e outro para a esquerda. Enquanto um trabalha a terra, o outro é levado de cabeça para baixo no ar. No final de cada linha, os arados emparelhados são virados para que o outro possa ser usado ao longo do próximo sulco, novamente trabalhando o campo em uma direção consistente.
Esses arados datam da época da máquina a vapor e do cavalo. De uso quase universal nas fazendas, possuem tábuas de aiveca destras e canhotas, permitindo-lhes trabalhar para cima e para baixo no mesmo sulco. Os arados reversíveis podem ser montados ou semi-montados e são mais pesados e mais caros que os modelos destros, mas têm a grande vantagem de deixar uma superfície plana que facilita o preparo do canteiro e a colheita. Muito pouca marcação é necessária antes que a aragem possa começar; o funcionamento ocioso no promontório é mínimo em comparação com os arados convencionais.
Dirigir um trator com rodas do lado do sulco no fundo do sulco fornece a linha de tração mais eficiente entre o trator e o arado. Também é mais fácil dirigir o trator; dirigir com a roda dianteira contra a parede do sulco manterá o sulco dianteiro na largura correta. Isso é menos satisfatório ao usar um trator com pneus dianteiros largos. Embora aproveitem melhor a potência do trator, os pneus podem compactar parte do último sulco revolvido na passada anterior. O problema é superado usando um alargador de sulco ou uma placa de molde mais longa no corpo traseiro. Este último move o solo mais para a terra arada, deixando mais espaço para as rodas do trator na próxima corrida.
Dirigir com as quatro rodas em terreno não arado é outra solução para o problema dos pneus largos. Os arados semi-montados podem ser engatados de forma a permitir que o trator ande em terra firme e puxe o arado no alinhamento correto sem nenhum movimento lateral (caranguejo).
Arados de condução e de sulcos múltiplos
Os primeiros arados de aço eram arados ambulantes, dirigidos por um lavrador segurando alças em ambos os lados do arado. Os arados de aço eram tão mais fáceis de passar pelo solo que o ajuste constante da lâmina para lidar com raízes ou torrões não era mais necessário, pois o arado poderia cortá-los facilmente. Não muito tempo depois, surgiram os primeiros arados montados, cujas rodas mantinham o arado em um nível ajustável acima do solo, enquanto o lavrador sentava-se em um assento em vez de andar. A direção agora era controlada principalmente pela equipe de draft, com alavancas que permitiam ajustes finos. Isso levou rapidamente a usar arados com várias placas de molde, o que aumentou drasticamente o desempenho da lavoura.
Um único cavalo de tração pode normalmente puxar um arado de sulco único em solo limpo e leve, mas em solos mais pesados são necessários dois cavalos, um caminhando na terra e outro no sulco. Os arados com dois ou mais sulcos exigem mais de dois cavalos e, geralmente, um ou mais têm que andar no gramado arado, o que é difícil para eles e significa que eles pisam em terra recém-arada. É comum descansar esses cavalos a cada meia hora por cerca de dez minutos.
Melhorando a metalurgia e o design
John Deere, um ferreiro de Illinois, observou que arar muitos solos pegajosos e não arenosos pode se beneficiar de modificações no projeto da placa de molde e dos metais usados. Uma agulha polida entraria em couro e tecido com maior facilidade e um forcado polido também exigiria menos esforço. Procurando uma superfície polida e mais lisa para um arado, ele experimentou porções de lâminas de serra e, em 1837, estava fabricando arados de aço fundido polido. A energia necessária foi diminuída, o que permitiu o uso de arados maiores e um uso mais eficaz da força dos cavalos.
Arado de equilíbrio
A invenção da máquina móvel a vapor permitiu que a energia a vapor fosse aplicada à lavoura por volta de 1850. Na Europa, as condições do solo muitas vezes eram muito moles para suportar o peso de um motor de tração. Em vez disso, arados de rodas contrabalançados, conhecidos como arados de equilíbrio, eram puxados por cabos através dos campos por pares de motores de arado em bordas opostas do campo, ou por um único motor puxando diretamente para ele em uma extremidade e puxando longe dele através de uma polia no outro. O arado de equilíbrio tinha dois conjuntos de arados dispostos de modo que, quando um estava no solo, o outro era levantado no ar. Quando puxados em uma direção, os arados de arrasto baixavam no solo pela tensão no cabo. Quando o arado chegava à beira do campo, o outro motor puxava o cabo oposto e o arado se inclinava (equilibrava-se), colocando o outro conjunto de relhas no solo, e o arado trabalhava de volta no campo.
Um conjunto de arados era para destros e outro para canhotos, permitindo lavrar continuamente ao longo do campo, como acontece com os arados giratórios e reversíveis. O homem que inventou o motor de arado e o arado de equilíbrio associado em meados do século 19 foi John Fowler, um engenheiro agrícola e inventor inglês. No entanto, os irmãos Fisken demonstraram (e patentearam) um arado de equilíbrio cerca de 4 anos antes de Fowler. Um notável produtor de arados movidos a vapor foi J.Kemna, da Prússia Oriental, que se tornou a "empresa líder de arados a vapor no continente europeu e penetrou no monopólio das empresas inglesas no mercado mundial" no início do século XX.
Arado de salto de toco
O arado de salto, uma invenção australiana da década de 1870, foi projetado para quebrar novas terras agrícolas que contenham tocos de árvores e pedras caras para remover. Ele usa um peso móvel para manter o arado na posição. Quando um toco de árvore ou pedra é encontrado, o arado é lançado para longe do obstáculo, para evitar quebrar seu arreio ou articulação. A aragem pode continuar quando o peso é devolvido à terra.
Um sistema posterior mais simples usa um disco côncavo (ou par deles) posicionado em um ângulo amplo em relação à direção do progresso, usando uma forma côncava para segurar o disco no solo - a menos que algo duro atinja a circunferência do disco, fazendo com que ele role para cima e sobre a obstrução. À medida que este é arrastado para a frente, a borda afiada do disco corta o solo e a superfície côncava do disco giratório levanta e joga o solo para o lado. Não funciona tão bem quanto um arado de aivecas (mas isso não é visto como uma desvantagem, pois ajuda a combater a erosão eólica), mas levanta e quebra o solo (ver disco grade).
Arados modernos
Os arados modernos geralmente são reversíveis, montados em um trator com uma articulação de três pontos. Estes geralmente têm de duas a até sete tábuas de molde – e os arados semi-montados (cujo levantamento é auxiliado por uma roda na metade do comprimento) podem ter até 18. O sistema hidráulico do trator é usado para levantar e inverter o implemento e ajustar a largura e profundidade do sulco. O arado ainda tem que ajustar o tirante do trator, para que o arado mantenha o ângulo adequado no solo. Este ângulo e profundidade podem ser controlados automaticamente por tratores modernos. Como complemento do arado traseiro, pode ser montado um arado de duas ou três aivecas na frente do trator, se este estiver equipado com engate dianteiro de três pontos.
Arados especializados
Arado de cinzel
O arado escarificador é uma ferramenta comum para lavoura profunda (terra preparada) com perturbação limitada do solo. Sua principal função é soltar e arejar os solos, deixando os resíduos da colheita por cima. Este arado pode ser usado para reduzir os efeitos da compactação do solo e ajudar a quebrar a lavoura e a pá dura. Ao contrário de muitos outros arados, o cinzel não irá inverter ou virar o solo. Esse recurso o tornou uma adição útil às práticas agrícolas de plantio direto e plantio direto que tentam maximizar os benefícios de prevenção da erosão de manter a matéria orgânica e os resíduos agrícolas presentes na superfície do solo durante todo o ano. Assim, o arado escarificador é considerado por alguns como mais sustentável do que outros tipos de arado, como o arado de aiveca.
Os arados escarificadores estão se tornando mais populares como uma ferramenta primária de lavoura em áreas de cultivo em linha. Basicamente, o escarificador é um cultivador de campo para serviço pesado destinado a operar em profundidades de 15 cm (5,9 in) a até 46 cm (18 in). No entanto, alguns modelos podem ser muito mais profundos. Cada arado ou haste individual é normalmente ajustado de 230 mm (9 in) a 360 mm (14 in) de distância. Esse arado pode enfrentar um arrasto significativo do solo: é necessário um trator com potência e tração suficientes. Ao arar com um escarificador, são necessários 10–20 cavalos de potência (7,5–14,9 kW) por haste, dependendo da profundidade.
Os escarificadores do tipo pull são feitos em larguras de trabalho de cerca de 2,5 metros (8 pés 2 pol) até 13,7 metros (45 pés). Eles são montados em trator e a profundidade de trabalho é controlada hidraulicamente. Aqueles com mais de 4 metros (13 pés) de largura podem ser equipados com asas dobráveis para reduzir a largura de transporte. As máquinas mais largas podem ter as asas suportadas por rodas individuais e juntas articuladas para permitir a flexão da máquina em terrenos irregulares. Os modelos mais largos costumam ter uma roda de cada lado para controlar a profundidade de trabalho. As unidades montadas com engate de três pontos são feitas em larguras de cerca de 1,5 a 9 metros (4 pés 11 polegadas a 29 pés 6 pol.).
Os cultivadores geralmente são semelhantes em forma aos arados de cinzel, mas seus objetivos são diferentes. Os dentes do cultivador trabalham perto da superfície, geralmente para controle de ervas daninhas, enquanto as hastes do arado do cinzel trabalham profundamente sob a superfície; portanto, o cultivo requer muito menos energia por haste do que o arado com cinzel.
Arado rural
O arado campestre é um arado inclinado. Arado mais comum na Índia, é recomendado para cultivos como amendoim após o uso de trator.
Arado de sulcagem
Um arado sulcador é usado para colheitas como batatas ou cebolinhas cultivadas enterradas em sulcos de solo, usando uma técnica chamada sulco ou monte. Um arado sulcador tem duas placas de molde consecutivas cortando um sulco profundo em cada passagem com sulcos altos de cada lado. O mesmo arado pode ser usado para dividir os sulcos para colher a colheita.
Arado manual escocês
Esta variedade de arado de sulcos é notável por ter uma lâmina voltada para o operador. É utilizado exclusivamente por esforço humano e não com auxílio de animais ou máquinas e puxado para trás pelo operador, exigindo grande esforço físico. É particularmente utilizado para a segunda abertura do solo e para o plantio de batata. É encontrado em Shetland, alguns crofts ocidentais e, mais raramente, na Escócia Central, geralmente em propriedades muito pequenas ou pobres para merecer o uso de animais.
Arado de toupeira
O arado de toupeira permite que a subdrenagem seja instalada sem trincheiras, ou rompa as camadas profundas do solo impermeável que a impedem. É um arado profundo com uma ponta torpedo ou em forma de cunha e uma lâmina estreita conectando-o ao corpo. Quando arrastado sobre o solo, deixa um canal profundo que funciona como um dreno. Os arados de toupeira modernos também podem enterrar um cano de drenagem de plástico perfurado flexível à medida que avançam, tornando um dreno mais permanente - ou podem ser usados para colocar canos para abastecimento de água ou outros fins. Máquinas semelhantes, chamadas de arados de colocação de tubos e cabos, são usadas até mesmo no fundo do mar para a colocação de cabos ou para preparar a terra para o sonar de varredura lateral em um processo usado na exploração de petróleo.
Compactar manualmente uma amostra do tamanho de uma bola de tênis da profundidade de escavação e, em seguida, empurrar um lápis através dela é uma verificação simples para descobrir se o subsolo está nas condições certas para a lavoura de escavação. Se o buraco ficar intacto sem rachar a bola, o solo está em condições ideais para o arado de toupeira.
A terra pesada requer drenagem para reduzir seu conteúdo de água a um nível eficiente para o crescimento das plantas. Os solos pesados geralmente têm um sistema de drenagem permanente, usando tubos perfurados de plástico ou argila que descarregam em uma vala. Os pequenos túneis (drenos de toupeira) que os arados de toupeira formam ficam a uma profundidade de até 950 mm (37 in) em um ângulo com os drenos de tubulação. A água dos drenos da toupeira penetra nos canos e corre ao longo deles até uma vala.
Os arados de toupeira geralmente são rebocados e puxados por um trator de esteira, mas também são fabricados modelos mais leves para uso no engate de três pontos de potentes tratores com tração nas quatro rodas. Um arado de toupeira tem uma estrutura forte que desliza ao longo do solo quando a máquina está em funcionamento. Uma perna pesada, semelhante a uma perna de subsolador, é presa à estrutura e uma seção circular com um expansor de diâmetro maior em uma ligação flexível é aparafusada à perna. A parte em forma de bala forma um túnel no solo com cerca de 75 mm (3,0 in) de diâmetro e o expansor pressiona o solo para fora para formar um canal de drenagem duradouro.
Para-plough
O para-arado, ou paraplow, afrouxa camadas compactadas de solo de 3 a 4 dm (12 a 16 polegadas) de profundidade, mantendo altos níveis de resíduos na superfície. É implemento primário de lavoura para aração profunda sem inversão.
Arado de pás
O arado de pás é projetado para cortar o solo e virá-lo de lado, minimizando os danos causados por minhocas, microorganismos do solo e fungos. Isso aumenta a sustentabilidade e a fertilidade do solo a longo prazo.
Mudar de arado
Usando uma barra com relhas quadradas montadas perpendicularmente e um ponto de pivô para alterar o ângulo da barra, o arado de troca permite lavrar em qualquer direção. É melhor em solos previamente trabalhados, pois os arados são projetados mais para revirar o solo do que para lavoura profunda. Na cabeceira, o operador gira a barra (e, portanto, o arado) para virar o solo para o lado oposto da direção de deslocamento. Os arados de comutação são geralmente mais leves do que os arados de capotamento, exigindo menos potência para operar.
Efeitos da aragem da aiveca
A lavra em climas frios e temperados, até 20 cm (7,9 pol.), areja o solo, soltando-o. Ele incorpora resíduos de colheita, adubos sólidos, calcário e fertilizantes comerciais ao lado de oxigênio, reduzindo assim as perdas de nitrogênio por desnitrificação, acelerando a mineralização e aumentando a disponibilidade de nitrogênio a curto prazo para transformar matéria orgânica em húmus. Ele apaga rastros de rodas e sulcos de equipamentos de colheita. Ele controla muitas ervas daninhas perenes e retarda o crescimento de outras até a primavera. Acelera o aquecimento do solo na primavera e a evaporação da água devido à menor quantidade de resíduos na superfície do solo. Facilita a semeadura com uma semente mais leve, controla muitos inimigos da cultura (lesmas, moscas do grou, larvas de sementes de feijão-moscas, brocas) e aumenta o número de "comedores de solo" minhocas (endógica), mas dissuade as minhocas que vivem na vertical (anécicas).
A lavoura deixa poucos resíduos da cultura na superfície que, de outra forma, poderiam reduzir a erosão eólica e hídrica. A aragem excessiva pode levar à formação de hardpan. Normalmente, os agricultores quebram isso com um subsolador, que age como uma faca longa e afiada cortando a camada endurecida do solo abaixo da superfície. A erosão do solo devido à utilização imprópria da terra e do arado é possível. A aragem de contorno mitiga a erosão do solo ao lavrar ao longo de uma encosta, ao longo de linhas de elevação. Alternativas ao arado, como o método de plantio direto, têm o potencial de aumentar os níveis do solo e o húmus. Estes podem ser adequados para parcelas menores, cultivadas intensivamente e para a agricultura em solos pobres, rasos ou degradados que a lavoura degradaria ainda mais.
Representações
- Pratos na arte
Parte traseira de uma nota de 100 pontos emitida 1908
Moeda de lira italiana
Robert Burns statue, Schenley Park, Pittsburgh
Fonte de Gefion em Copenhaga
Henry Herbert La Thangue, O último Furrow, 1895
Arado no Nivernais por Rosa Bonheur (1849)
Plough-usage foi revolucionado com o advento de locomotivas a vapor (como visto nesta aquarela alemã de 1890)
Arado pintado no casaco de braços de Aura
Bandeira da Arquidiocese Católica Romana de Cincinnati
