Die moderne Landwirtschaft basiert auf hocheffizienten Geräten, insbesondere schnelllaufenden, leistungsstarken Traktoren und Landmaschinen. Traktoren mit Anbau- und Anhängegeräten ermöglichen die Mechanisierung vieler landwirtschaftlicher Betriebe.

Der Einsatz von Traktoren ermöglicht es den Landwirten, die Hauptbodenbearbeitung und Pflanzenpflege in optimaler Zeit ohne großen manuellen Aufwand zu erledigen. Auch die permanente Vergrößerung der landwirtschaftlichen Betriebe, die Ausweitung der Anbauflächen und die Intensivierung der Fruchtfolge fördern eine effizientere Landwirtschaft. Die weit verbreitete Verwendung von Hochgeschwindigkeitsbaugruppen wird durch zwei Faktoren behindert: bestehende landwirtschaftliche Methoden, die hauptsächlich auf Maschinen und Geräten mit passiven Werkzeugen basieren; und Schwierigkeiten bei der Gewährleistung sicherer Arbeitsbedingungen für den Bediener der Montage von Hochgeschwindigkeitstraktoren.

Die Mechanisierung kann etwa 70 % der Pflanz- und Aufzuchtvorgänge bewerkstelligen. Es wird auch in allen Phasen des Pflanzenanbaus und der Ernte eingesetzt. Dennoch hat jede Phase des Pflanzens und Wachsens ihre eigenen erforderlichen Maschinen, Werkzeuge und Umgebungsbedingungen, und diese Variabilität der Produktions- und Umgebungsfaktoren hat einen Einfluss auf den Traktorfahrer.

Bebauung des Landes

Die Bodenbearbeitung (Pflügen, Eggen, Scheuern, Scheibeneggen, Gesamtbearbeitung, Walzen) ist eine wichtige und arbeitsintensivste Vorstufe der Pflanzenproduktion. Diese Operationen umfassen 30 % der Pflanz- und Anbauoperationen.

Durch das Auflockern des Bodens entsteht in der Regel Staub. Die Art des Staubs in der Luft ist variabel und hängt von meteorologischen Bedingungen, Jahreszeit, Art der Arbeit, Art des Bodens usw. ab. Die Staubkonzentration in Traktorkabinen kann von einigen mg/m variieren³ bis Hunderte von mg/m³, abhängig im Wesentlichen von der Fahrerhauseinhausung. Etwa 60 bis 65 % der Fälle überschreiten die zulässige Gesamtstaubkonzentration; Die zulässigen Werte für lungengängigen Staub (kleiner oder gleich 5 Mikron) werden in 60 bis 80 % der Fälle überschritten (siehe Abbildung 1). Der Kieselsäuregehalt im Staub variiert zwischen 0.5 und 20 % (Kundiev 1983).

Abbildung 1. Staubexposition von Traktorfahrern während der Landbearbeitung

Die Bodenbearbeitung besteht aus kraftraubenden Tätigkeiten, insbesondere beim Pflügen, und erfordert eine erhebliche Mobilisierung der Kraftressourcen der Maschinen, was zu erheblichen Lärmpegeln führt, wo Traktorfahrer sitzen. Diese Lärmpegel betragen 86 bis 90 dB(A) und mehr, was für diese Arbeiter ein erhebliches Risiko für Hörstörungen darstellt.

In der Regel können die Ganzkörper-Vibrationspegel dort, wo der Traktorfahrer sitzt, sehr hoch sein und die von der Internationalen Organisation für Normung (ISO 1985) festgelegten Werte für die Ermüdungsminderungsgrenze und häufig für den Expositionsgrenzwert überschreiten.

Die Bodenvorbereitung wird hauptsächlich im zeitigen Frühjahr und im Herbst durchgeführt, sodass das Mikroklima der Kabinen in gemäßigten Zonen für Maschinen ohne Klimaanlage kein Gesundheitsproblem darstellt, außer an gelegentlichen heißen Tagen.

Säen und Wachsen

Die Geradeausfahrt von Sägeräten oder Pfluggeräten und die Spurführung von Schleppern oder Reihenmitten sind charakteristische Merkmale bei der Aussaat und Pflege von Kulturpflanzen.

Im Allgemeinen erfordern diese Tätigkeiten, dass der Fahrer in unbequemen Positionen arbeitet, und sind aufgrund der eingeschränkten Sicht auf den Arbeitsbereich mit erheblicher nervöser und emotionaler Anspannung verbunden, was zu einer schnellen Entwicklung der Ermüdung des Fahrers führt.

Die Auslegung von Sämaschinen und deren Vorbereitung für den Einsatz sowie die Notwendigkeit manueller Hilfsarbeiten, insbesondere des Materialhandlings, können mit erheblichen körperlichen Belastungen verbunden sein.

Eine weite geografische Verbreitung von Getreidesorten führt zu einer Vielfalt meteorologischer Bedingungen bei der Aussaat. Die Aussaat von Winterfrüchten für verschiedene Klimazonen kann beispielsweise bei Außentemperaturen von 3–10 °C bis 30–35 °C durchgeführt werden. Die Aussaat von Frühjahrsfrüchten wird durchgeführt, wenn die Außentemperatur zwischen 0 °C und 15–20 °C liegt. In Regionen mit mildem und heißem Klima können die Temperaturen in Traktorkabinen ohne Klimaanlage sehr hoch sein.

Bei der Aussaat von Ackerkulturen (Zuckerrüben, Mais, Sonnenblumen) in gemäßigten Zonen sind die mikroklimatischen Bedingungen in Traktorkabinen in der Regel günstig. Der Anbau von Feldfrüchten erfolgt bei hohen Außentemperaturen und intensiver Sonneneinstrahlung. Die Lufttemperatur in Kabinen ohne Mikroklimatisierung kann auf 40 °C und mehr ansteigen. Traktorfahrer können etwa 40 bis 70 % der gesamten Zeit, die sie mit der Pflege von Feldfrüchten verbringen, unter ungemütlichen Bedingungen arbeiten.

Arbeitsvorgänge für den Anbau von Feldfrüchten sind mit erheblichen Erdbewegungen verbunden, die Staubbildung verursachen. Maximale Bodenstaubkonzentrationen in der Atemzonenluft überschreiten 10 bis 20 mg/m nicht³. Der Staub ist zu 90 % anorganisch und enthält eine große Menge an freier Kieselsäure. Der Geräusch- und Vibrationspegel am Sitzplatz des Fahrers ist etwas niedriger als beim Anbau.

Während der Aussaat und des Anbaus können die Arbeiter Gülle, chemischen Düngemitteln und Pestiziden ausgesetzt sein. Wenn die Sicherheitsvorschriften für den Umgang mit diesen Stoffen nicht eingehalten werden und Maschinen nicht ordnungsgemäß funktionieren, kann die Konzentration gefährlicher Stoffe im Atembereich die zulässigen Werte überschreiten.

Ernte

Die Ernte dauert in der Regel 25 bis 40 Tage. Staub, mikroklimatische Bedingungen und Lärm können während der Ernte Gefahren darstellen.

Die Staubkonzentrationen in der Atemzone hängen hauptsächlich von der Konzentration im Freien und der Luftdichtheit der Kabine der Erntemaschine ab. Bei älteren Maschinen ohne Kabine sind die Fahrer dem Staub ausgesetzt. Am intensivsten ist die Staubbildung bei der Ernte von trockenem Mais, wenn die Staubkonzentration an nicht geschlossenen Mähdrescherkabinen bis zu 60 bis 90 mg/m betragen kann³. Staub besteht hauptsächlich aus Pflanzenresten, Pollen und Pilzsporen, meist in großen, nicht lungengängigen Partikeln (größer als 10 Mikron). Der Gehalt an freier Kieselsäure beträgt weniger als 5.5 %.

Die Staubbildung bei der Zuckerrübenernte ist geringer. Die maximale Staubkonzentration in der Kabine überschreitet 30 mg/m nicht³.

Die Getreideernte wird im Allgemeinen in der heißesten Jahreszeit durchgeführt. Die Temperatur im Fahrerhaus kann auf 36 bis 40 °C ansteigen. Der Lichtstrom der direkten Sonneneinstrahlung beträgt 500 W/m² und mehr, wenn gewöhnliches Glas für Kabinenfenster verwendet wird. Getöntes Glas senkt die Lufttemperatur im Fahrerhaus um 1 bis 1.6 °C. Eine mechanische Zwangsbelüftungsanlage mit einer Durchflussmenge von 350 m³/h kann eine Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Außenluft von 5 bis 7 °C erzeugen. Wenn der Mähdrescher mit verstellbaren Lamellen ausgestattet ist, sinkt dieser Unterschied auf 4 bis 6 °C.

Ackerkulturen werden in den Herbstmonaten geerntet. In der Regel sind die Bedingungen des Mikroklimas in Kabinen in dieser Zeit kein großes gesundheitliches Problem.

Erfahrungen in entwickelten Ländern weisen darauf hin, dass die Landwirtschaft auf kleinen Farmen durch den Einsatz von Mechanisierung im kleinen Maßstab (Minitraktoren – motorisierte Einheiten mit einer Kapazität von bis zu 18 PS, mit verschiedenen Arten von Hilfsgeräten) rentabel sein kann.

Die Verwendung solcher Geräte führt zu einer Reihe spezifischer Gesundheitsprobleme. Zu diesen Problemen gehören: Intensivierung der Arbeitsbelastung in bestimmten Jahreszeiten, Einsatz von Kinderarbeit und der Arbeit älterer Menschen, Fehlen von Schutzmitteln gegen intensiven Lärm, Ganzkörper- und lokale Vibrationen, schädliche meteorologische Bedingungen, Staub, Pestizide und Abgase Gase. Der Kraftaufwand zum Bewegen der Steuerhebel motorisierter Einheiten kann 60 bis 80 N (Newton) betragen.

Einige Arbeiten werden mit Hilfe von Zugtieren oder manuell ausgeführt, weil die Ausrüstung nicht ausreicht oder aus irgendeinem Grund keine Maschinen verwendet werden können. Handarbeit erfordert in der Regel erhebliche körperliche Anstrengung. Der Kraftbedarf beim Pflügen, Pferdezugsaat und Handmähen kann 5,000 bis 6,000 cal/Tag und mehr betragen.

Verletzungen sind bei manueller Arbeit häufig, insbesondere bei unerfahrenen Arbeitern, und Fälle von Pflanzenverbrennungen, Insekten- und Reptilienstichen und Dermatitis durch den Saft einiger Pflanzen sind häufig.

abwehr

Einer der Haupttrends im Traktorenbau ist die Verbesserung der Arbeitsbedingungen der Traktorfahrer. Neben der Perfektion des Designs von Schutzkabinen wird nach Möglichkeiten gesucht, die technischen Parameter verschiedener Zugmaschinen mit den funktionalen Fähigkeiten der Fahrer in Einklang zu bringen. Das Ziel dieser Forschung besteht darin, die Wirksamkeit von Steuerungs- und Fahrfunktionen sowie notwendige ergonomische Parameter der Arbeitsplatzumgebung sicherzustellen.

Die Effektivität der Steuerung und des Fahrens der Traktorbaugruppen wird durch eine gute Sicht auf den Arbeitsbereich, durch die Optimierung der Baugruppen und des Designs der Steuertafeln und durch die richtige ergonomische Gestaltung der Traktorsitze gewährleistet.

Übliche Wege zur Verbesserung der Sicht sind die Vergrößerung des Sichtbereichs der Kabine unter Verwendung von Panoramaglas, verbesserte Anordnung von Zusatzausrüstung (z. B. Kraftstofftank), Rationalisierung der Sitzposition, Verwendung von Rückspiegeln und so weiter.

Die Optimierung von Konstruktionssteuerelementen ist mit der Konstruktion des Antriebs des Steuermechanismus verbunden. Neben hydraulischen und elektrischen Antrieben sind aufgehängte Steuerpedale eine neue Verbesserung. Dies ermöglicht einen verbesserten Zugang und erhöhten Fahrkomfort. Eine wichtige Rolle bei der Wiedererkennung der Bedienelemente spielt die funktionale Codierung (durch Form, Farbe und/oder symbolische Zeichen).

Die rationelle Anordnung der Instrumentierung (die in modernen Traktoren 15 bis 20 Einheiten umfasst) erfordert die Berücksichtigung einer weiteren Erhöhung der Indikatoren aufgrund der Fernsteuerung der technologischen Prozessbedingungen, der Automatisierung des Fahrens und des Betriebs der technologischen Ausrüstung.

Der Fahrersitz ist so konstruiert, dass er eine bequeme Position und ein effektives Fahren der Maschine und des Traktors gewährleistet. Das Design moderner Traktorsitze berücksichtigt anthropometrische Daten des menschlichen Körpers. Die Sitze haben verstellbare Rücken- und Armlehnen und können sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung an die Größe des Bedieners angepasst werden (Abbildung 2).

Abbildung 2. Winkelparameter der optimalen Arbeitshaltung eines Traktorfahrers

Zu den Vorkehrungen gegen schädliche Arbeitsbedingungen für Traktorfahrer gehören Maßnahmen zum Schutz vor Lärm und Vibrationen, zur Normalisierung des Mikroklimas und zur luftdichten Abdichtung von Kabinen.

Neben der speziellen Konstruktion des Motors zur Reduzierung des Lärms an der Quelle wird eine erhebliche Wirkung erzielt, indem der Motor auf Schwingungsisolatoren gelagert ist, die Kabine mit Hilfe von Stoßdämpfern vom Traktorkörper isoliert ist und eine Reihe von Maßnahmen zur Schallabsorption im Bereich des Motors erzielt werden Taxi. Dazu werden auf Fahrerhaus-Wandpaneele flockige, schalldämmende Beläge mit dekorativer Oberfläche aufgebracht und auf dem Fahrerhausboden Teppiche aus Gummi und Porolon verlegt. An der Decke wird eine Hartlochbeplankung mit einem Luftspalt von 30 bis 50 mm angebracht. Diese Maßnahmen haben den Geräuschpegel in den Kabinen auf 80–83 dBA gesenkt.

Das wichtigste Mittel zur Dämpfung niederfrequenter Schwingungen in der Kabine ist der Einsatz einer effektiven Sitzfederung. Dennoch übersteigt die so erzielte Wirkung der Ganzkörper-Schwingungsdämpfung 20 bis 30 % nicht.

Die landwirtschaftliche Bodennivellierung bietet beträchtliche Möglichkeiten zur Reduzierung von Vibrationen.

Die Verbesserung der mikroklimatischen Bedingungen in Traktorkabinen wird sowohl mit Hilfe von Standardausrüstungen (z. B. Ventilatoren mit Filterelementen, wärmeisolierendes getöntes Glas, Sonnenschutzkappen, verstellbare Jalousien) als auch mit speziellen Vorrichtungen (z. B. Klimaanlagen) erreicht. Moderne Traktorheizungen sind als autonome Baugruppe konzipiert, die an das Kühlsystem des Motors angeschlossen ist und erwärmtes Wasser zum Erwärmen der Luft verwendet. Kombinierte Klimaanlagen und Lufterhitzer sind ebenfalls erhältlich.

Komplexe Lösungen des Problems der Geräusch-, Vibrations- und Wärmeisolierung sowie der Abdichtung von Kabinen können mit Hilfe von abgedichteten Kabinenkapseln erreicht werden, die mit aufgehängten Steuerpedalen und Drahtseilsystemen von Antrieben ausgestattet sind.

Der einfache Zugang zu Traktormotoren und -baugruppen für deren Wartung und Reparatur sowie der rechtzeitige Erhalt von Informationen über den technischen Zustand bestimmter Einheiten der Baugruppe sind wichtige Indizien für das Niveau der Arbeitsbedingungen des Traktorfahrers. Das Eliminieren der Kabinenhaube, die Vorwärtsneigung der Kabine, abnehmbare Verkleidungen der Motorhaube und so weiter sind bei bestimmten Traktortypen verfügbar.

Zukünftig werden Traktorkabinen voraussichtlich mit automatischen Steuereinheiten, mit Fernsehbildschirmen zur Beobachtung von Geräten, die sich außerhalb des Sichtfelds des Bedieners befinden, und mit Einheiten zur Konditionierung des Mikroklimas ausgestattet. Die Kabinen werden auf außenliegenden Drehstangen montiert, damit sie in die gewünschte Position bewegt werden können.

Eine rationelle Arbeits- und Ruheorganisation ist von großer Bedeutung für die Prävention von Ermüdung und Krankheiten von Landarbeitern. In der heißen Jahreszeit sollte der Tagesablauf vorsehen, hauptsächlich in den Morgen- und Abendstunden zu arbeiten und die heißeste Zeit für die Ruhe zu reservieren. Bei anstrengenden Arbeiten (Umzug, Hacken) sind regelmäßige kurze Pausen notwendig. Besondere Aufmerksamkeit ist der rationellen, ausgewogenen Ernährung der Arbeiter unter Berücksichtigung des Energiebedarfs der Aufgaben zu widmen. Regelmäßiges Trinken während der Hitze ist von großer Bedeutung. Neben Wasser werden in der Regel auch traditionelle Getränke (Tee, Kaffee, Fruchtsäfte, Aufgüsse, Brühen etc.) getrunken. Die Verfügbarkeit ausreichender Mengen bekömmlicher Flüssigkeiten von hoher Qualität ist sehr wichtig.

Die Verfügbarkeit bequemer Overalls und persönlicher Schutzausrüstung (PSA) (Atemschutzmasken, Gehörschutz), insbesondere bei Kontakt mit Staub und Chemikalien, ist ebenfalls sehr wichtig.

Die medizinische Überwachung der Gesundheit der Landarbeiter muss sich an der Prävention allgemeiner Berufskrankheiten wie Infektionskrankheiten, Chemikalienbelastungen, Verletzungen, ergonomischen Problemen usw. orientieren. Die Vermittlung sicherer Arbeitsweisen, Informationen zu Hygienefragen und Sanitärversorgung sind von großer Bedeutung.

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Das Einsammeln von landwirtschaftlichen Feldfrüchten nach der Reife oder das Ernten signalisiert das Ende des Produktionszyklus vor der Lagerung und Verarbeitung. Die Größe und Qualität der Ernte, die vom Feld, Obstgarten oder Weinberg entfernt wird, ist das wichtigste Maß für die Produktivität und den Erfolg eines Landwirts. Der Wert, der dem Ergebnis der Ernte beigemessen wird, spiegelt sich in den Begriffen wider, die fast allgemein verwendet werden, um die landwirtschaftliche Produktivität zu messen und zu vergleichen, wie Kilogramm pro Hektar (kg/ha), Ballen pro Hektar, Scheffel pro Acre (bu/a). und Tonnen pro Acre oder Hektar. Aus agronomischer Sicht sind es eigentlich die Inputs, die den Ertrag bestimmen; Es ist jedoch die Ernte, die zur Hauptdeterminante dafür wird, ob genügend Saatgut und Ressourcen vorhanden sind, um die Nachhaltigkeit des Betriebs und der von ihm unterstützten Betriebe zu gewährleisten. Aufgrund der Bedeutung der Ernte und aller damit verbundenen Aktivitäten hat dieser Teil des landwirtschaftlichen Kreislaufs eine fast spirituelle Rolle im Leben der Landwirte auf der ganzen Welt eingenommen.

Nur wenige landwirtschaftliche Praktiken veranschaulichen den Umfang und die Vielfalt der technologie- und arbeitsbedingten Gefahren in der landwirtschaftlichen Produktion deutlicher als die Ernte. Die Getreideernte wird unter einer Vielzahl von Bedingungen auf verschiedenen Geländearten durchgeführt, wobei einfache bis komplexe Maschinen verwendet werden, die eine Vielzahl von Feldfrüchten verarbeiten müssen. es erfordert eine erhebliche körperliche Anstrengung des Landwirts (Snyder und Bobick 1995). Aus diesen Gründen ist jeder Versuch, die Merkmale oder die Natur von Erntepraktiken und erntebedingten Gefahren kurz zu verallgemeinern, äußerst schwierig. Kleine Körner (Reis, Weizen, Gerste, Hafer usw.) zum Beispiel, die einen Großteil der bepflanzten Ackerflächen der Welt dominieren, stellen nicht nur einige der am stärksten mechanisierten Nutzpflanzen dar, sondern werden in großen Regionen Afrikas und Asiens geerntet auf eine Weise, die Bauern vor 2,500 Jahren vertraut gewesen wäre. Die Verwendung von Handsicheln, um jeweils ein paar Stängel zu ernten, harte Tennen aus Lehm und einfache Dreschvorrichtungen bleiben für viel zu viele Produzenten die wichtigsten Erntewerkzeuge.

Die primären Gefahren, die mit den arbeitsintensiveren Erntepraktiken verbunden sind, haben sich im Laufe der Zeit kaum verändert und werden oft von den wahrgenommenen erhöhten Risiken im Zusammenhang mit einer stärkeren Mechanisierung überschattet. Lange Stunden den Elementen ausgesetzt zu sein, die körperlichen Anforderungen, die durch das Heben schwerer Lasten, sich wiederholende Bewegungen und eine ungünstige oder gebeugte Haltung entstehen, zusammen mit natürlichen Gefahren wie giftigen Insekten und Schlangen, haben in der Vergangenheit einen erheblichen Tribut gefordert und fordern weiterhin einen erheblichen Tribut (siehe Abbildung 1). Das Ernten von Getreide oder Zuckerrohr mit Sichel oder Machete, das Pflücken von Obst oder Gemüse von Hand und das manuelle Entfernen von Erdnüssen vom Weinstock sind schmutzige, unbequeme und anstrengende Aufgaben, die in vielen Gemeinden häufig von vielen Kindern und Frauen erledigt werden. Eine der stärksten Motivationskräfte, die moderne Erntepraktiken geprägt haben, war der Wunsch, die mit der manuellen Ernte verbundene körperliche Plackerei zu beseitigen.

Abbildung 1. Handernte von Hirse

Selbst wenn die Ressourcen verfügbar wären, um die Ernte zu mechanisieren und ihre Risiken zu verringern (was für viele Kleinbauern in vielen Teilen der Welt nicht der Fall ist), würden Investitionen zur Verbesserung der Sicherheits- und Gesundheitsaspekte der Ernte wahrscheinlich geringere Renditen erzielen als vergleichbare Investitionen zur Verbesserung des Wohnraums, der Wasserqualität oder der Gesundheitsversorgung. Dies gilt insbesondere dann, wenn Landwirte Zugang zu einer großen Zahl arbeitsloser oder unterbeschäftigter Arbeitnehmer haben. Hohe Arbeitslosigkeit und begrenzte Beschäftigungsmöglichkeiten setzen beispielsweise eine große Anzahl jüngerer Arbeiter einem Verletzungsrisiko während der Ernte aus, weil sie billiger zu verwenden sind als Maschinen. Sogar in vielen Ländern mit stark mechanisierten landwirtschaftlichen Praktiken befreien Kinderarbeitsgesetze häufig Kinder, die an landwirtschaftlichen Tätigkeiten beteiligt sind. Zum Beispiel befreien Kinder unter 16 Jahren Kinder unter 1968 Jahren weiterhin durch besondere Bestimmungen der Kinderarbeitsgesetze des US-Arbeitsministeriums und gestatten ihnen unter bestimmten Bedingungen, landwirtschaftliche Geräte zu bedienen (DOL XNUMX).

Entgegen der allgemeinen Auffassung, dass die zunehmende Mechanisierung in der Landwirtschaft die mit der landwirtschaftlichen Produktion verbundenen Risiken erhöht hat, könnte in Bezug auf die Ernte nichts weiter von der Wahrheit entfernt sein. Durch die Einführung einer intensiven Mechanisierung in wichtigen Getreide- und Futteranbaugebieten ist die Zeit, die beispielsweise für die Produktion eines Scheffels Getreide benötigt wird, von über einer Stunde auf unter eine Minute gesunken (Griffin 1973). Diese Errungenschaft, obwohl stark von fossilen Brennstoffen abhängig, hat zig Millionen Menschen von der Plackerei und den unsicheren Arbeitsbedingungen befreit, die mit der Ernte von Hand verbunden sind. Die Mechanisierung hat nicht nur zu enormen Produktivitäts- und Ertragssteigerungen geführt, sondern auch zur nahezu vollständigen Eliminierung der historisch bedeutsamsten erntebedingten Verletzungen, z. B. bei Vieh.

Die intensive Mechanisierung des Ernteprozesses hat jedoch neue Gefahren eingeführt, die Zeiträume der Anpassung und in einigen Fällen den Ersatz von Maschinen durch verbesserte Praktiken und Konstruktionen erforderten, die entweder produktiver oder weniger gefährlich waren. Ein Beispiel für diese technologische Entwicklung war der Übergang bei der Maisernte in Nordamerika zwischen den 1930er und 1970er Jahren. Bis in die 1930er Jahre wurde die Maisernte fast vollständig von Hand geerntet und mit Pferdewagen zu den landwirtschaftlichen Lagerstätten transportiert. Die Hauptursache für erntebedingte Verletzungen war die Arbeit mit Pferden (NSC 1942). Mit der Einführung und weit verbreiteten Verwendung des mechanischen, von einem Traktor gezogenen Maispflückers in den 1940er Jahren gingen die Todesfälle und Verletzungen im Zusammenhang mit Pferden und Vieh während der Erntezeit schnell zurück, und die Zahl der Verletzungen im Zusammenhang mit dem Maispflücker nahm entsprechend zu . Dies lag nicht daran, dass Maispflücker von Natur aus gefährlicher waren, sondern daran, dass die Verletzungen einen schnellen Übergang zu einer neuen Praxis widerspiegelten, die noch nicht vollständig verfeinert war und mit der die Landwirte nicht vertraut waren. Als sich die Landwirte an die Technologie anpassten und die Hersteller die Leistung des Maispflückers verbesserten und einheitlichere Maissorten gepflanzt wurden, die besser für die maschinelle Ernte geeignet waren, ging die Zahl der Todesfälle und Verletzungen schnell zurück. Mit anderen Worten, die Einführung des Maispflückers führte letztendlich zu einem Rückgang erntebedingter Verletzungen durch traditionelle Gefahren.

Mit der Einführung des selbstfahrenden Mähdreschers in den 1960er Jahren, der ertragreichere Maissorten zehn- oder mehrmal schneller ernten konnte als der Maispflücker, verschwanden Maispflückerverletzungen fast. Aber auch hier brachte der Mähdrescher, wie beim Maispflücker, eine Reihe neuer Gefahren mit sich, die eine Zeit der Anpassung erforderten. Beispielsweise veränderte die Fähigkeit, das Getreide auf dem Feld mit einer Maschine zu sammeln, zu schneiden, zu trennen und zu reinigen, die Handhabung von Getreide von einem klumpigen Fließprozess in Form von Ähren zu geschältem Mais, der fast flüssig war. Infolgedessen kam es in den 1970er Jahren zu einem dramatischen Anstieg der Anzahl von Verletzungen im Zusammenhang mit Schneckenbohrern und von Einschlüssen und Erstickungen in fließendem Getreide, die in Lagerstrukturen und Getreidetransportfahrzeugen stattfanden (Kelley 1996). Darüber hinaus wurden neue Kategorien von Verletzungen gemeldet, die mit der schieren Größe und dem Gewicht des Mähdreschers zusammenhängen, wie Stürze von der Fahrerplattform und Leitern, die den Fahrer bis zu 4 m über den Boden bringen können, und Fahrer unter der mehrreihigen Sammeleinheit zerquetscht werden.

Die Mechanisierung der Maisernte trug direkt zu einer der dramatischsten Veränderungen der ländlichen Bevölkerung in Nordamerika bei. Die landwirtschaftliche Bevölkerung stieg in weniger als 75 Jahren nach der Einführung von Maishybridsorten und der mechanischen Maispflückmaschine von über 50 % auf weniger als 5 % der Gesamtbevölkerung. Durch diese Phase erhöhter Produktivität und stark reduzierter Arbeitsanforderungen wurde die Gesamtexposition gegenüber Gefahren am Arbeitsplatz in der Landwirtschaft erheblich reduziert, was zu einem Rückgang der gemeldeten landwirtschaftlichen Todesfälle von über 14,000 im Jahr 1942 auf weniger als 900 im Jahr 1995 beitrug (NSC 1995).

Verletzungen im Zusammenhang mit modernen Erntevorgängen beziehen sich typischerweise auf Traktoren, Maschinen, Getreidehandhabungsgeräte und Getreidelagerstrukturen. Seit den 1950er Jahren haben Traktoren zu etwa der Hälfte aller landwirtschaftlichen Todesfälle beigetragen, wobei Umkippen der wichtigste Faktor ist. Der Einsatz von Überrollschutzstrukturen (ROPS) hat sich als die wichtigste Interventionsstrategie zur Verringerung der Zahl der traktorbedingten Todesfälle erwiesen (Deere & Co. 1994). Weitere Konstruktionsmerkmale, die die Sicherheit und Gesundheit der Traktorfahrer verbesserten, waren breitere Radstände und Designs, die den Schwerpunkt senkten, um die Stabilität zu verbessern, Allwetter-Fahrergehäuse, um die Exposition gegenüber Witterungseinflüssen und Staub zu reduzieren, ergonomisch gestaltete Sitze und Bedienelemente und reduzierte Geräuschentwicklung Ebenen.

Das Problem der traktorbedingten Verletzungen bleibt jedoch erheblich und ist in Gebieten, die sich schnell mechanisieren, wie China und Indien, ein wachsendes Problem. In vielen Teilen der Welt wird der Traktor eher als Fahrzeug für den Straßentransport oder als stationäre Energiequelle verwendet, als dass er auf dem Feld zum Anbau von Feldfrüchten verwendet wird, wie er konzipiert wurde. In diesen Bereichen werden Traktoren typischerweise mit minimaler Bedienerschulung eingeführt und werden weithin als Mittel zum Transport mehrerer Passagiere verwendet, eine weitere Verwendung, für die der Traktor nicht ausgelegt ist. Das Ergebnis war, dass das Überfahren von zusätzlichen Fahrern, die während des Betriebs von den Traktoren gestürzt sind, zur zweithäufigsten Ursache für Todesfälle im Zusammenhang mit Traktoren geworden ist. Wenn sich der Trend zu einer stärkeren Nutzung von ROPS fortsetzt, könnten Überschläge schließlich weltweit zur Hauptursache für Todesfälle im Zusammenhang mit Traktoren werden.

Obwohl Erntemaschinen wie Mähdrescher weniger Stunden im Jahr als Traktoren verwendet werden, sind sie an etwa doppelt so vielen Verletzungen pro 1,000 Maschinen beteiligt (Etherton et al. 1991). Diese Verletzungen ereignen sich häufig während der Wartung, Reparatur oder Einstellung der Maschine, wenn die Maschinenkomponenten noch unter Strom stehen (NSC 1986). Kürzlich wurden Konstruktionsänderungen vorgenommen, um mehr passive und aktive Bedienerwarnungen und Verriegelungen zu integrieren, wie z. B. Sicherheitsschalter im Fahrersitz, um den Maschinenbetrieb zu verhindern, wenn sich niemand auf dem Sitz befindet, und um die Anzahl der Wartungspunkte zu reduzieren, um die Exposition des Bedieners zu verringern Maschinen bedienen. Viele dieser Konstruktionskonzepte bleiben jedoch freiwillig, werden vom Bediener häufig umgangen und sind nicht überall bei allen Erntemaschinen zu finden.

Maschinen für die Heu- und Futterernte setzen Arbeiter ähnlichen Gefahren aus wie Mähdrescher. Diese Ausrüstung enthält Komponenten, die Erntegut mit hoher Geschwindigkeit schneiden, zerkleinern, mahlen, hacken und blasen, wodurch wenig Raum für menschliche Fehler bleibt. Wie bei der Getreideernte muss auch die Heu- und Futterernte rechtzeitig erfolgen, um Schäden am Erntegut durch Witterungseinflüsse zu vermeiden. Dieser zusätzliche Stress zur schnellen Erledigung von Aufgaben in Verbindung mit Maschinengefahren führt häufig zu Verletzungen (Murphy und Williams 1983).

Traditionell wurde die Heuballenpresse als häufige Quelle schwerer Verletzungen identifiziert. Diese Maschinen werden unter einigen der härtesten Bedingungen eingesetzt, die bei jeder Art von Ernte zu finden sind. Hohe Temperaturen, unwegsames Gelände, staubige Bedingungen und die Notwendigkeit häufiger Anpassungen tragen zu einer hohen Verletzungsrate bei. Die Umstellung auf große Pakete oder Heuballen und mechanische Handhabungssysteme hat die Sicherheit bis auf wenige Ausnahmen verbessert, wie dies bei der Einführung der frühen Konstruktionen der Rundballenpresse der Fall war. Die aggressiven Kompressionsrollen an der Vorderseite dieser Maschinen führten zu einer großen Anzahl von Hand- und Armamputationen. Dieses Design wurde später durch eine weniger aggressive Sammeleinheit ersetzt, wodurch das Problem nahezu beseitigt wurde.

Feuer ist ein potenzielles Problem für viele Arten von Erntevorgängen. Pflanzen, die für eine ordnungsgemäße Lagerung auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 15 % getrocknet werden müssen, sind ein ausgezeichneter Brennstoff, wenn sie entzündet werden. Mähdrescher und Baumwollerntemaschinen sind während des Feldeinsatzes besonders anfällig für Brände. Konstruktionsmerkmale wie die Verwendung von Dieselmotoren und geschützten elektrischen Systemen, die ordnungsgemäße Wartung der Ausrüstung und der Zugang des Bedieners zu Feuerlöschern reduzieren nachweislich das Risiko von brandbedingten Schäden oder Verletzungen (Shutske et al. 1991).

Lärm und Staub sind zwei weitere Gefahren, die typischerweise mit Erntearbeiten einhergehen. Beide stellen ernsthafte langfristige Gesundheitsrisiken für den Bediener von Erntemaschinen dar. Die Einbeziehung von umgebungsgesteuerten Bedienereinhausungen in die Konstruktion moderner Erntemaschinen hat viel dazu beigetragen, die Exposition des Bedieners gegenüber übermäßigem Lärmdruck und Staubpegeln zu verringern. Die meisten Landwirte müssen jedoch noch von diesem Sicherheitsmerkmal profitieren. Die Verwendung von PSA wie Ohrstöpseln und Einweg-Staubmasken bietet eine alternative, aber weniger effektive Möglichkeit, sich vor diesen Gefahren zu schützen.

Da Erntevorgänge auf der ganzen Welt zunehmend mechanisiert werden, wird es eine kontinuierliche Verlagerung von umwelt-, tier- und handwerkzeugbedingten Verletzungen zu durch Maschinen verursachten Verletzungen geben. Das Rückgreifen auf die Erfahrungen von Landwirten und Herstellern von Erntemaschinen, die diesen Übergang abgeschlossen haben, sollte sich als nützlich erweisen, um die Anpassungszeit zu verkürzen und Verletzungen durch mangelnde Vertrautheit und schlechtes Design zu vermeiden. Die Erfahrung von Landwirten selbst mit den am stärksten mechanisierten Erntevorgängen legt jedoch nahe, dass das Verletzungsproblem nicht vollständig beseitigt werden wird. Beiträge von Bedienerfehlern und Maschinendesign werden weiterhin eine bedeutende Rolle bei der Verletzungsverursachung spielen. Aber es steht außer Frage, dass der Prozess der Mechanisierung neben einer höheren Produktivität auch die mit der Ernte verbundenen Risiken erheblich reduziert hat.

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Speicherung

Der Anbau und das Sammeln von Feldfrüchten und die Viehzucht gelten seit langem als eine der ältesten und wichtigsten Beschäftigungen der Welt. Landwirtschaft und Viehzucht sind heute so vielfältig wie die vielen Feldfrüchte, Fasern und Vieh, die produziert werden. Auf der einen Seite kann die landwirtschaftliche Einheit aus einer einzelnen Familie bestehen, die den Boden kultiviert und pflanzt und die Ernte erntet, alles von Hand auf einer begrenzten Fläche. Das entgegengesetzte Extrem umfasst große Firmenfarmen, die sich über weite Gebiete erstrecken, die hoch mechanisiert sind und hochentwickelte Maschinen, Geräte und Einrichtungen verwenden. Gleiches gilt für die Lagerung von Lebensmitteln und Ballaststoffen. Die Lagerung landwirtschaftlicher Produkte kann so rudimentär sein wie einfache Hütten und handgegrabene Gruben und so komplex wie hoch aufragende Silos, Bunker, Behälter und Kühleinheiten.

Gefahren und ihre Vermeidung

Landwirtschaftliche Produkte wie Getreide, Heu, Obst, Nüsse, Gemüse und Pflanzenfasern werden oft für den späteren Verzehr durch Menschen und Vieh oder für den Verkauf an die allgemeine Bevölkerung oder an Hersteller gelagert. Die Lagerung landwirtschaftlicher Produkte vor dem Versand zum Markt kann in einer Vielzahl von Strukturen erfolgen – Gruben, Bunkern, Behältern, Silos, Kühleinheiten, Karren, Waggons, Scheunen und Eisenbahnwaggons, um nur einige zu nennen. Trotz der Vielfalt der zu lagernden Produkte und Lagereinrichtungen gibt es Gefahren, die dem Lagerprozess gemeinsam sind:

Stürze und herabfallende Gegenstände

Stürze können aus Höhen oder auf gleicher Höhe auftreten. Bei Behältern, Silos, Scheunen und anderen Lagerkonstruktionen kommt es am häufigsten zu Abstürzen aus und in Lagerkonstruktionen. Ursache sind meistens ungeschützte Dächer, Bodenöffnungen, Treppen, Dachböden und Schächte sowie das Besteigen von Leitern oder das Stehen auf erhöhten Arbeitsbereichen wie einer ungeschützten Plattform. Stürze aus der Höhe können auch durch das Auf- oder Absteigen auf die Transporteinheit (z. B. Waggons, Karren und Traktoren) verursacht werden. Stürze aus der gleichen Höhe treten von rutschigen Oberflächen, Stolpern über Gegenstände oder Schubsen durch ein sich bewegendes Objekt auf. Zum Schutz vor Absturz gehören Maßnahmen wie:

• Bereitstellung von Sicherheitsgurten, Geschirren, Rettungsleinen und Sicherheitsstiefeln

• Montage von Geländer, Bordbrettern, Steigleitern oder Kriechbrettern auf geneigten Dächern

• bewachte Bodenöffnungen, Dachböden und Schächte

• Verwendung der üblichen Steigung und Lauf von Treppen, Bereitstellung von Handläufen auf beiden Seiten und Anbringen von rutschfesten Streifen, wo erforderlich

• Aufrechterhaltung eines guten Zustands der Böden, frei von unebenen Oberflächen, Löchern und Ansammlungen von Abfällen oder rutschigen Substanzen

• Bereitstellung von Haltegriffen an festen Leitern, Schutzplattformen und Podesten

• Verlängerungs- oder Trittleitern in gutem Zustand zu halten und Mitarbeiter in ihrer Verwendung zu schulen.

Landwirtschaftliche Produkte können lose in einer Anlage gelagert oder gebündelt, in Säcke, Kisten oder Ballen verpackt werden. Lose Lagerung wird oft mit Getreide wie Weizen, Mais oder Sojabohnen in Verbindung gebracht. Gebündelte, eingesackte, in Kisten verpackte oder verpackte Produkte umfassen Heu, Stroh, Gemüse, Körner und Futtermittel. Materialfälle treten bei allen Lagerarten auf. Das Einstürzen von ungesichert gestapelten Lebensmitteln, über Kopf liegenden Materialien und Warenstapeln sind häufig Verletzungsursachen. Die Mitarbeiter sollten im richtigen Stapeln von Waren geschult werden, um deren Zusammenbruch zu verhindern. Arbeitgeber und Manager müssen den Arbeitsplatz auf Einhaltung überwachen.

Enge Räume

Landwirtschaftliche Produkte können in zwei Arten von Einrichtungen gelagert werden – solchen, die genug Sauerstoff enthalten, um Leben zu erhalten, wie Scheunen, offene Karren und Waggons, und solchen, die dies nicht tun, wie einige Silos, Tanks und Kühleinheiten. Letztere sind beengte Räume und sollten mit entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen behandelt werden. Der Sauerstoffgehalt sollte vor dem Betreten überwacht werden und, falls erforderlich, ein Atemgerät oder ein umluftunabhängiges Atemgerät verwendet werden; jemand anderes sollte zur Stelle sein. Erstickung kann auch in beiden Arten von Einrichtungen auftreten, wenn die darin enthaltenen Waren die Eigenschaften einer Flüssigkeit haben. Dies wird häufig mit Getreide und ähnlichen Lebensmitteln in Verbindung gebracht. Der Arbeiter stirbt an den Folgen des Ertrinkens. Bei Getreidesilos ist es übliche Praxis, dass ein Landarbeiter den Silo aufgrund von Schwierigkeiten beim Be- oder Entladen betritt, was oft durch einen Zustand des Getreides verursacht wird, der zu einer Brückenbildung führt. Arbeiter, die versuchen, die Situation zu lindern, indem sie das Korn entbrücken, können freiwillig auf dem überbrückten Korn laufen. Sie können hineinfallen und mit dem Getreide bedeckt oder untergesaugt werden, wenn die Be- oder Entladeeinrichtung in Betrieb ist. Brückenbildung kann auch an den Seiten solcher Strukturen auftreten, in welchem ​​Fall ein Arbeiter eintreten kann, um das an den Seiten haftende Material niederzuschlagen, und verschlungen wird, wenn das Material versagt. Ein Lockout/Tagout-System und Absturzsicherung wie ein Sicherheitsgurt und ein Seil sind unerlässlich, wenn Arbeiter diese Art von Struktur betreten sollen. Die Sicherheit von Kindern ist ein besonderes Anliegen. Sie sind oft neugierig, verspielt und wollen Aufgaben für Erwachsene erledigen. Sie fühlen sich von solchen Strukturen angezogen, und die Ergebnisse sind allzu oft tödlich.

Obst und Gemüse werden oft kühl gelagert, bevor sie auf den Markt gebracht werden. Wie im vorstehenden Absatz angegeben, kann der Kühlraum je nach Gerätetyp als geschlossener Raum betrachtet werden und sollte auf Sauerstoffgehalt überwacht werden. Weitere Gefahren sind Erfrierungen und kältebedingte Verletzungen oder Tod durch Körpertemperaturverlust nach längerer Kälteeinwirkung. Es sollte eine der Temperatur im Kühlhaus entsprechende persönliche Schutzkleidung getragen werden.

Gase und Gifte

Futtermittel, Körner und Fasern können je nach Feuchtigkeitsgehalt des Produkts bei der Lagerung sowie atmosphärischen und anderen Bedingungen gefährliche Gase entwickeln. Zu diesen Gasen gehören Kohlenmonoxid (CO), Kohlendioxid (CO₂) und Stickoxide (NO_x), von denen einige innerhalb weniger Minuten zum Tod führen können. Dies ist auch besonders wichtig, wenn die Waren in einer Einrichtung gelagert werden, in der sich nicht-tödliche Gase auf gefährliche Niveaus ansammeln und Sauerstoff verdrängen können. Wenn das Potenzial für eine Gasproduktion besteht, sollte eine Überwachung auf Gase durchgeführt werden. Darüber hinaus können Lebens- und Futtermittel während der Wachstumsperiode besprüht oder mit einem Pestizid behandelt worden sein, um Unkräuter, Insekten oder Krankheiten abzutöten, oder während des Lagerungsprozesses, um Verderb oder Schäden durch Schimmel, Sporen oder Insekten zu reduzieren. Dies kann die Gefahren der Gasentwicklung, des Einatmens von Stäuben und der Handhabung des Produkts erhöhen. Je nach Art und Dauer der Behandlung, dem verwendeten Produkt und den Anweisungen auf dem Etikett sollten Arbeiter besonders darauf achten, PSA zu tragen.

Maschinengefahren

Lagereinrichtungen können eine Vielzahl von Maschinen zum Befördern des Produkts enthalten. Diese reichen von Band- und Rollenförderern bis hin zu Gebläsen, Schnecken, Rutschen und anderen derartigen Produkthandhabungsgeräten, jedes mit seiner eigenen Energiequelle. Zu den Gefahren und geeigneten Vorsichtsmaßnahmen gehören:

• Von Riemen, Riemenscheiben und Zahnrädern gebildete Klemmstellen. Landarbeiter sollten vor Quetsch- und Scherstellen durch eine geeignete Schutzvorrichtung um die potenzielle Kontaktstelle herum geschützt werden.

• Vorstehende Riemenbefestigungen, Stellschrauben, Keile, Bolzen und Nuten. Hervorstehende Gewindestifte, Keile oder Bolzen an Drehwellen sollten versenkt, ummantelt oder ummantelt werden. Gurtbefestigungen sollten überprüft und repariert werden.

• Scherstellen, verursacht durch Schwungradarme, Schnecken und deren Gehäuse, Riemenscheibenspeichen, Kurbel- und Hebelmechanismen. Diese sollten bewacht oder eingezäunt sein.

• Kontakt mit beweglichen Übertragungs- oder elektrischen Elementen. Diese sollten bewacht oder eingezäunt sein.

• Unbeabsichtigtes Anlaufen von Maschinen oder Anlagen. Ein System zum Sperren oder Kennzeichnen von Geräten vor der Wartung oder Reparatur sollte implementiert und durchgesetzt werden.

• Lockere Kleidung oder Haare werden aufgewickelt oder von Wellen erfasst. Lockere, ausgefranste oder herabhängende Fäden sollten niemals getragen werden. Andere persönliche Schutzkleidung und Schuhe, die für die Arbeitsaufgabe geeignet sind, sollten getragen werden.

• Übermäßiger Lärm. Die Lärmexposition sollte überwacht und erforderlichenfalls administrative, technische und/oder persönliche Schutzmaßnahmen getroffen werden.

Mitarbeiter sollten geschult werden und sich der Gefahren, grundlegenden Sicherheitsregeln und sicheren Arbeitsmethoden bewusst sein.

Gesundheitsergebnisse

Landarbeiter, die landwirtschaftliche Produkte zur Lagerung handhaben, sind einem Risiko für Atemwegserkrankungen ausgesetzt. Der Kontakt mit einer Vielzahl von Stäuben, Gasen, Chemikalien, Kieselsäure, Pilzsporen und Endotoxinen kann zu Lungenschäden führen. Jüngste Studien bringen durch diese Substanzen verursachte Lungenerkrankungen mit Arbeitern in Verbindung, die mit Getreide, Baumwolle, Flachs, Hanf, Heu und Tabak umgehen. Daher sind die gefährdeten Populationen weltweit. Landwirtschaftliche Lungenerkrankungen haben viele gebräuchliche Namen, von denen einige Folgendes umfassen: Berufsasthma, Bauernlunge, grüne Tabakkrankheit, braune Lunge, organisches staubtoxisches Syndrom, Silofüller- oder Entladerkrankheit, Bronchitis und Atemwegsobstruktion. Die Symptome können sich zunächst als charakteristisch für die Grippe manifestieren (Schüttelfrost, Fieber, Husten, Kopfschmerzen, Myalgien und Atembeschwerden). Dies gilt insbesondere für organische Stäube. Die Prävention von Lungenfunktionsstörungen sollte eine Bewertung des Arbeitsumfelds des Arbeitnehmers, auf Primärprävention ausgerichtete Gesundheitsförderungsprogramme und die Verwendung von persönlichen Atemschutzgeräten und anderen Schutzvorrichtungen auf der Grundlage der Umweltverträglichkeitsprüfung umfassen.

Transportvorgänge

Obwohl es einfach erscheinen mag, ist der Transport von Waren zum Markt oft so komplex und gefährlich wie der Anbau und die Lagerung der Ernte. Der Transport der Produkte zum Markt ist so vielfältig wie die Arten der landwirtschaftlichen Betriebe. Der Transport kann von Gütern, die von Menschen und Vieh getragen werden, über den Transport mit einfachen mechanischen Geräten wie Fahrrädern und von Tieren gezogenen Karren, den Transport durch komplexe mechanische Geräte wie große Karren und von Traktoren gezogene Wagen bis hin zur Nutzung gewerblicher Transportmittel reichen Systeme, zu denen große Lastwagen, Busse, Züge und Flugzeuge gehören. Da die Weltbevölkerung zunimmt und städtische Gebiete wachsen, hat der Straßenverkehr von landwirtschaftlichen Geräten und landwirtschaftlichen Geräten zugenommen. In den USA waren nach Angaben des National Safety Council (NSC) 8,000 1992 Ackerschlepper und andere landwirtschaftliche Fahrzeuge in Straßenverkehrsunfälle verwickelt (NSC 1993). Viele landwirtschaftliche Betriebe konsolidieren und expandieren, indem sie eine Reihe kleinerer Farmen erwerben oder pachten, die normalerweise verstreut und nicht benachbart sind. Eine Studie aus dem Jahr 1991 in Ohio zeigte, dass 79 % der befragten Farmen an mehreren Standorten betrieben wurden (Bean und Lawrence 1992).

Gefahren und ihre Vermeidung

Obwohl jedes der oben genannten Transportmittel seine eigenen einzigartigen Gefahren birgt, ist es die Vermischung von zivilem Verkehr mit landwirtschaftlichen Transportmaschinen und -geräten, die von größter Bedeutung ist. Die Zunahme des Straßenverkehrs von landwirtschaftlichen Geräten hat zu einer größeren Anzahl von Kollisionen zwischen Kraftfahrzeugen und langsamer fahrenden landwirtschaftlichen Geräten geführt. Landwirtschaftliche Geräte und landwirtschaftliche Geräte dürfen breiter sein als die Breite der Straße. Aufgrund des Drucks, zum richtigen Zeitpunkt zu pflanzen, um eine Ernte oder Ernte sicherzustellen und die Ernte so schnell wie möglich zu einem Markt oder Lagerort zu bringen, müssen landwirtschaftliche Maschinen oft in Zeiten der Dunkelheit, am frühen Morgen oder am Abend, auf den Straßen fahren.

Eine eingehende Untersuchung der Vorschriften aller 50 US-Bundesstaaten ergab, dass die Beleuchtungs- und Kennzeichnungsanforderungen von Bundesstaat zu Bundesstaat sehr unterschiedlich sind. Diese Vielfalt an Anforderungen vermittelt keine einheitliche Botschaft an den Kraftfahrer (Eicher 1993). Höhere Geschwindigkeiten anderer Fahrzeuge in Kombination mit unzureichender Beleuchtung oder Kennzeichnung landwirtschaftlicher Geräte sind oft eine tödliche Kombination. Eine kürzlich in den Vereinigten Staaten durchgeführte Studie ergab, dass die häufigsten Unfallarten Auffahrunfälle, seitliches Aufeinandertreffen, seitliches Überholen, Winkel, frontal, rückwärts und andere sind. Bei 20 % der 803 untersuchten Unfälle von zwei Fahrzeugen wurde das landwirtschaftliche Fahrzeug aus einem Winkel getroffen. Bei 28 % der Unfälle wurde das landwirtschaftliche Fahrzeug seitlich gewischt (15 % Begegnung und 13 % Überholen). Zweiundzwanzig Prozent der Unfälle bestanden aus Auffahr- (15 %), Frontal- (4 %) und Rückwärtskollisionen (3 %). Die restlichen 25 % waren Unfälle, die durch etwas anderes als ein sich bewegendes Fahrzeug verursacht wurden (dh ein geparktes Fahrzeug, ein Fußgänger, ein Tier usw.) (Glascock et al. 1993).

Nutztiere werden in vielen Teilen der Welt als „Pferdestärken“ für den Transport landwirtschaftlicher Produkte eingesetzt. Obwohl Lasttiere im Allgemeinen zuverlässig sind, sind die meisten farbenblind, haben territoriale und mütterliche Instinkte, reagieren unabhängig und unerwartet und sind von großer Stärke. Solche Tiere haben Fahrzeugunfälle verursacht. Stürze von landwirtschaftlichen Maschinen und landwirtschaftlichen Geräten sind üblich.

Für den Transportbetrieb gelten die folgenden allgemeinen Sicherheitsgrundsätze:

• Lokale Verkehrsregeln, Vorschriften oder Gesetze sollten gelernt und befolgt werden.

• Es dürfen keine anderen Mitfahrer oder Passagiere zugelassen werden als diejenigen, die zur Erfüllung der Transport- und Entladeaufgaben erforderlich sind.

• Fahrzeuge sollten so nahe am Straßenrand bleiben, wie es die Straßenverhältnisse zulassen.

• Das Überholen anderer Fahrzeuge (fahrende oder geparkte) und Fußgänger muss mit Vorsicht erfolgen.

• Pannenfahrzeuge sollten nach Möglichkeit von der Straße entfernt werden.

• Alle Markierungen und Beleuchtungen an Maschinen und Geräten sollten gepflegt und sauber sein.

• Fahren Sie niemals unter Alkohol- oder Drogeneinfluss.

Gesetze und Vorschriften können den Zustand akzeptabler Beleuchtung und Kennzeichnung vorschreiben. Viele dieser Vorschriften beschreiben jedoch nur die minimal akzeptablen Standards. Sofern solche Vorschriften das Nachrüsten und Hinzufügen zusätzlicher Beleuchtung und Markierung nicht ausdrücklich verbieten, sollten Landwirte das Hinzufügen solcher Geräte in Betracht ziehen. Es ist wichtig, dass solche Beleuchtungs- und Markierungsvorrichtungen nicht nur an selbstfahrenden Arbeitsgeräten installiert sind, sondern auch an Ausrüstungsteilen, die sie ziehen oder schleppen können.

Lichter sind besonders wichtig für die Dämmerung, Morgendämmerung und Nachtbewegungen von landwirtschaftlichen Geräten. Wenn das landwirtschaftliche Fahrzeug über eine Stromquelle verfügt, sollten mindestens zwei Scheinwerfer, zwei Rücklichter, zwei Blinker und zwei Bremslichter in Betracht gezogen werden.

Rücklichter, Blinker und Bremslichter können in einzelne Einheiten eingebaut oder als separate Einheiten angebracht werden. Standards für solche Geräte finden Sie bei standardsetzenden Organisationen wie der American Society of Agricultural Engineers (ASAE), dem American National Standards Institute (ANSI), dem European Committee for Standardization (CEN) und der International Organization for Standardization (ISO). .

Wenn das landwirtschaftliche Fahrzeug keine Stromquelle hat, können batteriebetriebene Lichter verwendet werden, obwohl sie nicht so effektiv sind. Viele solcher Lichter sind im Handel in einer Vielzahl von Typen (Flut, Blinken, Rotieren und Stroboskop) und Größen erhältlich. Wenn es unmöglich ist, diese Geräte zu beschaffen, können Reflektoren, Flaggen und andere unten beschriebene alternative Materialien verwendet werden.

Heutzutage sind viele neue retroreflektierende fluoreszierende Materialien verfügbar, um bei der Markierung landwirtschaftlicher Fahrzeuge für verbesserte Sichtbarkeit zu helfen. Sie werden in Patches oder Streifen in einer Vielzahl von Farben hergestellt. Für akzeptable Farben oder Farbkombinationen sollten die örtlichen Vorschriften konsultiert werden.

Fluoreszierende Materialien bieten eine hervorragende Sichtbarkeit bei Tag, indem sie sich für ihre lichtemittierenden Eigenschaften auf die Sonnenstrahlung verlassen. Eine komplexe photochemische Reaktion findet statt, wenn die fluoreszierenden Pigmente nicht sichtbare Sonnenstrahlung absorbieren und die Energie als Licht mit längerer Wellenlänge wieder abgeben. In gewisser Weise scheinen fluoreszierende Materialien tagsüber zu „glühen“ und erscheinen bei gleichen Lichtverhältnissen heller als herkömmliche Farben. Der Hauptnachteil fluoreszierender Materialien ist ihre Verschlechterung bei längerer Sonneneinstrahlung.

Reflexion ist ein Element des Sehens. Lichtwellenlängen treffen auf ein Objekt und werden entweder absorbiert oder in alle Richtungen zurückgeworfen (diffuse Reflexion) oder in einem Winkel, der dem Winkel, in dem das Licht auf das Objekt auftrifft, genau entgegengesetzt ist (spiegelnde Reflexion). Die Retroreflexion ist der Spiegelreflexion sehr ähnlich; das Licht wird jedoch direkt zur Lichtquelle zurückreflektiert. Es gibt drei Hauptformen von retroreflektierenden Materialien, die jeweils einen unterschiedlichen Grad an Retroreflexion aufweisen, je nachdem, wie sie hergestellt wurden. Sie werden hier in aufsteigender Reihenfolge des Retroreflexionsvermögens aufgeführt: geschlossene Linse (oft als technische Qualität oder Typ ID bezeichnet), gekapselte Linse (hohe Intensität) und Würfelecke (Diamantqualität, prismatisch, DOT C2 oder Typ IIIB). Diese retroreflektierenden Materialien eignen sich hervorragend für die visuelle Identifizierung bei Nacht. Diese Materialien sind auch eine große Hilfe beim Definieren der Enden von landwirtschaftlichen Geräten. Bei dieser Anwendung teilen Streifen aus retroreflektierendem und fluoreszierendem Material über die Breite der Maschine, vorne und hinten, den Fahrern anderer, nicht landwirtschaftlicher Fahrzeuge am besten die tatsächliche Breite der Ausrüstung mit.

Das markante rote Dreieck mit gelb-oranger Mitte wird in den Vereinigten Staaten, Kanada und vielen anderen Teilen der Welt verwendet, um eine Fahrzeugklasse als „langsam fahrend“ zu kennzeichnen. Damit fährt das Fahrzeug weniger als 40 km/h auf der Fahrbahn. Typischerweise fahren andere Fahrzeuge viel schneller, und der Geschwindigkeitsunterschied kann zu einer Fehleinschätzung seitens des Fahrers des schnelleren Fahrzeugs führen, was die Fähigkeit des Fahrers beeinträchtigt, rechtzeitig anzuhalten, um einen Unfall zu vermeiden. Dieses Emblem oder ein akzeptabler Ersatz sollte immer verwendet werden.

Gesundheitsergebnisse

Landarbeiter, die am Transport landwirtschaftlicher Produkte beteiligt sind, können einem Risiko für Atemwegserkrankungen ausgesetzt sein. Der Kontakt mit einer Vielzahl von Stäuben, Chemikalien, Kieselsäure, Pilzsporen und Endotoxinen kann zu Lungenschäden führen. Dies hängt etwas davon ab, ob das Transportfahrzeug eine geschlossene Kabine hat und ob der Bediener in den Be- und Entladevorgang eingreift. Wenn das Transportfahrzeug bei der Ausbringung von Pestiziden verwendet wurde, könnten Pestizide vorhanden und in der Kabine eingeschlossen sein, es sei denn, sie verfügt über ein Luftfiltersystem. Dennoch können sich zunächst Symptome als charakteristisch für eine Influenza manifestieren. Dies gilt insbesondere für organische Stäube. Die Prävention von Lungenfunktionsstörungen sollte eine Bewertung des Umfelds des Arbeitnehmers, Gesundheitsförderungsprogramme zur Primärprävention und die Verwendung von persönlichen Schutzmasken, Atemschutzgeräten und anderen Schutzvorrichtungen umfassen.

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Landwirtschaftliche Methoden und Praktiken variieren über nationale Grenzen hinweg:

• industriell Landwirtschaft – Industrieländer des Westens (gemäßigtes Klima) und spezialisierte Sektoren der tropischen Länder

• grüne Revolution Landwirtschaft – gut ausgestattete Gebiete in den Tropen, hauptsächlich bewässerte Ebenen und Deltas in Asien, Lateinamerika und Nordafrika

• ressourcenarm Landwirtschaft – Hinterland, trockenes Land, Wälder, Berge und Hügel, in der Nähe von Wüsten und Sümpfen. Etwa 1 Milliarde Menschen in Asien, 300 Millionen in Subsahara-Afrika und 100 Millionen in Lateinamerika sind von dieser Form der Landwirtschaft abhängig. Frauen machen einen großen Teil der Subsistenzlandwirte aus – fast 80 % der Lebensmittel für Subsahara-Afrika, 50 bis 60 % der Lebensmittel Asiens, 46 % der Lebensmittel der Karibik, 31 % der Lebensmittel Nordafrikas und des Nahen Ostens und 30 % der Lebensmittel Lateinamerikas Lebensmittel werden von Frauen produziert (Dankelman und Davidson 1988).

Mit unterschiedlichen agroklimatischen Merkmalen werden die landwirtschaftlichen Nutzpflanzen wie folgt gruppiert:

• Feld Feldfrüchte (Getreide, Ölsaaten, Faser-, Zucker- und Futterpflanzen) werden mit Regen gefüttert oder durch kontrollierte Bewässerung angebaut.

• Upland und Halbhochland Anbau (Weizen, Erdnüsse, Baumwolle usw.) werden dort praktiziert, wo Bewässerung oder Regenwasser nicht reichlich vorhanden sind.

• Feuchtgebiet Anbau (Reisanbau) wird praktiziert, wo das Land gepflügt und mit 5 bis 6 cm stehendem Wasser überflutet und Setzlinge umgepflanzt werden.

• Gartenbau Kulturpflanzen sind Obst-, Gemüse- und Blumenkulturen.

• Plantage oder Staude Zu den Pflanzen gehören Kokosnuss, Gummi, Kaffee, Tee und so weiter.

• Weiden sind alles, was die Natur ohne menschliches Eingreifen hervorbringt.

Landwirtschaftliche Betriebe, Handwerkzeuge und Maschinen

Die Landwirtschaft in den tropischen Ländern ist arbeitsintensiv. Das Verhältnis von ländlicher Bevölkerung zu Ackerland ist in Asien doppelt so groß wie in Afrika und dreimal so hoch wie in Lateinamerika. Es wird geschätzt, dass die menschliche Anstrengung mehr als 70 % der für die Pflanzenproduktion erforderlichen Energie bereitstellt (FAO 1987). Die Verbesserung der vorhandenen Werkzeuge, Ausrüstungen und Arbeitsmethoden hat erhebliche Auswirkungen auf die Minimierung der menschlichen Belastung und Ermüdung und die Steigerung der landwirtschaftlichen Produktivität. Bei Feldfrüchten können landwirtschaftliche Tätigkeiten anhand der physiologischen Arbeitsanforderungen in Bezug auf die maximale Arbeitskapazität einer Person kategorisiert werden (siehe Tabelle 1).

Tabelle 1. Kategorisierung der landwirtschaftlichen Tätigkeiten

Quelle: Basierend auf Daten von Nag, Sebastian und Marlankar 1980; Nag und Chatterjee 1981.

Saatbettbereitung

Ein geeignetes Saatbett ist weich, aber kompakt und frei von Vegetation, die die Aussaat stören würde. Die Saatbettbereitung umfasst die Verwendung verschiedener Arten von Handwerkzeugen, Flachmeißel oder ein von Zugtieren gezogener Streichpflug (Abbildung 1) oder Traktorgeräte zum Pflügen, Eggen usw. Etwa 0.4 Hektar (ha) Land können an einem Tag von einem Ochsenpflug bestellt werden, und ein Ochsenpaar kann eine Leistung von 1 PS (PS) liefern.

Abbildung 1. Von Ochsen gezogener flacher Meißel-Desi-Pflug

Bei der Verwendung von von Tieren gezogenen Geräten fungiert der Arbeiter als Kontrolleur der Tiere und führt das Gerät mit einem Griff. In den meisten Fällen geht der Bediener hinter dem Gerät oder sitzt auf dem Gerät (z. B. Scheibeneggen und Pfützen). Der Betrieb von Tierziehgeräten ist mit einem erheblichen menschlichen Kraftaufwand verbunden. Für einen 15-cm-Pflug kann eine Person etwa 67 km gehen, um eine Fläche von 1 Hektar zu bedecken. Bei einer Gehgeschwindigkeit von 1.5 km/h beträgt der Energieverbrauch des Menschen 21 kJ/min (etwa 5.6 × 10⁴ kJ pro ha). Ein zu langer oder zu kurzer Griff an Arbeitsgeräten führt zu körperlichen Beschwerden. Gite (1991) und Gite und Yadav (1990) schlugen vor, dass die optimale Griffhöhe eines Geräts zwischen 64 und 84 cm eingestellt werden kann (1.0- bis 1.2-mal die Höhe des Mittelhandknochens III des Bedieners).

Handwerkzeuge (Spaten, Schaufel, Hacke usw.) werden zum Umgraben und Auflockern des Bodens verwendet. Um die Plackerei beim Schaufeln zu minimieren, leitete Freivalds (1984) die optimale Arbeitsgeschwindigkeit (dh Schaufelgeschwindigkeit) (18 bis 21 Schaufeln/Minute), die Schaufellast (5 bis 7 kg für 15 bis 20 Schaufeln/Minute) und 8 kg ab für 6 bis 8 Messlöffel/Minute), Wurfweite (1.2 m) und Wurfhöhe (1 bis 1.3 m). Zu den Empfehlungen gehören außerdem ein Schaufelhebewinkel von etwa 32°, ein langer Werkzeuggriff, ein großes, eckiges Blatt zum Schaufeln, ein rundes Blatt zum Graben und eine hohle Rückenkonstruktion, um das Schaufelgewicht zu reduzieren.

Nag und Pradhan (1992) schlugen basierend auf physiologischen und biomechanischen Studien Hackaufgaben mit niedrigem und hohem Hub vor (siehe Abbildung 2). Als allgemeine Richtlinie sind die Arbeitsmethode und das Hackendesign die entscheidenden Faktoren für die Leistungseffizienz von Hackarbeiten (Pradhan et al. 1986). Die Art des Schlagens der Klinge auf den Boden bestimmt den Winkel, in dem sie in den Boden eindringt. Für Low-Lift-Arbeiten wurde die Arbeitsleistung auf 53 Hübe/Minute optimiert, bei einer ausgehobenen Landfläche von 1.34 m²/Minute und einem Work-Rest-Verhältnis von 10:7. Für Hochhubarbeiten waren die optimalen Bedingungen 21 Hübe pro Minute und 0.33 m²/Minute Land gegraben. Die Form der Klinge – rechteckig, trapezförmig, dreieckig oder kreisförmig – hängt vom Zweck und der Präferenz der örtlichen Benutzer ab. Für verschiedene Hackarten sind die empfohlenen Konstruktionsmaße: Gewicht 2 kg, Winkel zwischen Klinge und Griff 65 bis 70°, Grifflänge 70 bis 75 cm, Klingenlänge 25 bis 30 cm, Klingenbreite 22 bis 24 cm und Griffdurchmesser 3 bis 4cm.

Abbildung 2. Hackaufgaben beim Bundschneiden im Reisfeld

Pranab Kumar Nag

Aussaat/Pflanzung und Düngung

Die Aussaat von Samen und das Pflanzen von Setzlingen beinhaltet die Verwendung von Pflanzmaschinen, Sämaschinen, Bohrern und das manuelle Ausstreuen von Samen. Etwa 8 % der gesamten Personenstunden werden für die Aussaat von Saatgut und das Ausreißen und Umpflanzen von Sämlingen benötigt.

• Im Rundfunk von Saatgut/Dünger per Hand, manuell betriebene Streuer ermöglichen eine gleichmäßige Verteilung bei minimalem Kraftaufwand.

• Säen hinter einem Pflug besteht darin, Samen in eine Furche zu säen, die von einem Holzpflug geöffnet wird.

• In Bohrungwird das Saatgut durch eine Sämaschine oder eine Sämaschine mit Dünger in den Boden eingebracht. Die Druck-/Zugkraft, die ein Arbeiter benötigt, um die Bohrmaschine zu bedienen (manuelle oder von Tieren gezogene Einheiten, die auf Rädern montiert sind), ist eine wichtige Konstruktionsüberlegung.

• Dibbeln ist das Ausbringen von Samen von Hand oder mit einem kleinen Gerät (a Dibbler), in einem durchschnittlichen Abstand von 15 x 15 cm oder 25 x 25 cm. Abschürfungen der Finger und körperliche Beschwerden durch gebeugte und gedrungene Haltungen sind häufige Beschwerden.

• In Pflanzung, Zuckerrohransätze werden auf 30 cm Länge in eine Furche gepflanzt; Kartoffelsamenknollen werden flach gepflanzt und Grate werden gebildet.

• Etwa 1/3 des weltweiten Reis wird von der angebaut Umpflanzen System. Dies gilt auch für Tabak und einige Gemüsekulturen. Normalerweise werden keimende Samen dicht auf einem Pfützenfeld ausgebracht. Die Sämlinge werden entwurzelt und von Hand oder mit manuellen oder kraftbetriebenen Pflanzmaschinen auf ein Pfützenfeld verpflanzt. Der Bediener einer handbetätigten Pflanzmaschine geht hinter die Einheit, um den Griffmechanismus zum Pflücken und Umpflanzen der Sämlinge zu betätigen.

Beim manuellen Umpflanzen müssen die Arbeiter knietief in Schlamm getaucht werden. Die hockende Haltung, die zum Pflanzen auf trockenem Land verwendet wird, mit einem oder zwei Beinen, die am Knie gebeugt sind, kann auf einem bewässerten Feld nicht eingenommen werden. Etwa 85 Personenstunden sind erforderlich, um Setzlinge für jeden Hektar Land zu verpflanzen. Die ungünstige Körperhaltung und die statische Belastung belasten das Herz-Kreislauf-System und verursachen Kreuzschmerzen (Nag und Dutt 1980). Manuell betriebene Sämaschinen erzeugen eine höhere Arbeitsleistung (dh eine Sämaschine ist etwa achtmal effizienter als das Umpflanzen von Hand). Das Gleichgewicht der Maschine (siehe Abbildung 3) in einem Pfützenfeld aufrechtzuerhalten, erfordert jedoch etwa 2.5-mal mehr Energie als das manuelle Umpflanzen.

Abbildung 3. Betrieb einer verbesserten gekeimten Sämaschine

Paranab Kumar Nag

Pflanzenschutz

Applikatoren für Düngemittel, Pestizide, Herbizide und andere Chemikalien werden durch Druck durch Düsen oder durch Zentrifugalkraft betrieben. Das großflächige Spritzen basiert auf dem hydraulischen Düsensprühzerstäuber, entweder manuell betrieben oder mit traktormontierten Geräten. Rückenspritzen sind verkleinerte Modelle von Fahrzeugspritzen (Bull 1982).

• A Kompressions-Rucksackspritze besteht aus einem Tank, einer Pumpe und einer Stange mit Düse und Schlauch.

• A hebelbetätigte Rückenspritze (10 bis 20 l) hat einen Bedienhebel.

• A Power-Rucksackspritze besteht aus einem Chemikalientank von ca. 10 Liter Fassungsvermögen und einem luftgekühlten Motor von 1 bis 3 PS. Die Sprüher- und Motoreinheit ist auf einem Rahmen montiert und wird auf dem Rücken des Bedieners getragen.

• A Handbetätigte Eimerspritze und fußbetriebener Sprüher Für die Bedienung der Pumpe und das Spritzen sind zwei Personen erforderlich. EIN Schaukelsprüher wird durch die Schaukelbewegung (vorwärts und rückwärts) des Griffhebels betätigt.

Bei längerem Tragen auf der Schulter wirken sich die Vibrationen von Rucksacksprühern/Chemikalienapplikatoren nachteilig auf den menschlichen Körper aus. Das Sprühen mit einem Rucksacksprühgerät führt zu einer potenziellen Hautexposition (die Beine sind 61 % der Gesamtkontamination ausgesetzt, die Hände 33 %, der Torso 3 %, der Kopf 2 % und die Arme 1 %) (Bonsall 1985). Persönliche Schutzkleidung (einschließlich Handschuhe und Stiefel) kann die dermale Kontamination mit Pestiziden reduzieren (Forget 1991, 1992). Die Arbeit ist durch das Tragen der Last auf dem Rücken sowie durch den Dauerbetrieb des Sprühgriffs (20 bis 30 Hübe/Minute) recht anstrengend; Hinzu kommt die thermoregulatorische Belastung durch Schutzkleidung. Das Gewicht und die Höhe der Spritze, die Form des Spritzenbehälters, das Befestigungssystem und die zum Betrieb der Pumpe erforderliche Kraft sind wichtige ergonomische Aspekte.

Bewässerung

Bewässerung ist eine Voraussetzung für den intensiven Anbau in ariden und semiariden Regionen. Seit jeher werden verschiedene indigene Geräte zum Heben von Wasser verwendet. Das Heben von Wasser mit verschiedenen manuellen Methoden ist körperlich anstrengend. Trotz der Verfügbarkeit von Wasserpumpenaggregaten (elektrisch oder motorbetrieben) sind handbetriebene Geräte weit verbreitet (z. B. Schaukelkörbe, Gegengewichts-Wasserheber, Wasserräder, Ketten- und Scheibenpumpen, Kolbenpumpen).

• A Schaukelkorb wird zum Heben von Wasser aus einem Bewässerungskanal verwendet (siehe Abbildung 4). Das Fassungsvermögen des Korbes beträgt etwa 4 bis 6 l und die Arbeitsfrequenz etwa 15 bis 20 Schwingungen/Minute. Zwei Bediener arbeiten rechtwinklig zur Korbbewegungsrichtung. Die Arbeit erfordert schwere körperliche Aktivität, mit ungünstigen Körperbewegungen und Körperhaltungen.

• A Gegengewicht Wasserlift besteht aus einem Behälter, der am Ende eines horizontalen Hebels befestigt ist, der von einer vertikalen Stange getragen wird. Der Arbeiter übt Kraft auf das Gegengewicht aus, um das Gerät zu bedienen.

• Kolbenpumpen (Kolben-Zylinder-Handpumpen) werden entweder von Hand im hin- und hergehenden Modus oder durch Treten im Rotationsmodus betrieben.

Abbildung 4. Heben von Wasser aus dem Bewässerungskanal mit einem Schaukelkorb

Pranab Kumar Nag

Jäten und Interkultivierung

Unerwünschte Pflanzen und Unkräuter verursachen Verluste, indem sie Ernteerträge und -qualität beeinträchtigen, Pflanzenschädlinge beherbergen und die Bewässerungskosten erhöhen. Die Ertragsminderung variiert zwischen 10 und 60 %, abhängig von der Wuchsdichte und der Art des Unkrauts. Etwa 15 % der menschlichen Arbeit wird während der Anbausaison für das Entfernen von Unkraut aufgewendet. Frauen machen typischerweise einen großen Teil der Arbeitskräfte aus, die mit der Unkrautbekämpfung beschäftigt sind. In einer typischen Situation verbringt ein Arbeiter etwa 190 bis 220 Stunden damit, einen Hektar Land von Hand oder mit einer Handhacke zu jäten. Spaten werden auch zum Jäten und Interkultivieren verwendet.

Von mehreren Methoden (z. B. mechanisch, chemisch, biologisch, kulturell) ist mechanisches Jäten, entweder durch Ausreißen des Unkrauts von Hand oder mit Handwerkzeugen wie der Handhacke und einfachen Unkrautjätern, sowohl auf trockenem als auch auf nassem Land nützlich (Nag und Dutt 1979; Gite und Yadav 1990). Auf trockenem Land hocken die Arbeiter mit einem oder zwei Beinen im Knie gebeugt auf dem Boden und entfernen Unkraut mit einer Sichel oder einer Handhacke. Auf bewässerten Böden nehmen die Arbeiter eine nach vorn gebeugte Haltung ein, um Unkraut manuell oder mit Hilfe von Jätmaschinen zu entfernen.

Die physiologische Beanspruchung beim Einsatz von Jätemaschinen (z. B. Messer und Rechen, Wurffinger, Doppelstreif-Jätemaschinen) ist relativ höher als bei der Handjätung. Allerdings ist die Arbeitseffizienz in Bezug auf die bearbeitete Fläche mit den Unkrautstechern deutlich besser als beim manuellen Unkrautjäten. Der Energiebedarf beim manuellen Jäten beträgt nur etwa 27 % der eigenen Arbeitskapazität, während der Energiebedarf bei verschiedenen Jätmaschinen bis zu 56 % beträgt. Relativ geringer ist die Belastung jedoch bei Radhacken, mit denen etwa 110 bis 140 Personenstunden für die Bearbeitung eines Hektars benötigt werden. Eine Radhacke (Push/Pull) besteht aus einem oder zwei Rädern, einem Messer, einem Rahmen und einem Griff. Es ist eine Kraft (Druck oder Zug) von etwa 5 bis 20 Kilogramm Kraft (1 kgf = 9.81 Newton) erforderlich, mit einer Frequenz von etwa 20 bis 40 Hüben pro Minute. Die technischen Spezifikationen der Radhacken müssen jedoch für einen besseren Betrieb standardisiert werden.

Ernte

Bei Reis- und Weizenkulturen erfordert die Ernte 8 bis 10 % der gesamten Personenstunden, die in der Pflanzenproduktion aufgewendet werden. Trotz der raschen Mechanisierung bei der Ernte wird die weitgehende Abhängigkeit von manuellen Methoden (siehe Abbildung 5) noch viele Jahre andauern. Handwerkzeuge (Sichel, Sense usw.) werden bei der manuellen Ernte verwendet. Die Sense wird aufgrund ihrer großen Reichweite in einigen Teilen der Welt häufig verwendet. Es erfordert jedoch mehr Energie als das Ernten mit einer Sichel.

Abbildung 5. Weizenernte mit einer Sichel

Pranab Kumar Nag

Die Popularität der Sichel beruht auf ihrer Einfachheit in Konstruktion und Betrieb. Eine Sichel ist eine gebogene Klinge mit glatter oder gezackter Kante, die an einem Holzgriff befestigt ist. Das Sicheldesign variiert von Region zu Region, und es gibt einen Unterschied in der kardiorespiratorischen Belastung bei verschiedenen Arten von Sichel. Die Leistung variiert von 110 bis 165 m²/Stunde, Werte entsprechend 90 und 60 Personenstunden pro Hektar Land. Ungünstige Arbeitshaltungen können zu langfristigen klinischen Komplikationen am Rücken und an den Gelenken der Gliedmaßen führen. Das Ernten in gebeugter Haltung hat den Vorteil der Mobilität sowohl auf trockenem als auch auf nassem Land und ist etwa 16 % schneller als das Hocken; Eine gebeugte Haltung erfordert jedoch 18 % mehr Energie als Hocken (Nag et al. 1988).

Ernteunfälle, Platz- und Schnittwunden sind auf Reis-, Weizen- und Rohrzuckerfeldern an der Tagesordnung. Die Handwerkzeuge sind in erster Linie für Rechtshänder konzipiert, werden jedoch häufig von Linkshändern verwendet, die sich der möglichen Sicherheitsauswirkungen nicht bewusst sind. Die wichtigen Faktoren bei einem Sicheldesign sind die Klingengeometrie, die Klingenverzahnung, die Griffform und -größe. Basierend auf einer Ergonomiestudie sind die vorgeschlagenen Designabmessungen einer Sichel: Gewicht, 200 g; Gesamtlänge 33 cm; Grifflänge 11 cm; Griffdurchmesser 3 cm; Krümmungsradius der Klinge 15 cm; Klingenkonkavität, 5 cm. Für eine gezackte Sichel: Zahnteilung 0.2 cm; Zahnwinkel 60°; und Verhältnis der Länge der Schneidfläche zur Sehnenlänge, 1.2. Da die Arbeiter unter extremen klimatischen Bedingungen tätig sind, sind Gesundheits- und Sicherheitsaspekte in der tropischen Landwirtschaft von entscheidender Bedeutung. Die kardiorespiratorische Belastung summiert sich über lange Arbeitszeiten. Extreme klimatische Bedingungen und Hitzestörungen belasten den Arbeiter zusätzlich und verringern die Arbeitsfähigkeit.

Erntemaschinen umfassen Mäher, Häcksler, Ballenpressen und so weiter. Kraftbetriebene oder von Tieren gezogene Schneidwerke werden auch zum Ernten von Feldfrüchten verwendet. Mähdrescher (selbstfahrend oder traktorbetrieben) sind dort nützlich, wo intensiver Anbau betrieben wird und der Arbeitskräftemangel akut ist.

Die Ernte von Sorghum erfolgt durch Abschneiden des Ährenkopfes und anschließendes Abschneiden der Pflanze oder umgekehrt. Die Baumwollernte wird während der Ballenreife in 3 bis 5 Pflückungen von Hand gesammelt. Die Ernte von Kartoffeln und Zuckerrüben erfolgt manuell (siehe Abbildung 6) oder mit einer Schaufelegge oder einem Bagger, der von einem Tier oder einem Traktor angetrieben werden kann. Bei Erdnüssen werden die Reben entweder manuell gezogen oder mit Baggern entfernt und die Schoten abgetrennt.

Abbildung 6. Manuelles Ernten von Kartoffeln mit einer Handhacke

Dreschen

Das Dreschen umfasst das Trennen der Körner von den Ähren. Jahrhundertealte manuelle Methoden zum Dreschen von Getreide von der Reisfeldspitze sind: Reiben der Ähren mit den Füßen, Schlagen des Ernteguts auf ein Brett, Treten von Tieren und so weiter. Dreschen wird als mittelschwere Aufgabe eingestuft (Nag und Dutt 1980). Beim manuellen Dreschen durch Schlagen (siehe Abbildung 7) trennt man etwa 1.6 bis 1.8 kg Getreide und 1.8 bis 2.1 kg Stroh pro Minute von mittelgroßen Reis-/Weizenpflanzen.

Abbildung 7. Dreschen der Reisfeldspitze durch Schlagen

Pranab Kumar Nag

Mechanische Dreschmaschinen führen Dresch- und Siebarbeiten gleichzeitig aus. Der Tretdrescher (Oszillations- oder Drehbetrieb) steigert die Leistung auf 2.3 bis 2.6 kg Getreide (Paddy/Weizen) und 3.1 bis 3.6 kg Stroh pro Minute. Pedaldreschen (siehe Abbildung 8) ist eine anstrengendere Tätigkeit als manuelles Dreschen durch Schlagen. Das Treten und Halten von Reispflanzen auf der rollenden Trommel führt zu hohen Muskelbelastungen. Ergonomische Verbesserungen des Pedaldreschers können ein rhythmisches Muster der Beinarbeit in abwechselnden Sitz- und Stehhaltungen ermöglichen und Haltungsbelastungen minimieren. Die optimale Wucht des Dreschers wird bei ca. 8 kg Gewicht der Walzentrommel erreicht.

Abbildung 8. Ein Pedaldrescher in Betrieb

Pranab Krumar Nag

Kraftdrescher werden nach und nach in den Gebieten der grünen Revolution eingeführt. Sie bestehen im Wesentlichen aus einer Antriebsmaschine, einem Dreschwerk, einem Windungswerk, einem Einzugswerk und einem Auslauf für sauberes Korn. Selbstfahrende Mähdrescher sind eine Kombination aus einem Mähdrescher und einer Drescheinheit für Getreide.

Tödliche Unfälle wurden beim Getreidedreschen mit Motordreschern und Futterschneidern gemeldet. Die Inzidenz mittelschwerer bis schwerer Drescherverletzungen betrug 13.1 pro tausend Drescher (Mohan und Patel 1992). Hände und Füße können durch den Rotor verletzt werden. Die Position des Zuführschachts kann zu ungünstigen Körperhaltungen beim Zuführen des Ernteguts in den Drescher führen. Der Riemen, der den Drescher antreibt, ist ebenfalls eine häufige Ursache für Verletzungen. Bei Futterschneidern können sich die Bediener verletzen, wenn sie das Futter in die sich bewegenden Klingen einführen. Kinder verletzen sich beim Spielen mit den Maschinen.

Die Arbeiter stehen oft auf instabilen Podesten. Bei einem Ruck oder Gleichgewichtsverlust drückt das Rumpfgewicht die Hände in die Dreschtrommel/Futterschneider. Der Drescher muss so konstruiert sein, dass sich der Einfüllschacht auf Ellbogenhöhe befindet und die Bediener auf einer stabilen Plattform stehen. Das Design des Futterschneiders kann aus Sicherheitsgründen wie folgt verbessert werden (Mohan und Patel 1992):

• eine Warnrolle, die auf dem Schacht vor den Einzugsrollen platziert ist

• ein Sicherungsstift, um das Schwungrad zu fixieren, wenn der Schneider nicht verwendet wird

• Getriebeabdeckung und Klingenschutz, um Gliedmaßen wegzudrücken und zu verhindern, dass sich Kleidung verheddert.

Zum Dreschen von Erdnüssen ist es traditionell üblich, die Pflanzen mit einer Hand zu halten und sie gegen einen Stab oder Grill zu schlagen. Zum Dreschen von Mais werden röhrenförmige Maisschäler verwendet. Der Arbeiter hält die Ausrüstung in seiner oder ihrer Handfläche und führt Kolben durch die Ausrüstung ein und dreht sie, um die Maiskörner von den Kolben zu trennen. Die Leistung mit dieser Ausrüstung beträgt etwa 25 kg/Stunde. Handbetriebene Maisschälmaschinen vom Rotationstyp haben eine höhere Arbeitsleistung, etwa 50 bis 120 kg/Stunde. Die Länge des Griffs, die zu seiner Betätigung erforderliche Kraft und die Arbeitsgeschwindigkeit sind die wichtigen Erwägungen bei handbetätigten Rotations-Maisschälmaschinen.

Gewinnen

Das Worfeln ist ein Prozess, bei dem Körner durch Einblasen von Luft mit einem Handventilator oder einem pedal- oder motorgetriebenen Ventilator von der Spreu getrennt werden. Bei manuellen Verfahren (siehe Abbildung 9) wird der gesamte Inhalt in die Luft geschleudert und Korn und Spreu durch Differenzialimpuls getrennt. Ein mechanischer Winder kann mit erheblicher menschlicher Anstrengung von Hand oder mit Pedalen betrieben werden.

Abbildung 9. Manuelles Aussortieren

Pranab Kumar Nag

Andere Nacherntevorgänge umfassen das Reinigen und Sortieren von Körnern, Schälen, Entrinden, Schälen, Schälen, Schneiden, Faserextraktion und so weiter. Bei Nacherntearbeiten werden verschiedene Arten von handbetätigten Geräten verwendet (z. B. Kartoffelschäler und -schneider, Kokosnussschäler). Decortication beinhaltet das Aufbrechen von Schalen und das Entfernen von Samen (z. B. Erdnüsse, Rizinusbohnen). Ein Erdnussdekortikator trennt Kerne von Schoten. Die manuelle Entschärfung hat eine sehr geringe Leistung (ca. 2 kg Schotenschälung pro Personenstunde). Arbeiter klagen über körperliche Beschwerden aufgrund der ständigen Sitz- oder Hockhaltung. Oszillierende oder Rotationsdekortikatoren haben eine Leistung von etwa 40 bis 60 kg Schoten pro Stunde. Beschuss und schälen bezieht sich auf die Trennung der Samenschale oder -schale vom inneren Teil des Korns (z. B. Reis, Sojabohne). Traditionelle Reisschäler werden manuell (mit der Hand oder mit dem Fuß) betrieben und sind im ländlichen Asien weit verbreitet. Die maximale Kraft, die mit der Hand oder dem Fuß ausgeübt werden kann, bestimmt die Größe und andere Eigenschaften des Geräts. Heutzutage werden motorisierte Reismühlen zum Schälen verwendet. Bei manchen Körnern wie Straucherbsen ist die Samenschale oder -schale fest verbunden. Das Entfernen der Schale wird in solchen Fällen genannt Entspelzen.

Für verschiedene Handwerkzeuge und handbetätigte Geräte sind die Griffgröße und die auf die Griffe ausgeübte Kraft wichtige Überlegungen. Bei Scheren kommt es auf die Kraft an, die mit zwei Händen aufgebracht werden kann. Obwohl die meisten Verletzungen im Zusammenhang mit Handwerkzeugen als geringfügig eingestuft werden, sind ihre Folgen aufgrund der verzögerten Behandlung oft schmerzhaft und behindernd. Designänderungen an Handwerkzeugen sollten auf solche beschränkt werden, die von Dorfhandwerkern leicht hergestellt werden können. Sicherheitsaspekte müssen bei angetriebenen Geräten gebührend berücksichtigt werden. Derzeit verfügbare Sicherheitsschuhe und -handschuhe sind viel zu teuer und für Landwirte in den Tropen nicht geeignet.

Manuelle Materialhandhabungsaufgaben

Die meisten landwirtschaftlichen Aktivitäten umfassen manuelle Materialhandhabungsaufgaben (z. B. Heben, Senken, Ziehen, Schieben und Tragen schwerer Lasten), was zu Muskel-Skelett-Zerrungen, Stürzen, Wirbelsäulenverletzungen und so weiter führt. Die Sturzverletzungsrate steigt dramatisch an, wenn die Fallhöhe mehr als 2 m beträgt; Aufprallkräfte werden um ein Vielfaches reduziert, wenn das Opfer auf weiche Erde, Heu oder Sand fällt.

In ländlichen Gebieten können Lasten mit einem Gewicht von 50 bis 100 kg täglich mehrere Kilometer transportiert werden (Sen und Nag 1975). In manchen Ländern müssen Frauen und Kinder Wasser in großen Mengen aus der Ferne holen. Diese mühsamen Aufgaben müssen so weit wie möglich minimiert werden. Verschiedene Methoden des Wassertragens umfassen das Tragen auf dem Kopf, auf der Hüfte, auf dem Rücken und auf der Schulter. Diese wurden mit einer Vielzahl von biomechanischen Effekten und Wirbelsäulenerkrankungen in Verbindung gebracht (Dufaut 1988). Es wurden Versuche unternommen, Techniken zum Tragen von Schulterlasten, Konstruktionen von Schubkarren usw. zu verbessern. Lastentransport mit Querjoch und Kopflast sind effizienter als Frontaljoch. Die von Männern zu tragende Lastoptimierung kann dem dargestellten Nomogramm (Bild 10) entnommen werden. Das Nomogramm basiert auf einer multiplen Regression zwischen dem Sauerstoffbedarf (der unabhängigen Variablen) und der getragenen Last und der Gehgeschwindigkeit (die abhängigen Variablen). Man kann eine Skala auf dem Graphen über die Variablen setzen, um das Ergebnis zu identifizieren. Um die dritte zu finden, müssen zwei Variablen bekannt sein. Bei einem Sauerstoffbedarf von beispielsweise 1.4 l/min (entspricht etwa 50 % der maximalen Arbeitsleistung) und einer Gehgeschwindigkeit von 30 m/min liegt die optimale Belastung bei etwa 65 kg.

Abbildung 10. Ein Nomogramm zur Optimierung der auf dem Kopf/Joch zu tragenden Last in Bezug auf Gehgeschwindigkeit und Sauerstoffbedarf bei der Arbeit.

Angesichts der Vielfalt der landwirtschaftlichen Tätigkeiten können bestimmte organisatorische Maßnahmen zur Neugestaltung von Werkzeugen und Maschinen, Arbeitsmethoden, Installation von Schutzvorrichtungen an Maschinen, Optimierung der Exposition von Menschen gegenüber ungünstigen Arbeitsumgebungen usw. die Arbeitsbedingungen für die landwirtschaftliche Bevölkerung erheblich verbessern (Christiani 1990). Umfangreiche ergonomische Forschungen zu landwirtschaftlichen Methoden und Praktiken, Werkzeugen und Ausrüstungen können viel Wissen zur Verbesserung der Gesundheit, Sicherheit und Produktivität von Milliarden von Landarbeitern generieren. Da es sich um die größte Industrie der Welt handelt, könnte das primitive Image des Sektors, insbesondere der ressourcenarmen tropischen Landwirtschaft, in eine aufgabenorientierte umgewandelt werden. So können ländliche Arbeitskräfte systematisch über die Gefahren der Arbeit geschult und sichere Arbeitsabläufe entwickelt werden.

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