Diverse piante della famiglia delle graminacee, tra cui grano, segale, orzo, avena, mais, riso, sorgo e miglio, sono preziosi prodotti agricoli, che rappresentano il più grande sforzo nell'agricoltura di produzione. I cereali forniscono una forma concentrata di carboidrati e sono un'importante fonte di cibo per animali e esseri umani.
Nella dieta umana, i cereali costituiscono circa il 60% delle calorie e il 55% delle proteine, e sono utilizzati sia per il cibo che per le bevande. Il pane è il prodotto alimentare più comunemente riconosciuto a base di cereali, sebbene i cereali siano importanti anche nella produzione di birra e liquori. Il grano è un ingrediente base nella distillazione di alcolici neutri che producono liquori con il gusto e l'aroma del grano. I cereali sono anche usati per produrre mangimi per animali, inclusi animali domestici, animali da lavoro e animali allevati nella produzione di prodotti a base di carne per il consumo umano.
La produzione di grano può essere fatta risalire all'inizio della civiltà. Nel 1996 la produzione mondiale di cereali era di 2,003,380,000 tonnellate. Questo volume è aumentato di oltre il 10% dalla metà degli anni '1980 (FAO 1997).
Tre dei principali cereali prodotti per il loro olio, chiamati anche semi oleosi, sono soia, colza e girasole. Sebbene esistano dieci diversi tipi di colture di semi oleosi, questi tre rappresentano la maggior parte del mercato, con la soia come leader. Praticamente tutti i semi oleosi vengono frantumati e lavorati per produrre oli vegetali e farine ad alto contenuto proteico. Gran parte dell'olio vegetale viene utilizzato come olio per insalata o da cucina e la farina viene utilizzata prevalentemente nei mangimi per animali. La produzione mondiale di semi oleosi nel 1996 è stata di 91,377,790 tonnellate, quasi un aumento del 41% rispetto al 1986 (FAO 1997).
La produzione di cereali e semi oleosi è influenzata da fattori regionali come il clima e la geografia. I terreni e gli ambienti asciutti limitano la produzione di mais, mentre i terreni umidi scoraggiano la produzione di grano. Anche la temperatura, le precipitazioni, la fertilità del suolo e la topografia influenzano il tipo di grano o semi oleosi che possono essere prodotti con successo in un'area.
Per la produzione di cereali e semi oleosi, il lavoro rientra in quattro aree: preparazione e semina del letto di semina, raccolta, stoccaggio e trasporto del raccolto al mercato o agli impianti di trasformazione. Nell'agricoltura moderna, alcuni di questi processi sono cambiati completamente, ma altri processi sono cambiati poco dall'inizio della civiltà. Tuttavia, la meccanizzazione dell'agricoltura ha creato nuove situazioni e problemi di sicurezza.
Pericoli e loro prevenzione
Tutti gli strumenti utilizzati nella raccolta del grano, dalle complesse mietitrebbie alla semplice falce, hanno un aspetto in comune: sono pericolosi. Gli strumenti di raccolta sono aggressivi; sono progettati per tagliare, masticare o tritare i materiali vegetali inseriti in essi. Questi strumenti non discriminano tra un raccolto e una persona. Vari rischi meccanici associati alla raccolta del grano includono punto di taglio, punto di trazione, punto di schiacciamento, impigliamento, punto di avvolgimento e punto di presa. Una mietitrebbia tira stocchi di mais a una velocità di 3.7 metri al secondo (m/s), troppo velocemente perché gli esseri umani possano evitare l'aggrovigliamento, anche con un normale tempo di reazione. Le coclee e le unità PTO utilizzate per spostare il grano, ruotare e avere velocità di avvolgimento rispettivamente di 3 m/se 2 m/s, rappresentano anche un rischio di intrappolamento.
I lavoratori agricoli possono anche sperimentare la perdita dell'udito indotta dal rumore da macchinari e attrezzature di grande potenza utilizzati nella produzione agricola. I ventilatori a palette assiali che forzano l'aria riscaldata attraverso un silo o una struttura di stoccaggio per essiccare il grano possono generare livelli di rumore di 110 dBA o più. Poiché le unità di essiccazione del grano sono spesso situate vicino agli alloggi e vengono utilizzate continuamente per tutta la stagione, spesso provocano una sostanziale perdita dell'udito nei lavoratori agricoli e nei membri della famiglia per lunghi periodi di tempo. Altre fonti di rumore che possono contribuire alla perdita dell'udito sono macchinari come trattori, mietitrebbie e attrezzature di trasporto e grano che si muove attraverso un beccuccio a gravità.
I lavoratori agricoli possono anche essere esposti a significativi rischi di soffocamento a causa dell'ingorgo nel grano che scorre o nelle superfici del grano che crollano. Una persona intrappolata nel grano è quasi impossibile da salvare a causa dell'enorme peso del grano. I lavoratori possono prevenire l'ingorgo nel flusso del grano spegnendo sempre tutte le fonti di alimentazione delle attrezzature di scarico e trasporto prima che entrino in un'area e bloccando tutte le porte del flusso gravitazionale. L'inghiottimento in una superficie di grano collassata è difficile da prevenire, ma i lavoratori possono evitare la situazione conoscendo la storia della struttura di stoccaggio e del grano che contiene. Tutti i lavoratori devono seguire le procedure di ingresso in spazi ristretti per i rischi di inghiottimento fisico quando si lavora con il grano.
Durante la raccolta, lo stoccaggio e il trasporto di cereali e semi oleosi, i lavoratori agricoli sono esposti a polveri, spore, micotossine ed endotossine che possono essere dannose per l'apparato respiratorio. La polvere biologicamente attiva è in grado di produrre irritazione e/o risposte allergiche, infiammatorie o infettive nei polmoni. I lavoratori possono evitare o ridurre la loro esposizione alla polvere o indossare dispositivi di protezione individuale come respiratori con filtro meccanico o respiratori ad aria in ambienti polverosi. Alcuni sistemi di manipolazione e stoccaggio riducono al minimo la creazione di polvere e gli additivi come gli oli vegetali possono impedire alla polvere di disperdersi nell'aria.
In alcune condizioni durante lo stoccaggio, il grano può deteriorarsi ed emettere gas che rappresentano un pericolo di soffocamento. Anidride carbonica (CO2) può accumularsi sopra una superficie del grano per spostare l'ossigeno, che può causare danni ai lavoratori se i livelli di ossigeno scendono al di sotto del 19.5%. I respiratori con filtro meccanico sono inutili in queste situazioni.
Un altro pericolo è il potenziale di incendi ed esplosioni che possono verificarsi durante lo stoccaggio o la manipolazione di cereali o semi oleosi. Le particelle di polvere che si disperdono nell'aria quando il grano viene spostato creano un'atmosfera pronta per una potente esplosione. È necessaria solo una fonte di accensione, come un cuscinetto surriscaldato o una cinghia che sfrega contro un componente dell'alloggiamento. I pericoli maggiori esistono nei grandi ascensori portuali o negli ascensori delle comunità interne dove vengono movimentati enormi volumi di grano. La regolare manutenzione preventiva e le buone politiche di pulizia riducono al minimo il rischio di possibile ignizione e atmosfere esplosive.
Anche le sostanze chimiche utilizzate all'inizio del ciclo di produzione delle colture per la preparazione del letto di semina e la semina possono rappresentare un pericolo per i lavoratori agricoli. Le sostanze chimiche possono aumentare la fertilità del suolo, ridurre la concorrenza di erbe infestanti e insetti e aumentare i raccolti. La più grande preoccupazione per i pericoli dei prodotti chimici agricoli è l'esposizione a lungo termine; tuttavia, l'ammoniaca anidra, un fertilizzante liquido compresso, può causare lesioni immediate. Ammoniaca anidra (NH3) è un composto igroscopico, o alla ricerca di acqua, e provoca ustioni caustiche quando dissolve il tessuto corporeo. Il gas di ammoniaca è un forte irritante per i polmoni, ma ha buone proprietà di avvertimento. Ha anche un basso punto di ebollizione e si congela al contatto, provocando un altro tipo di grave ustione. Indossare dispositivi di protezione è il modo migliore per ridurre il rischio di esposizione. Quando si verifica l'esposizione, il trattamento di primo soccorso richiede l'immediato lavaggio dell'area con abbondante acqua.
I lavoratori della produzione di grano sono anche esposti a potenziali lesioni dovute a scivolamenti e cadute. Una persona può morire per lesioni in caso di caduta da un'altezza di soli 3.7 m, che viene facilmente superata dalle piattaforme dell'operatore sulla maggior parte dei macchinari o delle strutture di stoccaggio del grano. Le strutture di stoccaggio del grano sono alte almeno 9 e fino a 30 m, raggiungibili solo tramite scale. Il tempo inclemente può causare superfici scivolose a causa di pioggia, fango, ghiaccio o accumulo di neve, quindi è importante l'uso di protezioni, corrimano e calzature con suole antiscivolo. Dispositivi come un'imbracatura per il corpo o un cordino possono anche essere utilizzati per arrestare la caduta e ridurre al minimo le lesioni.