農業の方法と慣行は、国境によって異なります。

• インダストリアル 農業 - 西側の先進工業国 (温帯気候) および熱帯諸国の専門部門

• 緑の革命 農業 - 熱帯地方の恵まれた地域、主にアジア、ラテンアメリカ、北アフリカの灌漑された平野とデルタ

• 資源に乏しい 農業 - 後背地、乾燥地、森林、山、丘、砂漠や湿地の近く。 アジアでは約 1 億人、サハラ以南のアフリカでは 300 億人、ラテンアメリカでは 100 億人がこの形態の農業に依存しています。 自給自足農家の大部分を女性が占めており、サハラ以南のアフリカの食料の約 80%、アジアの食料の 50 ～ 60%、カリブ海の食料の 46%、北アフリカと中東の食料の 31%、世界の 30% を占めています。ラテンアメリカの食品は女性によって生産されています (Dankelman and Davidson 1988)。

明確な農業気候の特徴により、農作物は次のようにグループ化されます。

• フィールド 作物（穀類、油糧種子、繊維、砂糖、飼料作物）は、天水または制御された灌漑によって栽培されます。

• アップランド & 中高地 栽培（小麦、落花生、綿花など）は、灌漑や雨水が十分に利用できない場所で行われます。

• 湿地 耕作（稲作）は、土地を耕し、5 ～ 6 cm の溜まり水で水たまりを作り、苗を移植する場所で行われます。

• 園芸 作物は果物、野菜、花の作物です。

• プランテーションまたは多年生 作物には、ココナッツ、ゴム、コーヒー、紅茶などがあります。

• 牧草地 人間の介入なしに自然が成長するもの。

農作業、手工具および機械

熱帯諸国での農業は労働集約的です。 アジアの耕作地に対する農村人口の比率は、アフリカの 70 倍、ラテンアメリカの 1987 倍です。 人間の努力は、作物生産作業に必要なエネルギーの 1% 以上を提供すると推定されています (FAO XNUMX)。 既存のツール、機器、および作業方法の改善は、人間の負担と疲労を最小限に抑え、農場の生産性を向上させる上で大きな効果があります。 農作物の場合、農場活動は、個人の最大作業能力を参照して、生理学的な仕事の需要に基づいて分類できます (表 XNUMX を参照)。

表 1. 農場活動の分類

出典: Nag、Sebastian、および Marlankar 1980 のデータに基づく。 ナグとチャタジー 1981.

苗床の準備

適切な苗床は、まろやかでありながらコンパクトで、播種の妨げとなる植生がないものです。 苗床の準備には、さまざまな種類のハンド ツール、浅いノミ デジ、荷役動物が引くモールド ボード プラウ (図 1)、または耕作や耕作などのためのトラクターの道具の使用が含まれます。 牛が引く鋤で 0.4 日に約 1 ヘクタール (ha) の土地を耕すことができ、XNUMX 頭の雄牛は XNUMX 馬力 (hp) の電力を供給することができます。

図 1. 牛引きの浅ノミのデジ プラウ

動物が引く器具を使用する場合、作業者は動物のコントローラーとして行動し、ハンドルで器具を導きます。 ほとんどの場合、オペレーターは機械の後ろを歩くか、機器 (ディスクハローやパドラーなど) の上に座っています。 動物が引く道具の操作には、かなりの人間のエネルギー消費が伴います。 15 cm のプラウの場合、人は 67 ヘクタールの面積をカバーするために約 1 km 歩くことができます。 時速 1.5 km の歩行速度では、人間のエネルギー消費量は 21 kJ/分 (約 5.6 × 10⁴ kJ/ha)。 器具のハンドルが長すぎたり短すぎたりすると、身体的な不快感を引き起こします。 Gite (1991) および Gite と Yadav (1990) は、器具の最適なハンドルの高さは 64 ～ 84 cm (オペレーターの中手骨 III の高さの 1.0 ～ 1.2 倍) の間で調整できることを示唆しています。

土をほぐしたりほぐしたりするのに手工具（鍬、シャベル、鍬など）を使います。 Freivalds (1984) は、シャベル作業における単調な作業を最小限に抑えるために、最適な作業速度 (すなわち、シャベル作業速度) (18 ～ 21 スクープ/分)、シャベル負荷 (5 ～ 7 スクープ/分で 15 ～ 20 kg、および 8 kg) を推定しました。 6 ～ 8 スクープ/分)、投球距離 (1.2 m)、および投球高さ (1 ～ 1.3 m)。 推奨事項には、約 32° のショベルリフト角度、長いツール ハンドル、シャベル作業用の大きな角型ブレード、掘削用の丸型ブレード、およびショベルの重量を軽減するためのホロー バック構造も含まれます。

Nag と Pradhan (1992) は、生理学的および生体力学的研究に基づいて、低揚力および高揚力の鍬作業を提案しました (図 2 を参照)。 一般的なガイドとして、作業方法と鍬の設計が、鍬作業の効率を決定する要因となります (Pradhan et al. 1986)。 ブレードを地面に打ち込むモードによって、ブレードが土壌に突き刺さる角度が決まります。 低リフト作業の場合、作業出力は 53 ストローク/分に最適化され、掘削面積は 1.34 m でした。²/分、仕事と休憩の比率は 10:7 です。 高所作業の場合、最適条件は 21 ストローク/分、0.33 m でした。²/掘った土地の分。 ブレードの形状は、長方形、台形、三角形、または円形であり、地域のユーザーの目的と好みによって異なります。 ホーイングのさまざまなモードでの推奨設計寸法は次のとおりです。 2cmまで。

図2 水田の堤防の除草作業

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種まき・定植・施肥

種子の播種と苗の植え付けには、プランター、シーダー、ドリルの使用、および種子の手動散布が含まれます。 種まきと苗の根こそぎ移植には、総工数の約8%が必要です。

• 放送 手作業による種子/肥料の散布、手動操作のブロードキャスターにより、煩わしさを最小限に抑えて均一な散布が可能になります。

• プラウの後ろに播種 木製の鋤で開いた畝に種をまく作業です。

• In 掘削、種子は、種子ドリルまたは種子兼肥料ドリルによって土壌に配置されます。 労働者がドリル（車輪に取り付けられた手動または動物が牽引するユニット）を操作するために必要な押す/引く力は、設計上の重要な考慮事項です。

• ディブリング 手または小さな道具（a ディブラー)、平均間隔 15 x 15 cm または 25 x 25 cm。 曲がったりしゃがんだりした姿勢による指の擦り傷や身体の不快感は、一般的な苦情です。

• In 植え付け、サトウキビセットは畝に長さ30cmで植えられます。 ジャガイモの種いもを平植えし、畝を作ります。

• 世界の米の約 1 分の 3 は、 移植 システム。 これは、たばこや一部の野菜作物にも行われます。 通常、発芽種子は水たまりの畑に密集して散布されます。 苗木を根こそぎにして水たまりに手で、または手動または動力式の移植機で移植します。 手動式の移植機のオペレータは、ユニットの後ろに立ち、ハンドル機構を操作して苗を摘み、移植します。

手作業での移植では、作業員は膝まで泥に浸かる必要があります。 片足または両足を膝で曲げて、乾いた土地に植えるために使用されるしゃがんだ姿勢は、水田では採用できません。 85 ヘクタールの土地に苗を移植するには、約 1980 人時が必要です。 ぎこちない姿勢と静的負荷は心臓血管系に負担をかけ、腰痛を引き起こします (Nag and Dutt 3)。 手動で操作する種まき機は、より高い作業効率を生み出します (つまり、種まき機は手で移植するよりも約 2.5 倍効率的です)。 しかし、水たまりのある畑で機械（図XNUMX参照）のバランスを維持するには、手作業の約XNUMX倍のエネルギーが必要です。

図 3. 改良された発芽播種機の操作

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植物保護

肥料、殺虫剤、除草剤、およびその他の化学薬品散布機は、ノズルからの圧力または遠心力によって操作されます。 大規模な噴霧は、手動またはトラクターに取り付けられた機器を使用する油圧ノズル噴霧噴霧器に基づいています。 ナップザック噴霧器は、車載噴霧器の縮小モデルです (Bull 1982)。

• A 圧縮ナップザック噴霧器 タンク、ポンプ、ノズルとホースを備えたロッドで構成されています。

• A レバー式ナップザック噴霧器 （10～20L）は操作レバー付き。

• A パワーナップザック噴霧器 容量約10リットルのケミカルタンクと1～3馬力の空冷エンジンで構成。 噴霧器とエンジンユニットはフレームに取り付けられ、オペレーターの背中に運ばれます。

• A 手動バケツ噴霧器 & 足踏み式噴霧器 ポンプの操作とスプレーには XNUMX 人必要です。 あ ロッキングスプレー ハンドルレバーの揺動（前後）で操作します。

背負った状態で長時間背負うと、背負式噴霧器/薬剤散布器の振動が人体に悪影響を及ぼします。 ナップザック型噴霧器を使用して噴霧すると、皮膚が露出する可能性があります (汚染全体の 61% が脚、33% が手、3% が胴体、2% が頭、1% が腕) (Bonsall 1985)。 個人用保護服 (手袋とブーツを含む) は、農薬の皮膚汚染を減らすことができます (忘れてください 1991, 1992). 背中に荷物を背負い、噴霧器のハンドルを連続して操作するため（毎分 20 ～ 30 ストローク）、作業は非常に骨の折れる作業です。 さらに、防護服による体温調節負荷があります。 噴霧器の重量と高さ、噴霧器タンクの形状、取り付けシステム、およびポンプの操作に必要な力は、人間工学的に重要な側面です。

かんがい

灌漑は、乾燥地域および半乾燥地域での集約的な作物の前提条件です。 太古の昔から、さまざまな土着の装置が水を持ち上げるために使用されてきました。 さまざまな手動の方法で水を持ち上げるのは、肉体的に大変です。 給水ポンプ セット (電気式またはエンジン式) が利用可能であるにもかかわらず、手動操作の装置が広く使用されています (例: スイング バスケット、カウンターポイズ ウォーター リフト、水車、チェーンおよびウォッシャー ポンプ、往復ポンプ)。

• A スイングバスケット 灌漑用水路から水を持ち上げるために使用されます (図 4 を参照)。 バスケットの容量は約4～6リットルで、動作頻度は約15～20回/分です。 XNUMX 人のオペレーターが、バスケットの動きの方向に対して直角に作業します。 この仕事は、ぎこちない体の動きや姿勢を採用するなど、激しい身体活動を必要とします。

• A カウンターポイズウォーターリフト 垂直ポールに支えられた水平レバーの端に取り付けられたコンテナで構成されています。 作業者はカウンターウェイトに力を加えて装置を操作します。

• 往復ポンプ （ピストンシリンダータイプのハンドポンプ）往復モードでは手で、回転モードではペダリングで操作します。

図 4. スイング バスケットを使用して用水路から水を持ち上げる

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除草と混植

望ましくない植物や雑草は、作物の収量と品質を損ない、植物の害虫を隠し、灌漑コストを増大させることで損失を引き起こします。 収穫量の減少は、成長の厚さや雑草の種類によって 10 ～ 60% の幅があります。 人間の労働力の約 15% は、耕作期の除草に費やされます。 女性は通常、草むしりに従事する労働力の大部分を占めています。 典型的な状況では、労働者は 190 ヘクタールの土地を手作業または手鍬で除草するのに約 220 時間から XNUMX 時間を費やします。 スペードは、除草や間栽培にも使用されます。

いくつかの方法 (例: 機械、化学、生物、文化的) のうち、機械による除草は、手で雑草を引き抜くか、手鍬や単純な除草機などの手動ツールを使用して、乾いた土地と湿った土地の両方で役立ちます (Nag and Dutt 1979; Gite および Yadav 1990)。 乾燥した土地では、労働者は地面にしゃがみ、片足または XNUMX 本の足を膝で曲げ、鎌または手鍬を使用して雑草を取り除きます。 水のある土地では、労働者は前かがみの姿勢を取り、手作業または除草機の助けを借りて雑草を取り除きます。

除草機（例えば、ブレードとレーキ、プロジェクションフィンガー、ダブルスイープタイプの除草機）を使用する際の生理的要求は、手作業による除草よりも相対的に高くなります。 しかし、手作業による除草より除草機による除草の方が作業効率が大幅に向上します。 手作業の除草作業におけるエネルギー需要は、作業能力の約 27% にすぎませんが、さまざまな草取り業者の場合、エネルギー需要は 56% にもなります。 しかし、110ヘクタールを耕すのに140～5人時程度を要するホイール式除草機の場合、負担は比較的少ない。 ホイール式除草機 (プッシュ/プル) は、20 つまたは 1 つのホイール、ブレード、フレーム、およびハンドルで構成されています。 毎分約 9.81 ～ 20 ストロークの頻度で、約 40 ～ XNUMX キログラム (XNUMX kgf = XNUMX ニュートン) の力 (押すまたは引く) が必要です。 しかし、ホイール式除草機の技術仕様は、より良い操作のために標準化する必要があります。

収穫

米や麦の収穫には、作物生産に費やされる総工数の 8 ～ 10% が必要です。 収穫の機械化が急速に進んでいるにもかかわらず、手作業への大規模な依存（図 5 を参照）は今後数年間続くでしょう。 手作業による収穫では、手工具 (鎌、大鎌など) が使用されます。 大鎌は、その広い範囲をカバーするため、世界のいくつかの地域で一般的に使用されています. ただし、鎌で収穫するよりも多くのエネルギーを必要とします。

図 5. 鎌を使った小麦の収穫

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鎌の人気の理由は、その構造と操作の単純さにあります。 鎌は、木製のハンドルに取り付けられた、滑らかなまたは鋸歯状のエッジを持つ湾曲した刃です。 鎌のデザインは地域によって異なり、鎌の種類によって心肺負荷に違いがあります。 出力は110～165mまで変化²/hour、土地 90 ヘクタールあたり 60 および 16 人時に相当する値。 ぎこちない作業姿勢は、背中や手足の関節に関連する長期的な臨床的合併症につながる可能性があります。 曲がった姿勢での収穫には、乾いた土地と湿った土地の両方で移動できるという利点があり、しゃがむよりも約18％速くなります。 ただし、曲がった姿勢はしゃがむよりも 1988% 多くのエネルギーを必要とします (Nag et al. XNUMX)。

水田、小麦、サトウキビ畑では、収穫事故、裂傷、切り傷が一般的です。 ハンド ツールは主に右利きの人向けに設計されていますが、多くの場合、安全性への影響を認識していない左利きのユーザーが使用します。 鎌の設計における重要な要素は、ブレードの形状、ブレードのセレーション、ハンドルの形状とサイズです。 人間工学の研究に基づいて、鎌の推奨設計寸法は次のとおりです。重量、200 g。 全長33cm。 ハンドルの長さ、11cm。 ハンドルの直径、3 cm。 ブレードの曲率半径、15 cm。 ブレードの凹み、5cm。 鋸歯状の鎌の場合: 歯ピッチ、0.2 cm。 歯の角度、60°。 切断面の長さと弦の長さの比 1.2。 労働者は極端な気候条件下で活動を行うため、熱帯農業では健康と安全の問題が非常に重要です。 心肺緊張は、長時間の作業で蓄積されます。 極端な気候条件と熱中症は、労働者にさらなるストレスを与え、作業能力を低下させます。

収穫機には、芝刈り機、チョッパー、ベーラーなどがあります。 農作物の収穫には、動力式または動物が牽引する刈り取り機も使用されます。 コンバイン（自走式またはトラクター式）は、集約的な耕作が行われ、労働力不足が深刻な場合に役立ちます。

ソルガムの収穫は、耳の頭を切ってから植物を切るか、その逆です。 収穫された綿花は、ボールが成熟するにつれて手で 3 ～ 5 回摘み取ります。 ジャガイモとサトウダイコンの収穫は、手作業 (図 6 を参照) または動物やトラクターの動力を利用したブレード ハローまたは掘削機を使用して行われます。 落花生の場合、つるは手で引っ張るか、掘削機を使用して取り除き、さやを分離します。

図 6. 手鍬を使った手作業によるジャガイモの収穫

脱穀

脱穀には、穂先から穀物を分離することが含まれます。 水田の頂点から穀物を脱穀する昔からの手作業の方法は、耳の頭を足でこする、収穫した作物を板の上で叩く、動物の踏みつけなどです。 脱穀は適度に重い作業に分類されます (Nag and Dutt 1980)。 叩いて手動で脱穀する場合（図 7 を参照）、中型の水田/小麦から毎分約 1.6 ～ 1.8 kg の穀物と 1.8 ～ 2.1 kg のわらが分離されます。

図7 叩いて脱穀する籾穂

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機械式脱穀機は脱穀とふるい分けを同時に行います。 ペダル式脱穀機（振動または回転モード）は、毎分穀物（籾/小麦）で 2.3 ～ 2.6 kg、ワラで 3.1 ～ 3.6 kg の生産量を増加させます。 ペダル脱穀 (図 8 を参照) は、叩いて手で脱穀するよりも激しい作業です。 回転する太鼓の上で水田を漕いだり保持したりすると、筋肉に大きな負担がかかります。 ペダル脱穀機の人間工学的な改善により、座った姿勢と立った姿勢を交互に行うリズミカルな脚の動きが可能になり、姿勢への負担が最小限に抑えられます。 脱穀機の最適な運動量は、ローリング ドラムの重量が約 8 kg のときに到達する可能性があります。

図 8. 動作中のペダル脱穀機

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緑の革命地域では、動力脱穀機が徐々に導入されています。 基本的に、それらは原動機、脱穀ユニット、ふるい分けユニット、供給ユニット、およびきれいな穀物の排出口で構成されています。 自走式コンバインは、穀物の収穫機と脱穀機を組み合わせたものです。

動力脱穀機や飼料カッターを使用した穀物脱穀では、死亡事故が報告されています。 脱穀機による中等度から重度の傷害の発生率は、脱穀機 13.1 頭あたり 1992 でした (Mohan and Patel XNUMX)。 ローターで手足を負傷する恐れがあります。 投入シュートの位置によっては、作物を脱穀機に投入する際にぎこちない姿勢になることがあります。 脱穀機に動力を供給するベルトも、怪我の一般的な原因です。 飼料カッターを使用すると、オペレーターは飼料を可動刃に送り込む際に怪我をする可能性があります。 子供が機械で遊んで怪我をする。

作業員は不安定な台の上に立つことがよくあります。 急な動きやバランスの喪失が発生した場合、胴体の重量が手を脱穀ドラム/飼料カッターに押し込みます。 脱穀機は、投入シュートが肘の高さにあり、オペレーターが安定した台の上に立つように設計する必要があります。 飼料カッターの設計は、次のように安全のために改善される可能性があります (Mohan and Patel 1992)。

• フィード ローラーの前のシュートに配置された警告ローラー

• カッターを使用していないときにフライホイールを固定するためのロック ピン

• 手足を押しのけ、衣服の絡まりを防ぐギアカバーとブレードガード。

落花生を脱穀する場合、伝統的な方法は、片手で植物を持ち、棒またはグリルに叩きつけることです。 とうもろこしの脱穀には、筒状のとうもろこし殻むき機が使用されます。 作業者は、手のひらに装置を持ち、装置に穂軸を挿入して回転させ、穂軸からトウモロコシの粒を分離します。 この装置での出力は約 25 kg/時間です。 手動ロータリー式とうもろこし殻むき機は、作業量が多く、50 時間あたり約 120 ～ XNUMX kg です。 ハンドルの長さ、それを操作するのに必要な力、および操作の速度は、手動回転式とうもろこし殻むき機において重要な考慮事項です。

ふるい分け

ふるい分けとは、手扇風機やペダル扇風機、電動扇風機などを使って空気を吹き付けて籾殻から穀粒を分離する工程です。 手動の方法 (図 9 を参照) では、内容物全体が空中に舞い上がり、粒子と籾殻が運動量の差によって分離されます。 機械式とうみ機は、人間のかなりの努力で、手またはペダルで操作できます。

図 9. 手動ふるい分け

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その他の収穫後の作業には、穀物の洗浄と等級分け、殻むき、皮むき、殻むき、皮むき、スライス、繊維の抽出などが含まれます。 収穫後の作業では、さまざまなタイプの手動操作機器が使用されます (例: ジャガイモの皮むき器とスライサー、ココナッツの皮むき器)。 剥皮 殻の破砕と種子の除去を伴う（落花生、トウゴマなど）。 落花生の皮剥機は、さやから穀粒を分離します。 手作業による皮むきは生産量が非常に少ないです (2 時間あたり約 40 kg の鞘の殻むき)。 労働者は、座りっぱなしやしゃがみ姿勢が続くことによる身体の不快感を訴えます。 振動モードまたは回転モードの剥皮機では、60 時間あたり約 XNUMX ～ XNUMX kg のさやが生産されます。 砲撃 & 煽る 穀粒の内部からの種皮または外皮の分離を指す（例：水田、大豆）。 伝統的な籾摺り機は手動 (手または足) で操作され、アジアの農村部で広く使用されています。 手や足で加えることができる最大の力によって、デバイスのサイズやその他の特性が決まります。 現在、籾摺りには電動精米機が使われています。 キマメなどの一部の穀物では、種皮または殻がしっかりと付着しています。 そのような場合の殻の除去は呼ばれます 脱皮.

さまざまなハンドツールや手動操作の器具では、グリップのサイズとハンドルにかかる力が重要な考慮事項です。 ハサミの場合、両手でかけられる力が重要です。 ハンドツールに関連するほとんどの怪我は軽微なものに分類されますが、その結果はしばしば痛みを伴い、治療が遅れるため身体に障害をもたらします。 手工具の設計変更は、村の職人が簡単に製作できるものに限定する必要があります。 電動機器では、安全面を十分に考慮する必要があります。 現在入手可能な安全靴と手袋は非常に高価であり、熱帯地方の農家には適していません。

手動のマテリアル ハンドリング タスク

ほとんどの農業活動は、手作業による資材処理作業 (重い荷物の持ち上げ、下げ、引っ張り、押し、運搬など) を伴うため、筋骨格系の緊張、転倒、脊椎損傷などの原因となります。 落下高さが 2 m を超えると、落下による負傷率が劇的に増加します。 犠牲者が柔らかい土、干し草、または砂の上に落ちた場合、衝撃力は何倍にも減少します。

農村地域では、50 から 100 kg の重さの荷物が毎日数マイル運ばれることがあります (Sen and Nag 1975)。 一部の国では、女性と子供が遠くから大量の水をくみ上げなければなりません。 これらの骨の折れる作業は、可能な限り最小限に抑える必要があります。 水上運搬のさまざまな方法には、頭、腰、背中、肩で運ぶことが含まれます。 これらは、さまざまな生体力学的影響と脊椎障害に関連しています (Dufaut 1988)。 肩の荷を運ぶ技術、手押し車のデザインなどを改善する試みがなされてきました。 横ヨークとヘッドロードを使用した荷物輸送は、正面ヨークよりも効率的です。 男性が運ぶことができる負荷の最適化は、示されたノモグラムから得ることができます (図 10)。 ノモグラムは、酸素要求量 (独立変数) と負荷と歩行速度 (従属変数) の間で描かれた重回帰に基づいています。 結果を識別するために、変数全体のグラフに目盛りを付けることができます。 1.4 つ目の変数を見つけるには、50 つの変数を知る必要があります。 例えば、酸素要求量が毎分 30 リットル (人の最大作業能力の約 65% に相当) で、歩行速度が毎分 XNUMX m の場合、最適な負荷は約 XNUMX kg になります。

図 10. 歩行速度と仕事の酸素要求量を参照して、頭/ヨークにかかる負荷を最適化するためのノモグラム。

農業活動の多様性を考慮して、道具や機械の再設計、作業方法、機械への安全ガードの設置、不利な労働環境への人間の曝露の最適化などに向けた特定の組織的措置は、農業人口の労働条件を大幅に改善する可能性があります。 (クリスティアーニ 1990)。 農業の方法と実践、道具と設備に関する広範な人間工学的研究は、何十億人もの農業労働者の健康、安全、生産性を改善するための多くの知識を生み出す可能性があります。 これは世界最大の産業であり、この部門の原始的なイメージ、特に資源の乏しい熱帯農業は、タスク指向に変わる可能性があります。 したがって、地方の労働者は仕事の危険性に関する体系的な訓練を受けることができ、安全な作業手順を開発することができます。

戻る

農作業と作業工程の機械化により、世界中の多くの労働者が、面倒で骨の折れる単調な労働から解放されました。 同時に、機械化に伴うスピードとパワーは、深刻な外傷に大きく貢献しています。 世界中で、機械化された農業を実践している国では、農作業における致命的および身体障害の主な原因として、トラクター、畑および農場の機械が挙げられています。 電動工具も怪我の原因となりますが、これらの怪我は通常それほど深刻ではありません。 一部の機械は、騒音や振動などの環境上の危険ももたらします。

トラクターの危険

農業用トラクターには多くの特徴があり、農場で最も重要な動力機器となっています。 ほとんどのトラクターは、ゴム製タイヤ、油圧システム、およびパワー テイクオフ (PTO) を備えており、エンジン速度とギア比の組み合わせを利用しています。 これらの特性が組み合わさって、トラクターにスピード、パワー、柔軟性、適応性を提供します。 トラクターの運転に関連する最も深刻な危険には、転倒、横転、PTO の絡み合いなどがあります。 トラクターの横転は、他のどのタイプの事故よりもはるかに多くの犠牲者に致命傷を負わせます。 表 1 は、トラクターの危険と怪我の発生状況を示しています。

表 1. 一般的なトラクターの危険とその発生方法

転覆

トラクターの安定性/不安定性の中心的な概念は、 重心 (CG)。 トラクターの CG は、すべてのパーツが相互にバランスを取るトラクター上のポイントです。 たとえば、25.4 輪駆動のトラクターがすべての車輪を平らな地面に置いている場合、CG は通常、上約 0.6 cm、後車軸の前、トラクター ボディの中心に XNUMX m あります。 四輪駆動および中央関節トラクターの場合、CG はやや前方に配置されます。 トラクターが直立した状態を保つためには、その CG がトラクターの安定性ベースライン内にとどまる必要があります。 安定性ベースライン 基本的には、トラクターのタイヤが地面に接触するポイント間に引かれた想像上の線です (図 1 を参照)。 トラクターの CG 自体は動きませんが、安定性ベースラインとの関係は変化する可能性があります。 これは、トラクターが傾斜地など、完全に水平な位置から移動したときに最もよく発生します。 CG と安定性ベースラインの間の変化する関係は、トラクターが不安定な位置に向かって移動していることを意味します。 CG と安定性のベースラインの関係が大幅に変化した場合 (たとえば、トラクターの CG が安定性のベースラインを超えて移動した場合)、トラクターは横転します。 フロントエンド ローダー、ラウンド ベール リフティング フォーク、ケミカル サイド サドル タンクなどの機器がトラクターに取り付けられている場合、追加の重量によって CG がその機器に向かって移動します。 搭載装備を上げるとCGが上がります。

図 1. 三輪車トラクターとワイド フロントエンド トラクターのそれぞれの安定性ベースライン

トラクターの安定性/不安定性にとって重要なその他の要因には、遠心力 (CF)、後車軸トルク (RAT)、ドローバーてこの作用 (DBL) などがあります。 これらの各要因は、CG を通じて機能します。 遠心力は、円を描くように動く物体に自然が及ぼす外向きの力です。 遠心力は、トラクターの旋回角度が鋭くなる (減少する) ほど、また旋回中のトラクターの速度が上がるほど増加します。 CF の増加は、トラクターの回転角度に正比例します。 トラクターをきつく締めるごとに、同じ量の CF が増加します。 ただし、CF とトラクター速度の関係は正比例しません。 トラクターを高速で回転させた場合の CF の増加を求めるには (回転半径が同じであると仮定)、XNUMX つのトラクターの速度の差を XNUMX 乗する必要があります。

RAT は、トラクター エンジンと XNUMX 輪駆動トラクターの後車軸との間のエネルギー伝達を伴います。 クラッチを接続するとねじれ力が発生します。 トルク、 リアアクスルへ。 このトルクはトラクターのタイヤに伝達されます。 通常の状況では、後車軸 (およびタイヤ) が回転し、トラクターが前進します。 簡単に言えば、リアアクスルはトラクターのシャーシを中心に回転していると言われています。 リアアクスルが回転できない場合、トラクターのシャーシはアクスルを中心に回転します。 この逆回転により、トラクターの CG が後方安定性ベースラインを通過するまで、トラクターの前端が地面から浮き上がります。 この時点で、トラクターは地面または別の障害物に衝突するまで自重で後方に移動し続けます。

DBL は、後部転倒に関連する安定性/不安定性のもう XNUMX つの原則です。 XNUMX 輪駆動のトラクターが荷物を牽引しているとき、リア タイヤが地面に押し付けられます。 同時に、トラクターに取り付けられた負荷は、トラクターの前進運動に逆らって前後に引き下げられます。 荷重は地表に静止しているため、下に引っ張られています。 この後方および下方への引っ張りにより、リア タイヤがピボット ポイントになり、負荷がトラクターを後方に傾けようとする力として作用します。 地面とトラクターの取り付けポイントの間に「引っ張り角度」が生じます。 荷物が重く、引っ張り角度が大きいほど、荷物がトラクターを後方に傾ける力が大きくなります。

ランオーバー

トラクターの横転事故には XNUMX つの基本的なタイプがあります。 XNUMXつは、トラクターに乗っている同乗者（エキストラライダー）がトラクターから転落した場合です。 XNUMX つ目は、トラクターのオペレーターがトラクターから転落した場合です。 XNUMX 番目のタイプは、すでに地上にいる人がトラクターに轢かれた場合に発生します。 すでに地上にいる人は傍観者（たとえば、仕事をしていない大人や小さな子供）、同僚、またはトラクターの運転者である可能性があります。 トラクターの横転事故には、トラクターにつながれた後続の機械が含まれることがよくあります。 損傷を与えるのは後続の機械である可能性があります。 余分な人がトラクターに乗るための安全な場所がないため、余分なライダーの負傷事故が発生しますが、時間の節約、便利さ、仕事の補助、またはベビーシッターの手段として、余分なライダーを連れて行く慣行は一般的です. 何らかの理由で追加のライダーを正当化できるかどうかは、厳密に見る人の目にかかっています。 安全の専門家やトラクター メーカーは、いかなる理由があっても、オペレーターに追加のライダーを乗せないことを強く推奨しています。 ただし、このアドバイスは、農家が日々直面しなければならないいくつかの要因と矛盾します。 たとえば、仕事のタスクをできるだけ簡単かつ迅速に完了したいと思うのは人間の本性です。 交通手段が異なると、わずかなマネーサプライの追加支出が必要になる場合があります。 他のベビーシッターのオプションは存在しないかもしれません。 また、新しいトラクター ドライバーには、トラクターの操作方法を教えなければなりません。

すでに地上にいる人、通常はトラクターのオペレーターや子供が、トラクターや付属の機器に轢かれることがあります。 トラクターの運転手は、運転席からではなく、地面からトラクターを始動させようとすることがあります。 これらの事故のほとんどは、トラクターをギアに入れて始動する古いトラクター、またはトラクターに組み込まれた始動インターロックがバイパスされた新しいトラクターで発生します。 通常は XNUMX 歳未満の小さな子供が、農場内を移動するトラクターや機械にひかれることがあります。 多くの場合、トラクターのオペレーターは、子供が機械の近くにいることにさえ気づいていません。 トラクターの始動音などの大きな音は、幼い子供たちにとってしばしば魅力的であり、引き寄せられる可能性があります。 そして、余分なライダーを許可する慣行は、彼らをトラクターに走らせるかもしれません.

トラクターの安全規則 次のとおりです。

• トラクターにとって最も重要な安全装置は、ロールオーバー保護構造 (ROPS) です。 この装置は、シートベルトを適切に締めることで、横転時にオペレータがトラクターに押しつぶされるのを防ぎます。

• ROPS 密閉型キャブは、キャブが悪天候やトラクターからの落下からの保護も提供するため、さらに保護を提供します。

• PTO スタブ シャフト上のマスター シールドは、PTO のもつれから保護します。

• XNUMX 人乗りの規則およびその他の安全な操作方法に従う必要があります。

• 機械を安全に操作する方法を学ぶには、操作マニュアルを読む必要があります。

• 労働者は、物理的、心理的、生理学的に特定の機械を操作できる必要があります。

機械の危険

機械化された農業で使用される機械は多数あります。 これらの機械は、PTO シャフト、油圧油圧、電力、エンジン出力、地上牽引など、さまざまな方法で動力を供給されます。 多くの機械には、いくつかの種類の危険があります。 表 2 は、機械の危険、危険の説明、およびさまざまな機械で危険が発生する場所の例を示しています。

表 2. 一般的な機械の危険とその発生場所

機械のパワーとスピード

労働者は、機械が強力で非常に高速で動作することを理解しているかもしれませんが、ほとんどの労働者は、自分の力と比較して機械がどれほど強力であるかを考えるのをやめたり、機械がどれほど速いかを完全に理解していません. 機械の出力はさまざまですが、小型の機械でさえ、人間の何倍もの馬力を生み出します。 人間の腕をすばやく引き離す動作は、通常、1 馬力 (hp) 未満、場合によってはそれよりもはるかに少ない電力しか生成しません。 歩行型芝刈り機などの小型の 16 馬力の機械は、人を引き離す力よりも 20 倍から 40 倍大きな力で人を機械に引き込むことができます。 40 ～ 60 馬力の中型機​​械は、人間の数百倍のパワーを発揮します。

このパワーとスピードの組み合わせは、労働者に多くの潜在的に危険な状況をもたらします。 たとえば、トラクターの PTO スタブ シャフトは、トラクターと PTO 駆動の機械の間で動力を伝達します。 動力伝達は、機械からトラクターの PTO スタブにドライブ シャフトを接続することによって行われます。 PTO スタブとドライブ シャフトは、最大推奨速度で動作している場合、540 rpm (9 回/秒) または 1,000 rpm (16.7 回/秒) で回転します。 PTO に関連するほとんどの事故は、係合しているが保護されていない PTO のスタブまたはドライブラインに衣服が突然引っかかることから生じます。 1 秒という比較的速い反応 (つまり、作業者がシャフトから引き離そうとする) と、直径 76 mm のシャフトが半分の速度 (たとえば、270 rpm (540 の半分)) でしか動作しない場合でも、被害者の衣類はすでにシャフトの周りに 1.1 m 巻き付いている.PTO の動作が速くなったり、反応が遅くなったりすると、労働者がシャフトに巻き込まれるのを避ける機会がさらに少なくなる.

機械が推奨される PTO の最大速度で動作している場合、作物の材料は約 3.7 m/s で機械の吸気口または処理エリアに移動します。 作業員が機械に作物が入り始めるときに作物をつかんでいる場合、通常、機械に引き込まれる前に材料を解放するのに十分な速さで手放すことができません。 0.3 秒で、作業者は 1.1 m マシンに引き込まれます。 この状況は、農作物が機械の吸気口に詰まり、作業者が PTO を作動させた状態でプラグを抜こうとした場合に最もよく発生します。

機械の安全性

機械の安全性は、主に、オリジナルに付属していたガードとシールドを所定の位置に維持し、適切に維持することの問題です。 警告デカールは、ガードとシールドを所定の位置に保つためのリマインダーとして使用する必要があります。 メンテナンス、サービス、または調整のためにガードまたはシールドを取り外す必要がある場合は、修理が完了したらすぐに交換する必要があります。 安全な操作手順に従う必要があります。 たとえば、プラグを抜いたり機器を修理したりする前に、トラクターを停止し、PTO またはブロック油圧システムを解除する必要があります。 オペレーター マニュアルを読み、その安全指示に従う必要があります。 労働者は適切な訓練を受けなければなりません。

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第3版「労働安全衛生百科事典」より転載。

農業機械は、土壌を耕して作物の成長に適したものにし、種をまき、植物の成長を改善し、害虫や病気を防除するために農薬を散布し、成熟した作物を収穫して保管するように設計されています。 農業機械には非常に多くの種類がありますが、基本的にはギア、シャフト、チェーン、ベルト、ナイフ、シェーカーなどを組み合わせて、特定の作業を行うために組み立てられています。 これらの部品は通常、フレームに吊り下げられています。このフレームは固定されているか、多くの場合可動式で、フィールドを移動しながら目的の操作を実行するように設計されています。 農業機械の主要なグループは次のとおりです。 植栽機; 栽培機械; 飼料収穫機; 穀物、繊維、野菜、果物、ナッツの収穫機。 農薬散布機; 輸送および昇降機; 仕分け包装機。

耕うん機。 これらには、プラウ、耕耘機、サブソイラー、ハロー、ローラー、レベラー、グレーダーなどが含まれます。 それらは、土壌を回転させ、攪拌し、平らにし、圧縮して植え付けの準備をするように設計されています. 小型で小さな動力源しか必要としないもの (水田を耕すための XNUMX 人用の回転耕うん機の場合) もあれば、大型でかなりの動力源を必要とするもの (水田を耕すための回転耕うん機の場合) もあります。サブソイラー、ドリル、ハローを組み合わせたもの）。

植栽機。 これらには、プランター、ドリル、ブロードキャストシーダーなどが含まれ、ホッパーまたはビンから種子を取り、所定の深さと間隔で土壌に挿入するか、地面に均一に散布するように設計されています. プランターは単純な設計で XNUMX 列の播種メカニズムを備えている場合もあれば、非常に複雑な場合もあります (肥料、殺虫剤、除草剤を同時に追加するアタッチメントを備えた複数列のプランターの場合など)。

栽培機械。 これらには、ロータリー鍬、耕運機、除草機 (機械式および火炎式) などが含まれます。 それらは、土壌の水分を求めて植物と競合し、作物の収穫をより困難にする望ましくない雑草や草を根絶するために使用されます. また、土壌耕作を改善して、雨をより吸収しやすくします。

飼料収穫機。 これらには、芝刈り機、チョッパー、ベーラーなどが含まれ、粗飼料作物の茎を根から切断し、保管またはすぐに使用できるように準備するように設計されています. 機械の複雑さもさまざまです。単純な芝刈り機は単に作物を刈り取るだけですが、チョッパーは茎を根から切り離すだけでなく、植物全体を細かく切り刻んで車両に積み込みます。ワゴン。 植物の茎を押しつぶしたり折ったりするクリンパーは、飼料作物の野外乾燥プロセスを促進して腐敗を防ぐためによく使用されます。 ペレッティング マシンは、飼料作物をコンパクトな立方体に圧縮して、家畜に機械的に給餌するために使用されます。 ベーラーは、保管と取り扱いを容易にするために、飼料を正方形または円形のベールに圧縮するために使用されます。 手作業で取り扱うのに十分小さい (20 ～ 40 kg) 俵もあれば、機械的な取り扱いシステムが必要なほど大きい (400 ～ 500 kg) 俵もあります。

穀物および繊維収穫機。 これらには、リーパー、バインダー、コーンピッカー、コンバイン、脱穀機などが含まれます。 それらは、植物から熟した穀物または繊維を取り除き、保管場所に輸送するためにビンまたはバッグに入れるために使用されます. 穀物の収穫には、立っている穀物を切断するための刈り取り機またはバインダー、穀物を脱穀機または分離機に輸送するためのワゴンまたはトラック、および穀物を貯蔵エリアに輸送するための車両など、多くの機械の使用が含まれる場合があります。 他の場合では、これらの機能の多くは単一の機械、コンバインハーベスター (図 1) によって実行される場合があります。このコンバインハーベスターは、立っている穀物を切断し、茎から分離し、掃除し、畑を移動しながらビンに収集します。 . このような機械は、穀物を輸送車両に積み込むこともできます。 綿摘み機やとうもろこし摘み取り機などの一部の機械は、選択的に動作し、茎または茎から穀物または繊維の塊のみを除去する場合があります.

図 1. 密閉されたキャビンなしで小麦を収穫するためのコンバイン。

野菜収穫機. これらにはディガーとリフターが含まれ、作物を地面から掘り出して土壌から分離するか、植物を持ち上げたり引っ張ったりするように設計されています。 ポテトディガーは、例えば、選別、等級付け装置、ポリッシャ、バガー、およびエレベータを含むポテトコンバインの一部を形成することができる。 もう一方の極端な例としては、単純な二輪のブレード付き甜菜リフターがあり、その後に手労働者が続きます。

果物とナッツの収穫機。 これらの機械は、ベリー、フルーツ、ナッツの収穫に使用されます。 それらは、熟した果実を木から分離する、トラクターに取り付けられた振動するツリーシェイカーと同じくらい簡単かもしれません. あるいは、果物を収穫し、落下する果物をキャッチし、貯蔵容器に入れ、後で輸送車両に移すのと同じくらい複雑かもしれません.

輸送および昇降機。 これらはまた、サイズと複雑さがかなり異なります。たとえば、車輪付きのプラットフォームのみを含む単純なワゴンから、自動積載およびスタッキング輸送ユニットにまで及びます。 傾斜チェーン、フライト、ベルト コンベヤ、またはその他の機械的処理装置を使用して、かさばる材料 (干し草、わら、とうもろこしなど) を荷馬車から倉庫に移動したり、建物内のある場所から別の場所に移動したりします。 スクリューコンベアは、粒状物や穀物をあるレベルから別のレベルに移動するために使用され、送風機または空気式コンベアは、軽量の材料を水平または垂直に移動するために使用されます。

農薬散布機。 これらは、肥料を散布して植物の成長を促進したり、除草剤や殺虫剤を散布して雑草や害虫を防除したりするために使用されます。 化学薬品は液体、粉末、粒状のいずれでもよく、アプリケータはノズルからの圧力または遠心力によってそれらを分配します。 アプリケーターは、携帯用または車載用です。 化学用途での航空機の使用は急速に増加しています。

仕分け包装機。 これらの機械は通常固定されています。 それらは、一連のふるいに穀物を通すだけで穀物を等級分けしてきれいにするファニングミルのように単純なものから、等級分けしてきれいにするだけでなく、例えば、異なる種類の穀物を分離するシードミルのように複雑なものもあります。種子。 包装機械は、通常、洗練された等級付けシステムの一部を形成します。 それらは主に果物や野菜に使用され、農産物を紙で包んだり、袋に入れたり、プラスチック容器に入れたりします.

発電所。 電気モーターは、主電源の近くに恒久的に配置された固定機器を駆動するために使用できます。 ただし、多くの農業機械は移動式で、遠隔地で操作する必要があるため、通常、一体型ガソリン エンジンまたはトラクターなどの別のエンジンによって動力が供給されます。 トラクターからの動力は、ベルト、チェーン、ギア、またはシャフトドライブを介して機械に伝達されます。 ほとんどのトラクターには、この目的のために特別に設計されたパワーテイクオフカップリングが取り付けられています。

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米はアジアの人々の主食です。 それはパン作りの小麦粉として調理または挽いて準備され、世界の残りの人口を養うのに役立ちます. 消費者の好みに合わせて、さまざまな種類のお米が作られています。 稲作は、水が豊富な湿地や低地、または自然降雨が十分な量の水を提供する高原や丘陵地帯で行われます。

栽培工程

米は、国の技術開発と生産性の必要性に応じて、手で栽培するか、部分的または完全な機械化を行うことができます。 どのような操作を行う場合でも、次の段階的なプロセスが必要です。

1. 耕す. XNUMX段階に分けて耕し、塊を取り除き、土をできるだけ柔らかく泥状にします。 機械装置の使用が増えていますが、通常は水牛、牛、または牛が鋤を引きます。
2. 除草 5日間の灌漑と5日間の乾燥をXNUMX回繰り返します。 各サイクルの終わりに、重い木製の道具で地面をたたき、若い雑草を殺し、自然の肥料として使用できるようにします。
3. 苗の準備. 種子は、健康な種子が沈むように適切な濃度の塩が加えられた、水で満たされた大きな瓶に浸されます。 これらの健康な種子をよく洗い、一晩水に浸し、厚い布または袋に包んで2晩発芽させ、準備された場所に播種し、約30日間成長させます.
4. 移植. 苗木を 3 ～ 5 束にして、列をなして泥の中に入れ、10 日間かけて成長させます。 合計で約 45 日後、植物は完全に成長し、種をまき始めます。
5. 収穫. 植物が生後約 100 日になると、通常は手で刈り取られます (図 1 を参照)。 鎌または同様のツールを使用して、軸受の粒子を切り落とします。
6. 乾燥 水分含有量が15％以下になるように、太陽の下で屋外で行われます。
7. 脱穀 穀粒をその殻または穎とともに茎から分離します。 伝統的に、水牛または牛は、脱穀櫛を茎の上でゆっくりと引きずり、穀物を押し出すために使用されます. 多くの場所では、このために地元で作られた機械を使用しています。
8. Storage. 穀物や干し草は納屋やサイロに保管されます。

図 1. 1992 年、中国での手による稲の収穫

レノア・マンダーソン

危険

一般的および特定の危険は次のとおりです。

• 貧弱な住居、低い衛生基準、不十分な栄養、および常に純粋であるとは限らない大量の水を飲む必要性は、一般的な衰弱と疲労、可能性のある日射病、腸のトラブル、および下痢につながります.

• 農業機械による負傷のほとんどは、作業員が機械に慣れていないときに発生します。 筋肉、骨、関節は、動的負荷と静的負荷の両方で集中的に使用され、肉体的な疲労を引き起こし、作業能力の低下や外傷や事故の増加につながります. 毎年、子供や若者、移民労働者が農場での怪我で亡くなっています。

• 肥料、強力な除草剤、殺虫剤、およびその他の広く使用されている物質などの化学薬品は、労働者と彼らが消費する動物または植物の食物 (例: 魚、カニ、水生植物、キノコ、薬草、野ネズミ) の両方に対する危険を増大させます。または汚染された水でさえ）。

• 栄養障害（例、タンパク質欠乏、毒素）、アルコール依存症、大量の喫煙やその他の中毒性のある習慣。

• 最も一般的な職業病は皮膚病です。 これらには次のものが含まれます。 とげのある植物による擦り傷や皮膚の損傷; 悪い姿勢やハンドツールの使用によって引き起こされる手のひら、手、膝、肘のたこ; 表皮糸状菌による皮膚真菌感染症（白癬）および モニリア （カンジダ）、二次感作、赤み、水ぶくれを合併することがあり、しばしば ブドウ球菌 バクテリア; 時々起因する足の水疱性皮膚炎（小さな水ぶくれ） Rhizopus parasiticus; 皮膚への侵入によって一般的に引き起こされるかゆみ アンシロストマ (鉤虫); ヒト以外の宿主からの吸血を含む水との接触によって直接的または間接的に引き起こされる住血吸虫皮膚炎。 虫刺されによる発赤、水疱、浮腫。

• 有機および無機の粉塵および合成化学物質による呼吸器疾患が一般的です。 一部の国では、空気中のグラム陰性菌のエンドトキシン レベルが高くなっています。 高硝酸塩土壌のサイレージガス中毒も健康上の問題です。

• 暑さ、大雨、湿度、強風、暴風雨、落雷などの気候要因は、労働者と牛の両方を襲います。

• 発展途上国では、経済的問題、不安感、社会的地位の欠如、教育機会の欠如、見通しの欠如、予期せぬ災害のリスクなどの心理的ストレス要因が特に一般的です。

安全衛生対策

機械化を進めることで、労働条件を改善し、健康被害を軽減する必要があります。 作業と作業機器を整理するための人間工学的介入、および適切な作業方法を確保するための身体とその動きの体系的なトレーニングが不可欠です。

応急処置指導の導入、治療施設の提供、健康増進キャンペーン、労働者の医学的監視など、必要な医療予防方法を厳格に適用する必要があります。

住居、衛生基準、アクセス可能な飲料水、栄養環境衛生、および経済的安定性の改善は、水田労働者の生活の質にとって不可欠です。

該当する国際労働機関 (ILO) の条約と勧告に従う必要があります。 これらには以下が含まれます：

• 1921 年の最低年齢（農業）条約（第 10 号）は、14 歳未満の子供は、学校が開校している間、公的または私的な農業事業、またはその支部で雇用または労働してはならないことを規定しています。

• 1921 年の児童および若者の夜間労働 (農業) 勧告 (第 14 号) は、各加盟国が 14 歳未満の児童の夜間の農業作業への雇用を規制し、連続 10 時間以上の労働時間を確保することを要求しています。それらを休ませます。 14 歳から 18 歳までの若者の場合、休憩時間は連続 9 時間以上でなければなりません。

• 1958 年のプランテーション条約 (第 110 号) は、採用されたすべての労働者が医学的に検査されることを規定しています。 この条約は明らかに、あらゆる年齢の労働者にとって非常に重要です。

• 1967 年の最大重量条約 (第 127 号) では、すべての日常的および反復的な手作業の作業について、作業者の 90% が処理できる最適な負荷が特定されています。

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