農業的起源使人類從狩獵採集(hunter-gatherer)生活方式過渡到定居生活方式。農業的古代文明在世界多個地區發生,其表現形式為人類在不同地區獨立馴化特有的動、植物品種,大量飼養和栽培優良品種,並積累了一定的養殖、耕種、灌溉、 食物保存和加工等技術。

到了近代和現代,農業的發展主要體現在擴大生產規模、引進新品種、採用新技術以提高農業生產力。

相比羅馬時期(Roman Period),中世紀(Middle Ages)歐洲人更注重農業的自給自足。農業人口在封建制度下組織成由一位莊園主管理的大型莊園,這些莊園通常佔地數百英畝甚至更大,並附設一座羅馬天主教教堂和牧師。【1】

隨著阿拉伯農業革命(Arab Agricultural Revolution)成果的傳播,歐洲農業取得了許多新的技術,並引入了新的栽培物種,包括糖料作物(sugar)、稻米(rice)、棉花(cotton)和果樹(如橙子(orange))。【2】

1492年之後,哥倫布交換(Columbian exchange,哥倫布發現美洲後,舊大陸與新大陸之間進行的大量農業產品交換)帶來了新大陸的農作物,如玉米(maize)、馬鈴薯(potato)、番茄(tomato)、紅薯(sweet potato)和木薯(manioc),並將舊大陸的作物,如小麥(wheat)、大麥(barley)、稻米(rice)和蕪菁(turnip),以及牲畜(包括馬(horse)、牛(cattle)、綿羊(sheep)和山羊(goat))帶到美洲。【3】

自17世紀英國農業革命後,灌溉、輪作、化肥技術迅速發展,同時世界人口開始快速增長。而自20世紀以來,發達國家逐漸以機械自動化設備取代農業中的人力勞動,並利用合成肥料、殺蟲劑和選擇育種協助農業生產,使產量大幅提高。德國化學家弗里茨·哈伯(Fritz Haber)提出的哈伯法(Haber process, 又稱 Haber–Bosch process)可大量生產硝酸銨(ammonium nitrate),其作為一種重要的肥料,極大提高了農業產量,促進20世紀人口的迅速增長。【4,5】

不過,現代農業也引發或面臨許多生態環境、政治、經濟相關問題,包括水污染、生物燃料、轉基因生物、關稅、農業補貼等,這些問題促使人們開始關注有機農業。【6,7】北美不可持續的耕作方式導致了1930年代的塵暴(Dust Bowl)。【8】

縱觀農業文明,農業經歷了三次主要的農業革命。

1、新石器時代革命

新石器時代革命(Neolithic Revolution),或稱為第一次農業革命(First Agricultural Revolution),是許多人類文化在新石器時代進行的大規模轉變,由狩獵和採集(hunting and gathering)的生活方式轉變為農業和定居(settlement)的生活方式,使得人口得以大幅度增加。【9】這些定居的社區讓人類有機會觀察植物並用植物做實驗,了解植物的生長和發育規律。【10】這些新的知識使人類對植物實施馴化(選擇)從而成為作物。【10,11】

考古數據顯示,各種類型的植物和動物的馴化是在全球各個不同的地點獨立進行的,始於距今11,700年的全新世(Holocene)地質時代(geological epoch)。【12】這是世界上第一次在農業上有歷史證據可以證實的革命。新石器時代革命大幅度縮小了可獲得的食物多樣性,導致人類營養品質相比以前的採集方式有所下降,【13,14,15】但因為食物生產變得更加高效,使得人類可以投入更多的精力在其他活動上,因此它「最終對現代文明的興起是必要的,因為它為後來的工業化過程和持續的經濟增長打下了基礎。」【16】

新石器時代革命涉及的層面遠遠超過採用一套有限的食物生產技術。後來的幾千年裡,它將以前主導人類史前歷史的小型且流動的狩獵採集者(hunter-gatherers)群體轉變為村莊和城鎮的定居(sedentary,非遊牧,non-nomadic)社會。這些社會通過專業的食物作物種植,大幅度修改了他們的自然環境,如灌溉和砍伐樹木等活動,使得能夠生產出剩餘食物。在這個時代普遍見到的其他發展包括動物的馴化、陶器、磨光的石器、和矩形房屋。在許多區域,史前社會採用農業導致了人口快速增長的情況,這一現象被稱為新石器時代人口轉型(Neolithic demographic transition)。

這些發展,有時被稱為新石器時代的套件(Neolithic package),為集中行政和政治結構、階級思想、去個人化的知識系統(例如寫作)、人口密集的定居點、專業化和勞動分工(division of labour)、更多的貿易、非便攜式藝術和建築以及更大的財產所有權提供了基礎。最早知道的文明在南美索不達米亞(southern Mesopotamia)的蘇美爾(Sumer)發展出來(約6500年前);其出現也預示了青銅時代(Bronze Age)的開始。【17】

上述新石器時代特徵與農業開始的關係,它們出現的順序,以及在各個新石器時代遺址中彼此的實證關係,仍然是學術討論的主題,並且因地而異,而不是社會演進的普遍法則的結果。【18,19】黎凡特(Levant)地區大約從公元前10,000年左右開始出現新石器時代革命的最早發展,然後是更寬廣的肥沃月牙地帶(Fertile Crescent),如美索不達米亞(Mesopotamia)和安那托利亞(Anatolia)。

2、英國農業革命

英國農業革命(British Agricultural Revolution),或稱為第二次農業革命(Second Agricultural Revolution),是從17世紀中葉到19世紀晚期,由於勞力和土地生產力的增加,使英國的農業生產出現了前所未有的增長。1770年之前的一百年期間,農業產出的增長速度超過了人口的增長,此後,生產力一直處於世界最高水平。這種食物供應的增加有助於英格蘭和威爾士的人口快速增長,從1700年的550萬人增加到1801年的超過900萬人, 在19世紀期間人口增加到超過3500萬人,導致國內農業生產逐漸讓位於食物進口。【20】 以1700年為基準年(=100),英國每位農業工人的農業產出從1500年的約50穩步增加到1550年的約65,1600年的90,到1650年超過100,到1750年超過150,並在1850年迅速增加到超過250。【21】 農業生產力的提高導致了農業勞動力需求的下降,為工業化(industrialization)所依賴的城市勞動力提供人力資源:因此,農業革命被認為是工業革命(Industrial Revolution)出現的原因。

然而,歷史學家們仍在爭論這種「革命」究竟何時發生以及它包含了什麼。英國歷史學家戈登·埃德蒙·明蓋(Gordon Edmund Mingay)認為這不是一個單一的事件,而是有「一系列的農業革命,一個在1650年前的兩個世紀,另一個強調1650年後的一個世紀,第三個是1750-1780年期間,第四個是19世紀中的幾十年」。【22】 這導致更多近代的歷史學家認為,任何關於「農業革命」的一般性陳述都很難維持。【23,24】

農業方法的一個重要變化是在作物輪作中引入了蘿蔔(turnip)和苜蓿(clover),取代了休耕(fallow)。蘿蔔可以在冬天種植,並且根深,使它們能夠吸收淺根作物無法獲取的礦物質。苜蓿能將大氣中的氮(nitrogen)固定成一種肥料的形式。這使得貧瘠土壤的密集耕作方式成為可能,並提供飼料來維持增加的家畜數量,家畜的糞便進一步增加了土壤的肥沃性。

3、綠色革命

綠色革命(Green Revolution),也被稱為第三次農業革命(Third Agricultural Revolution),是一段通過技術轉讓(technology transfer)、推廣和使用,大幅增加作物產量和農業生產的時期。【25,26】 這些農業的變化始於第二次世界大戰後的發達國家,並在1980年代末期前傳播至全球。【27】 在1960年代晚期,農民開始結合新的技術,如高產量的穀物種類,特別是矮小麥(dwarf wheat)和稻米(rice),以及廣泛使用化學肥料(為了產出高產量,新品種需要遠比傳統品種更多的肥料【28】)、農藥和控制灌溉。

農業也經歷了新的耕作方法的採用,包括機械化。這些變化通常作為一個用於替換傳統農業技術的實踐套件來實施。【29】 這些更昂貴的技術往往與貸款一起提供,這些貸款的給予條件是由採用這些技術的開發中國家進行政策變革,例如將原本由國營的肥料製造和營銷私有化。【28】

福特基金會(Ford Foundation)和洛克菲勒基金會(Rockefeller Foundation)都在墨西哥農業的初期發展中扮演了重要角色。【30,31】 其中一位關鍵領導者是美國農業科學家諾曼·博萊格(Norman Borlaug),被稱為「綠色革命之父」,他在1970年獲得了諾貝爾和平獎。他被認為救了超過十億人免於饑荒。【32】 另一位重要的科學人物是中國農業科學家袁隆平(Yuan Longping),他對雜交稻品種的研究被認為至少也救了同樣多的生命。【33】 基本的方法是開發高產量的穀物品種,擴大灌溉基礎設施,現代化管理技術,向農民分發雜交種子(hybridized seeds),合成肥料和農藥。當作物開始通過選擇性育種(selective breeding)達到可能的最大產量改進時,科學家們開發了基因修改(genetic modification)技術,以持續向這個方向努力。【34,35】

研究顯示,綠色革命有助於廣泛減少貧困,為數百萬人解除了飢餓,提高了收入,減少了溫室氣體排放,減少了農業土地使用,並有助於降低嬰兒死亡率。【36,37,38,39,40】

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