完整的农业史：从狩猎采集者到现代农业

自约 1.2 万年前首次种植农作物以来，农业经历了非凡的演变。每个时代都带来了新的创新，使农民能够为不断增长的人口生产更多的粮食。

这篇扩展文章更深入地探讨了农业的全部历史。我们将探讨农业从分散的绿洲家园发展到今天供应数十亿人口的机械化农业企业的关键转变和发展。

农业的起源
古代文明中的农业
中世纪农业
1500-1700 年现代早期的农业
工业时代的农业
新兴农业技术
20 世纪的现代农业
展望未来

农业的起源

从狩猎和采集到农耕是一条循序渐进的道路，历经数千年。通过了解农业的起源过程和原因，我们可以深入了解人类最具影响力的创新之一。

农业催化剂

大约 1 万年前，有几个因素为向农业过渡创造了条件：

• 上一个冰河时代结束时的气候变化带来了温暖的天气，使新的植物物种在新月沃土等地区繁衍生息。
• 人口增长意味着狩猎采集者耗尽了当地的食物来源，迫使部落频繁搬迁。一些人开始在资源丰富的地区定居。
• 黎凡特地区盛产小麦和大麦等野生谷物，吸引了动物，最终也吸引了争相采摘的人们。
• 居住在绿洲等采集地周围的居民点促进了贸易和稳定，推动了植物种植以避免枯竭。

这些条件促使新月沃土上的部落从随意撒播种子转变为有意识地种植受青睐的谷物和豆类。

早期耕作方式

考古学和古代工具提供了有关早期耕作方法的线索：

• 人们用石头、骨头和木头制成锄头，用来打碎土壤，为种子建造种植土丘。
• 利用挖掘棒打洞，种植南瓜和块茎等种子。
• 野生祖先的种子被有选择性地种植，以获得更多有益的性状，如更大的颗粒和更高的产量。
• 在尼罗河沿岸的埃及等较干旱地区，每年的洪水都会更新土壤中的肥料。
• 山羊、绵羊和猪等牲畜被圈养起来，为农作物提供肥料，提高土壤肥力。

这些新兴的农耕技术逐渐取代了某些地区广泛的狩猎和采集生活方式，因为人们新发现了就近生产丰富食物的能力。

早期农业的传播

• 利凡特 - 大约在公元前 9500 年，小麦、大麦、豌豆、扁豆和山羊开始被驯化。出现了像杰里科这样的永久定居点。
• 安第斯山脉 - 南瓜、马铃薯和藜麦是早期的农作物。公元前 3500 年，美洲驼和羊驼被驯化。梯田扩大了耕种的小块土地。
• 中美洲 - 公元前 6000 年，人们已经开始种植玉米、豆类、南瓜和火鸡。沼泽地可以种植农作物。
• 撒哈拉以南非洲 - 公元前 3000 年，农业开始独立发展，出现了高粱和山芋等作物。铁制工具帮助开垦了农田。
• 亚洲 - 公元前 7500 年，中国就开始种植水稻和小米。巴布亚新几内亚种植香蕉、山药和芋头。
• 欧洲 - 公元前 5500 年左右，小麦和牲畜与犁一起从近东传入。随后，燕麦、黑麦和豆类相继出现。

到公元前 3000 年，这种全球传播几乎将各地的狩猎采集生活方式转变为定居的农业社区，种植专门的、适应当地的作物，饲养驯化的动物。

古代文明中的农业

早期农业产生的粮食盈余使得城市、专门行业和复杂的文化在全球范围内兴起。在这一时期，农业在工具和技术方面都取得了进步。

古代美索不达米亚

底格里斯河和幼发拉底河之间的这一地区，由于水源充足，加上季节性洪水留下的淤泥，孕育了农业。农民们种植多种多样的作物：

• 谷物 - 小麦、大麦、小麦
• 豆类 - 小扁豆、鹰嘴豆、豆子、豌豆
• 水果 - 枣、葡萄、橄榄、无花果、石榴
• 蔬菜 - 韭菜、大蒜、洋葱、萝卜、黄瓜

牲畜包括绵羊、牛和山羊。骡子和牛拉犁。主要农具和技术包括

• 收割谷物的青铜镰刀
• 将河水输送到田间的灌溉渠
• 施肥提高土壤肥力
• 休耕，让田地暂时不种植作物，以恢复养分

公元前 4000 年，他们的粮食盈余孕育了世界上第一批城市，如乌鲁克，也孕育了用于追踪农作物储存和转移的复杂文字。美索不达米亚的官僚社会发展了土地所有权和农场税收。

古埃及

埃及的农业依赖于尼罗河的季节性洪水，它沉积了营养丰富的淤泥，是农作物生长的理想场所。

• 种植小麦、大麦和亚麻，用于生产面包、啤酒和亚麻布
• 纸莎草在沼泽地大量繁殖，提供了书写材料
• 种植了葡萄、无花果和椰枣，还有卷心菜、洋葱和黄瓜

在尼罗河沿岸盆地，农民们从事洪水衰退农业：

• 洪水退去后，种子被直接播撒在潮湿的土壤中
• 牛或驴拉着木犁耕地
• 谷物用弯镰收割，然后脱粒，与茎秆分离

埃及农民按收获的粮食份额纳税。灌溉运河和水坝的修建有助于控制洪水和扩大尼罗河沿岸的农田。

古印度

印度的气候有利于种植至今仍被人们依赖的主要作物：

• 多雨南方的水稻
• 北部干旱地区的小麦和大麦
• 棉花、芝麻和甘蔗
• 小扁豆、克和豌豆提供蛋白质

古印度农业的主要方面包括

• 牛拉犁装有铁犁尖，可犁碎厚土
• 在丘陵地区进行梯田耕作，开辟可耕地
• 利用水库和衬砌运河进行灌溉
• 固氮豆科植物与谷物轮作

季节性季风雨使得防洪变得至关重要。寺庙水坝有助于管理灌溉用水。据记载，公元前 100 年，大豆、橘子和桃子沿着丝绸之路从中国运来。

古代中国

中国的两大河流--北方的黄河和南方的长江--是中国古代农业的摇篮：

• 北方作物--小米、小麦、大麦、大豆
• 南方作物--水稻、茶叶、桑树
• 广泛种植的作物--卷心菜、甜瓜、洋葱、豌豆

主要创新包括

• 牛拉着铁犁，犁上装有两把刀片，可以切割厚土
• 使用专用工具进行小麦、水稻、大豆和甘蔗等作物的行间种植
• 播种机能够高效、均匀地播种种子

中国还进行了大规模的水产养殖和蚕桑种植。根据学者和官员的详细记录，农业技术不断改进。

古代美洲

南北美洲的土著社会驯化了当地重要的作物：

• 中美洲 - 玉米、豆类、南瓜、西红柿、红薯、鳄梨、巧克力
• 安第斯山脉 - 土豆、藜麦、辣椒、花生、棉花
• 北美 - 向日葵、蓝莓、小红莓、山核桃

主要创新包括

• Chinampas - 在墨西哥中部浅湖中建造的人工农业岛屿
• 梯田--印加人为扩大耕地面积而修建的山地梯田
• 肥料 - 开采鸟粪矿藏并将其撒在田地里
• 羊驼和美洲驼提供运输和纤维

玉米成为美洲大部分地区的主要作物。灌溉、chinampas 和梯田使农业在艰难的地形中得以发展。

中世纪农业

欧洲的农业随着罗马帝国的衰落而倒退，但到了 10 世纪，随着新工具和新技术的出现，农业开始得到改善。

自给自足的庄园

在中世纪的大部分时间里，农村生活和农业都以庄园为中心。领主们拥有大庄园，但将土地分割成不同的部分：

• 领主的封地，为他的利益而耕种
• 农民为家人耕种的畦田

这种制度将农奴和农民与土地捆绑在一起，从而提供了稳定性。水力磨坊等技术帮助碾磨谷物。但生产率仍然很低。

露天场地系统

中世纪晚期，许多地区的农业开始向开放式田地系统发展：

• 农民家庭被分配到面积较大的地块，分布在两到三块大公田中。
• 这些田地轮流耕种，每年有一块休耕，以补充氮素。
• 牲畜在休耕地和收割后的残茬上吃草。它们的粪便肥沃了土壤。

这一系统通过更好地分配农田和资源提高了效率。农业工具也得到了改进。

改进农具

公元 1000 年后，几项创新推动了中世纪农业的发展：

• 带有不对称模板的重型轮犁，可翻转厚土或贫瘠的土壤
• 马的项圈可以让马而不是速度较慢的牛来拉犁和设备
• 三田轮作，交替种植小麦或黑麦、低价值谷物和休耕地
• 水车和风车减少了加工谷物等农作物的劳动力

这些进步为粮食增产和人口增长奠定了基础。

1500-1700 年现代早期的农业

殖民地时代，随着探险家们发现新植物并在各大洲之间转移物种，农作物的种类急剧增加。

从哥伦布交流开始传播的作物

从美洲归来的探险家将几种营养丰富的作物重新引入世界其他地方：

• 玉米、土豆和西红柿从美洲传到欧洲
• 从旧大陆到美洲的小麦、甘蔗和咖啡
• 花生、菠萝和烟草从南美到亚洲，再从亚洲到南美
• 葡萄、柑橘类水果和杏仁扩展到新的地区

植物和农耕知识在不同文明间的传播改变了全球各地的饮食习惯和农业实践。

经济作物种植园

欧洲殖民主义带来了大型种植园，种植糖、棉花、烟草和靛蓝等作物，出口回欧洲：

• 加勒比地区 - 使用奴隶劳动种植甘蔗和烟草
• 美国南部--大片种植园种植棉花和烟草
• 巴西 - 种植甘蔗用于出口，以制造糖和朗姆酒
• 亚洲 - 胡椒、丁香、肉豆蔻和茶叶等香料

这些经济作物提供了高额利润，但却通过奴隶制、不平等和殖民主义造成了重大的社会影响。种植园系统通过重复种植使土壤变得紧张。

家庭手工业农业

与大型种植园形成鲜明对比的是家庭手工业农业，农民利用自己的小块土地种植亚麻、羊毛和丝绸等作物：

• 家庭生产服装所需的材料和社会需求的物品
• 货物通常由旅行商人购买，然后在城市转售
• 所需的外部劳动力有限，大部分密集型工作由家庭承担

这种补充收入可以在农作物生长季节之间为农民提供支持。在这一系统中，妇女通常管理家禽、花园和养蚕，以获得额外收入。

工业时代的农业

工业革命推动了农业技术、作物选择和农场结构的广泛变革，大大提高了粮食产量。

农业革命

在英国，农业在 1700 年至 1900 年间经历了一场农业革命：

• 圈地将农民的小块土地合并为富裕地主拥有的大型商业农场
• 1701 年，杰斯罗-塔尔发明了耧车，可以高效地直行播种
• 选择性育种提高了作物和牛羊等牲畜的产量
• 诺福克四季轮作系统通过交替种植不同作物来保持土壤肥力

这些措施提高了生产率，但却把贫穷的佃农和工人从土地上赶进了城市。

机械化的到来

新机器的出现减少了耕作所需的劳动力：

• 机械播种机能以更少的劳动力更均匀地播撒种子
• 收割小麦和干草等谷物的马拉收割机和捆扎机
• 脱粒机可快速将谷物从茎秆中分离出来
• 19 世纪中叶，蒸汽拖拉机开始拉动更重的机具

赛勒斯-麦考密克于 1834 年为机械收割机申请了专利，后来成立了国际收割机公司，并在 1910 年后推动了拖拉机的广泛应用。

政府促进农业发展

工业化国家在农业科学和教育方面投入巨资：

• 加州大学、密歇根州立大学和德克萨斯农工大学等赠地学院注重实用农业、工程和军事训练
• 政府机构就土壤管理、灌溉和牲畜饲养等主题提供科学专业知识
• 补贴、贷款和赠款提供资金，帮助农民实现机械化和采用新方法
• 农村电气化等基础设施为设备提供了电力，并通过铁路和公路实现了运输连接

这些努力通过技术和科学的作物栽培提高了产量。

表 1.推动农业革命的创新

20 世纪的现代农业

机械化等技术以及科学的动植物育种推动了 20 世纪农业生产率的大幅提高。

绿色革命

这种模式始于 20 世纪 40 年代，当时人们集中精力提高产量，以解决发展中国家的饥饿问题：

• 高产品种 - 小麦、水稻和玉米等作物经过选择性培育，以提高粮食产量。
• 肥料 - 人们利用哈伯-博施工艺大量生产合成氮肥，以刺激植物生长。
• 灌溉 - 水坝、运河和管井为增加耕地提供了水源。
• 农药 - 杀虫剂减少了害虫对作物造成的损失，但造成了环境问题。
• 机械 - 拖拉机和联合收割机的广泛使用取代了畜力和人力。

这套技术在亚洲和拉丁美洲取得了显著成效，避免了饥荒，提高了粮食产量。批评者指出，它对环境造成了严重影响，并丧失了作物多样性。

工厂化畜牧生产

在对廉价肉类需求的推动下，集中饲养场（CAFOs）从 20 世纪 50 年代开始兴起：

• 动物被密集地圈养在室内设施中，选择更大规模的生产，而不是使用牧场
• 向动物运送饲料，而不是让它们吃草
• 育种注重更快的增长而非动物健康
• 废物池集中了未经处理的动物粪便

这种工业化方式提供了大部分肉类，但也引发了对道德、健康、过度使用抗生素和污染的担忧。

植物育种的进步

科学不断改进作物遗传学，从简单地选择理想的植物转向分子水平的直接操作：

• 杂交育种 通过杂交不同的亲本品种，产生高性能的后代
• 突变育种 利用辐射或化学物质诱导随机突变，创造新的性状
• 基因工程 直接插入特定基因，赋予抗虫害等目标属性

这些方法提供了可能不自然存在的作物性状。支持者吹嘘产量更高，但批评者则认为要谨慎对待对健康和生态系统的长期影响。

表 2.现代农业的标志

新兴农业技术

强大的新技术不断涌现，为未来的农业带来了希望和风险。

精准农业

精准农业 利用数据收集传感器、无人机和卫星图像来优化农场的投入：

• GPS 设备在没有驾驶员的情况下操纵自动拖拉机和机械
• 土壤水分传感器和航空成像显示哪些作物需要更多养分或水分
• 机器人稀植机能精确地在早期移除多余的植株
• 可变速率技术可根据需要在田间定制不同的肥料、水或杀虫剂施用量

支持者认为，这些技术能提供更多食物，减少资源浪费。批评者则认为，这强化了对化学品的依赖，并使劳动力边缘化。

受控环境农业

室内垂直耕作和温室可以更好地控制生长条件：

• 水培法无需土壤，直接向植物根部提供养分
• 可以调节 LED 灯光，使其有利于植物生长，而无需阳光照射
• 可控环境使全年生产不受气候影响
• 自动堆垛和处理系统实现了非常高密度的垂直农场

支持者认为这对城市地区和抵御气候变化有好处。其他人则对高能源需求提出质疑。

细胞农业

细胞农业旨在利用细胞培养物生产肉类和牛奶等农产品，而不是饲养动物：

• 从牲畜身上采集细胞样本
• 细胞在生物反应器中培养和滋养生长
• 该工艺复制了肉类和奶制品，无需屠宰或养殖

支持者认为它更符合道德规范，也更可持续。批评者则反驳说，这种技术仍然是投机性的，而且需要大量能源。

基因编辑

CRISPR 等新的基因编辑方法提供了更精确地改变动植物基因的途径：

• 可以在不引入外部 DNA 的情况下沉默或插入特定基因
• 增强植物天然免疫能力，提高抗病能力
• 基因编辑可去除作物中的过敏原或毒素

这种不断扩展的技术前景广阔，但需要对基因组和生态系统的永久性变化进行谨慎监督。

区块链技术

区块链 提供了一种追踪农产品真实性和来源的方法：

• 在生产、加工和配送的每个环节输入数据
• 记录分布在共享分类账数据库中，极难伪造
• 消费者可以通过扫描商品来验证有关有机、公平贸易、非转基因等声明的出处。

支持者认为区块链带来了彻底的透明度。数据隐私和排斥小农等问题需要解决。

机器人农场工人

机器人 在传统上需要人力的农场里，他们承担了更多的工作：

• 配备视觉系统的机器人采摘机能识别并有选择性地采摘成熟的农产品
• 无人驾驶拖拉机 可以精确播种、施肥和除草
• 机器人手臂模仿人类的灵巧动作，处理精致食品

支持者设想通过扩大自动化来缓解农场劳动力短缺问题。批评者则认为，这将强化工厂化规模经营。

遥感

公共和商业卫星监测环境条件和作物生长情况：

• 传感器评估湿度水平、植物覆盖率和生长变化情况
• 图像有助于确定灌溉需求或虫害情况
• 数据图层可绘制土壤类型、地形和其他有意义的图案

遥感支持更广泛地采用精准农业。需要解决隐私问题和成本问题。

人工智能

人工智能系统正在帮助农民应对多变性和不可预测性：

• 马钦电子学习算法 根据农场数据进行训练，以检测作物胁迫并预测结果
• 计算机视觉识别需要清除的杂草、害虫和病虫害植物
• 聊天机器人为投入和实践提供定制建议
• 语音命令界面可实现机器的免提操作和监控

人工智能有望为农场的数据驱动决策提供支持。但需要解决数据和算法中的偏见问题。

展望未来

据估计，到 2050 年，全球人口将达到 100 亿，农业要可持续地提供足够的负担得起的营养食品，面临着巨大的挑战：

• 气候变化气候变化：气温升高、恶劣天气事件和降雨模式的变化有可能破坏生产
• 环境影响如土壤侵蚀、蓄水层下沉和化肥径流等，使重要资源退化
• 改变饮食习惯意味着对肉类和奶制品等资源密集型食品的需求增加
• 生物燃料目标 2：提出粮食作物与燃料作物之间的权衡问题
• 土地转换森林砍伐：侵蚀生物多样性和自然碳汇
• 食物浪费浪费：浪费整个供应链的投资资源

要应对这些复杂而又相互关联的挑战，需要各部门、社区和国家通力合作。更明智的政策、以科学为基础的最佳实践和新兴技术都可以在农业转型过程中发挥作用，使农业成为可再生的、气候友好型的，并为所有人提供营养。

农业发展的悠久历史表明，人类有能力通过智慧和全球合作迎接未来。但是，要想为这个相互关联的世界量身定制解决方案，解决 100 亿人的温饱问题，还需要不同学科的智慧和双手的共同努力。

一万年来，农业使我们的物种得以繁衍，社会得以繁荣。在这漫长的历史长河中，人类的智慧驯化了植物和动物，开发了专门的工具，设计了高产品种和耕作制度。

农业技术一直致力于用更少的资源和劳动力种植更多的粮食。今天的创新延续了这一进步，但也提出了新的问题。小型农场是会继续扩散，还是会合并成更大规模的工业化运营？人类能否实现可持续、气候友好型农业，为地球上的每个人提供食物？未来仍是未知数。

随着全球人口向 100 亿迈进，农业发展的悠久历史给农民带来了希望，使他们能够适应和迎接未来的挑战。过去的农业革命已经证明，人类的发明与负责任的政策相结合，可以制定出既能养活更多人口，又能长期保护自然资源的解决方案。下一次农业革命从现在开始。