Nông nghiệp

Nông nghiệp là ngành sản xuất vật chất cơ bản của xã hội, sử dụng đất đai để trồng trọt và chăn nuôi, khai thác cây trồng và vật nuôi làm tư liệu và nguyên liệu lao động chủ yếu để tạo ra lương thực, thực phẩm và một số nguyên liệu cho công nghiệp. Nông nghiệp là một ngành sản xuất lớn, bao gồm nhiều chuyên ngành: trồng trọt, chăn nuôi, sơ chế nông sản; theo nghĩa rộng, còn bao gồm cả lâm nghiệp, thủy sản.

Nông nghiệp là một ngành kinh tế quan trọng trong nền kinh tế của nhiều nước, đặc biệt là trong các thế kỷ trước đây khi công nghiệp chưa phát triển.

Trong nông nghiệp cũng có hai loại chính, việc xác định sản xuất nông nghiệp thuộc dạng nào cũng rất quan trọng:

• Nông nghiệp thuần nông hay nông nghiệp sinh nhai là lĩnh vực sản xuất nông nghiệp có đầu vào hạn chế, sản phẩm đầu ra chủ yếu phục vụ cho chính gia đình của mỗi người nông dân. Không có sự cơ giới hóa trong nông nghiệp sinh nhai.
• Nông nghiệp chuyên sâu: là lĩnh vực sản xuất nông nghiệp được chuyên môn hóa trong tất cả các khâu sản xuất nông nghiệp, gồm cả việc sử dụng máy móc trong trồng trọt, chăn nuôi, hoặc trong quá trình chế biến sản phẩm nông nghiệp. Nông nghiệp chuyên sâu có nguồn đầu vào sản xuất lớn, bao gồm cả việc sử dụng hóa chất diệt sâu, diệt cỏ, phân bón, chọn lọc, lai tạo giống, nghiên cứu các giống mới và mức độ cơ giới hóa cao. Sản phẩm đầu ra chủ yếu dùng vào mục đích thương mại, làm hàng hóa bán ra trên thị trường hay xuất khẩu. Các hoạt động trên trong sản xuất nông nghiệp chuyên sâu là sự cố gắng tìm mọi cách để có nguồn thu nhập tài chính cao nhất từ ngũ cốc, các sản phẩm được chế biến từ ngũ cốc hay vật nuôi...

Lịch sử

Các nguồn gốc thời tiền sử

Làm vườn rừng (Forest gardening) được xem là một hình thức nông nghiệp lâu đời nhất trên thế giới. Các thức này bắt đầu vào thời kỳ tiền sử dọc theo các bờ sông trong rừng và ở các chân đồi ẩm ướt trong vùng nhiệt đới gió mùa. Trong quá trình diễn biến từ từ của một gia đình nhằm cải thiện môi trường sống của họ, các loài cây hữu ích dần được nhận dạng, được chăm sóc, bảo vệ và cải tiến (thông qua lựa chọn những hạt giống từ những cây khỏe mạnh nhất), ngược lại các loài không mong muốn thì bị loại bỏ. Thậm chí các loài ngoại lai được chọn lọc và trồng trọt trong khu vườn của họ.

Thời cổ đại

Vùng trăng lưỡi liềm màu mỡ của Tây Á, Ai Cập, và Ấn Độ là những nơi có hoạt động gieo trồng và thu hoạch theo kế hoạch sớm nhất so với hái lượm trong tự nhiên. Sự phát triển độc lập của ngành nông nghiệp xuất hiện ở phía Bắc và Nam Trung Quốc, Sahel của châu Phi, New Guinea và một số khu vực của châu Mỹ. Tám loài được xem là nền tảng cây trồng thời đồ đá mới là: lúa mì emmer và lúa mì einkorn, đại mạch, đậu Hà Lan, lens, Vicia ervilia, Cicer arietinum và lanh (Linum usitatissimum).

Nông nghiệp được xem là bắt đầu sớm nhất ở vùng Levant, Địa trung hải. Tại di tích Tell Abu Hureyra phát hiện dấu tích sớm nhất của lúa mì ( khoảng 9050 năm trước Công nguyên). ngoài ra còn có nền văn minh nông nghiệp trồng lúa nước của cư dân Đông nam á. nền văn minh nông nghiệp này xuất hiện vào khoảng 10000 đến 15000 nghìn năm trước công nguyên.

Vào năm 5000 TCN, người Sumer đã phá triển các kỹ thuật nông nghiệp thiết yếu như canh tác mở rộng trên quy mô lớn, canh tác một vụ, tưới tiêu, và sử dụng lực lược lao động chuyên biệt, đặc biệt dọc theo các đường thủy mà hiện nay là Shatt al-Arab, từ châu thổ Vịnh Ba Tư đến Tigris và Euphrates. Thuần hóa các loài aurochs và mouflon hoang dại thành bò nhà và cừu, mở ra việc sử dụng động vật làm thực phẩm/sợi. Những người chăn cừu trở thành người cung cấp thực phẩm quan trọng theo phương thức xã hội du canh du cư. Ngô, sắn (củ mì), và mì tinh được thần hóa đầu tiên ở châu Mỹ vào khoảng 5200 TCN.

Một trung tâm thần hóa nhỏ của người dân bản địa phía Đông Hoa Kỳ, họ đã thuần hóa một số loại cây trồng. Hoa hướng dương, thuốc lá, các giống bí và Chenopodium cũng như các loại cây không phát triển như Iva annua và Hordeum pusillum đã được thần hóa. Các loài thực phẩm dại khác có thể đã trải qua quá trình trồng trọt chọn lọc như lúa dại và phong đường. Các giống dâu tây phổ biến nhất đã được thuần hóa ở Tây Bắc Bắc Mỹ.

Thời trung cổ

Ngày nay

Nông nghiệp hiện đại vượt ra khỏi sản xuất nông nghiệp truyền thống, loại sản xuất nông nghiệp chủ yếu tạo ra lương thực cho con người hay làm thức ăn cho các con vật. Các sản phẩm nông nghiệp hiện đại ngày nay ngoài lương thực, thực phẩm truyền thống phục vụ cho con người còn các loại khác như: sợi dệt (sợi bông, sợi len, lụa, sợi lanh), chất đốt (mê tan, dầu sinh học, ethanol..), da thú, cây cảnh, sinh vật cảnh, chất hóa học (tinh bột, đường, mì chính, cồn, nhựa thông), lai tạo giống, các chất gây nghiện cả hợp pháp và không hợp pháp như (thuốc lá, cocaine..)

Thế kỷ 20 đã trải qua một sự thay đổi lớn trong sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là sự cơ giới hóa trong nông nghiệp và ngành sinh hóa trong nông nghiệp. Các sản phẩm sinh hóa nông nghiệp gồm các hóa chất để lai tạo, gây giống, các chất trừ sâu, diệt cỏ, diêt nấm, phân đạm

Phân loại

Trong nông nghiệp có ba loại chính, tùy thuộc vào hình thái của quá trình sản xuất.

• Nông nghiệp thuần túy hay còn gọi là nông nghiệp sinh nhai, đặc điểm là sản xuất có đầu vào thô sơ đầu ra chủ yếu phục vụ cho cá nhân hay gia đỉnh của người sản xuất. Trong loại hình này, ít có sự cơ giới hóa.
• Nông nghiệp chuyên sâu là lĩnh vực nông nghiệp được chuyên môn hóa và chuyên biệt hóa hầu hết ở tất cả các khâu, có sử dụng máy móc hiện đại. Ở loại hình này đầu vào là các sản phẩm chuyên biệt như thuốc trừ sâu, phân bón hóa học, giống được được định ở phía đầu ra là các sản phẩm thương mại .
• Nông nghiệp công nghệ cao hay nông nghiệp 4.0 là thuật ngữ xuất hiện và sử dụng đầu tiên ở Đức. Trong phân loại này nông nghiệp được hiểu các hoạt động sản xuất gắn với cây trồng vật nuôi được kết nối mạng nội bộ hoặc với bên ngoài. Nghĩa là thông tin được số hóa từ quá trình sản xuất cho đến giao dịch với đối tác. Sử dụng tiến bộ của khoa học kỹ thuật trong việc tính toán mô phỏng quy trình canh tác, chăn nuôi từ đó lựa chọn quy trình tối ưu để tiến hành sản xuất thực. Trong quá trình sản xuất liên tục theo dõi thống kê để phân tích bằng trí tuệ nhân tạo nhằm điều chỉnh phù hợp, đạt năng suất cao nhất.

Thay đổi cây trồng và công nghệ sinh học

Nhân giống cây trồng

Thay đổi cây trồng đã được thực hiện bởi loài người trong hàng ngàn năm, kể từ khi bắt đầu nền văn minh. Thay đổi cây trồng thông qua thực hành chăn nuôi làm thay đổi cấu trúc di truyền của cây để phát triển cây trồng với các đặc tính có lợi hơn cho con người, ví dụ, quả hoặc hạt lớn hơn, chịu hạn, hoặc kháng sâu bệnh. Những tiến bộ đáng kể trong nhân giống cây trồng được đảm bảo sau công trình của nhà di truyền học Gregor Mendel. Nghiên cứu của ông về các alen trội và lặn, mặc dù ban đầu phần lớn bị bỏ qua trong gần 50 năm, đã cho các nhà nhân giống cây trồng hiểu rõ hơn về di truyền và kỹ thuật nhân giống. Nhân giống cây trồng bao gồm các kỹ thuật như chọn cây với các đặc điểm mong muốn, tự thụ phấn và thụ phấn chéo và các kỹ thuật phân tử biến đổi gen của sinh vật.

Việc thuần hóa cây trồng, trong nhiều thế kỷ đã tăng năng suất, cải thiện khả năng kháng bệnh và chịu hạn, giảm thu hoạch và cải thiện hương vị và giá trị dinh dưỡng của cây trồng. Chọn lọc và nhân giống cẩn thận đã có những ảnh hưởng to lớn đến đặc điểm của cây trồng. Chọn lọc và nhân giống cây trồng trong những năm 1920 và 1930 đã cải thiện đồng cỏ (cỏ và cỏ ba lá) ở New Zealand. Những nỗ lực gây đột biến tia X và tia cực tím mở rộng (tức là kỹ thuật di truyền cổ điển) trong những năm 1950 đã tạo ra các loại ngũ cốc thương mại hiện đại như lúa mì, ngô (bắp) và lúa mạch.

Cuộc cách mạng xanh đã phổ biến việc sử dụng phương pháp lai thông thường để tăng mạnh năng suất bằng cách tạo ra "các giống năng suất cao". Ví dụ, năng suất ngô(bắp) trung bình ở Mỹ đã tăng từ khoảng 2,5 tấn mỗi ha (tấn/ha) (40 giạ trên một mẫu Anh) vào năm 1900 lên khoảng 9,4 tấn/ha (150 giạ trên một mẫu Anh) vào năm 2001. Tương tự, năng suất lúa mì trung bình trên toàn thế giới đã tăng từ dưới 1 tấn/ha vào năm 1900 lên hơn 2,5 tấn/ha vào năm 1990. Năng suất lúa mì trung bình của Nam Mỹ là khoảng 2 tấn/ha, châu Phi dưới 1 tấn/ha, và Ai Cập và Ả Rập đến 3,5 đến 4 tấn/ha có tưới. Ngược lại, năng suất lúa mì trung bình ở các quốc gia như Pháp là hơn 8 tấn/ha. Sự thay đổi về năng suất chủ yếu là do sự thay đổi của khí hậu, di truyền và mức độ kỹ thuật canh tác thâm canh (sử dụng phân bón, kiểm soát dịch hại hóa học, kiểm soát tăng trưởng để tránh chỗ ở).

Kỹ thuật di truyền

Các sinh vật biến đổi gen (GMO) là các sinh vật có vật liệu di truyền đã bị thay đổi bởi các kỹ thuật di truyền thường được gọi là công nghệ DNA tái tổ hợp. Kỹ thuật di truyền đã mở rộng các gen có sẵn cho các nhà lai tạo để sử dụng trong việc tạo ra các dòng mầm mong muốn cho cây trồng mới. Tăng độ bền, hàm lượng dinh dưỡng, khả năng kháng côn trùng và vi rút và khả năng chịu thuốc diệt cỏ là một vài trong số các thuộc tính được nhân giống vào cây trồng thông qua kỹ thuật di truyền.  Đối với một số người, cây trồng biến đổi gen gây lo ngại về an toàn thực phẩm và dán nhãn thực phẩm. Nhiều quốc gia đã đặt ra các hạn chế đối với việc sản xuất, nhập khẩu hoặc sử dụng thực phẩm và cây trồng biến đổi gen. Hiện tại là một hiệp ước toàn cầu, Nghị định thư an toàn sinh học, điều chỉnh hoạt động buôn bán GMO. Hiện đang có cuộc thảo luận liên quan đến việc dán nhãn thực phẩm được làm từ GMO và trong khi EU hiện yêu cầu tất cả các loại thực phẩm GMO phải được dán nhãn, thì Mỹ lại không.

Hạt giống kháng thuốc diệt cỏ có một gen được cấy vào bộ gen của nó cho phép cây chịu được tiếp xúc với thuốc diệt cỏ, bao gồm glyphosate. Những hạt giống này cho phép người nông dân trồng một loại cây trồng có thể được phun thuốc diệt cỏ để kiểm soát cỏ dại mà không làm hại cây trồng kháng bệnh. Cây trồng chịu thuốc diệt cỏ được sử dụng bởi nông dân trên toàn thế giới.  Với việc sử dụng ngày càng nhiều các loại cây trồng chịu được thuốc diệt cỏ, làm tăng việc sử dụng thuốc xịt thuốc diệt cỏ gốc glyphosate. Ở một số vùng cỏ dại kháng glyphosate đã phát triển, khiến nông dân chuyển sang dùng thuốc diệt cỏ khác. Một số nghiên cứu cũng liên kết việc sử dụng glyphosate rộng rãi với sự thiếu hụt sắt ở một số cây trồng, vừa là sản xuất cây trồng vừa là mối quan tâm về chất lượng dinh dưỡng, với những tác động tiềm tàng về kinh tế và sức khỏe.

Các cây trồng biến đổi gen khác được người trồng sử dụng bao gồm các cây trồng chống côn trùng, có gen từ vi khuẩn đất Bacillus thuringiensis (Bt), tạo ra độc tố đặc trưng cho côn trùng. Những cây trồng này chống lại thiệt hại bởi côn trùng.  Một số người tin rằng các đặc điểm kháng sâu bệnh tương tự hoặc tốt hơn có thể có được thông qua các biện pháp nhân giống truyền thống, và khả năng kháng các loại sâu bệnh khác nhau có thể đạt được thông qua lai tạo hoặc thụ phấn chéo với các loài hoang dã. Trong một số trường hợp, các loài hoang dã là nguồn gốc của các tính trạng kháng thuốc; một số giống cà chua đã tăng sức đề kháng với ít nhất 19 bệnh đã làm như vậy thông qua việc lai với quần thể cà chua hoang dã.

Tác động môi trường

Ảnh hưởng và chi phí

Nông nghiệp áp đặt nhiều chi phí bên ngoài cho xã hội thông qua các tác động như thiệt hại thuốc trừ sâu đối với tự nhiên (đặc biệt là thuốc diệt cỏ và thuốc trừ sâu), dòng chảy dinh dưỡng, sử dụng nước quá mức và mất môi trường tự nhiên. Một đánh giá năm 2000 về nông nghiệp ở Anh đã xác định tổng chi phí bên ngoài cho năm 1996 là 2,343 triệu bảng, tương đương £ 208 mỗi ha.  Một phân tích năm 2005 về các chi phí này ở Hoa Kỳ đã kết luận rằng đất trồng trọt áp đặt khoảng 5 đến 16 tỷ đô la (30 đến 96 đô la mỗi ha), trong khi sản xuất chăn nuôi áp đặt 714 triệu đô la.  Cả hai nghiên cứu, chỉ tập trung vào các tác động tài chính, đã kết luận rằng cần phải thực hiện nhiều hơn nữa để nội bộ hóa chi phí bên ngoài. Không bao gồm trợ cấp trong phân tích của họ, nhưng họ lưu ý rằng trợ cấp cũng ảnh hưởng đến chi phí nông nghiệp cho xã hội.

Nông nghiệp tìm cách tăng năng suất và giảm chi phí. Năng suất tăng với các yếu tố đầu vào như phân bón và loại bỏ mầm bệnh, động vật ăn thịt và đối thủ cạnh tranh (như cỏ dại). Chi phí giảm với quy mô ngày càng tăng của các đơn vị trang trại, chẳng hạn như làm cho các cánh đồng lớn hơn; điều này có nghĩa là loại bỏ hàng rào, mương và các khu vực khác của môi trường sống. Thuốc trừ sâu diệt côn trùng, thực vật và nấm. Những biện pháp này và các biện pháp khác đã cắt giảm đa dạng sinh học xuống mức rất thấp trên đất canh tác thâm canh.

Năm 2010, Hội đồng tài nguyên quốc tế thuộc Chương trình môi trường của Liên hợp quốc đã đánh giá các tác động môi trường của tiêu dùng và sản xuất. Nó phát hiện ra rằng tiêu thụ nông nghiệp và thực phẩm là hai trong số những động lực quan trọng nhất của áp lực môi trường, đặc biệt là thay đổi môi trường sống, biến đổi khí hậu, sử dụng nước và khí thải độc hại. Nông nghiệp là nguồn độc tố chính thải ra môi trường, bao gồm cả thuốc trừ sâu, đặc biệt là những chất được sử dụng trên bông. Báo cáo kinh tế xanh của UNEP năm 2011 cho biết "[a] hoạt động nông nghiệp, không bao gồm thay đổi sử dụng đất, tạo ra khoảng 13% lượng khí thải GHG toàn cầu do con người tạo ra. Điều này bao gồm GHG phát ra từ việc sử dụng phân bón vô cơ hóa học và thuốc diệt cỏ; (GHG khí thải do sản xuất các đầu vào này được bao gồm trong khí thải công nghiệp) và đầu vào năng lượng nhiên liệu hóa thạch. "Trung bình chúng tôi thấy rằng tổng lượng dư lượng tươi từ sản xuất nông lâm nghiệp cho sản xuất nhiên liệu sinh học thế hệ thứ hai lên tới 3,8 tỷ tấn mỗi năm trong giai đoạn 2011 đến 2050 (với tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm là 11% trong suốt giai đoạn được phân tích, chiếm tỷ lệ tăng trưởng cao hơn trong những năm đầu, 48% cho năm 20112020 và mở rộng trung bình 2% hàng năm sau năm 2020). Chi phí nông nghiệp của các máy móc đã giảm tải để phù hợp với kinh tế của các vùng

Vấn đề chăn nuôi

Một quan chức cấp cao của Liên Hợp Quốc, Henning Steinfeld, nói rằng "Chăn nuôi là một trong những người đóng góp quan trọng nhất cho các vấn đề môi trường nghiêm trọng nhất hiện nay".  Sản xuất chăn nuôi chiếm 70% tổng diện tích đất sử dụng cho nông nghiệp, hoặc 30% diện tích đất của hành tinh. Đây là một trong những nguồn khí nhà kính lớn nhất, chịu trách nhiệm cho 18% lượng khí thải nhà kính trên thế giới được đo bằng lượng tương đương CO₂. Để so sánh, tất cả các phương tiện giao thông đều thải ra 13,5% CO₂. Nó tạo ra 65% oxit nitơ liên quan đến con người (có khả năng nóng lên toàn cầu gấp 2 lần CO ₂) và 37% tổng lượng khí mêtan do con người gây ra (nóng gấp 23 lần CO_2.) Nó cũng tạo ra 64% lượng khí thải amonia. Mở rộng chăn nuôi được trích dẫn là một yếu tố chính thúc đẩy nạn phá rừng; trong lưu vực Amazon 70% diện tích rừng trước đây hiện đang bị chiếm giữ bởi đồng cỏ và phần còn lại được sử dụng cho thức ăn chăn nuôi.  Thông qua nạn phá rừng và suy thoái đất, chăn nuôi cũng đang thúc đẩy giảm thiểu đa dạng sinh học. Hơn nữa, UNEP tuyên bố rằng " lượng khí thải mêtan từ chăn nuôi toàn cầu được dự đoán sẽ tăng 60% vào năm 2030 theo các thông lệ và mô hình tiêu thụ hiện nay."

Các vấn đề về đất và nước

Chuyển đổi đất đai, sử dụng đất để sản xuất hàng hóa và dịch vụ, là cách đáng kể nhất mà con người thay đổi hệ sinh thái của Trái Đất và được coi là động lực trong việc mất đa dạng sinh học. Ước tính lượng đất biến đổi của con người thay đổi từ 39 đến 50%.  Suy thoái đất, suy giảm dài hạn về chức năng và năng suất của hệ sinh thái, được ước tính là xảy ra trên 24% đất trên toàn thế giới, với diện tích đất trồng trọt.  Báo cáo của UN-FAO trích dẫn quản lý đất đai là yếu tố thúc đẩy suy thoái và báo cáo rằng 1,5 tỷ người dựa vào vùng đất xuống cấp. Suy thoái có thể là phá rừng, sa mạc hóa, xói mòn đất, cạn kiệt khoáng sản hoặc suy thoái hóa học (axit hóa và nhiễm mặn).

Sự phú dưỡng, quá nhiều chất dinh dưỡng trong hệ sinh thái thủy sinh dẫn đến tảo nở hoa và thiếu máu, dẫn đến cá chết, mất đa dạng sinh học và làm cho nước không phù hợp để uống và sử dụng công nghiệp khác. Bón phân quá mức và bón phân vào đất trồng trọt, cũng như mật độ thả vật nuôi cao gây ra dòng chảy dinh dưỡng (chủ yếu là nitơ và phosphor) và rửa trôi từ đất nông nghiệp. Những chất dinh dưỡng này là các chất gây ô nhiễm không chính yếu góp phần vào sự phú dưỡng của hệ sinh thái dưới nước và ô nhiễm nước ngầm, với các tác động có hại đối với quần thể người. Phân bón cũng làm giảm đa dạng sinh học trên cạn bằng cách tăng cạnh tranh ánh sáng, ưu tiên những loài có khả năng hưởng lợi từ các chất dinh dưỡng bổ sung.  Nông nghiệp chiếm 70 phần trăm rút tiền từ nguồn nước ngọt.  Nông nghiệp là nguồn thu hút chính từ nước từ các tầng ngậm nước và hiện tại lấy từ các nguồn nước ngầm này với tốc độ không bền vững. Từ lâu, người ta đã biết rằng các tầng ngậm nước ở các khu vực đa dạng như miền bắc Trung Quốc, Thượng Ganges và miền tây Hoa Kỳ đang bị cạn kiệt, và nghiên cứu mới mở rộng những vấn đề này đối với các tầng ngậm nước ở Iran, Mexico và Ả Rập Saudi.  Áp lực ngày càng gia tăng đối với tài nguyên nước của các khu vực công nghiệp và đô thị, có nghĩa làtình trạng khan hiếm nước đang gia tăng và nông nghiệp đang phải đối mặt với thách thức sản xuất nhiều lương thực cho dân số ngày càng tăng trên thế giới với nguồn nước giảm.  Sử dụng nước nông nghiệp cũng có thể gây ra các vấn đề môi trường lớn, bao gồm phá hủy các vùng đất ngập nước tự nhiên, lây lan các bệnh truyền qua nước và suy thoái đất thông qua nhiễm mặn và ngập úng, khi việc tưới tiêu được thực hiện không đúng cách.

Thuốc trừ sâu

Việc sử dụng thuốc trừ sâu đã tăng từ năm 1950 lên 2,5  triệu tấn ngắn hàng năm trên toàn thế giới, tuy nhiên, mất mùa do sâu bệnh vẫn không đổi.  Tổ chức Y tế Thế giới ước tính vào năm 1992 rằng ba triệu vụ ngộ độc thuốc trừ sâu xảy ra hàng năm, gây ra 220.000 ca tử vong. Thuốc trừ sâu chọn kháng thuốc trừ sâu trong quần thể dịch hại, dẫn đến một tình trạng gọi là "máy chạy bộ thuốc trừ sâu" trong đó tính kháng sâu bệnh đảm bảo sự phát triển của thuốc trừ sâu mới.

Một lập luận khác là cách "bảo vệ môi trường" và ngăn chặn nạn đói là sử dụng thuốc trừ sâu và thâm canh năng suất cao, một quan điểm được minh họa bằng một trích dẫn trên trang web của Trung tâm các vấn đề lương thực toàn cầu: 'Trồng nhiều hơn trên mỗi mẫu đất để lại nhiều đất hơn Thiên nhiên'.  Tuy nhiên, các nhà phê bình cho rằng sự đánh đổi giữa môi trường và nhu cầu thực phẩm là không thể tránh khỏi,  và thuốc trừ sâu chỉ đơn giản thay thế các thực hành nông học tốt như luân canh cây trồng.  Các quản lý dịch hại nông nghiệp Push-pull kỹ thuật liên quan đến việc trồng xen, sử dụng hương liệu cây sâu Repel từ cây trồng (push) và để thu hút họ đến một nơi mà từ đó họ có thể được gỡ bỏ (kéo). như luân canh cây trồng.  Các quản lý dịch hại nông nghiệp Push-pull kỹ thuật liên quan đến việc trồng xen, sử dụng hương liệu cây sâu Repel từ cây trồng (push) và để thu hút họ đến một nơi mà từ đó họ có thể được gỡ bỏ (kéo).

Sự nóng lên toàn cầu

Sự nóng lên toàn cầu và nông nghiệp có liên quan đến nhau trên phạm vi toàn cầu. Sự nóng lên toàn cầu ảnh hưởng đến nông nghiệp thông qua những thay đổi về nhiệt độ trung bình, lượng mưa và thời tiết khắc nghiệt (như bão và sóng nhiệt); thay đổi sâu bệnh; thay đổi nồng độ carbon dioxide trong khí quyển và nồng độ ozone trên mặt đất; thay đổi chất lượng dinh dưỡng của một số thực phẩm;  và thay đổi mực nước biển.  Sự nóng lên toàn cầu đã ảnh hưởng đến nông nghiệp, với các hiệu ứng phân bố không đều trên toàn thế giới.  Biến đổi khí hậu trong tương lai có thể sẽ ảnh hưởng tiêu cựcsản xuất cây trồng ở các nước có vĩ độ thấp, trong khi ảnh hưởng ở vĩ độ bắc có thể là tích cực hoặc tiêu cực.  Sự nóng lên toàn cầu có thể sẽ làm tăng nguy cơ mất an toàn thực phẩm đối với một số nhóm dễ bị tổn thương, chẳng hạn như người nghèo.

Chăn nuôi cũng chịu trách nhiệm sản xuất khí nhà kính ${\displaystyle {\ce {CO2}}}$ và tỷ lệ khí mê-tan trên thế giới và vô sinh đất trong tương lai và sự dịch chuyển của động vật hoang dã. Nông nghiệp góp phần thay đổi khí hậu bằng khí thải nhân tạo của khí nhà kính và chuyển đổi đất phi nông nghiệp như rừng sử dụng cho nông nghiệp.  Nông nghiệp, lâm nghiệp và thay đổi sử dụng đất đóng góp khoảng 20 đến 25% vào phát thải hàng năm trên toàn cầu trong năm 2010  Một loạt các chính sách có thể làm giảm nguy cơ tác động của biến đổi khí hậu tiêu cực đến nông nghiệp,  và khí thải nhà kính từ ngành nông nghiệp.

Sự bền vững

Các phương pháp canh tác hiện nay đã dẫn đến tài nguyên nước quá căng, mức độ xói mòn cao và giảm độ phì của đất. Không có đủ nước để tiếp tục canh tác bằng cách sử dụng các thực hành hiện tại; do đó, các nguồn nước, đất đai và hệ sinh thái quan trọng được sử dụng để tăng năng suất cây trồng phải được xem xét lại. Một giải pháp sẽ là đưa ra giá trị cho các hệ sinh thái, công nhận sự đánh đổi môi trường và sinh kế, và cân bằng quyền của nhiều người dùng và lợi ích.  Bất bình đẳng dẫn đến các biện pháp đó được áp dụng sẽ cần được giải quyết, chẳng hạn như phân bổ nước từ nghèo sang giàu, giải phóng mặt bằng để nhường chỗ cho đất nông nghiệp năng suất cao hơn hoặc bảo tồn hệ thống đất ngập nước hạn chế đánh bắt cá quyền.

Tiến bộ công nghệ giúp cung cấp cho nông dân các công cụ và tài nguyên để làm cho nông nghiệp bền vững hơn.  Công nghệ cho phép đổi mới như làm đất bảo tồn, một quy trình canh tác giúp ngăn ngừa mất đất để xói mòn, giảm ô nhiễm nước và tăng cường cô lập carbon.  Các thực hành tiềm năng khác bao gồm nông nghiệp bảo tồn, nông lâm kết hợp, chăn thả được cải thiện, tránh chuyển đổi đồng cỏ và than sinh học. Các biện pháp canh tác đơn canh hiện tại ở Hoa Kỳ ngăn cản việc áp dụng rộng rãi các thực hành bền vững, chẳng hạn như 2-3 vụ luân canh kết hợp cỏ hoặc cỏ khô với cây trồng hàng năm, trừ khi các mục tiêu phát thải âm như cô lập carbon trong đất trở thành chính sách.

Theo báo cáo của Viện nghiên cứu chính sách lương thực quốc tế (IFPRI),  công nghệ nông nghiệp sẽ có tác động lớn nhất đến sản xuất thực phẩm nếu được áp dụng kết hợp với nhau; sử dụng một mô hình đánh giá mười một công nghệ có thể ảnh hưởng đến năng suất nông nghiệp, an ninh lương thực và thương mại vào năm 2050, IFPRI nhận thấy rằng số người có nguy cơ bị đói có thể giảm tới 40% và giá lương thực có thể giảm gần một nửa.  Nhu cầu calo của dân số dự kiến ​​của Trái Đất, với các dự đoán biến đổi khí hậu hiện nay, có thể được thỏa mãn bằng cách cải thiện thêm các phương pháp nông nghiệp, mở rộng các khu vực nông nghiệp và tư duy tiêu dùng theo định hướng bền vững.

Phụ thuộc năng lượng

Kể từ những năm 1940, năng suất nông nghiệp đã tăng lên đáng kể, chủ yếu là do việc sử dụng cơ giới hóa, phân bón và thuốc trừ sâu sử dụng nhiều năng lượng. Phần lớn đầu vào năng lượng này đến từ các nguồn nhiên liệu hóa thạch.  Giữa những năm 1960 và 1980, Cách mạng xanh chuyển đổi nông nghiệp trên toàn cầu, với sản lượng ngũ cốc thế giới tăng đáng kể (từ 70% đến 390% đối với lúa mì và 60% đến 150% đối với lúa gạo, tùy thuộc vào khu vực địa lý)  khi dân số thế giới tăng gấp đôi. Sự phụ thuộc nặng nề vào hóa dầu đã làm dấy lên mối lo ngại rằng tình trạng thiếu dầu có thể làm tăng chi phí và giảm sản lượng nông nghiệp.

Nông nghiệp công nghiệp phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch theo hai cách cơ bản: tiêu thụ trực tiếp vào trang trại và sản xuất các đầu vào được sử dụng trong trang trại. Tiêu thụ trực tiếp bao gồm việc sử dụng dầu nhờn và nhiên liệu để vận hành xe công nông và máy móc.

Tiêu thụ gián tiếp bao gồm sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu và máy móc nông nghiệp.  Đặc biệt, việc sản xuất phân bón nitơ có thể chiếm hơn một nửa sử dụng năng lượng nông nghiệp.  Cùng với nhau, tiêu thụ trực tiếp và gián tiếp của các trang trại Hoa Kỳ chiếm khoảng 2% mức sử dụng năng lượng của quốc gia. Tiêu thụ năng lượng trực tiếp và gián tiếp của các trang trại Hoa Kỳ đạt đỉnh vào năm 1979, và từ đó đã giảm dần.  Hệ thống thực phẩm không chỉ bao gồm nông nghiệp mà còn chế biến phi nông nghiệp, đóng gói, vận chuyển, tiếp thị, tiêu thụ và xử lý thực phẩm và các mặt hàng liên quan đến thực phẩm. Nông nghiệp chiếm ít hơn một phần năm sử dụng năng lượng hệ thống thực phẩm ở Mỹ.

Xem thêm

• Nông nghiệp hữu cơ
• Nông nghiệp công nghệ cao
• Nông nghiệp cộng đồng
• Nông nghiệp Việt Nam
• Khuyến nông
• Thu hoạch: Hoa lợi, hoa màu và nông sản

Tham khảo

Liên kết ngoài

Wikimedia Commons có thêm hình ảnh và phương tiện truyền tải về Nông nghiệp.