园艺

園藝（英語：Horticulture，來自拉丁文hortus（庭園）與culere（栽培）的合稱），為農業的分支學問，涉及了與植物培育有關的藝術、科學、科技、商業等領域。主要培育對象包括了水果、蔬菜、堅果、種子、藥草、真菌、藻類、花朵等食用作物以及非食用作物如花卉和觀賞植物、景觀和草坪等，且亦包含植物保育、地景及庭園設計。 園藝與林學及農學之差異在於「每單位面積所需投入的管理能量與勞動力」。舉例來說，行道或景觀樹的單價不僅遠高於森林中的樹，且需定期的進行修剪和施肥等維護工作。此外，園藝產品通常為易於腐爛的活體，因此水分的維持是相當重要的一環；相反的，林木與農藝產品則通常為大部分成分已被乾燥的非活體狀態，所以也較園藝產品更易於保存。 約西元前7000-10000年，包含印度河、底格里斯河、幼發拉底河及尼羅河流域的人們，開始嘗試可食用的植物的栽培與馴化，並持續地探索與精進。 在西元前3000年的古埃及，園藝已被視為一門確立的科學，利用先進且有系統的灌溉設施栽植了大量的園藝作物，水果的部分包括椰棗、葡萄、橄欖、無花果、香蕉、檸檬及石榴；蔬菜部分則是黃瓜、洋薊、扁豆、韭蔥、大蒜、洋蔥、萵苣，除此之外，亦有纖維作物、油類作物、香料及香藥作物的栽培的紀錄，也開始發展食品、香水、染料工業等技術。當西元四世紀古羅馬佔領埃及時，這些植物栽培的技術也開始向外傳播，影響全世界。 在埃及東方，美索不達米亞、巴比倫及亞述古文明，均受埃及高水平的園藝技術影響，發展出灌溉式的梯田、庭園與公園等新型的園藝技術。於西元前1800年，這三個古文明共同建造了條橫跨三個地區、以燒磚建成的灌溉渠道，豐沛周遭10,000平方英里（26,000平方公里）的農田，養育了超過1500萬人。此外，西元前700年，一本亞述植物誌內紀錄了超過900種植物的名字，其中包括250種蔬菜、藥用及油用植物，可見當時園藝發展之興盛。 在祕魯的印加文明在距今5000年前，就開始了玉米、番薯、馬鈴薯、南瓜、豆類、番茄、胡椒、酪梨、可可與許多重要作物的栽培，並利用那些作物生產食物、衣物、飲料、燃料及藥品。 西元前4世紀的古希臘哲學家和科學家泰奧弗拉斯托斯，其著作《植物的歷史》描述了根、花、葉和其 他結構的形態，詳細說明樹皮、髓、纖維和維管束等解剖特徵；《植物的來源》則講述天氣和土壤與農業的關係、種子的重要性、嫁接的價值與方式、植物的味道和香氣以及植物的萎凋。兩本書籍皆傳遞了重要且基本的園藝學知識，因此泰奧弗拉斯托斯也被視為是最早的園藝學家，其著作與思想，直至17世紀，仍深深影響著當時的人們。 古羅馬時代較崇尚實用的農耕技術，吸收古埃及和古希臘時代的技術，發展出了更加完備的嫁接與芽接技術、多種蔬菜水果的栽培與利用方式、施肥、豆類輪栽、冷藏保鮮等的概念。除此之外，當時的人們甚至開始嘗試使用雲母片建造小型的溫室，用以進行蔬菜的栽培，被視為是設施園藝之始祖。羅馬雖倚賴著吸收並融合他人的技術，創建了繁盛的帝國，但在15世紀末，羅馬帝國滅亡後，整個歐洲的園藝學進展停下了腳步。 在西元800-1400年之間，阿拉伯人建立了植物園，以進行植物的收藏及藥用植物的研究；在此同時，正值羅馬衰敗後的黑暗時代，園藝知識隱居於修道院中，成為修道院士生活的一部分，也因此許多的蔬果品系及典籍被保存下來。 園藝技術之復甦始於文藝復興時期的義大利，封建制度的讓步，使得商人和商業成為社會基礎，人均生活水平逐漸提升，庭園栽陪再次興盛。而在肉類逐漸成為主食後，菜園因為需負起香料以及調味品來源而顯得更為重要。在當時最重要的園藝資料為艾斯特尼（Charles Estienne）以及李伯特（John Liebault）共同編寫的《鄉村農場》一書。書中列有施肥、嫁接、修剪、育種、矮化、移植、昆蟲防治、環狀剝皮、花期調控、採收、加工以及藥用的技術。同時，包含分類學、形態學、解剖學等大量的植物學領域快速發展，將園藝學的研究推向了新的世代，漸漸讓園藝學回到人們的視野中。 1492年哥倫布首次航行到美洲大陸，不僅是大規模航海的開始，更是舊大陸與新大陸之間聯繫的濫觴，雖然在其他領域，對於哥倫布大交換之舉褒貶不一，但對於園藝學來說，此次交換對於人類的園藝發展造成很大的刺激與影響。 新世界提供了許多具有潛力的植物種類，再透過原有的植物育種技術，使其對人類之生活更加有益，且遲至今日仍深深影響著我們的生活，舉例來說，現今世界上產量最大的20種作物，首五種（玉米、馬鈴薯、木薯、番茄、番薯）都是源自美洲。 隨著時代進步，人們對於食物的需求不再僅以飽腹為主要目的，而是追求著更高營養價值與品質。也因如此，園藝產品的產值一直處於穩定上升的狀態。2021年，在美國，水果與堅果的產值已超過300億美元，蔬菜的產值也達到了177億美元，共佔了全美農業產值的25%，且園藝產品佔全美農業產值之比例仍持續上升中。另外，根據聯合國糧食及農業組織統計，2020年全球園藝作物產值已達到1.1兆美金，約佔全球農業產值的27%，較1991年時2千萬美金、20%的農業產值占比來說，已有顯著的提升。 20世紀以來，高密度及生產效率的園藝產業蓬勃發展，對於土地造成巨大影響。土壤侵蝕、有機物質流失、土壤壓實、土壤鹽鹼化、土地汙染等因子使得土地與土壤的退化，連帶的造成產量的減少也因此土壤的維持與改善，成為逐漸被重視的議題。 農業及園藝產業是一個大量使用淡水的領域，總用水量為全球的70%，且大多皆用於進行灌溉。然而，根據氣候變遷與全球人口增長的趨勢，在全球淡水需求量逐漸升高的同時，可用淡水量也正慢慢減少，預計在2030年時，淡水的需求量與供給量將會有40%的差距。因此，如何有效利用與減少水資源的汙染，將成為園藝產業的一大挑戰。 由於具有高勞動密集的特性，園藝產業聚集的群落往往會產生相當大的移民拉力，使得當地人口增加，間接產生大量自然資源與基礎建設的需求，造成周遭環境受到損害。像是肯亞奈瓦夏湖花卉園區的快速發展，使得該地出現快反常的都市化現象，在未能建設完善且足夠的汙水設施前，其人口早已超出負荷，原先淡水資源就相當稀缺，還得為了維持花卉的生產使用大量的水資源。另一方面，許多的汙染物也被排入湖中，造成湖水汙染、損耗了當地的淡水資源，讓該地出現許多環境衛生問題、民不聊生。直至2010年，當地政府強制介入後，才逐漸改善。 施用肥料對於園藝生產效率具有顯著的提升。然而，高度倚賴肥料，卻對土地與水資源造成相當大的影響。舉例來說，氮對於作物生長來說是相當重要的元素，然而大量施用氮肥將導致其透過淋溶作用進入水循環之中，對表層水造成汙染。另外，過量的肥份也將進入水域生態系，使得藻類大量增生，並進一步出現優養化現象。 殺蟲劑被視為是園藝產業中對於環境與人體最直接的危害。在《寂靜的春天》發表後，人們開始意識到殺蟲劑的影響，並設法限制殺蟲劑在作物生產及環境中的使用。 以現行的生產架構與模式為基礎，輔以機械設備、輔具及感測元件的應用，結合跨領域之資通訊技術（ICT）、物聯網（IoT）、大數據分析、區塊鏈等前瞻技術導入，減輕農場作業負擔以及降低勞動力需求，提供農民更有效率的農場經營管理模式，高效率地進行農產品的精準生產。 在孟德爾確立了生物之遺傳關係之後，園藝作物的遺傳便開始蓬勃發展，包含花色、葉形或風味等遺傳特徵皆被廣泛的研究與討論。而在分子生物學技術逐漸興起後，又將園藝之遺傳研究帶入新的境界，以基因工程技術輔助園藝作物生理、育種等研究成為近年來相當熱門的議題。 世界上有許多的組織，以推廣及鼓勵園藝的各領域的研究與教育而成立，其中最具影響力的分別為國際園藝學會（英语：International Society for Horticultural Science）（ISHS）及美國園藝學會（America Society for Horticultural Science, ASHS）。 在園藝學的領域中，包含了相當多的子領域，包含： 蔬菜園藝學 果樹園藝學 花卉園藝學 葡萄栽培學 樹藝學 溫室管理 草坪管理 苗圃管理 景觀園藝 室內造景 園藝治療 Jules, Janick. "Horticultural science". Macmillan. 1986 （英语）.  Preece, John E.; Read, Paul E. "The biology of horticulture: An introductory textbook". John Wiley & Sons. 2005 （英语）.  許仁宏; 吳玉珍. 園藝學. 徐氏基金會. 2002. ISBN 957-18-0475-4.  W. H., McNeill. How the potato changed the world's history. Social Research. 1999: 67-83 （英语）.  Top Production - United States of America. Food and Agriculture Organization of the United Nations. UN Food and Agriculture Organization. 2011-07-13. （原始内容存档于2016-11-12） （英语）.  Cash receipts by commodity. data.ers.usda.gov. （原始内容存档于2022-10-20） （英语）.  FAOSTAT. www.fao.org. （原始内容存档于2016-11-12） （英语）.  Henao, Julio; Baanante, Carlos. Agricultural Production and Soil Nutrient Mining in Africa Implications for Resource Conservation and Policy Development. An International Center for Soil Fertility and Agricultural Development. 2006 （英语）.  Dixon, G.R.; Aldous, D.E. "Horticulture: Plants for People and Places". Volume 1. Dordrecht, The Netherlands: Springer. 2014 （英语）.  Fischer, G; Tubiello, F; van Velthuizen, H; Wiburg, D. Climate change impacts on irrigation water requirements: effects of mitigation, 1990-2080. Technol Forecast Soc Change. 2010, 74: 1083-1107 （英语）.  Falloon, P; Betts, R. Climate Impacts on European Agriculture and Water Management in the Context of Adaptation and Mitigation—The Importance of an Integrated Approach. Science of the Total Environment. 2010, 408: 5667-5687 （英语）.  Anon. Agriculture and horticulture. Introducing energy saving opportunities for farmers and growers. London: The Carbon Trust. 2012 （英语）.  National Research Council. Clean coastal waters: understanding and reducing the effects of nutrient pollution. Washington, DC: National Academy Press. 2000: 405 （英语）.  智農是什麼. www.intelligentagri.com.tw. 2020-07-14. （原始内容存档于2022-10-15）.  植物基因工程. www.angrin.tlri.gov.tw. （原始内容存档于2009-12-14）.  Jules, Janick. Horticultural science. Macmillan. 1986 （英语）.  Preece, John E.; Read, Paul E. The biology of horticulture: An introductory textbook. John Wiley & Sons. 2005 （英语）.  Dixon, G. R.; Aldous, D. E. Horticulture: Plants for People and Places 1. Dordrecht, The Netherlands: Springer. 2014 （英语）.  許仁宏; 吳玉珍. 園藝學. 徐氏基金會. 2002. ISBN 957-18-0475-4.  维基共享资源上的相关多媒体资源：园艺 「園芸学会」公式web（页面存档备份，存于互联网档案馆） 臺灣大學園藝暨景觀學系 （页面存档备份，存于互联网档案馆） 國際園藝學會 （页面存档备份，存于互联网档案馆） 美國園藝學會 （页面存档备份，存于互联网档案馆）