เกษตรกรรม
เกษตรกรรม (English: agriculture) เป็นการเพาะปลูกพืช เห็ดรา เลี้ยงสัตว์ และรูปแบบของชีวิตแบบอื่น ๆ เพื่อเป็นอาหาร เส้นใย เชื้อเพลิงชีวภาพ ยารักษาโรคและผลิตภัณฑ์อื่นเพื่อความยั่งยืนและเพิ่มสมรรถนะชีวิตมนุษย์[1] เกษตรกรรมเป็นพัฒนาการที่สำคัญในความเจริญของอารยธรรมมนุษย์ที่ไม่ย้ายที่อยู่ซึ่งการเพาะปลูกหรือเลี้ยงสัตว์ในสปีชีส์ที่ถูกทำให้เชื่องได้ผลิตอาหารส่วนเกิน ซึ่งช่วยหล่อเลี้ยงพัฒนาการของอารยธรรม การศึกษาด้านเกษตรกรรมถูกเรียกว่า เกษตรศาสตร์ ประวัติศาสตร์ของเกษตรกรรมย้อนกลับไปหลายพันปี และการพัฒนาของมันได้ถูกขับเคลื่อนโดยความแตกต่างอย่างมากของภูมิอากาศ วัฒนธรรมและเทคโนโลยี อย่างไรก็ตาม เกษตรกรรมทั้งหมดโดยทั่วไปพึ่งพาเทคนิคต่างๆเพื่อการขยายและบำรุงที่ดินที่เหมาะสมต่อการเลี้ยงสปีชีส์ที่ถูกทำให้เชื่อง สำหรับพืช เทคนิคนี้มักอาศัยการชลประทานบางรูปแบบ แม้จะมีหลายวิธีการของเกษตรกรรมในพื้นที่แห้งแล้งอยู่ก็ตาม ปศุสัตว์จะถูกเลี้ยงในระบบทุ่งหญ้าผสมกับระบบที่ไม่เป็นเจ้าของที่ดิน ในอุตสาหกรรมที่ครอบคลุมพื้นที่เกือบหนึ่งในสามของพื้นที่ที่ปราศจากน้ำแข็งและปราศจากน้ำของโลก ในโลกพัฒนาแล้วเกษตรอุตสาหกรรมที่ยึดการปลูกพืชเชิงเดี่ยวขนาดใหญ่ได้กลายเป็นระบบเกษตรกรรมสมัยใหม่ที่โดดเด่น แม้ว่าจะมีแรงสนับสนุนที่เพิ่มมากขึ้นสำหรับเกษตรกรรมแบบยั่งยืน รวมถึงเกษตรถาวรและเกษตรกรรมอินทรีย์
จนกระทั่งมีการปฏิวัติอุตสาหกรรม ส่วนใหญ่ของประชากรมนุษย์ทำงานในภาคการเกษตร การเกษตรแบบก่อน-อุตสาหกรรมโดยทั่วไปเป็นการเกษตรเพื่อการดำรงชีวิต/การพึ่งตัวเองในที่ซึ่งเกษตรกรส่วนใหญ่ปลูกพืชเพื่อการบริโภคของตัวเองแทน'พืชเงินสด'เพื่อการค้า การปรับเปลี่ยนที่โดดเด่นในการปฏิบัติทางการเกษตรได้เกิดขึ้นในช่วงศตวรรษที่ผ่านมาในการตอบสนองต่อเทคโนโลยีใหม่ๆและการพัฒนาของตลาดโลก มันยังได้นำไปสู่การปรับปรุงด้านเทคโนโลยีในเทคนิคการเกษตร เช่นวิธีของ 'ฮาเบอร์-Bosch' สำหรับการสังเคราะห์แอมโมเนียมไนเตรตซึ่งทำให้การปฏิบัติแบบดั้งเดิมของสารอาหารที่รีไซเคิลด้วยการปลูกพืชหมุนเวียนและมูลสัตว์มีความสำคัญน้อยลง
เศรษฐศาสตร์การเกษตร การปรับปรุงพันธุ์พืช เกษตรเคมีเช่นยาฆ่าแมลงและปุ๋ยและการปรับปรุงเทคโนโลยีที่ทันสมัยได้เพิ่มอัตราผลตอบแทนอย่างรวดเร็วจากการเพาะปลูก แต่ในเวลาเดียวกันได้ทำให้เกิดความเสียหายของระบบนิเวศอย่างกว้างขวางและผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์ในเชิงลบ การคัดเลือกพันธุ์และการปฏิบัติที่ทันสมัยในการเลี้ยงสัตว์ได้เพิ่มขึ้นในทำนองเดียวกันของการส่งออกของเนื้อ แต่ได้เพิ่มความกังวลเกี่ยวกับสวัสดิภาพของสัตว์และผลกระทบต่อสุขภาพของยาปฏิชีวนะ ฮอร์โมนที่สร้างการเจริญเติบโต และสารเคมีอื่นๆที่ใช้ทั่วไปในอุตสาหกรรมการผลิตเนื้อสัตว์ สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมเป็นองค์ประกอบที่เพิ่มขึ้นของการเกษตร แม้ว่าพวกมันจะเป็นสิ่งต้องห้ามในหลายประเทศ การผลิตอาหารการเกษตรและการจัดการน้ำจะได้กลายเป็นเป็นปัญหาระดับโลกเพิ่มขึ้นที่ได้รับการสนับสนุนให้เกิดการอภิปรายเกี่ยวกับจำนวนของ fronts การเสื่อมสลายอย่างมีนัยสำคัญของทรัพยากรดินและน้ำ รวมถึงการหายไปของชั้นหินอุ้มน้ำ ได้รับการตั้งข้อสังเกตในทศวรรษที่ผ่านมา และผลกระทบของภาวะโลกร้อนกับการเกษตรและผลของการเกษตรต่อภาวะโลกร้อนยังคงไม่เป็นที่เข้าใจอย่างเต็มที่
สินค้าเกษตรที่สำคัญสามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มกว้างๆได้แก่อาหาร เส้นใย เชื้อเพลิง และวัตถุดิบ อาหารที่เฉพาะได้แก่(เมล็ด)ธัญพืช ผัก ผลไม้ น้ำมันปรุงอาหาร เนื้อสัตว์และเครื่องเทศ เส้นใยรวมถึงผ้าฝ้าย ผ้าขนสัตว์ ป่าน ผ้าไหมและผ้าลินิน วัตถุดิบได้แก่ ไม้และไม้ไผ่ วัสดุที่มีประโยชน์อื่นๆมีการผลิตจากพืช เช่นเรซิน สีธรรมชาติ ยา น้ำหอม เชื้อเพลิงชีวภาพและผลิตภัณฑ์ใช้ประดับเช่นไม้ตัดดอกและพืชเรือนเพาะชำ กว่าหนึ่งในสามของคนงานในโลกมีการจ้างงานในภาคเกษตร เป็นที่สองรองจากภาคบริการเท่านั้น แม้ว่าร้อยละของแรงงานเกษตรในประเทศที่พัฒนาแล้วได้ลดลงอย่างมีนัยสำคัญในช่วงหลายศตวรรษที่ผ่านมา
เกษตรกรรมแบ่งได้เป็น 4 ประเภท คือ
กสิกรรม หมายถึง การเพาะปลูกพืช เช่น การทำนา การทำสวนผลไม้ การทำไร่ การปลูกพืชไม่ใช้ดิน เป็นต้น ปศุสัตว์ หมายถึง การประกอบอาชีพเลี้ยงสัตว์บนบก เช่น การทำฟาร์มปศุสัตว์ การทำฟาร์มโคนม การทำฟาร์มหมู การทำฟาร์มสัตว์ปีก การทำฟาร์มแกะ เป็นต้น การประมง หมายถึง การประกอบอาชีพการเกษตรทางน้ำ เช่น การเลี้ยงสัตว์หรือพืชน้ำ การจับสัตว์น้ำ เป็นต้น การป่าไม้ หมายถึง การประกอบอาชีพเกี่ยวกับป่า เช่น การปลูกป่าไม้เศรษฐกิจ การนำผลผลิตจากป่ามาแปรรูปให้เกิดประโยชน์ เป็นต้น
การทำเกษตรกรรมอย่างเป็นระบบปรากฏขึ้นเป็นครั้งแรกในภูมิภาคเอเชียตะวันตกเฉียงใต้ในดินแดนแถบ Fertile Crescent โดยเฉพาะในบริเวณที่เป็นประเทศซีเรียและตอนใต้ของอิรักในปัจจุบัน เมื่อช่วงประมาณ 9,500 ปีก่อนคริสตกาล คนในสมัยนั้นเริ่มมีการคัดเลือกพืชอาหารที่มีลักษณะตามความต้องการเพื่อนำไปเพาะปลูก
ประมาณ 7,000 ปีก่อนคริสตกาล ระบบเกษตรกรรมขนาดเล็กได้แพร่เข้าไปสู่อียิปต์ ในช่วงเวลาเดียวกัน ก็เริ่มมีการเพาะปลูกข้าวสาลีและข้าวบาร์เลย์ในอนุทวีปอินเดีย ซึ่งปรากฏหลักฐานในการขุดค้นแหล่งโบราณคดี Mehrgarh ในภูมิภาค Balochistan จนถึงเมื่อ 6,000 ปีก่อนคริสตกาล ในอียิปต์เริ่มมีการทำเกษตรกรรมขนาดกลางบนริมฝั่งแม่น้ำไนล์ และในช่วงเวลานี้ในภูมิภาคตะวันออกไกลก็มีการพัฒนาทางเกษตรกรรมในรูปแบบเฉพาะตน โดยจะเน้นเพาะปลูกข้าวเจ้าเป็นพืชผลหลักมากกว่าข้าวสาลี
ในศตวรรษที่ผ่านมาเกษตรกรรมถูกจัดว่ามีผลผลิตเพิ่มขึ้น มีการทดแทนปุ๋ยสังเคราะห์และสารกำจัดศัตรูพืชสำหรับแรงงาน มลพิษทางน้ำและเงินอุดหนุนฟาร์ม หลายปีที่ผ่านมาได้มีปฏิกิริยาที่รุนแรงและไม่เอื้อประโยชน์ (ทางด้านการพัฒนาของสังคมและการเมือง) กับผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมภายนอกของการเกษตรแบบดั้งเดิม ส่งผลให้เกิดการเคลื่อนไหวของเกษตรกรรมแบบอินทรีย์และยั่งยืน[2][3] หนึ่งของกองกำลังที่สำคัญที่อยู่เบื้องหลังการเคลื่อนไหวนี้คือสหภาพยุโรป ซึ่งให้การรับรองอาหารอินทรีย์ครั้งแรกในปี 1991 และเริ่มการปฏิรูปนโยบายเกษตรร่วม (CAP) ของตนเองในปี 2005 เพื่อยกเลิกเงินอุดหนุนฟาร์มที่เชื่อมโยงกับสินค้าโภคภัณฑ์[4] หรือที่รู้จักว่าปลดการเชื่อมโยง (English: decoupling) การเจริญเติบโตของเกษตรอินทรีย์ได้ต่ออายุการวิจัยในเทคโนโลยีทางเลือกเช่นการจัดการศัตรูพืชแบบบูรณาการและการคัดเลือกพันธุ์ การพัฒนาเทคโนโลยีล่าสุดที่สำคัญจะรวมถึงอาหารดัดแปลงพันธุกรรม
ในปี 2007 แรงจูงใจที่สูงขึ้นสำหรับเกษตรกรเพื่อปลูกพืชที่ไม่ใช่อาหาร(เชื้อเพลิงชีวภาพ)[5] บวกกับปัจจัยอื่นๆ เช่นการพัฒนาที่ดินทำฟาร์มเดิมที่มากเกินไป การเพิ่มขึ้นของค่าใช้จ่ายในการขนส่ง การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การเพิ่มขึ้นของความต้องการของผู้บริโภคในประเทศจีนและอินเดีย และการเติบโตของประชากร[6] ทำให้เกิดการขาดแคลนอาหารในเอเชีย ตะวันออกกลาง แอฟริกา และเม็กซิโก รวมทั้งการเพิ่มขึ้นของราคาอาหารทั่วโลก[7][8] เมื่อเดือนธันวาคม 2007 37 ประเทศต้องเผชิญกับวิกฤตด้านอาหาร และ 20 ประเทศได้กำหนดบางมาตรการของการควบคุมราคาอาหาร การขาดแคลนเหล่านี้บางครั้งส่งผลให้เกิดการจลาจลอาหารและแม้กระทั่งการเหยียบกันถึงตาย[9][10][11] กองทุนระหว่างประเทศเพื่อพัฒนาเกษตรกรรมขึ้นป้ายว่าการเพิ่มขึ้นในภาคเกษตรรายย่อยอาจเป็นส่วนหนึ่งของการแก้ปัญหาความกังวลเกี่ยวกับราคาอาหารและความมั่นคงทางอาหารโดยรวม พวกเขาเป็นส่วนสำคัญเช่นในประสบการณ์ของเวียดนามซึ่งเดินออกมาจากผู้นำเข้าอาหารไปเป็นผู้ส่งออกอาหารรายใหญ่และได้เห็นการลดลงอย่างมีนัยสำคัญในความยากจน เนื่องจากการพัฒนาของเกษตรรายย่อยในประเทศ[12]
โรคและความเสื่อมโทรมของที่ดินเป็นสองความกังวลที่สำคัญในภาคเกษตรกรรมในวันนี้ ยกตัวอย่างเช่นการแพร่ระบาดของการเกิดสนิมลำต้นในข้าวสาลีที่เกิดจากเชื้อสาย Ug99 ขณะนี้มีการแพร่กระจายไปทั่วแอฟริกาและเข้าสู่เอเชียและเป็นสาเหตุของความกังวลที่สำคัญเนื่องจากการสูญเสียพืชถึง 70% หรือกว่านั้นภายใต้เงื่อนไขบางอย่าง[13] ประมาณ 40% ของที่ดินเพื่อเกษตรกรรมของโลกเสื่อมโทรมอย่างหนัก[14] ในแอฟริกาหากแนวโน้มขณะนี้ของการเสื่อมโทรมในดินยังคงมีต่อไป, ทวีปนี้อาจจะสามารถป้อนอาหารได้เพียง 25% ของประชากรในปี 2025 ตามข้อมูลของสถาบันทรัพยากรธรรมชาติในแอฟริกาของ UNU ที่มีที่ตั้งอยู่ในประเทศกานา[15]
ในปี 2009 ผลผลิตทางการเกษตรของจีนมีขนาดที่ใหญ่ที่สุดในโลก ตามด้วยสหภาพยุโรป อินเดียและสหรัฐอเมริกา ตามข้อมูลของกองทุนการเงินระหว่างประเทศ นักเศรษฐศาสตร์วัดปัจจัยผลผลิตโดยรวมของการเกษตรโดยประเทศสหรัฐอเมริกามีประสิทธิภาพมากขึ้นประมาณ 1.7 เท่ามากกว่าเดิมในปี 1948[16]
ณ ปี 2011 องค์การแรงงานระหว่างประเทศระบุว่าแรงงานประมาณหนึ่งพันล้านคนหรือกว่า 1/3 ของแรงงานทั้งหมดที่มีอยู่มีการจ้างงานในภาคเกษตรกรรมทั่วโลก เกษตรกรรมถือว่ามีประมาณ 70% ของการจ้างแรงงานเด็กทั่วโลกและในหลายประเทศมีคนงานเป็นผู้หญิงเป็นจำนวนเปอร์เซนต์ที่ใหญ่ที่สุดของในอุตสาหกรรมใดๆ[17] ภาคบริการเป็นภาคเดียวเท่านั้นที่นำหน้าภาคเกษตรกรรมโดยเป็นนายจ้างที่ใหญ่ที่สุดในโลกในปี 2007 ระหว่างปี 1997 ถึงปี 2007 เปอร์เซ็นต์ของผู้มีงานทำในภาคเกษตรกรรมลดลงมากกว่าสี่เปอร์เซ็นต์ แนวโน้มนี้คาดว่าจะดำเนินต่อไป[18] จำนวนของคนที่ถูกจ้างในเกษตรกรรมแตกต่างกันไปอย่างกว้างขวางในแต่ละประเทศ ในช่วงตั้งแต่น้อยกว่า 2% ในประเทศเช่นสหรัฐอเมริกาและแคนาดาจนถึงมากกว่า 80% ในทวีปแอฟริกาหลายประเทศ[19] ในประเทศที่พัฒนาแล้ว ตัวเลขเหล่านี้ต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญในหลายศตวรรษก่อนหน้านี้ ในช่วงศตวรรษที่ 16 ในยุโรป ยกตัวอย่าง ระหว่าง 55% ถึง 75% ของประชากรมีส่วนร่วมในภาคเกษตรกรรม ขึ้นอยู่กับประเทศ ในศตวรรษที่ 19 ในยุโรป ตัวเลขนี้ได้ลดลงไปอยู่ที่ระหว่าง 35-65%[20] ในวันนี้ในประเทศเดียวกัน ตัวเลขอยู่ที่น้อยกว่า 10%[19]
เกษตรกรรมยังคงเป็นอุตสาหกรรมที่เป็นอันตราย และเกษตรกรทั่วโลกยังคงมีความเสี่ยงสูงของการบาดเจ็บที่เกี่ยวข้องกับการทำงาน โรคปอด การสูญเสียการได้ยินเนื่องจากเสียงรบกวน โรคผิวหนัง อีกทั้งโรคมะเร็งบางชนิดที่เกี่ยวข้องกับการใช้สารเคมีและการสัมผัสแสงแดดเป็นเวลานาน ในฟาร์มอุตสาหกรรม การบาดเจ็บมักเกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องจักรกลการเกษตร และสาเหตุหนึ่งของการบาดเจ็บร้ายแรงเนื่องจากการเกษตรในประเทศที่พัฒนาแล้วคือรถแทรกเตอร์พลิกคว่ำ[21] สารกำจัดศัตรูพืชและสารเคมีอื่นๆที่ใช้ในการทำฟาร์มยังสามารถเป็นอันตรายต่อสุขภาพของคนงาน และการที่คนงานสัมผัสกับ สารกำจัดศัตรูพืชอาจประสบปัญหาการเจ็บป่วยหรือมีบุตรที่มีความพิการแต่กำเนิด[22] ในฐานะที่เป็นอุตสาหกรรมแบบหนึ่งคนในครอบครัวโดยทั่วไปมักมีส่วนร่วมในการทำงานและอาศัยอยู่ในฟาร์มของตัวเอง ทั้งครอบครัวสามารถมีความเสี่ยงสำหรับการบาดเจ็บ เจ็บป่วย และความตาย[23] สาเหตุทั่วไป ของการบาดเจ็บร้ายแรงในหมู่คนงานหนุ่มในไร่คือการจมน้ำ และอุบัติเหตุที่เกี่ยวข้องเครื่องจักรและมอเตอร์ที่ใช้ในยานพาหนะ[24]
องค์การแรงงานระหว่างประเทศพิจารณาว่าเกษตรกรรมเป็น "หนึ่งในอันตรายที่สุดของภาคเศรษฐกิจทั้งหมด"[25] มีการคาดการณ์ว่าการตายที่เกี่ยวกับการทำงานประจำปีของลูกจ้างเกษตรกรรมมีอย่างน้อย 170,000 คน สองเท่าของอัตราเฉลี่ยของงานอื่นๆ นอกจากนี้ยังมีอุบัติการณ์ของการเสียชีวิต การบาดเจ็บและการเจ็บป่วยที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมทางการเกษตรที่มักจะไม่ถูกรายงานอีกมาก[26] องค์การได้จัดให้มี 'การประชุมด้านความปลอดภัยและสุขภาพในเกษตรกรรมปี 2001' ซึ่งครอบคลุมช่วงของความเสี่ยงในการประกอบอาชีพเกษตรกรรม การป้องกันความเสี่ยงเหล่านี้และบทบาทที่แต่ละบุคคลและองค์กรที่มีส่วนร่วมในเกษตรกรรมจะต้องเล่น[25]
ระบบการปลูกพืชแตกต่างกันไปในแต่ละฟาร์มขึ้นอยู่กับทรัพยากรและข้อจำกัดที่มีอยู่ ภูมิศาสตร์และภูมิอากาศของฟาร์ม นโยบายของรัฐบาล เศรษฐกิจ แรงกดดันทางสังคมและการเมือง และปรัชญาและวัฒนธรรมของเกษตรกร[27][28]
การทำไร่เลื่อนลอยเป็นระบบหนึ่งที่ป่าถูกเผา เหลือสารอาหารที่จะสนับสนุนการเพาะปลูกของพืชล้มลุกและยืนต้นเป็นระยะเวลาหลายปี[29] จากนั้นแปลงปลูกจะถูกปล่อยทิ้งร้างเพื่อที่จะปลูกป่าขึ้นใหม่ และเกษตรกรก็ย้ายไปแปลงใหม่และจะกลับมาหลังจากนั้นอีกหลายปี (10-20 ปี) ระยะเวลาที่ทิ้งร้างจะสั้นลงถ้าความหนาแน่นของประชากรมีมากขึ้น ต้องการอินพุทของสารอาหาร (ปุ๋ย) และบางส่วนการควบคุมศัตรูพืช การเพาะปลูกประจำปีเป็นขั้นตอนต่อไปของความเข้มข้นที่ไม่มีระยะเวลาทิ้งร้าง นี้ยิ่งต้องการสารอาหารและปัจจัยการควบคุมศัตรูพืชมากยิ่งขึ้น
อุตสาหกรรมที่ไปไกลกว่านั้นได้นำไปสู่การปลูกพืชชนิดเดียว (English: monoculture) เมื่อหนึ่งพันธุ์ของสปีซีร์จะถูกปลูกในพื้นที่ขนาดใหญ่ เนื่องจากมีความหลากหลายทางชีวภาพในระดับต่ำ การใช้สารอาหารแบบเดียวและแมลงศัตรูพืชมีแนวโน้มที่จะสร้างตัวขึ้น จึงมีความจำเป็นที่จะต้องมีการใช้สารกำจัดศัตรูพืชและปุ๋ยมากขึ้น[28] การปลูกพืชหลากหลาย ในที่ซึ่งพืชหลากหลายพันธ์จะถูกปลูกขึ้นตามลำดับในหนึ่งปี และการปลูกพืชแซม เมื่อพืชต่างพันธ์เติบโตขึ้นในเวลาเดียวกัน เป็นระบบการปลูกพืชประจำปีชนิดอื่นๆที่รู้จักกันว่าเป็น polycultures[29]
ในสภาพแวดล้อมที่ค่อนข้างร้อนและแห้งแล้ง ระยะเวลาและขอบเขตของเกษตรกรรมอาจถูก จำกัดโดยปริมาณน้ำฝน ทั้งไม่ยอมให้ปลูกพืชล้มลุกที่หลากหลายในหนึ่งปี หรือต้องการการชลประทาน ในทุกสภาพแวดล้อมเหล่านี้พืชยืนต้นจะถูกปลูก (กาแฟ ช็อคโกแลต) และระบบจะถูกดำเนินการเช่นวนเกษตร ในสภาพแวดล้อมที่อบอุ่นที่ระบบนิเวศส่วนใหญ่เป็นทุ่งหญ้าธรรมดาหรือทุ่งหญ้าแบบแพรรี่ การปลูกพืชล้มลุกการผลิตสูงเป็นระบบการเกษตรที่โดดเด่น[29]
ดูเพิ่มเติม: รายชื่อของพืชผลทางการเกษตรที่สำคัญที่สุดทั่วโลก
ประเภทที่สำคัญของพืช ได้แก่ซีเรียลและ pseudocereals(ซีเรียลที่ไม่ใช่พืชตะกูลหญ้า) เมล็ดพืชที่กินได้ (เช่น เมล็ดถั่ว) อาหารสัตว์ และผักและผลไม้ พืชเฉพาะอย่างถูกปลูกในภูมิภาคที่กำลังเติบโตที่แตกต่างกันทั่วโลก หน่วยเป็นล้านตันโดยการประมาณการของ FAO
ดูเพิ่มเติม: รายชื่อของสัตว์เลี้ยง
สัตว์ รวมทั้งม้า ล่อ วัว ควาย อูฐ ลามา Alpacas ลา และสุนัข มักจะถูกใช้เพื่อช่วยในการเพาะปลูกพืช การเก็บเกี่ยว ควบคุมสัตว์อื่น และขนส่งสินค้าเกษตรให้กับผู้ซื้อ การเลี้ยงสัตว์ไม่เพียงแต่หมายถึงการปรับปรุงพันธุ์และการเลี้ยงให้โตขึ้นเพื่อผลิตเป็นเนื้อสัตว์หรือการเก็บเกี่ยวผลิตภัณฑ์จากสัตว์ (เช่นนม ไข่ หรือขนสัตว์) อย่างต่อเนื่อง แต่ยังรวมถึงการปรับปรุงพันธุ์และการดูแลรักษาสายพันธุ์สำหรับทำงานและเป็นเพื่อน
ระบบการผลิตปศุสัตว์สามารถกำหนดขึ้นขึ้นอยู่กับแหล่งของอาหาร เช่นเป็นทุ่งหญ้า เป็นแบบผสมผสาน และแบบไม่ใช้พื้นที่[32] ณ ปี 2010 30% ของพื้นที่ที่เป็นน้ำแข็งและพื้นที่ที่ไม่มีน้ำของโลกถูกใช้สำหรับการผลิตปศุสัตว์ กับภาคการจ้างงานประมาณ 1.3 พันคน ระหว่างทศวรรษที่ 1960 ถึง 2000 มีการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในการผลิตปศุสัตว์ทั้งด้วยจำนวนตัวเลขและโดยน้ำหนักซาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในหมู่เนื้อวัว เนื้อหมูและเนื้อไก่ เฉพาะเนื่อไก่ได้ผลิตเพิ่มขึ้นเกือบ 10 เท่า สัตว์ที่ไม่ให้เนื้อ เช่นวัวนมและไก่ผลิตไข่ ยังแสดงให้เห็นการเพิ่มขึ้นของการผลิตอย่างมีนัยสำคัญ วัวควายทั่วโลก ประชากรแกะและแพะถูกคาดว่าจะยังคงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจนถึงปี 2050[33] การเพาะเลี้ยงพืชสัตว์ในน้ำหรือการเลี้ยงปลา การผลิตปลาเพื่อการบริโภคของมนุษย์โดยการเลี้ยงในที่คุมขัง เป็นหนึ่งในภาคการผลิตอาหารที่เติบโตเร็วที่สุด โดยเฉลี่ย 9% ต่อปีระหว่างปี 1975 ถึงปี 2007[34]
ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 ผู้ผลิตที่ใช้การคัดเลือกพันธุ์ได้มุ่งเน้นการสร้างสายพันธุ์ปศุสัตว์และการผสมข้ามพันธ์ที่เพิ่มการผลิต ในขณะที่ส่วนใหญ่ไม่คำนึงถึงความจำเป็นในการสงวนความหลากหลายทางพันธุกรรม แนวโน้มนี้ได้นำไปสู่การลดลงอย่างมีนัยสำคัญในความหลากหลายทางพันธุกรรมและทรัพยากรในหมู่พันธุ์ของสัตว์ นำไปสู่การลดลงสอดคล้องกันในความต้านทานของโรคและการปรับตัวในท้องถิ่นที่พบก่อนหน้านี้ในหมู่สายพันธุ์ดั้งเดิม[35]
การผลิตปศุสัตว์ที่อยู่ตามทุ่งหญ้าจะพึ่งพาวัสดุจากพืชเช่นพื้นที่ไม้ต้นเตี้ย (English: shrubland ทุ่งกว้างผสม (English: rangeland) และทุ่งหญ้าสำหรับเลี้ยงสัตว์เคี้ยวเอื้อง (English: pasture) ปัจจัยการผลิตสารอาหารด้านนอกอาจจะถูกใช้ แต่ปุ๋ยจะถูกส่งกลับโดยตรงไปยังทุ่งหญ้าเพื่อให้เป็นแหล่งสารอาหารที่สำคัญ ระบบนี้เป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่การผลิตพืชเป็นไปไม่ได้เพราะสภาพภูมิอากาศหรือดิน คิดเป็นคนเลี้ยงปศุสัตว์ 30-40 ล้านคน[29] ระบบการผลิตแบบผสมจะใช้ทุ่งหญ้า พืชอาหารสัตว์และพืชอาหารสัตว์แบบเมล็ดเป็นอาหารสำหรับสัตว์เคี้ยวเอื้องและปศุสัตว์กระเพาะเดี่ยว (หนึ่งกระเพาะอาหาร ; ส่วนใหญ่เป็นไก่และหมู) ปุ๋ยคอกทั่วไปจะถูกรีไซเคิลในระบบผสมเพื่อเป็นปุ๋ยสำหรับพืช[32]
ระบบไม่ใช้ที่ดินจะพึ่งพาอาหารจากภายนอกฟาร์ม เป็นตัวแทนของการไม่เชื่อมโยงของการเพาะปลูกและการผลิตปศุสัตว์ที่พบอย่างแพร่หลายมากขึ้นในประเทศสมาชิกขององค์การเพื่อความร่วมมือทางเศรษฐกิจและการพัฒนา (OECD) ปุ๋ยสังเคราะห์ถูกพึ่งพาอย่างมากสำหรับการผลิตพืชและการใช้ปุ๋ยจะกลายเป็นความท้าทายอย่างหนึ่งเช่นเดียวกับเป็นแหล่งหนึ่งของมลพิษ[32] ประเทศอุตสาหกรรมใช้การดำเนินงานเหล่านี้ในการผลิตจำนวนมากของอุปทานของสัตว์ปีกและเนื้อหมูในโลก นักวิทยาศาสตร์ประเมินว่า 75% ของการเจริญเติบโตในการผลิตปศุสัตว์ระหว่างปี 2003 ถึง ปี 2030 จะเป็นการดำเนินการให้อาหารสัตว์ในที่คุมขัง ซึ่งบางครั้งเรียกว่าเกษตรกรรมโรงงาน (English: factory farming) มีการเจริญเติบโตแบบนี้เป็นอันมากในหลายประเทศที่กำลังพัฒนาในเอเชีย แต่มีการเจริญเติบโตจำนวนเล็กมากๆในแอฟริกา[33] บางส่วนของการปฏิบัติที่ใช้ในการผลิตปศุสัตว์เชิงพาณิชย์ รวมทั้งการใช้ฮอร์โมนการเจริญเติบโต ทำให้เกิดความขัดแย้ง[36]
'การเตรียมดินแบบไถพรวน'เป็นแนวทางปฏิบัติของการไถดินเพื่อเตรียมความพร้อมสำหรับการเพาะปลูกหรือการรวมตัวกันของสารอาหารหรือสำหรับการควบคุมศัตรูพืช การไถพรวนดินแตกต่างกันไปในความเข้มข้นตั้งแต่แบบดั้งเดิมไปจนถึงแบบไม่มีการไถ มันอาจจะเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตโดยการอุ่นดิน การผสมปุ๋ยและการควบคุมวัชพืช แต่ยังทำให้ดินมีแนวโน้มที่จะถูกกัดเซาะ กระตุ้นให้เกิดการสลายตัวของสารอินทรีย์เพื่อปล่อย CO2 และลดความอุดมสมบูรณ์และความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตในดิน[37][38]
'การควบคุมศัตรูพืช'รวมถึงการจัดการวัชพืช แมลง ไร และเชื้อโรค การปฏิบัติด้วยเคมี (ยาฆ่าแมลง) ด้วยชีววิทยา (การควบคุมทางชีวภาพ) ด้วยเครื่องกล (การไถพรวนดิน) และทางวัฒนธรรมถูกนำมาใช้ การปฏิบัติทางวัฒนธรรมรวมถึงการปลูกพืชหมุนเวียน การคัดสรรพืช การปลูกพืชคลุมดิน การปลูกพืชแซม การหมักทำปุ๋ย การหลีกเลี่ยงโรค และการสร้างความต้านทานต่อโรค 'การจัดการศัตรูพืชแบบบูรณาการ' เป็นความพยายามที่จะใช้ทุกวิธีการเหล่านี้เพื่อให้ประชากรศัตรูพืชมีจำนวนต่ำกว่าจำนวนที่จะทำให้เกิดความสูญเสียทางเศรษฐกิจ และแนะนำให้ใช้สารกำจัดศัตรูพืชเป็นที่พึ่งสุดท้าย[39]
'การจัดการสารอาหาร'จะรวมทั้งแหล่งที่มาของปัจจัยการผลิตสารอาหารสำหรับการผลิตพืชและปศุสัตว์ และวิธีการใช้ประโยชน์จากปุ๋ยที่ผลิตโดยปศุสัตว์ ปัจจัยการผลิตสารอาหารอาจเป็นปุ๋ยอนินทรีเคมี ปุ๋ยคอก ปุ๋ยพืชสด ปุ๋ยหมักและแร่ธาตุที่ขุดได้[40] การใช้สารอาหารจากพืชยังอาจได้รับการจัดการโดยใช้เทคนิคทางวัฒนธรรมเช่นการปลูกพืชหมุนเวียนหรือเพาะปลูกในช่วงฤดูใบไม้ร่วง[41][42] ปุ๋ยคอกถูกนำมาใช้อย่างใดอย่างหนึ่ง โดยเลี้ยงปศุสัตว์ในจุดที่พืชอาหารสัตว์มีการเจริญเติบโต เช่นในทุ่งเลี้ยงสัตว์หมุนเวียนที่มีการจัดการอย่างเข้มข้น หรือโดยการแพร่กระจายทั้งแบบทำเป็นปุ๋ยสูตรแห้งหรือสูตรเหลวในทุ่งนาหรือทุ่งหญ้า
'การจัดการน้ำ'เป็นสิ่งจำเป็นในบริเวณที่ปริมาณน้ำฝนไม่เพียงพอหรือแปรเปลี่ยนได้ ซึ่งเกิดขึ้นในระดับหนึ่งในพื้นที่ส่วนใหญ่ของโลก[29] เกษตรกรบางคนใช้น้ำชลประทานเพื่อเสริมปริมาณน้ำฝน ในพื้นที่อื่น ๆ เช่น Great Plains ในสหรัฐอเมริกาและแคนาดา เกษตรกรใช้ในปีแห้งแล้งเพื่อการอนุรักษ์ความชุ่มชื้นในดินที่จะใช้สำหรับการปลูกพืชในปีต่อไป[43] เกษตรกรรมมีการใช้น้ำถึง 70% ของการใช้น้ำจืดทั่วโลก[44]
ตามรายงานของสถาบันวิจัยนโยบายอาหารนานาชาติ เทคโนโลยีการเกษตรจะมีผลกระทบด้านดีที่ยิ่งใหญ่ที่สุดกับการผลิตอาหารถ้าถูกนำมาใช้ในการทำงานร่วมกัน การใช้รูปแบบที่ได้รับการประเมินว่าสิบเอ็ดเทคโนโลยีอาจส่งผลกระทบต่อผลผลิตทางการเกษตรได้อย่างไร ในด้านความมั่นคงทางอาหารและการค้าภายในปี 2050 สถาบันวิจัยนโยบายอาหารนานาชาติพบว่าจำนวนประชาชนที่มีความเสี่ยงจากความหิวอาจจะลดลงมากถึง 40% และราคาอาหารที่อาจจะลดลงเกือบครึ่งหนึ่ง[45]
"การชำระเงินสำหรับการให้บริการของระบบนิเวศ (PES) ยังสามารถจูงใจต่อไปได้อีกในความพยายามที่จะเป็นสีเขียวในภาคเกษตร นี้เป็นวิธีการที่จะสามารถตรวจสอบมูลค่าและผลตอบแทนของประโยชน์จากการบริการของระบบนิเวศที่ให้โดยการปฏิบัติแบบการเกษตรสีเขียว"[46] "มาตรการนวัตกรรมของ PES อาจรวมถึงการชำระเงินเพื่อการปลูกป่าที่จ่ายโดยตัวเมืองให้กับชุมชนต้นน้ำในพื้นที่ชนบทของแหล่งต้นน้ำที่ใช้ร่วมกันสำหรับปริมาณและคุณภาพที่ดีขึ้นของน้ำจืดสำหรับผู้ใช้ในเขตเทศบาลเมือง การชำระเงิน Ecoservice โดยเกษตรกรให้กับผู้ดูแลป่าต้นน้ำสำหรับการบริหารจัดการที่เหมาะสมสำหรับการไหลของสารอาหารในดิน และวิธีการที่จะสร้างรายได้จากเครดิตการกักเก็บและลดการปล่อยคาร์บอนจะเป็นประโยชน์สำหรับการปฏิบัติทางการเกษตรสีเขียวเพื่อชดเชยเกษตรกรสำหรับความพยายามของพวกเขาในการฟื้นฟูและสร้างสภาพจิตและนำการปฏิบัติอื่นๆมาใช้งาน"[47]
บทความหลัก: การเพาะพันธุ์พืช
การดัดแปลงพืชมีการฝึกฝนโดยมนุษย์เป็นพันๆปีมาแล้วตั้งแต่จุดเริ่มต้นของอารยธรรม การดัดแปลงพืชโดยการเพาะพันธุ์จะเปลี่ยนแปลงพันธุกรรมของพืชเพื่อให้มันมีลักษณะเป็นประโยชน์มากขึ้นสำหรับมนุษย์ เช่นผลไม้หรือเมล็ดมีขนาดใหญ่ขึ้น อดทนแล้ง หรือต้านทานต่อแมลงศัตรูพืช ความก้าวหน้าที่สำคัญในการเพาะพันธุ์พืชเกิดหลังจากการทำงานของนักพันธุกรรม Gregor Mendel งานของเขาในแอลลีล(ยีนที่เป็นคู่กันหรือแสดงลักษณะเดียวกัน [พจนานุกรมศัพท์ สสวท.]) ลักษณะเด่นและลักษณะด้อย แม้ว่าในตอนแรกไม่ได้รับความสนใจเกือบ 50 ปี ได้ให้นักปรับปรุงพันธุ์พืชมีความเข้าใจที่ดีขึ้นในเรื่องพันธุศาสตร์และเทคนิคการเพาะพันธุ์ การปรับปรุงพันธุ์พืชรวมถึงเทคนิคเช่นการคัดเลือกพันธุ์ที่มีลักษณะที่พึงประสงค์ การผสมเกสรตนเอง และการผสมข้ามเกสร และเทคนิคโมเลกุลที่ปรับเปลี่ยนพันธุกรรมสิ่งมีชีวิต[48]
การปรับพันธุ์พืชให้เข้ากับสภาพแวดล้อมได้เพิ่มผลผลิตในกว่าศตวรรษที่ผ่านมา เพิ่มความต้านทานโรคและการทนแล้งที่ดีขึ้น, การเก็บเกี่ยวที่ง่ายและการปรับปรุงรสชาติและคุณค่าทางโภชนาการของพืช การคัดเลือกและปรับปรุงพันธุ์อย่างระมัดระวังมีผลกระทบอย่างมากกับลักษณะของพืช การเลือกและการปรับปรุงพันธุ์พืชในทศวรรษที่ 1920 และ 1930 ได้ปรับปรุงทุ่งหญ้า (หญ้าและถั่ว) ในนิวซีแลนด์. X-ray และอัลตราไวโอเลตที่กว้างขวางชักนำให้เกิดความพยายามในการกลายพันธุ์ (เช่นพันธุวิศวกรรมดั้งเดิม) ในช่วงทศวรรษที่ 1950 ได้ผลิตเมล็ดพันธุ์ที่หลากหลายของธัญพืชทางการค้าอันทันสมัยเช่นข้าวสาลี ข้าวโพด และข้าวบาร์เลย์[49][50]
การปฏิวัติเขียวจะนิยมใช้การผสมข้ามพันธุ์แบบธรรมดาเพื่อให้รวดเร็วในการเพิ่มผลผลิตโดยการสร้าง "สายพันธุ์ที่ให้ผลผลิตสูง" ตัวอย่างเช่นอัตราผลตอบแทนเฉลี่ยของข้าวโพดในประเทศสหรัฐอเมริกาได้เพิ่มขึ้นจาก 2.5 ตันต่อเฮกตาร์ (40 บุชเชลต่อเอเคอร์) ในปี 1900 เป็นประมาณ 9.4 ตัน/เฮกตาร์ (150 บุชเชลต่อเอเคอร์) ในปี 2001 ในทำนองเดียวกัน ผลผลิตข้าวสาลีโดยเฉลี่ยทั่วโลกได้เพิ่มขึ้นจากน้อยกว่า 1 ตัน/เฮกตาร์ในปี 1900 เป็นมากกว่า 2.5 ตัน/เฮกตาร์ในปี 1990 ในอเมริกาใต้อัตราผลตอบแทนข้าวสาลีเฉลี่ยประมาณ 2 ตัน/เฮกตาร์ แอฟริกาต่ำกว่า 1 ตัน/เฮกตาร์ และอียิปต์และอารเบียสูงถึง 3.5-4 ตัน/เฮกตาร์ด้วยการมีชลประทาน ในทางตรงกันข้าม ผลผลิตข้าวสาลีเฉลี่ยในหลายประเทศเช่นฝรั่งเศสมีมากกว่า 8 ตัน/เฮกตาร์ การแปรเปลี่ยนในอัตราผลตอบแทนมีสาเหตุหลักมาจากการแปรเปลี่ยนของสภาพภูมิอากาศ พันธุศาสตร์ และระดับของเทคนิคการทำการเกษตรอย่างเข้มข้น (การใช้ปุ๋ย สารเคมีควบคุมศัตรูพืช การควบคุมการเจริญเติบโตเพื่อหลีกเลี่ยงการพักตัว)[51][52][53]
บทความหลัก: พันธุวิศวกรรม
ดูเพิ่มเติม: อาหารดัดแปลงพันธุกรรม พืชดัดแปลงพันธุกรรม กฎระเบียบของการเปิดตัวของสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมและการถกเถียงเรื่องอาหารดัดแปลงพันธุกรรม
สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม (จีเอ็มโอ) เป็นสิ่งมีชีวิตที่สารพันธุกรรมของมันได้รับการแก้ไขโดยใช้เทคนิคพันธุวิศวกรรมที่รู้จักกันโดยทั่วไปว่าเป็นเทคโนโลยีผสมดีเอ็นเอ (English: recombinant DNA technology) พันธุวิศวกรรมมีการขยายยีนให้กับพ่อพันธุ์แม่พันธุ์เพื่อใช้ประโยชน์ในการสร้าง germlines ที่ต้องการสำหรับพืชใหม่ ความทนทานที่เพิ่มขึน เนื้อหาทางโภชนา การต้านทานแมลงและเชื้อไวรัส และความอดทนสารกำจัดวัชพืชเป็นเพียงไม่กี่ของคุณลักษณะที่ให้กับพันธุ์พืชผ่านทางพันธุวิศวกรรม[54] พืชจีเอ็มโอก่อให้เกิดความกังวลด้านความปลอดภัยของอาหารและการติดฉลากอาหาร หลายประเทศได้เข้มงวดในการผลิต การนำเข้าและ/หรือการใช้อาหารและพืชจีเอ็มโอ ซึ่งได้รับนำมาใช้อันเนื่องมาจากความกังวลเกี่ยวกับปัญหาสุขภาพที่อาจเกิดขึ้น และลดความหลากหลายทางการเกษตร และเพิ่มการปนเปื้อนของพืชที่ไม่ใช่จีเอ็มโอ[55] ปัจจุบัน สนธิสัญญาโลกชื่อว่า พิธีสารความปลอดภัยทางชีวภาพ จะกำกับดูแลการค้าของ GMOs มีการอภิปรายอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับการติดฉลากของอาหารที่ทำจาก GMOs และในขณะที่สหภาพยุโรปในปัจจุบันต้องการให้อาหารจีเอ็มโอทั้งหมดมีการระบุ แต่สหรัฐไม่ต้องการ[56]
เมล็ดพันธุ์ที่ต้านทานต่อสารกำจัดวัชพืชมียีนที่ถูกปลูกถ่ายเข้าไปในจีโนมของมันเพื่อช่วยให้พืชที่จะทนต่อการสัมผัสกับสารเคมีกำจัดวัชพืช รวมทั้ง glyphosates เมล็ดพันธุ์เหล่านี้ช่วยให้เกษตรกรสามารถปลูกพืชที่สามารถถูกฉีดพ่นด้วยสารเคมีกำจัดวัชพืชเพื่อควบคุมวัชพืชโดยไม่ทำร้ายพืชที่มีความต้านทาน พืชที่มีความต้านทานต่อสารกำจัดวัชพืชถูกใช้โดยเกษตรกรทั่วโลก[57] ด้วยการใช้ที่เพิ่มขึ้นของพืชที่ทนต่อสารกำจัดวัชพืช มีการเพิ่มขึ้นในการใช้สเปรย์สารกำจัดวัชพืชที่ใช้ glyphosate ในบางพื้นที่มีการพัฒนาวัชพืชที่ทนต่อสาร glyphosate ทำให้เกษตรกรหันไปใช้สารเคมีกำจัดวัชพืชอื่นๆ [58][59] บางการศึกษายังเชื่อมโยงการใช้งานอย่างแพร่หลายของ glyphosate กับการขาดธาตุเหล็กในพืชบางอย่างซึ่งเป็นความกังวลของทั้งการผลิตพืชและคุณภาพทางโภชนาการ ที่อาจเกิดผลกระทบทางเศรษฐกิจและสุขภาพ[60]
พืชจีเอ็มโออื่น ๆ ที่ใช้โดยผู้ปลูกรวมถึงพืชที่ทนต่อแมลง ที่มียีนจากแบคทีเรีย Bacillus thuringiensis (Bt) ที่อยู่ในดิน ซึ่งผลิตสารพิษที่เฉพาะเจาะจงต่อแมลง พืชเหล่านี้ป้องกันพืชจากความเสียหายที่เกิดจากแมลง[61] บางคนเชื่อว่าลักษณะทางพันธุกรรมที่คล้ายกันของต้านทานศัตรูพืชหรือดีกว่าสามารถจัดหามาได้ผ่านการปฏิบัติด้านการปรับปรุงพันธุ์แบบดั้งเดิม และความต้านทานต่อแมลงศัตรูพืชต่างๆสามารถได้รับจากการผสมข้ามพันธุ์หรือการผสมเกสรข้ามกับพันธุ์ป่า ในบางกรณีพันธุ์ป่าเป็นแหล่งที่มาหลักของลักษณะความต้านทานเช่นมะเขือเทศบางพันธุ์ที่ได้รับความต้านทานอย่างน้อย 19 โรคที่ได้มาผ่านทางการผสมข้ามกับประชากรป่าของมะเขือเทศ[62]
บทความหลัก: ประเด็นสิ่งแวดล้อมกับการเกษตร
เกษตรกรรมสร้าง'ค่าใช้จ่ายภายนอก'ต่อสังคมผ่านสารกำจัดศัตรูพืช สารอาหารที่ล้นออกไป การใช้น้ำมากเกินไป, การสูญเสียสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ และปัญหาอื่นๆสารพัด การประเมินของการเกษตรปี 2000 ในสหราชอาณาจักรพิจารณาค่าใช้จ่ายภายนอกทั้งหมดสำหรับ ปี 1996 อยู่ที่ £ 2,343 ล้านหรือ £ 208 ต่อเฮกตาร์[63] การวิเคราะห์ปี 2005 ของค่าใช้จ่ายเหล่านี้ในประเทศสหรัฐอเมริกาได้ข้อสรุปว่าพื้นที่เพาะปลูกสร้างประมาณ $ 5-16 พันล้าน ($ 30 ถึง $ 96 ต่อเฮกตาร์) ในขณะที่การผลิตปศุสัตว์สร้าง $ 714 ล้าน[64] การศึกษาทั้งสองที่มุ่งเน้นแต่เพียงอย่างเดียวเกี่ยวกับผลกระทบทางการคลังสรุปว่าควรจะทำค่าใช้จ่ายภายนอกให้เป็น'ค่าใช้จ่ายภายใน' ไม่รวมเงินอุดหนุนในการวิเคราะห์ของพวกเขา แต่พวกเขาตั้งข้อสังเกตว่าเงินอุดหนุนยังมีอิทธิพลต่อค่าใช้จ่ายในการเกษตรเพื่อสังคม[63][64] ในปี 2010 คณะทรัพยากรระหว่างประเทศของโครงการสิ่งแวดล้อมแห่งสหประชาชาติได้เผยแพร่รายงานการประเมินผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมของการบริโภคและการผลิต จากการศึกษาพบว่าการเกษตรและการบริโภคอาหารเป็นสองตัวขับที่สำคัญที่สุดของแรงกดดันด้านสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเปลี่ยนแปลงที่อยู่อาศัย การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การใช้น้ำและการปล่อยสารพิษ[65] รายงานเศรษฐกิจสีเขียวปี 2011 ของ UNEP กล่าวว่า "การดำเนินงานด้านเกษตรกรรม, ไม่รวมการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดิน มีการผลิตประมาณร้อยละ 13 ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั่วโลก ซึ่งรวมถึงก๊าซเรือนกระจกที่ปล่อยออกมาจากการใช้ปุ๋ยอนินทรี สารกำจัดศัตรูพืชเกษตรเคมีและสารเคมีกำจัดวัชพืช (การปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกิดจากการผลิตของปัจจัยการผลิตเหล่านี้จะรวมอยู่ในการปล่อยมลพิษอุตสาหกรรม) และปัจจัยการผลิตเชื้อเพลิงพลังงานฟอสซิล[66] "โดยเฉลี่ยแล้วเราจะพบว่าจำนวนทั้งหมดของสารตกค้างสดจากการผลิตทางการเกษตรและการป่าไม้สำหรับปริมาณการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นที่สองเป็น 3.8 พันล้านตันต่อปีระหว่างปี 2011 ถึงปี 2050 (ที่อัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปีร้อยละ 11 ตลอดระยะเวลาการวิเคราะห์, คิดเป็นการเจริญเติบโตที่สูงขึ้นในช่วงปีแรกๆร้อยละ 48 สำหรับปี 2011-2020 และขยายตัวโดยเฉลี่ยร้อยละ 2 ต่อปีหลังจากปี 2020)"[67]
เจ้าหน้าที่อาวุโสของสหประชาชาติและผู้เขียนร่วมของรายงานของสหประชาชาติที่ให้รายละเอียดของปัญหานี้ คือ เฮนนิ่ง Steinfeld กล่าวว่า "ปศุสัตว์เป็นหนึ่งในผู้สนับสนุนที่สำคัญมากที่สุดของปัญหาสิ่งแวดล้อมที่ร้ายแรงที่สุดในปัจจุบัน"[68] การผลิตปศุสัตว์ครอบครอง 70% ของที่ดินทั้งหมดที่ใช้สำหรับการเกษตร หรือ 30% ของพื้นผิวดินแดนของโลก มันเป็นหนึ่งในแหล่งที่ใหญ่ที่สุดของก๊าซเรือนกระจก รับผิดชอบอยู่ 18% ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของโลกเมื่อวัดเทียบเท่า CO2 โดยการเปรียบเทียบ การขนส่งทั้งหมดปลดปล่อย 13.5% ของ CO2 มันผลิต 65% ของก๊าซไนตรัสออกไซด์ที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์ (ซึ่งมี 296 เท่าของศักยภาพภาวะโลกร้อนของ CO2) และ 37% ของก๊าซมีเทนที่มนุษย์สร้างขึ้น (ซึ่งเป็นที่ 23 เท่าของภาวะโลกร้อนด้วย CO2) นอกจากนี้มันยังสร้าง 64% ของการปล่อยก๊าซแอมโมเนีย การขยายตัวของปศุสัตว์จะถูกอ้างถึงว่าเป็นปัจจัยสำคัญที่ผลักดันการตัดไม้ทำลายป่า เช่นในลุ่มน้ำอเมซอน 70% ของพื้นที่ที่เคยเป็นป่าก่อนหน้านี้ถูกครอบครองในขณะนี้โดยทุ่งหญ้าและส่วนที่เหลือที่ใช้สำหรับพืชอาหารสัตว์[69] ผ่านตัดไม้ทำลายป่าและความเสื่อมโทรมของที่ดิน ปศุสัตว์ยังมีการทำให้ความหลากหลายทางชีวภาพลดลงอีกด้วย นอกจากนี้ UNEP กล่าวว่า "การปล่อยก๊าซมีเทนจากปศุสัตว์ทั่วโลกคาดว่าจะเพิ่มขึ้นร้อยละ 60 ในปี 2030 ภายใต้การปฏิบัติและรูปแบบการบริโภคในปัจจุบัน"[70]
ดูเพิ่มเติม: ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการชลประทาน
การแปลงที่ดินคือการใช้ที่ดินเพื่อให้ผลผลิตเป็นสินค้าและบริการ เป็นวิธีการที่สำคญที่สุดที่มนุษย์ทำการเปลี่ยนแปลงระบบนิเวศของโลก และถือว่าเป็นแรงผลักดันในการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพ ประมาณการของจำนวนแผ่นดินที่ถูกแปลงโดยมนุษย์แตกต่างกันจาก 39 ถึง 50%[71] การเสื่อมสลายของแผ่นดิน ที่ทำให้การทำงานและการผลิตของระบบนิเวศลดลงในระยะยาว คาดว่าจะเกิดขึ้นกับ 24% ของพื้นที่ทั่วโลกด้วยการใช้งานที่มากเกินไปของพื้นที่เพาะปลูก[72] รายงานสหประชาชาติ FAO อ้างอิงการจัดการที่ดินเป็นปัจจัยที่ผลักดันอยู่เบื้องหลังการเสื่อมสลายและรายงานที่ประชาชน 1.5 พันล้านคนพี่งพาที่ดินที่เสื่อมสลายนี้ การเสื่อมสลายสามารถเกิดจากการตัดไม้ทำลายป่า สภาพทะเลทราย พังทลายของดิน การสูญเสียแร่ธาตุ หรือการเสื่อมสลายจากสารเคมี (กรดและเกลือ)[29]
กระบวนการเจริญเติบโตเกินขอบเขต (English: eutrophication) หรือสารอาหารที่มากเกินไปในระบบนิเวศทางน้ำเป็นผลให้เกิดบุปผาสาหร่าย(อัลกัลบลูม, สาหร่ายเบ่งบาน การเพิ่มจำนวนของกลุ่มชีวพืชจำนวนมาก ทั้งที่มองเห็นและ ไม่เห็นด้วยตาเปล่าอย่างรวดเร็ว ทำให้น้ำมีสีเขียวหรือแดง [สิ่งแวดล้อม]) (English: algal bloom) และภาวะขาดออกซิเจน (English: anoxia) นำไปสู่การฆ่าปลา การสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพและทำให้น้ำไม่เหมาะสำหรับดื่มและใช้ในอุตสาหกรรมอื่นๆ การใส่ปุ๋ยมากเกินไปและการประยุกต์ใช้ปุ๋ยหมักในพื้นที่เพาะปลูก เช่นเดียวกับความหนาแน่นของปศุสัตว์ที่สูงก่อให้เกิดสารอาหาร (ส่วนใหญ่ไนโตรเจนและฟอสฟอรัส) ที่ไหลล้นและชะล้างออกจากที่ดินเพื่อเกษตรกรรม สารอาหารเหล่านี้เป็นมลพิษแบบ nonpoint source (ต้นกำเนิดไม่เป็นจุด, แหล่งทิ้งไม่เป็นจุด ต้นกำเนิดหรือแหล่งระบายทิ้งของเสียที่ไม่เป็นจุด เช่น น้ำเสียที่มาจากพื้นที่การเกษตรหรือไอเสียจากรถยนต์ในเขตเมืองทั้งเมือง [สิ่งแวดล้อม]) ที่สำคัญที่เอื้อต่อกระบวนการเจริญเติบโตเกินขอบเขตในระบบนิเวศทางน้ำ[73]
เกษตรกรรมคิดเป็น 70% ของการใช้ทรัพยากรน้ำจืด[74] เกษตรกรรมเป็นตัวดึงน้ำที่สำคัญจากชั้นหินอุ้มน้ำ และขณะนี้ดึงออกมาจากแหล่งน้ำใต้ดินเหล่านั้นในอัตราที่ไม่ยั่งยืน มันเป็นที่รู้จักกันมานานแล้วว่าชั้นหินอุ้มน้ำในพื้นที่ที่หลากหลายอย่างเช่นภาคเหนือของจีน แม่น้ำคงคาตอนบน และทางภาคตะวันตกของสหรัฐกำลังหมดไป และงานวิจัยใหม่ขยายปัญหาเหล่านี้ไปที่ชั้นหินอุ้มน้ำในอิหร่าน, เม็กซิโกและซาอุดีอาระเบีย[75] การเพิ่มความดันจะถูกวางอยู่บนทรัพยากรน้ำโดยอุตสาหกรรมและพื้นที่ในเมือง ซึ่งหมายความว่าการขาดแคลนน้ำจะเพิ่มขึ้นและการเกษตรจะเผชิญกับความท้าทายของการผลิตอาหารมากขึ้นสำหรับประชากรที่เพิ่มขึ้นของโลกด้วยทรัพยากรน้ำที่ลดลง[76] การใช้น้ำทางการเกษตรยังสามารถทำให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ รวมทั้งการทำลายพื้นที่ชุ่มน้ำธรรมชาติ การแพร่กระจายของโรคที่เกิดจากน้ำ และความเสื่อมโทรมของที่ดินผ่านเกลือและน้ำขัง เมื่อการชลประทานดำเนินการไม่ถูกต้อง[77]
บทความหลัก: ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของสารกำจัดศัตรูพืช
การใช้สารกำจัดศัตรูพืชได้เพิ่มขึ้นตั้งแต่ปี 1950 ถึง 2.5 ล้านตันต่อปีทั่วโลก แต่การสูญเสียจากศัตรูพืชยังคงค่อนข้างคงที่[78] องค์การอนามัยโลกคาดหมายในปี 1992 ว่า สารกำจัดศัตรูพืชเป็นพิษเกิดขึ้น 3 ล้านชนิดเป็นประจำทุกปี ทำให้เกิดการเสียชีวิต 220,000 ราย[79] สารกำจัดศัตรูพืชจะเลือกความต้านทานสารกำจัดศัตรูพืชในประชากรศัตรูพืช ซึ่งนำไปสู่สภาพที่เรียกว่า 'ลู่วิ่งสารกำจัดศัตรูพืช" ในที่ซึ่งความต้านทานศัตรูพืชรับประกันการพัฒนาของสารกำจัดศัตรูพืชใหม่[80]
ข้อโต้แย้งในทางเลือกคือว่าวิธีที่จะ 'รักษาสภาพแวดล้อม" และหลีกเลี่ยงความอดอยากคือการใช้สารกำจัดศัตรูพืชและการเกษตรผลผลิตสูงเข้มข้น มุมมองหนึ่งถูกยกเป็นตัวอย่างโดยคำพูดที่จั่วหัวว่า'ศูนย์สำหรับเว็บไซต์ของประเด็นอาหารทั่วโลก': 'การเติบโตมากขึ้นต่อเอเคอร์เหลือที่ดินมากขึ้นสำหรับธรรมชาติ'[81][82] อย่างไรก็ตาม นักวิจารณ์แย้งว่าข้อแลกเปลี่ยนระหว่างสภาพแวดล้อมกับความต้องการอาหารเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้[83] และว่าสารกำจัดศัตรูพืชเพียงแค่แทนที่'การปฏิบัติทางการเกษตรที่ดี'เช่นการปลูกพืชหมุนเวียน[80] UNEP แนะนำเทคนิค'การจัดการศัตรูพืชทางการเกษตรแบบ push-pull' ซึ่งเกี่ยวข้องกับการปลูกพืชแซมที่ใช้กลิ่นหอมของพืชที่จะขับไล่หรือ push ศัตรูพืชออกไปในขณะที่ดึงหรือ pull หรือดึงดูดแมลงที่ดีเข้ามา "การดำเนินการผลัก-ดึงในแอฟริกาตะวันออกได้เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของผลตอบแทนข้าวโพดและการเพาะปลูกแบบรวมของพืชอาหารสัตว์แบบกำหนดค่า N ที่แน่นอนได้เพิ่มสมรรถนะของดินและนอกจากนี้ยังทำให้เกษตรกรมีอาหารสำหรับปศุสัตว์อีกด้วย ด้วยการดำเนินงานปศุสัตว์ที่เพิ่มขึ้น เกษตรกรก็สามารถผลิตเนื้อสัตว์ นมและผลิตภัณฑ์นมอื่นๆ และพวกเขาก็ใช้ปุ๋ยหมักเป็นปุ๋ยอินทรีย์ที่ส่งกลับสารอาหารไปยังไร่นา"[84]
ดูเพิ่มเติม: การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศและการเกษตร
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมีศักยภาพที่จะส่งผลกระทบต่อภาคเกษตรผ่านการเปลี่ยนแปลงในอุณหภูมิ ปริมาณน้ำฝน (ระยะเวลาและปริมาณ) CO2 พลังงานแสงอาทิตย์ และการมีปฏิสัมพันธ์ขององค์ประกอบเหล่านี้[29] เหตุการณ์รุนแรง เช่นภัยแล้งและน้ำท่วม คาดว่าจะเพิ่มขึ้นตามการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ[85] เกษตรกรรมเป็นหนึ่งในภาคที่เสี่ยงที่สุดที่จะได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ ยกตัวอย่างน้ำประปา จะวิกฤตที่จะทำความยั่งยืนให้กับผลผลิตทางการเกษตรและเพิ่มผลผลิตอาหารที่จำเป็นในการรักษาความยั่งยืนของประชากรที่เพิ่มขึ้นของโลก ความผันผวนในการไหลของแม่น้ำมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นในศตวรรษที่ยี่สิบเอ็ด จากประสบการณ์ของประเทศในลุ่มแม่น้ำไนล์ (เอธิโอเปีย เคนยาและซูดาน) และประเทศกำลังพัฒนาอื่นๆ การลดลงของทรัพยากรน้ำในช่วงฤดูที่วิกฤตสำหรับการเกษตร สามารถนำไปสู่การลดลงของอัตราผลผลิตได้ถึง 50%[86] การใช้วิธีการแบบการแปลง จะเป็นสิ่งจำเป็นในการจัดการทรัพยากรธรรมชาติในอนาคต[87] ตัวอย่างเช่น นโยบาย การปฏิบัติและเครื่องมือส่งเสริมการเกษตรแบบภูมิอากาศ-สมาร์ทจะมีความสำคัญ เพราะจะมีการใช้ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่ดีขึ้นเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศในการประเมินความเสี่ยงและความเปราะบาง นักวางแผนและผู้กำหนดนโยบายจะต้องช่วยสร้างนโยบายที่เหมาะสมที่จะส่งเสริมให้เกิดการระดมทุนสำหรับการแปลงทางการเกษตรดังกล่าว[88]
เกษตรกรรมสามารถทำได้ทั้งบรรเทาหรือยิ่งทำให้เลวลงกับสภาวะโลกร้อน บางส่วนของการเพิ่มขึ้นของ CO2 ในชั้นบรรยากาศมาจากการสลายตัวของอินทรียวัตถุในดิน และก๊าซมีเทนจำนวนมากที่ปล่อยออกมาสู่ชั้นบรรยากาศเกิดจากการสลายตัวของอินทรียวัตถุในดินที่เปียกเช่นนาข้าว[89] เช่นเดียกับกิจกรรมการย่อยอาหารปกติของสัตว์เลี้ยงในฟาร์ม นอกจากนี้ ดินที่เปียกหรือดินที่ขาดออกซิเจนยังสูญเสียไนโตรเจนเนื่องจากขบวนการถอดถอนก๊าซไนโตรเจน (English: denitrification) การปล่อยก๊าซเรือนกระจกไนตริกออกไซด์และก๊าซไนตรัสออกไซด์[90] การเปลี่ยนแปลงในการจัดการสามารถลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเหล่านี้ และดินยังคงสามารถนำมาใช้เพื่อกักเก็บบางส่วนของ CO2 ในบรรยากาศ[89] จากคำบอกเล่าของ UNEP "เกษรกรรมยังผลิตประมาณร้อยละ 58 ของการปล่อยก๊าซไนตรัสออกไซด์ทั่วโลกและประมาณ 47 เปอร์เซ็นต์ของการปล่อยก๊าซมีเทนของโลก ทั้งสองก๊าซเหล่านี้มีศักยภาพในการลดภาวะโลกร้อนขึ้นต่อตันมากกว่า CO2 อย่างมาก (298 เท่าและ 25 เท่าตามลำดับ)"[91]
มีปัจจัยหลายประการที่อยู่ภายในเกษตรกรรมอุดหนุนการปล่อย CO2 จำนวนมาก ความหลากหลายของแหล่งผลิตตั้งแต่การผลิตเครื่องมือการเกษตรจนถึงการขนส่งของผลผลิตจากการเก็บเกี่ยว ประมาณ 8% ของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในธรรมชาติเป็นเพราะแหล่งการเกษตร ในจำนวนนั้น 75% เป็นการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาจากการผลิตสารเคมีที่ช่วยการเพาะปลูก[92] โรงงานที่ผลิตยาฆ่าแมลง สารเคมีกำจัดวัชพืช สารฆ่าเชื้อรา และปุ๋ยเป็นสาเหตุที่สำคัญของการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ความสามารถในการผลิตของฟาร์มเองและการใช้เครื่องจักรเป็นแหล่งที่มาอื่นของการปล่อยก๊าซคาร์บอน เกือบทั้งหมดเครื่องจักรอุตสาหกรรมที่ใช้ในการทำการเกษตรสมัยใหม่ขับเคลื่อนโดยเชื้อเพลิงฟอสซิล เครื่องมือเหล่านี้จะเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลจากจุดเริ่มต้นของกระบวนการจนกระทั่งเสร็จสิ้น รถแทรกเตอร์เป็นรากของแหล่งนี้ มันเผาน้ำมันเชื้อเพลิงและปล่อย CO2 เพียงเพื่อให้มันวิ่งได้ ปริมาณของการปล่อยของเครื่องจักรจะเพิ่มขึ้นเมื่อมันพ่วงอุปกรณ์อื่นเข้าไปด้วยและมันต้องการพลังงานมากขึ้น ระหว่างขั้นตอนการเตรียมดินรถและไถจะถูกใช้ในการทำลายดิน ในช่วงการเจริญเติบโต ปั๊มรดน้ำและหัวพ่นจะใช้ในการทำให้พืชชุ่มน้ำ และเมื่อพืชมีความพร้อมสำหรับเก็บเกี่ยว เครื่องเกี่ยวนวดจะถูกใช้ เครื่องจักรประเภทนี้ทั้งหมดต้องใช้พลังงานเพิ่มเติมซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากรถแทรกเตอร์ขั้นพื้นฐาน[93] ตัวอุดหนุนสุดท้ายที่สำคัญที่จะปล่อย CO2 ในภาคเกษตรอยู่ในการขนส่งสุดท้ายของผลผลิต เกษตรกรรมในท้องถิ่นได้รับความเดือดร้อนจากการถดถอยในช่วงศตวรรษที่ผ่านมาเนื่องจากเงินอุดหนุนฟาร์มจำนวนมาก ส่วนใหญ่ของพืชมีการจัดส่งหลายร้อยไมล์ไปที่โรงงานแปรรูปต่างๆก่อนที่จะสิ้นสุดลงในร้านขายของชำ การจัดส่งเหล่านี้จะทำโดยใช้โหมดการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลในการขนส่ง หลีกเลี่ยงไม่ได้ที่การขนส่งเหล่านี้จะเพิ่มการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์[94]
ดูเพิ่มเติม: รายชื่อหัวข้อการเกษตรที่ยั่งยืน
บางองค์กรที่สำคัญกำลังพูดถึงการเกษตรภายในระบบนิเวศน์ว่าเป็นทิศทางข้างหน้าสำหรับการเกษตรสายธารหลัก วิธีการทำการเกษตรในปัจจุบันส่งผลในการใช้ทรัพยากรน้ำแบบขยายตัวมากเกินไป อีกทั้งการกัดเซาะในระดับสูงและความอุดมสมบูรณ์ของดินที่ลดลง ตามรายงานจากสถาบันการจัดการน้ำระหว่างประเทศและ UNEP[95] มีน้ำอยู่ไม่เพียงพอที่จะทำการเกษตรตอไปโดยใช้วิธีปฏิบัติในปัจจุบัน ดังนั้นจึงค้องมีการพิจารณาว่าการใช้น้ำ ที่ดิน และทรัพยากรระบบนิเวศที่วิกฤตจะต้องทำอย่างไรเพื่อเพิ่มผลผลิตการเพาะปลูก รายงานได้แนะนำการกำหนดมูลค่าให้กับระบบนิเวศ ให้มีการตระหนักถึงสิ่งแวดล้อมและการแลกเปลี่ยนกับการทำมาหากิน และการให้ความสมดุลกับสิทธิของของผู้ใช้และผลประโยชน์ที่หลากหลาย ความไม่เสมอภาคที่จะเกิดเมื่อมาตรการดังกล่าวถูกนำมาใช้จะต้องได้รับการแก้ไข เช่นการจัดสรรน้ำจากผู้ยากจนไปยังคนรวย การเคลียร์ที่ดินเพื่อเปิดทางให้พื้นที่เพาะปลูกมีประสิทธิผลมากขึ้น หรือการอนุรักษ์พื้นที่ชุ่มน้ำที่จำกัดสิทธิการประมง[96]
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีช่วยให้เกษตรกรที่มีเครื่องมือและทรัพยากรที่จะทำให้การทำการเกษตรอย่างยั่งยืนมากขึ้น[97] เทคโนโลยีใหม่ๆจะก่อให้เกิดนวัตกรรมใหม่ๆ เช่นการเตรียมดินแบบอนุรักษ์ กระบวนการทางเกษตรกรรมที่จะช่วยป้องกันการสูญเสียที่ดินเนื่องจากการพังทลาย มลพิษทางน้ำและการเพิ่มการกักเก็บคาร์บอน[98]
ตามรายงานจากสถาบันวิจัยนโยบายอาหารนานาชาติ (IFPRI)[45] เทคโนโลยีการเกษตรหลายอย่างจะมีผลกระทบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในการผลิตอาหารถ้าถูกนำมาใช้ในการทำงานร่วมกัน การใช้รูปแบบที่ได้รับการประเมินว่าสิบเอ็ดเทคโนโลยีอาจส่งผลกระทบผลผลิตทางการเกษตรได้อย่างไร, ความมั่นคงทางอาหารและการค้าภายในปี 2050, IFPRI พบว่าจำนวนของประชาชนที่มีความเสี่ยงจากความหิวอาจจะลดลงมากถึง 40% และราคาอาหารที่อาจจะลดลงเกือบครึ่งหนึ่ง.
บทความหลัก: เศรษฐศาสตร์การเกษตร
ดูเพิ่มเติม: เงินอุดหนุนเกษตรกรรมและเศรษฐศาสตร์ชน[M
เศรษฐศาสตร์การเกษตรหมายถึงเศรษฐศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับ "การผลิต การจัดจำหน่ายและการบริโภคสินค้าและบริการของการเกษตร"[99] เมื่อรวมกับการผลิตทางการเกษตรด้วยทฤษฎีทั่วไปของการตลาดและธุรกิจให้เป็นสาขาของการศึกษาได้เริ่มต้นขึ้นในช่วงปลายยุค 1800s และเติบโตอย่างมีนัยสำคัญผ่านศตวรรษที่ 20[100] ถึงแม้ว่าการศึกษาของเศรษฐกิจการเกษตรค่อนข้างใหม่ แนวโน้มที่สำคัญในเกษตรกรรมได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญกับเศรษฐกิจระดับชาติและนานาชาติตลอดประวัติศาสตร์ ตั้งแต่เกษตรกรผู้เช่าและเกษตรกรรมแบบแบ่งผลประโยชน์ในภาคใต้ของสหรัฐอเมริกาช่วงหลังสงครามกลางเมือง[101] จนถึงระบบศักดินาขุนนางยุคกลางของยุโรป[102] ในสหรัฐอเมริกาและที่อื่นๆ ค่าใช้จ่ายอาหารมีส่วนอุดหนุนอุตสาหกรรมการแปรรูปอาหาร การจัดจำหน่ายและการตลาดเกษตรกรรม บางครั้งเรียกว่าห่วงโซ่คุณค่า (English: value chain) ได้เกิดขึ้นในขณะที่ค่าใช้จ่ายต่างๆที่เกี่ยวข้องกับการเกษตรได้ลดลง นี่จะเกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นของการทำการเกษตร รวมกับระดับที่เพิ่มขึ้นของการเพิ่มมูลค่า (เช่นผลิตภัณฑ์แปรรูปขั้นสูงที่มีมากขึ้น) ที่ถูกจัดหามาให้โดยห่วงโซ่อุปทาน ความเข้มข้นของตลาดก็ได้เพิ่มขึ้นในภาคเกษตรกรรมเช่นกัน และแม้ว่าผลกระทบรวมของความเข้มข้นของตลาดที่เพิ่มขึ้นมีแนวโน้มที่จะมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น การเปลี่ยนแปลงจะแจกจ่ายส่วนเกินทางเศรษฐกิจจากผู้ผลิต (เกษตรกร) และผู้บริโภค และอาจมีผลกระทบในเชิงลบต่อชุมชนชนบท[103]
นโยบายของรัฐบาลแห่งชาติสามารถเปลี่ยนตลาดทางเศรษฐกิจสำหรับสินค้าเกษตรได้อย่างมีนัยสำคัญ ในรูปแบบของการจัดเก็บภาษี การอุดหนุน ค่าธรรมเนียมและมาตรการอื่นๆ[104] ตั้งแต่อย่างน้อยปี 1960s การรวมกันของข้อจำกัดด้านการนำเข้า/ส่งออก นโยบายอัตราแลกเปลี่ยนและเงินอุดหนุนได้ส่งผลกระทบต่อเกษตรกรทั้งในประเทศกำลังพัฒนาและประเทศที่พัฒนาแล้ว ในช่วงปี 1980s มันเป็นที่ชัดเจนว่าเกษตรกรที่ไม่ได้รับเงินอุดหนุนในประเทศกำลังพัฒนาได้ประสบผลกระทบที่ร้ายแรงจากนโยบายระดับชาติที่สร้างราคาต่ำเทียมทั่วโลกสำหรับสินค้าเกษตร ระหว่างช่วงกลางทศวรรษที่ 1980 และต้นยุค 2000 ข้อตกลงระหว่างประเทศหลายอย่างถูกจัดทำขึ้นเพื่อจำกัดค่าธรรมเนียมการเกษตร การอุดหนุนและข้อจำกัดทางการค้าอื่นๆ[105]
อย่างไรก็ตาม ณ ปี 2009 ยังคงมีปริมาณจำนวนมากของการบิดเบือนนโยบายขับเคลื่อนของราคาสินค้าเกษตรทั่วโลก ผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรที่มีการบิดเบือนการค้ามากที่สุดมี 3 อย่างคือ น้ำตาล นมและข้าว ส่วนใหญ่เกิดจากการจัดเก็บภาษี ในบรรดาเมล็ดพืชน้ำมัน งามีการจัดเก็บภาษีมากที่สุด แต่โดยรวมแล้ว ธัญพืชอาหารสัตว์และเมล็ดพืชน้ำมันมีการจัดเก็บภาษีในระดับที่ต่ำกว่าผลิตภัณฑ์ปศุสัตว์มาก ตั้งแต่ปี 1980 การบิดเบือนนโยบายขับเคลื่อนได้เห็นการลดลงที่มากขึ้นในหมู่ผลิตภัณฑ์ปศุสัตว์มากกว่าพืชในช่วงการปฏิรูปทั่วโลกในนโยบายทางการเกษตร[106] แม้จะมีความคืบหน้าแบบนี้ พืชบางอย่าง เช่นฝ้าย ยังคงเห็นการอุดหนุนในประเทศที่พัฒนาแล้วที่ทำให้ราคาทั่วโลกลดหวบลงอย่างของเทียม ก่อให้เกิดความยากลำบากในประเทศกำลังพัฒนากับเกษตรกรที่ไม่ได้รับเงินอุดหนุน[107] สินค้าโภคภัณฑ์ที่ยังไม่ได้ผ่านกระบวนการ (เช่นข้าวโพด ถั่วเหลือง วัว) มักจะถูกแบ่งตามเกรดเพื่อระบุถึงคุณภาพ คุณภาพจะส่งผลกระทบต่อราคาที่ผู้ผลิตจะได้รับ สินค้าโภคภัณฑ์จะมีการรายงานโดยทั่วไปแบบปริมาณการผลิต เช่นเป็นปริมาณ ตัวเลขหรือน้ำหนัก[108]
บทความหลัก: รายชื่อประเทศแบ่งตามผลผลิตมวลรวมตามองค์ประกอบภาคการผลิต
อ่านเพิ่มเติม: รายชื่อพืชเกษตรกรรมที่สำคัญที่สุดทั่วโลก
ตั้งแต่ปี 1940 ผลผลิตทางการเกษตรเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ส่วนใหญ่เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของการใช้เครื่องจักรกลที่ใช้พลังงานอย่างมาก การใช้ปุ๋ยและสารกำจัดศัตรูพืช ส่วนใหญ่ของพลังงานที่ใช้นี้มาจากแหล่งเชื้อเพลิงฟอสซิล[109] ระหว่างรอบการวัดปี 1960 ถึงปี 1965 และรอบการวัดปี 1986 ถึงปี 1990 การปฏิวัติสีเขียวได้แปลงการเกษตรทั่วโลก ที่มีการผลิตพืชแบบเมล็ดของโลกเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (ระหว่าง 70% ถึง 390% สำหรับข้าวสาลี และ 60% ถึง 150% สำหรับข้าวเปลือก ขึ้นอยู่กับพื้นที่ทางภูมิศาสตร์)[110] ในขณะที่ประชากรโลกเพิ่มขึ้นสองเท่า การเกษตรสมัยใหม่ที่พึ่งพาอย่างมากกับปิโตรเคมีและการใช้เครื่องจักรกลได้เพิ่มความกังวลว่าการขาดแคลนน้ำมันจะเพิ่มค่าใช้จ่ายและลดผลผลิตทางการเกษตร และก่อให้เกิดการขาดแคลนอาหาร[111]
เกษตรกรรมสมัยใหม่หรือแบบทำเป็นอุตสาหกรรมจะขึ้นอยู่กับเชื้อเพลิงฟอสซิลในสองวิธีพื้นฐาน: 1) การบริโภคโดยตรงในฟาร์ม และ 2) การบริโภคโดยอ้อมในการผลิตปัจจัยการผลิตที่ใช้ในฟาร์ม การบริโภคโดยตรงรวมถึงการใช้สารหล่อลื่นและเชื้อเพลิงในการดำเนินงานของยานพาหนะและเครื่องจักรกลการเกษตร; และการใช้น้ำมันแก๊สโซลีน โพรเพนเหลว และกระแสไฟฟ้าเพื่อให้พลังงานกับเครื่องอบแห้ง ปั๊มน้ำ ไฟแสงสว่าง เครื่องทำความร้อนและเครื่องทำความเย็น ฟาร์มในสหรัฐบริโภคโดยตรงประมาณ 1.2 exajoules (1.1 พันล้านล้านบีทียู) ในปี 2002 หรือเพียง 1% ของพลังงานทั้งหมดของประเทศ[111]
การบริโภคทางอ้อมส่วนใหญ่เป็นน้ำมันและก๊าซธรรมชาติที่ใช้ในการผลิตปุ๋ยและสารกำจัดศัตรูพืช ซึ่งคิดเป็น 0.6 exajoules (0.6 พันล้านล้านบีทียู) ในปี 2002[111] ก๊าซธรรมชาติและถ่านหินที่ถูกบริโภคโดยการผลิตปุ๋ยไนโตรเจนสามารถคิดเป็นมากกว่าครึ่งหนึ่งของการใช้พลังงานทางเกษตรกรรม ประเทศจีนส่วนใหญ่ใช้ถ่านหินในการผลิตปุ๋ยไนโตรเจน ในขณะที่ส่วนใหญ่ของยุโรปใช้ก๊าซธรรมชาติจำนวนมากแต่ใช้ถ่านหินจำนวนน้อย ตามรายงานที่ตีพิมพ์ปี 2010 โดยราชสมาคม การเกษตรจะพึ่งพาเพิ่มขึ้นขึ้นกับการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลโดยตรงและโดยอ้อม โดยรวมเชื้อเพลิงที่ใช้ในการเกษตรแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ รวมทั้งพืช ระบบการผลิตและสถานที่ตั้ง[116] พลังงานที่ใช้ในการผลิตเครื่องจักรกลการเกษตรยังเป็นรูปแบบของการบริโภคพลังงานเพื่อการเกษตรทางอ้อม ร่วมกันกับการบริโภคโดยตรงและโดยอ้อมโดยเกษตรกรรมในสหรัฐที่คิดเป็นประมาณ 2% ของการใช้พลังงานของประเทศ การบริโภคพลังงานทางตรงและทางอ้อมโดยเกษตรกรรมของสหรัฐสูงสุดในปี 1979 และค่อยๆปรับลดลงในช่วง 30 ปีที่ผ่านมา[111] ระบบอาหารห้อมล้อมไม่ได้เพียงแต่การผลิตทางการเกษตรเท่านั้น แต่ยังมีกระบวนการนอกฟาร์ม, การบรรจุภัณฑ์, การขนส่ง, การตลาด, การบริโภคและการกำจัดอาหารและชิ้นส่วนที่เกี่ยวกับอาหาร เกษตรกรรมคิดเป็นน้อยกว่าหนึ่งในห้าของการใช้พลังงานเพื่อระบบอาหารในสหรัฐอเมริกา[113][114]
ในกรณีที่มีการขาดแคลนปิโตรเลียม (ดูยอดการใช้น้ำมันสูงสุดสำหรับความกังวลทั่วโลก) เกษตรอินทรีย์มีความน่าสนใจมากกว่าการปฏิบัติแบบเดิมที่ใช้ปิโตรเลียมเพื่อผลิตสารกำจัดศัตรูพืชหรือสารกำจัดวัชพืชหรือปุ๋ย การศึกษาบางครั้งที่ใช้วิธีเกษตรอินทรีย์สมัยใหม่มีการรายงานอัตราผลตอบแทนที่สูงที่สุดเท่ากับที่ได้จากการทำการเกษตรแบบเดิม[118] ในผลพวงของการล่มสลายของสหภาพโซเวียต ที่มีการขาดแคลนปัจจัยการผลิตธรรมดาจากปิโตรเลียม คิวบาได้ใช้การปฏิบัติแนงเกษตรอินทรีย์ส่วนใหญ่ รวมทั้งแมลงศัตรูพืช ยาฆ่าแมลงจากพืชและการปฏิบัติการปลูกพืชอย่างยั่งยืนเพื่อเป็นอาหารให้กับประชาชน[119] อย่างไรก็ตามเกษตรอินทรีย์อาจจะเป็นงานใช้แรงงานมากขึ้นและจะต้องมีการย้ายแรงงานจากเมืองไปยังพื้นที่ชนบท[120] การปรับสภาพของดินเพื่อเรียกคืนสารอาหารที่สูญหายในระหว่างการใช้เทคนิคการเกษตรเชิงเดี่ยวก็ต้องใช้เวลาเช่นกัน[118]
มีการแนะนำว่าชุมชนในชนบทอาจจะได้รับเชื้อเพลิงจากกระบวนการผลิตถ่านชีวภาพ (English: biochar) และเชื้อเพลิงสังเคราะห์ (English: synfuel) ซึ่งใช้"ของเสีย"ทางการเกษตรเพื่อทำปุ๋ยถ่าน เชื้อเพลิงบางอย่างและอาหาร แทนที่จะอภิปรายเรื่อง'อาหารเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิง'ปกติ เมื่อเชื้อเพลิงสังเคราะห์จะถูกนำมาใช้ในไซท์งาน กระบวนการจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นและก็อาจจะให้น้ำมันเชื้อเพลิงเพียงพอสำหรับฟิวชั่นเกษตรอินทรีย์ใหม่[121][122]
มีการแนะนำว่าพืชดัดแปรพันธุกรรมบางชนิดสักวันอาจได้รับการพัฒนาให้ช่วยรักษาระดับหรือเพิ่มผลผลิตในขณะที่ต้องการปัจจัยการผลิตที่ได้จากเชื้อเพลิงฟอสซิลน้อยกว่าพืชแบบเดิม[123] ความเป็นไปได้ของความสำเร็จของโปรแกรมเหล่านี้ถูกตั้งคำถามโดยนักนิเวศวิทยาและนักเศรษฐศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการปฏิบัติจีเอ็มโอที่ไม่ยั่งยืนเช่น terminator seed (เทคโนโลยีที่จำกัดการใช้พืชดัดแปลงพันธุกรรมโดยทำให้เมล็ดพันธุ์รุ่นที่สองเป็นหมัน)[124][125] ขณะที่ได้มีการวิจัยบางอย่างมานานแล้วเกี่ยวกับความสามารถในความยั่งยืนโดยใช้พืชจีเอ็มโอ อย่างน้อยหนึ่งความพยายามหลายปีที่โดดเด่นโดย บริษัทมอนซานโตไม่ประสบความสำเร็จ แม้ว่าในช่วงเวลาเดียวกันเทคนิคการปรับปรุงพันธุ์แบบดั้งเดิมให้ผลตอบแทนที่ยั่งยืนมากขึ้นในความหลากหลายของพืชเดียวกัน[126]
บทความหลัก: นโยบายทางเกษตรกรรม
นโยบายด้านเกษตรกรรมเป็นชุดของการตัดสินใจของรัฐบาลและการดำเนินการที่เกี่ยวข้องกับการเกษตรภายในประเทศและการนำเข้าสินค้าเกษตรจากต่างประเทศ รัฐบาลมักจะดำเนินการตามนโยบายด้านเกษตรกรรมโดยมีเป้าหมายของการบรรลุผลเฉพาะในตลาดสินค้าเกษตรในประเทศ บางรูปแบบที่ครอบคลุมรวมถึงการบริหารและการปรับความเสี่ยง (รวมถึงนโยบายที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ, ความปลอดภัยของอาหารและภัยธรรมชาติ) เสถียรภาพทางเศรษฐกิจ (รวมถึงนโยบายที่เกี่ยวข้องกับภาษี) ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมอย่างยั่งยืน (โดยเฉพาะอย่างยิ่งนโยบายน้ำ) การวิจัยและพัฒนา และการเข้าถึงตลาดสำหรับสินค้าโภคภัณฑ์ในประเทศ (รวมถึงความสัมพันธ์กับองค์กรระดับโลกและข้อตกลงกับประเทศอื่นๆ)[127] นโยบายเกษตรกรรมยังสามารถสัมผัสกับคุณภาพของอาหาร เพื่อให้มั่นใจว่าแหล่งอาหารเป็นของที่มีคุณภาพสม่ำเสมอและเป็นที่รู้จัก ความมั่นคงทางอาหารให้มั่นใจว่าแหล่งอาหารตรงกับความต้องการของประชาชน และการอนุรักษ์ โปรแกรมนโยบายสามารถมีช่วงจากโปรแกรมทางการเงินเช่นเงินอุดหนุนเพื่อส่งเสริมให้ผู้ผลิตที่จะลงทะเบียนในโปรแกรมการประกันคุณภาพอย่างสมัครใจ[128]
อิทธิพลมีมากในการสร้างนโยบายด้านเกษตรกรรมรวมทั้งผู้บริโภค ธุรกิจการเกษตร นักล็อบบี้การค้าและกลุ่มอื่นๆ ผลประโยชน์ของธุรกิจการเกษตรมีอิทธิพลมากเหนือการกำหนดนโยบายในรูปแบบของการวิ่งเต้นและการรณรงค์ด้านการจำหน่าย กลุ่มดำเนินการทางการเมืองรวมทั้งผู้ที่สนใจในปัญหาสิ่งแวดล้อมและสหภาพแรงงานยังมีอิทธิพลเช่นเดียวกับองค์กรการวิ่งเต้นที่เป็นตัวแทนของสินค้าเกษตรแต่ละชนิด[129] องค์การอาหารและเกษตรแห่งสหประชาชาติ (FAO) เป็นผู้นำความพยายามของนานาชาติเพื่อเอาชนะความหิวและจัดหาฟอรั่มสำหรับการเจรจาต่อรองเรื่องกฎระเบียบและข้อตกลงด้านเกษตรกรรมทั่วโลก ดร. ซามูเอล Jutzi ผู้อำนวยการฝ่ายการผลิตและสุขภาพสัตว์ของ FAO ระบุว่าการวิ่งเต้นโดยบริษัทขนาดใหญ่ได้หยุดการปฏิรูปที่จะปรับปรุงสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างเช่นข้อเสนอในปี 2010 สำหรับระเบียบความสมัครใจของการปฏิบัติสำหรับอุตสาหกรรมปศุสัตว์ที่จะได้จัดให้มีแรงจูงใจในการปรับปรุงมาตรฐานเพื่อสุขภาพและกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมเช่นจำนวนของสัตว์ที่พื้นที่ของที่ดินจะสามารถรองรับได้โดยไม่เกิดความเสียหายในระยะยาว ได้พ่ายแพ้ไปเรียบร้อยแล้วเนื่องจากความกดดันของบริษัทอาหารขนาดใหญ่[130]
บทความหลัก: Outline of agriculture
Aeroponics วิศวกรรมเกษตร Agricultural value chain Agroecology Building-integrated agriculture Contract farming Corporate farming Crofting Ecoagriculture Feed additive Hill farming List of documentary films about agriculture Pharming (genetics) Remote sensing Subsistence economy Vertical farming