园艺

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园艺（Horticulture，来自拉丁文hortus（庭园）与culere（栽培）的合称），为农业的分支学问，涉及了与植物培育有关的艺术、科学、科技、商业等领域。主要培育对象包括了水果、蔬菜、坚果、种子、药草、真菌、藻类、花朵等食用作物以及非食用作物如花卉和观赏植物、景观和草坪等，且亦包含植物保育、地景及庭园设计。

园艺与林学及农学之差异在于“每单位面积所需投入的管理能量与劳动力”。举例来说，行道或景观树的单价不仅远高于森林中的树，且需定期的进行修剪和施肥等维护工作。此外，园艺产品通常为易于腐烂的活体，因此水分的维持是相当重要的一环；相反的，林木与农艺产品则通常为大部分成分已被干燥的非活体状态，所以也较园艺产品更易于保存。

## 历史

### 新石器时代

约公元前7000-10000年，包含印度河、底格里斯河、幼发拉底河及尼罗河流域的人们，开始尝试可食用的植物的栽培与驯化，并持续地探索与精进。

### 埃及与肥沃月湾

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在公元前3000年的古埃及，园艺已被视为一门确立的科学，利用先进且有系统的灌溉设施栽植了大量的园艺作物，水果的部分包括椰枣、葡萄、橄榄、无花果、香蕉、柠檬及石榴；蔬菜部分则是黄瓜、洋蓟、扁豆、韭葱、大蒜、洋葱、莴苣，除此之外，亦有纤维作物、油类作物、香料及香药作物的栽培的纪录，也开始发展食品、香水、染料工业等技术。当西元四世纪古罗马占领埃及时，这些植物栽培的技术也开始向外传播，影响全世界。

在埃及东方，美索不达米亚、巴比伦及亚述古文明，均受埃及高水平的园艺技术影响，发展出灌溉式的梯田、庭园与公园等新型的园艺技术。于公元前1800年，这三个古文明共同建造了条横跨三个地区、以烧砖建成的灌溉渠道，丰沛周遭10000sqmi的农田，养育了超过1500万人。此外，公元前700年，一本亚述植物志内纪录了超过900种植物的名字，其中包括250种蔬菜、药用及油用植物，可见当时园艺发展之兴盛。

### 印加文明

在秘鲁的印加文明在距今5000年前，就开始了玉米、番薯、马铃薯、南瓜、豆类、番茄、胡椒、酪梨、可可与许多重要作物的栽培，并利用那些作物生产食物、衣物、饮料、燃料及药品。

### 希腊时代

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公元前4世纪的古希腊哲学家和科学家泰奥弗拉斯托斯，其著作《植物的历史》描述了根、花、叶和其 他结构的形态，详细说明树皮、髓、纤维和维管束等解剖特征；《植物的来源》则讲述天气和土壤与农业的关系、种子的重要性、嫁接的价值与方式、植物的味道和香气以及植物的萎凋。两本书籍皆传递了重要且基本的园艺学知识，因此泰奥弗拉斯托斯也被视为是最早的园艺学家，其著作与思想，直至17世纪，仍深深影响着当时的人们。

### 罗马时代

古罗马时代较崇尚实用的农耕技术，吸收古埃及和古希腊时代的技术，发展出了更加完备的嫁接与芽接技术、多种蔬菜水果的栽培与利用方式、施肥、豆类轮栽、冷藏保鲜等的概念。除此之外，当时的人们甚至开始尝试使用云母片建造小型的温室，用以进行蔬菜的栽培，被视为是设施园艺之始祖。罗马虽倚赖着吸收并融合他人的技术，创建了繁盛的帝国，但在15世纪末，罗马帝国灭亡后，整个欧洲的园艺学进展停下了脚步。

### 中世纪

在公元800-1400年之间，阿拉伯人建立了植物园，以进行植物的收藏及药用植物的研究；在此同时，正值罗马衰败后的黑暗时代，园艺知识隐居于修道院中，成为修道院士生活的一部分，也因此许多的蔬果品系及典籍被保存下来。

园艺技术之复苏始于文艺复兴时期的意大利，封建制度的让步，使得商人和商业成为社会基础，人均生活水平逐渐提升，庭园栽陪再次兴盛。而在肉类逐渐成为主食后，菜园因为需负起香料以及调味品来源而显得更为重要。在当时最重要的园艺资料为艾斯特尼（Charles Estienne）以及李伯特（John Liebault）共同编写的《乡村农场》一书。书中列有施肥、嫁接、修剪、育种、矮化、移植、昆虫防治、环状剥皮、花期调控、采收、加工以及药用的技术。同时，包含分类学、形态学、解剖学等大量的植物学领域快速发展，将园艺学的研究推向了新的世代，渐渐让园艺学回到人们的视野中。

### 哥伦布大交换

1492年哥伦布首次航行到美洲大陆，不仅是大规模航海的开始，更是旧大陆与新大陆之间联系的滥觞，虽然在其他领域，对于哥伦布大交换之举褒贬不一，但对于园艺学来说，此次交换对于人类的园艺发展造成很大的刺激与影响。

新世界提供了许多具有潜力的植物种类，再透过原有的植物育种技术，使其对人类之生活更加有益，且迟至今日仍深深影响着我们的生活，举例来说，现今世界上产量最大的20种作物，首五种（玉米、马铃薯、木薯、番茄、番薯）都是源自美洲。

## 影响

### 经济

随着时代进步，人们对于食物的需求不再仅以饱腹为主要目的，而是追求着更高营养价值与品质。也因如此，园艺产品的产值一直处于稳定上升的状态。2021年，在美国，水果与坚果的产值已超过300亿美元，蔬菜的产值也达到了177亿美元，共占了全美农业产值的25%，且园艺产品占全美农业产值之比例仍持续上升中。另外，根据联合国粮食及农业组织统计，2020年全球园艺作物产值已达到1.1兆美金，约占全球农业产值的27%，较1991年时2千万美金、20%的农业产值占比来说，已有显著的提升。

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### 环境

#### 土地

20世纪以来，高密度及生产效率的园艺产业蓬勃发展，对于土地造成巨大影响。土壤侵蚀、有机物质流失、土壤压实、土壤盐碱化、土地污染等因子使得土地与土壤的退化，连带的造成产量的减少也因此土壤的维持与改善，成为逐渐被重视的议题。

#### 水

农业及园艺产业是一个大量使用淡水的领域，总用水量为全球的70%，且大多皆用于进行灌溉。然而，根据气候变迁与全球人口增长的趋势，在全球淡水需求量逐渐升高的同时，可用淡水量也正慢慢减少，预计在2030年时，淡水的需求量与供给量将会有40%的差距。因此，如何有效利用与减少水资源的污染，将成为园艺产业的一大挑战。

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#### 人口

由于具有高劳动密集的特性，园艺产业聚集的群落往往会产生相当大的移民拉力，使得当地人口增加，间接产生大量自然资源与基础建设的需求，造成周遭环境受到损害。像是肯亚奈瓦夏湖花卉园区的快速发展，使得该地出现快反常的都市化现象，在未能建设完善且足够的污水设施前，其人口早已超出负荷，原先淡水资源就相当稀缺，还得为了维持花卉的生产使用大量的水资源。另一方面，许多的污染物也被排入湖中，造成湖水污染、损耗了当地的淡水资源，让该地出现许多环境卫生问题、民不聊生。直至2010年，当地政府强制介入后，才逐渐改善。

#### 肥料

施用肥料对于园艺生产效率具有显著的提升。然而，高度倚赖肥料，却对土地与水资源造成相当大的影响。举例来说，氮对于作物生长来说是相当重要的元素，然而大量施用氮肥将导致其透过淋溶作用进入水循环之中，对表层水造成污染。另外，过量的肥份也将进入水域生态系，使得藻类大量增生，并进一步出现优养化现象。

#### 杀虫剂

杀虫剂被视为是园艺产业中对于环境与人体最直接的危害。在《寂静的春天》发表后，人们开始意识到杀虫剂的影响，并设法限制杀虫剂在作物生产及环境中的使用。

## 发展方向

### 智慧农业

以现行的生产架构与模式为基础，辅以机械设备、辅具及感测元件的应用，结合跨领域之资通讯技术（ICT）、物联网（IoT）、大数据分析、区块链等前瞻技术导入，减轻农场作业负担以及降低劳动力需求，提供农民更有效率的农场经营管理模式，高效率地进行农产品的精准生产。

### 基因工程

在孟德尔确立了生物之遗传关系之后，园艺作物的遗传便开始蓬勃发展，包含花色、叶形或风味等遗传特征皆被广泛的研究与讨论。而在分子生物学技术逐渐兴起后，又将园艺之遗传研究带入新的境界，以基因工程技术辅助园艺作物生理、育种等研究成为近年来相当热门的议题。

## 园艺组织

世界上有许多的组织，以推广及鼓励园艺的各领域的研究与教育而成立，其中最具影响力的分别为国际园艺学会（ISHS）及美国园艺学会（America Society for Horticultural Science, ASHS）。

## 子领域

在园艺学的领域中，包含了相当多的子领域，包含：

- 蔬菜园艺学
- 果树园艺学
- 花卉园艺学
- 葡萄栽培学
- 树艺学
- 设施园艺学
- 温室管理
- 草坪管理
- 苗圃管理
- 景观园艺
- 室内造景
- 园艺治疗