园艺

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正进行工作的园艺工作者

园艺(英语:Horticulture,来自拉丁文hortus(庭园)与culere(栽培)的合称[1]:1),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。[2]:3

园艺与林学农学之差异在于“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。[1]:2

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。[1]:8-12

埃及与肥沃月湾

古埃及人对园艺工作之描绘

在公元前3000年的古埃及,园艺已被视为一门确立的科学[3]:11,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。[1]:14-15

在埃及东方,美索不达米亚巴比伦亚述古文明,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。[3]:15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10,000平方英里(26,000平方千米)的农田,养育了超过1500万人。[1]:15-16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。[3]:16

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[4]、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。[2]:7

希腊时代

泰奥弗拉斯托斯

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[2]:7,其著作与思想,直至17世纪,仍深深影响着当时的人们。[1]:17

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。[3]:18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。[1]:18-19

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。[2]:7

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。[1]:19-20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。[3]:20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。[2]:8

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。[3]:22

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。[5]

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[1]:6。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。[6]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。[7]

干裂、不再肥沃的土壤

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[8]也因此土壤的维持与改善,成为逐渐被重视的议题。[9]:504

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%[10],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,[11]预计在2030年时,淡水的需求量与供给量将会有40%的差距[12]。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。[9]:505

优养化之河川

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。[9]:505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。[9]:504-505

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。[9]:505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。[13]

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。[9]:506

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。[14]

基因工程

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。[15]

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英语International Society for Horticultural Science(ISHS)及美国园艺学会(America Society for Horticultural Science, ASHS)[2]:9

子领域

在园艺学的领域中,包含了相当多的子领域,包含:[3]:3-4

参考文献

引用

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 Jules, Janick. "Horticultural science". Macmillan. 1986 (英语). 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Preece, John E.; Read, Paul E. "The biology of horticulture: An introductory textbook". John Wiley & Sons. 2005 (英语). 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 许仁宏; 吴玉珍. 園藝學. 徐氏基金会. 2002. ISBN 957-18-0475-4. 
  4. ^ W. H., McNeill. How the potato changed the world's history. Social Research. 1999: 67-83 (英语). 
  5. ^ 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). 
  6. ^ Cash receipts by commodity. data.ers.usda.gov. (原始内容存档于2022-10-20) (英语). 
  7. ^ FAOSTAT. www.fao.org. (原始内容存档于2016-11-12) (英语). 
  8. ^ 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). 
  9. ^ 9.0 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 Dixon, G.R.; Aldous, D.E. "Horticulture: Plants for People and Places". Volume 1. Dordrecht, The Netherlands: Springer. 2014 (英语). 
  10. ^ 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). 
  11. ^ 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). 
  12. ^ Anon. Agriculture and horticulture. Introducing energy saving opportunities for farmers and growers. London: The Carbon Trust. 2012 (英语). 
  13. ^ National Research Council. Clean coastal waters: understanding and reducing the effects of nutrient pollution. Washington, DC: National Academy Press. 2000: 405 (英语). 
  14. ^ 智農是什麼. www.intelligentagri.com.tw. 2020-07-14. (原始内容存档于2022-10-15). 
  15. ^ 植物基因工程. www.angrin.tlri.gov.tw. (原始内容存档于2009-12-14). 

延伸阅读

  • 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). 
  • 许仁宏; 吴玉珍. 園藝學. 徐氏基金会. 2002. ISBN 957-18-0475-4. 

外部链接