Landwirtschaft ist die Kunst und Wissenschaft der Bodenbearbeitung, des Anbaus von Nutzpflanzen und der Viehzucht. Dazu gehört die Zubereitung pflanzlicher und tierischer Produkte für den menschlichen Gebrauch und deren Vertrieb auf Märkten.
Die Landwirtschaft liefert die meisten Nahrungsmittel und Stoffe auf der Welt. Baumwolle, Wolle und Leder sind alles landwirtschaftliche Produkte. Die Landwirtschaft liefert auch Holz für Bau- und Papierprodukte.
Diese Produkte sowie die verwendeten landwirtschaftlichen Methoden können von einem Teil der Welt zum anderen variieren.
Beginn der Landwirtschaft
Über Jahrhunderte trug das Wachstum der Landwirtschaft zum Aufstieg der Zivilisationen bei.
Bevor die Landwirtschaft weit verbreitet war, verbrachten die Menschen den größten Teil ihres Lebens mit der Suche nach Nahrung – mit der Jagd auf wilde Tiere und dem Sammeln wilder Pflanzen. Vor etwa 11.500 Jahren lernten die Menschen nach und nach den Anbau von Getreide und Hackfrüchten und führten ein Leben auf der Grundlage der Landwirtschaft.
Vor 2.000 Jahren war ein Großteil der Erdbevölkerung von der Landwirtschaft abhängig. Wissenschaftler sind sich nicht sicher, warum diese Umstellung auf die Landwirtschaft stattfand, aber sie könnte auf den Klimawandel zurückzuführen sein.
Als die Menschen anfingen, Getreide anzubauen, begannen sie auch, wilde Tiere zu hüten und zu züchten. Die Anpassung wildlebender Pflanzen und Tiere an den Menschen wird als Domestizierung bezeichnet.
Die erste domestizierte Pflanze war wahrscheinlich Reis oder Mais. Chinesische Bauern bauten bereits 7500 v. Chr. Reis an.
Die ersten domestizierten Tiere waren Hunde, die zur Jagd eingesetzt wurden. Als nächstes wurden wahrscheinlich Schafe und Ziegen domestiziert. Die Menschen domestizierten auch Rinder und Schweine. Die meisten dieser Tiere wurden einst wegen Häuten und Fleisch gejagt. Mittlerweile sind viele von ihnen auch Milch-, Käse- und Butterlieferanten. Schließlich nutzten die Menschen domestizierte Tiere wie Ochsen zum Pflügen, Ziehen und Transportieren.
Die Landwirtschaft ermöglichte es den Menschen, überschüssige Lebensmittel zu produzieren. Sie könnten diese zusätzliche Nahrung verwenden, wenn die Ernte ausbleibt, oder sie gegen andere Waren eintauschen. Nahrungsmittelüberschüsse ermöglichten es den Menschen, sich anderen Aufgaben zu widmen, die nichts mit der Landwirtschaft zu tun hatten.
Die Landwirtschaft hielt ehemals nomadische Menschen in der Nähe ihrer Felder und führte zur Entwicklung dauerhafter Dörfer. Diese wurden durch den Handel miteinander verbunden. In manchen Gebieten waren neue Wirtschaftssysteme so erfolgreich, dass Städte wuchsen und sich Zivilisationen entwickelten. Die frühesten Zivilisationen, die auf intensiver Landwirtschaft basierten, entstanden in der Nähe der Flüsse Tigris und Euphrat in Mesopotamien (heute Irak und Iran) und entlang des Nils in Ägypten.
Verbesserte Technologie
Über Jahrtausende hinweg verlief die landwirtschaftliche Entwicklung sehr langsam. Eines der frühesten landwirtschaftlichen Werkzeuge war Feuer. Die amerikanischen Ureinwohner nutzten Feuer, um das Wachstum von Beerenpflanzen zu kontrollieren, von denen sie wussten, dass sie nach einem Waldbrand schnell wuchsen. Bauern bewirtschafteten kleine Parzellen von Hand, indem sie Bäume mit Äxten abholzten und mit Stöcken gruben, um den Boden aufzulockern und zu bearbeiten. Im Laufe der Zeit wurden verbesserte landwirtschaftliche Werkzeuge aus Knochen, Stein, Bronze und Eisen entwickelt. Es entwickelten sich neue Speichermethoden. Die Menschen begannen, Lebensmittel in Gläsern und mit Lehm ausgekleideten Gruben zu lagern, um sie in Zeiten der Knappheit zu verwenden. Sie begannen auch mit der Herstellung von Tontöpfen und anderen Gefäßen zum Transportieren und Kochen von Lebensmitteln.
Um 5500 v. Chr. entwickelten Bauern in Mesopotamien einfache Bewässerungssysteme. Indem sie Wasser aus Bächen auf ihre Felder leiteten, konnten sich Bauern in Gebieten niederlassen, die einst als ungeeignet für die Landwirtschaft galten. In Mesopotamien und später in Ägypten und China organisierten sich die Menschen und arbeiteten zusammen, um bessere Bewässerungssysteme aufzubauen und zu warten.
Frühe Landwirte entwickelten auch verbesserte Pflanzensorten. Beispielsweise entstand um 6000 v. Chr. eine neue Weizensorte in Südasien und Ägypten. Es war stärker als frühere Getreidekörner; Die Schale ließ sich leichter entfernen und man konnte daraus Brot verarbeiten.
Als die Römer ihr Reich ausdehnten, übernahmen sie die besten landwirtschaftlichen Methoden der von ihnen eroberten Völker. Sie verfassten Handbücher über die landwirtschaftlichen Techniken, die sie in Afrika und Asien beobachteten, und adaptierten sie für den Anbau in Europa.
Die Chinesen übernahmen auch landwirtschaftliche Werkzeuge und Methoden benachbarter Reiche. Eine Reissorte aus Vietnam reifte schnell und ermöglichte es den Bauern, in einer einzigen Vegetationsperiode mehrere Feldfrüchte zu ernten. Dieser Reis wurde schnell in ganz China beliebt.
Viele mittelalterliche europäische Bauern nutzten ein Freilandanbausystem. Ein Feld würde im Frühling bepflanzt, ein anderes im Herbst, und eines bliebe unbepflanzt oder brach. Dieses System bewahrte die Nährstoffe im Boden und steigerte die Pflanzenproduktion.
Die Führer des islamischen Goldenen Zeitalters (das um 1000 seinen Höhepunkt erreichte) in Nordafrika und im Nahen Osten machten die Landwirtschaft zu einer Wissenschaft. Die islamischen Bauern des Goldenen Zeitalters lernten die Fruchtfolge.
Im 15. und 16. Jahrhundert führten Entdecker neue Pflanzenarten und landwirtschaftliche Produkte nach Europa ein. Aus Asien brachten sie Kaffee, Tee und Indigo mit nach Hause, eine Pflanze, aus der blauer Farbstoff hergestellt wurde. Aus Amerika nahmen sie Pflanzen wie Kartoffeln, Tomaten, Mais, Bohnen, Erdnüsse und Tabak mit. Einige davon wurden zu Grundnahrungsmitteln und erweiterten die Ernährung der Menschen.
Maschinen
Im frühen 18. Jahrhundert begann für Großbritannien und die Niederlande (Belgien, Luxemburg und die Niederlande, die unter dem Meeresspiegel liegen) eine Phase bedeutender landwirtschaftlicher Entwicklung. Neue landwirtschaftliche Erfindungen steigerten die Nahrungsmittelproduktion in Europa und den europäischen Kolonien, insbesondere den Vereinigten Staaten und Kanada, dramatisch.
Eine der wichtigsten dieser Entwicklungen war eine verbesserte, von Pferden gezogene Sämaschine, die von Jethro Tull in England erfunden wurde. Bis dahin säten die Bauern die Samen von Hand aus. Tulls Bohrer bohrte Reihen von Löchern für die Samen. Bis zum Ende des 18. Jahrhunderts war die Aussaat in Europa weit verbreitet.
Viele Maschinen wurden in den Vereinigten Staaten entwickelt. Die 1794 von Eli Whitney erfundene Baumwoll-Entkörnungsmaschine verkürzte die Zeit, die zum Trennen der Baumwollfasern vom Samen benötigt wurde. In den 1830er Jahren trug Cyrus McCormicks mechanische Mähmaschine zur Modernisierung des Getreideschneideprozesses bei. Etwa zur gleichen Zeit stellten John und Hiram Pitts eine pferdebetriebene Dreschmaschine vor, die den Prozess der Trennung von Getreide und Samen von Spreu und Stroh verkürzte. Der 1837 eingeführte Stahlpflug von John Deere ermöglichte die Bearbeitung des harten Präriebodens mit viel weniger Pferdestärken. Zusammen mit neuen Maschinen gab es mehrere wichtige Fortschritte in den landwirtschaftlichen Methoden. Durch die selektive Zucht von Tieren (die Züchtung von Tieren mit wünschenswerten Eigenschaften) steigerten Landwirte die Größe und Produktivität ihres Viehbestands.
Kulturen züchten seit Jahrhunderten Tiere – es gibt Hinweise darauf, dass mongolische Nomaden in der Bronzezeit gezielt Pferde züchteten. Ab dem 18. Jahrhundert begannen die Europäer, in großem Umfang selektive Zucht zu betreiben. Ein frühes Beispiel hierfür ist das Leicester-Schaf, ein Tier, das in England wegen seines hochwertigen Fleisches und seiner langen, groben Wolle gezielt gezüchtet wurde.
Pflanzen könnten auch gezielt auf bestimmte Eigenschaften gezüchtet werden. 1866 wurden in Österreich Gregor Mendels Studien zur Vererbung veröffentlicht. In Experimenten mit Erbsenpflanzen erfuhr Mendel, wie Eigenschaften von einer Generation zur nächsten weitergegeben werden. Seine Arbeit ebnete den Weg für die Verbesserung von Nutzpflanzen durch Genetik.
In dieser Zeit entwickelten sich auch neue Fruchtfolgemethoden. Viele davon wurden im Laufe des nächsten Jahrhunderts in ganz Europa übernommen. Beispielsweise erwies sich das in England entwickelte Norfolk-Vierfeldersystem als recht erfolgreich. Es umfasste die jährliche Fruchtfolge mehrerer Feldfrüchte, darunter Weizen, Rüben, Gerste, Klee und Weidelgras. Dadurch wurden dem Boden Nährstoffe zugeführt, sodass die Landwirte genug anbauen konnten, um einen Teil ihrer Ernte zu verkaufen, ohne dass Land unbepflanzt bleiben musste.
Der Großteil der Welt war von diesen Entwicklungen jedoch nicht betroffen. Landwirte in Asien, Australien, Afrika und Südamerika nutzten weiterhin alte Landwirtschaftsmethoden.
Agrarwissenschaft
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts produzierte ein durchschnittlicher Bauer in den USA genug Lebensmittel, um eine fünfköpfige Familie zu ernähren. Viele der heutigen Landwirte können diese Familie und hundert andere Menschen ernähren. Wie kam es zu diesem großen Produktivitätssprung? Dies geschah größtenteils aufgrund wissenschaftlicher Fortschritte und der Entwicklung neuer Energiequellen.
In den späten 1950er Jahren nutzten die meisten Landwirte in den Industrieländern sowohl Benzin als auch Elektrizität, um ihre Maschinen anzutreiben. Traktoren hatten Zugtiere und dampfbetriebene Maschinen ersetzt. Landwirte setzten Maschinen in fast allen Phasen des Anbaus und der Viehhaltung ein.
Elektrizität wurde erstmals Anfang des 20. Jahrhunderts auf Bauernhöfen in Japan und Deutschland zur Energiequelle. Bis 1960 waren die meisten landwirtschaftlichen Betriebe in den USA und anderen Industrieländern elektrifiziert. Elektrizität beleuchtete landwirtschaftliche Gebäude und trieb Maschinen wie Wasserpumpen, Melkmaschinen und Fütterungsgeräte an. Heutzutage steuert Elektrizität die gesamte Umgebung in Viehställen und Geflügelställen.
Traditionell nutzen Landwirte unterschiedliche Methoden, um ihre Pflanzen vor Schädlingen und Krankheiten zu schützen. Sie haben Kräutergifte auf Nutzpflanzen aufgetragen, handverlesene Insekten von Pflanzen gepflückt, starke Nutzpflanzensorten gezüchtet und Fruchtwechsel betrieben, um Insekten zu bekämpfen. Mittlerweile verlassen sich fast alle Landwirte, insbesondere in Industrieländern, auf Chemikalien zur Schädlingsbekämpfung. Die Definition von „Schädling“ reicht von Insekten über Tiere wie Kaninchen und Mäuse bis hin zu Unkräutern und krankheitserregenden Organismen – Bakterien, Viren und Pilzen. Durch den Einsatz von Chemikalien sind Ernteausfälle und Preise dramatisch zurückgegangen.
Jahrtausende lang waren Landwirte auf natürliche Düngemittel angewiesen – Materialien wie Mist, Holzasche, gemahlene Knochen, Fische oder Fischteile sowie Vogel- und Fledermausabfälle namens Guano –, um die Nährstoffe im Boden aufzufüllen oder zu erhöhen.
Im frühen 19. Jahrhundert entdeckten Wissenschaftler, welche Elemente für das Pflanzenwachstum am wichtigsten sind: Stickstoff, Phosphor und Kalium. Später wurden Düngemittel, die diese Elemente enthielten, in den USA und in Europa hergestellt. Heutzutage verwenden viele Landwirte chemische Düngemittel mit Nitraten und Phosphaten, weil sie die Ernteerträge erheblich steigern.
Allerdings bringen Pestizide und Düngemittel noch eine Reihe weiterer Probleme mit sich. Die starke Abhängigkeit von Chemikalien hat die Umwelt gestört und häufig neben schädlichen auch nützliche Tierarten ausgerottet. ChemDer ical-Gebrauch kann auch eine Gesundheitsgefährdung für Menschen darstellen, insbesondere durch kontaminierte Wasserleitungen. Agrarwissenschaftler suchen nach sichereren Chemikalien für den Einsatz als Düngemittel und Pestizide. Einige Landwirte nutzen natürliche Kontrollen und verlassen sich weniger auf Chemikalien.
Landwirtschaft im Wasser
Die Landwirtschaft umfasst Anbauformen wie Hydrokultur und Aquakultur. Bei beiden handelt es sich um die Landwirtschaft im Wasser.
Hydroponik ist die Wissenschaft des Pflanzenanbaus in Nährlösungen. Nur ein Hektar Nährlösung kann mehr als die 50-fache Menge an Salat ergeben, die auf derselben Bodenfläche angebaut wird.
Aquakultur – vor allem der Anbau von Fisch und Schalentieren – wurde vor Tausenden von Jahren in China, Indien und Ägypten betrieben. Heutzutage wird es in Seen, Teichen, im Meer und anderen Gewässern auf der ganzen Welt eingesetzt. Einige Formen der Aquakultur, beispielsweise die Garnelenzucht, haben sich in vielen asiatischen und lateinamerikanischen Ländern zu wichtigen Industriezweigen entwickelt.
Der Klimawandel und verbesserte Technologien verändern die Art und Weise, wie die Süßwasser- und Meeresfischerei funktioniert. Die globale Erwärmung hat Warmwasserarten in Richtung der Pole gedrängt und die Lebensräume von Kaltwasserarten verringert. Traditionelle Fischergemeinden sowohl in Industrie- als auch in Entwicklungsländern stellen fest, dass die Zahl der Fische abnimmt.
Die Grundschleppnetzfischerei hat Auswirkungen auf die Ökosysteme der Ozeane. Bei der Grundschleppnetzfischerei werden riesige Netze von Fischerbooten aus auf den Meeresgrund gezogen. Die Netze fangen Heilbutt und Tintenfisch, wirbeln aber auch Sedimente am Meeresboden auf. Dies stört das Meeresleben (Plankton und Algen), das die Grundlage der Nahrungskette bildet.
Genetische Veränderung
Seit Jahrhunderten züchten Menschen durch Zufallsexperimente neue Arten von Pflanzen und Tieren. In den 1950er und 1960er Jahren entwickelten Wissenschaftler neue Sorten von Hochleistungsweizen und -reis. Sie führten sie in Mexiko und Teilen Asiens ein. Infolgedessen stieg die Getreideproduktion in diesen Gebieten rasant an. Dieses mutige Experiment in der Landwirtschaft wird als „Grüne Revolution“ bezeichnet.
Mit den Erfolgen der Grünen Revolution gingen Probleme einher. Um hohe Erträge zu erzielen, erforderten die neuen Sorten chemische Düngemittel, Pestizide und Bewässerung. In vielen Entwicklungsländern können sich unabhängige Landwirte die neue Technologie nicht leisten und Großunternehmen haben die Landwirtschaft übernommen. Die neuen, ertragreichen Nutzpflanzen belasten auch einheimische Pflanzen und Tiere.
Später verstanden Wissenschaftler und Landwirte, warum sich die neuen Stämme entwickelten. Dies führte zu einer neuen grünen Revolution: der genetischen Veränderung von Lebensmitteln.
In jeder Zelle befinden sich Gene, also Material, das viele Eigenschaften eines Organismus bestimmt. In der Genetik wird untersucht, welche Eigenschaften Organismen erben und wie diese Merkmale weitergegeben werden.
Mit einem größeren Wissen über die Genetik können Menschen Merkmale, die sie reproduzieren möchten, wissenschaftlich auswählen. Neue Technologien haben den selektiven Züchtungsprozess sowohl bei Pflanzen als auch bei Tieren revolutioniert.
Ab den 1970er Jahren fanden Wissenschaftler heraus, dass sie Gene neu anordnen und neue hinzufügen können, um Krankheitsresistenz, Produktivität und andere gewünschte Eigenschaften bei Nutzpflanzen und Nutztieren zu fördern.
Diese gentechnisch veränderten Organismen (GVO oder gentechnisch veränderte Lebensmittel) sind mittlerweile in der gesamten entwickelten Welt weit verbreitet. Die Biotechnologie ermöglicht es Wissenschaftlern, die DNA von Mikroben, Pflanzen und Tieren zu verändern. GVO, die genetisches Material oder DNA von anderen Arten enthalten, werden als transgene Organismen bezeichnet.
Beispielsweise könnte ein Gen einer arktischen Pflanze in die DNA einer Erdbeerpflanze eingefügt (gespleißt) werden, um die Kälteresistenz der Erdbeere zu erhöhen und so ihre Vegetationsperiode zu verlängern. Die Erdbeere wäre eine transgene Pflanze.
Unternehmen verkaufen Landwirten gentechnisch verändertes Saatgut, das gegen bestimmte vom Unternehmen hergestellte Pestizide und Herbizide resistent ist. (Herbizide töten Unkräuter und andere Pflanzen, die die Ernte gefährden.) Mit diesem Saatgut können Landwirte giftige Chemikalien verwenden, ohne die Ernte zu schädigen.
Die Biotechnologie hat Fortschritte in der Tierhaltung (Ranching oder Aufzucht von Haustieren) gebracht. Heutige Nutztiere sind größer und wachsen schneller als ihre Vorfahren.
Rinder zum Beispiel sind Weidetiere. Ihr Verdauungssystem hat sich für die Verarbeitung von Gräsern und anderen Nutzpflanzen entwickelt. Mais und andere Getreidesorten führen dazu, dass das Verdauungssystem einer Kuh übersäuert. Dies erleichtert die Entwicklung gefährlicher Bakterien (z. B. E. coli). Bakterielle Infektionen können für die Kuh schädlich sein und auch ihre Milch und ihr Fleisch infizieren, das von Menschen verzehrt wird. Um eine solche Infektion zu verhindern, werden Antibiotika in die DNA von Futtermais eingebaut. Antibiotika werden seit den 1950er Jahren eingesetzt, um das Wachstum von Rindern anzuregen. Im Laufe der Zeit hat diese Praxis zur Entwicklung antibiotikaresistenter Bakterien bei Rindern und Menschen geführt. Viele Rinder erhalten auch anabole Steroide oder Wachstumshormone, damit sie schneller größer werden.
Die Kontroversen um gentechnisch veränderte Lebensmittel sind enorm. Landwirte, die gentechnisch veränderte Lebensmittel anbauen, steigern die Produktion mit weniger Arbeitskräften und weniger Land. Viele Verbraucher bevorzugen gentechnisch veränderte Lebensmittel. Gemüse und Obst sind länger haltbar und neigen weniger zu Druckstellen. Fleisch ist fetter – zarter und salziger.
Kritiker argumentieren, dass gentechnisch veränderte Lebensmittel einen geringeren Nährwert hätten und die Artenvielfalt verringerten. Die Bio- und „Freiland“-Lebensmittelindustrie ist im Gegensatz zur „Massentierhaltung“ gewachsen.
Die meisten Landwirte der Welt leben in Entwicklungsländern in Afrika, Asien uswd Lateinamerika. Viele von ihnen bewirtschaften Land wie ihre Vorfahren vor Hunderten oder sogar Tausenden von Jahren. Sie verwenden keine landwirtschaftliche Technologie, die teure Chemikalien oder Produktionsmethoden erfordert.
Diese Menschen sind Subsistenzbauern. Sie verwenden den Großteil der von ihnen produzierten Lebensmittel für sich und ihre Familien, im Gegensatz zu kommerziellen Landwirten, die nur Getreide anbauen, um es zu verkaufen.
