园艺
園藝（英語：Horticulture，來自拉丁文hortus（庭園）與culere（栽培）的合稱[1]:1），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。[2]:3
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。[1]:2
歷史
新石器時代
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。[1]:8-12
埃及與肥沃月灣
在西元前3000年的古埃及，園藝已被視為一門確立的科學[3]:11，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。[1]:14-15
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。[3]:15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。[1]:15-16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。[3]:16
印加文明
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[4]、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。[2]:7
希臘時代
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[2]:7，其著作與思想，直至17世紀，仍深深影響著當時的人們。[1]:17
羅馬時代
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。[3]:18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。[1]:18-19
中世紀
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。[2]:7
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。[1]:19-20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。[3]:20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。[2]:8
哥倫布大交換
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。[3]:22
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。[5]
影響
經濟
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[1]:6。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。[6]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。[7]
環境
土地
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[8]也因此土壤的維持與改善，成為逐漸被重視的議題。[9]:504
水
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%[10]，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，[11]預計在2030年時，淡水的需求量與供給量將會有40%的差距[12]。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。[9]:505
人口
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。[9]:505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。[9]:504-505
肥料
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。[9]:505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。[13]
殺蟲劑
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。[9]:506
發展方向
智慧農業
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。[14]
基因工程
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。[15]
園藝組織
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（ISHS）及美國園藝學會（America Society for Horticultural Science, ASHS）[2]:9。
子領域
在園藝學的領域中，包含了相當多的子領域，包含：[3]:3-4
参考文献
引用
- ^ 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）.
- ^ 2.0 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）.
- ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 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. （原始内容于2016-11-12） （英语）.
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- ^ 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）.
- ^ 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）.
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- ^ 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. （原始内容于2022-10-15）.
- ^ 植物基因工程. www.angrin.tlri.gov.tw. （原始内容于2009-12-14）.
延伸閱讀
- 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.
外部連結
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