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农业是一场永不止步的试验。在农民或其统治者眼中，农业的改进从不止步，每年、每个季节皆是如此。农业的核心因素有：光照、水源、土壤和劳动力。光照是少数可视为取之不尽、用之不竭的自然资源之一，但人类掌控光照条件的能力简直不值一提。水源和土壤则是十分宝贵和有限的资源，必须认真负责地加以利用和管理。这项任务自然落到了作为劳动力的农民头上。人类在水土管理方面所做的决策以及实施这些管理的方式，即谁来耕地、如何耕地、为谁耕地的问题很大程度上决定了文明社会的走向。当然，不同决策皆有高下之分。
农业是文明的摇篮，而农业活动只有依托充足的水源才不会“夭折”。有了稳定的水源，同时污染或使用水的速率不超过自然净水补水的速率，水源就能保持稳定。这就带来了两个重要问题：谁有权使用水源？引水和取水的最佳方式是什么？对水源的争夺引发了战争，而如何引水和取水关乎农业的成败。
土壤的问题就更复杂了。取一些被捣碎、碾磨、侵蚀、冲刷、翻搅与风吹过的黏土、沙子和砾石，再渗入下述有机物：微生物、猛犸象以及各种动物的废弃物和尸体；腐叶和树、灌木及其他植物的木本组织；各种经由空气和水传播的杂质以及各种生物排泄物。这样一来，土壤就成形了，其中各种矿物质会随含水量的变化而变化，进而生成其他化合物。此外，由于植物、动物、菌类和细菌的作用，加上气候影响，土壤会变得蓬松透气。这一过程对于土壤中上述生物的生存必不可少，这些生物每茶匙的数量约达10亿。土壤中各种成分协同作用，赋予其具体的特性。因而，即使地球上某两地的土壤都是健康的，看起来也会有所差别。
事实上，土壤也有生命，也会变化和生长。它给予我们丰厚的馈赠，我们理应对其悉心照料。否则，不当的利用会对土壤带来破坏。人类社会的茁壮成长也建立在对土壤的照料上，这一任务总归要由农民来完成，他们才是土地的管家。华尔特·克莱·罗德民（Walter Clay Lowdermilk）
是一名水土保持专家，他在1938年恰如其分地写道：“农民与土地的合作关系构成了我们复杂社会结构的坚实基础。”合格的农民必须与肥沃的土地建立良好的关系。若说土地与农民是社会繁荣的根基，这还属于轻描淡写。自然给予人财富，而这笔财富既应得到保护，也应得到利用。
肥沃的土壤是植物生长的鲜活乐土，这些植物正是依靠土壤中的养分存活。而这些养分又必须给足，否则每一季庄稼都会长得比上一季矮小。土壤也有“贫瘠”与“肥沃”之分，正如储藏室时而空空如也，时而琳琅满目。
土壤的补给过程可以十分简单，甚至能自发实现。无论何种植物或是动物（包括细菌在内的生物），在走向死亡的过程中会将其生长时汲取或产生的一切养分和有机物遗留下来。有些植物甚至在活着的时候就会自我补充养分。不过，若土壤遭遇侵蚀及有机物流失，土壤的肥力就将逐年下降。
某些农业系统比其他系统更利于保持土壤肥沃。许多早期农民发现了这一点，于是采取了许多水土保持措施来防治土壤侵蚀，比如在山坡上开出梯田、垒上石墙以及种植根系深厚的多年生植物。他们很快想出办法来给土壤增肥，或让其自我补给养分。
另一些农民则还没开窍，很快就面临庄稼歉收、收获锐减、食不果腹、被迫流浪的境况，甚至连整个社会都因此陷入崩溃。罗德民将这种情况称为“自杀式农业”，这个称谓虽不留情面，却也十分到位。大卫·蒙哥马利（David Montgomery）
在《污泥：文明的侵蚀》（
Dirt: The Erosion of Civilizations
）一书中写道，土壤退化也许并未直接摧毁这些早期文明，“但它会使社会越发脆弱，无法抵御近邻的威胁以及社会和政治的内部动荡，无法度过严冬和干旱”。
既然我们与食物来源相距甚远，这话听起来颇具戏剧性，但人类文明的存亡取决于其食物系统的优越性及弹性，只有健康的土壤才能为这种优越性及弹性提供保障。
有4种方法可使一片土地能反复耕种并可以自我补给养分：休耕、种植覆盖作物、轮作和施肥。自农业产生以来，这些方法都用遍了：单独使用、组合使用或在不知不觉中使用。
土壤需要氮，这一点和其他所有生物相同。氮是3种基本植物养分之一，其他两种是磷和钾。不过，尽管地球上的空气中富含氮（氮在空气中占比最高），但是大气中的氮气基本属于惰性气体，因而不易被植物吸收利用。
要使土壤能利用氮，就必须将氮气转化为另一种化合物，如氨气这种氮氢化合物。当动植物死亡之后，其遗体会残留在土壤之中或土壤表层，这时细菌就会将动植物细胞中的氮转化为氨。此外，还有许多有机物可以“固定”大气中的氮，使这种氮能为植物所利用。（闪电也能产生可供利用的氮，它会随降雨落至地表，但这不是氮产生的主要途径。）
不过，几乎所有农业消耗氮的速度都快于氮的补给速度，如果不及时补给氮，庄稼的收成就会减少。回顾之前食品储藏室的比喻，这跟每天做饭却从不购物是一个道理。
如果不消耗土壤，土壤最终是可以自我修复的。这个过程叫作休耕，即农民在收获之后什么都不种。在不用给庄稼施肥的情况下，土壤的含氮量被有机物缓慢复原，一年后（最好是数年后）土壤通常就可继续被耕种并能大获丰收。按《圣经》的说法，人们应当连续种植6年，然后歇一年（安息日般的种植模式），但这么做并不合适。其实，只有土地休耕时间长于耕作时间，才能达到休耕的最佳效果。
休耕看似容易，实则不尽然。这样必然会带来一个显而易见的重大挑战：休耕使土地停产。如果能找到新的替代耕地，或者需求不高，那就不用担心，要么可以在新的土地上继续耕种，要么干脆休耕几年。2 000年前，农民不用担心找不到足够多的新土地进行休耕，但现在情况不同了。而且很不幸的是，连续数年的休耕对几乎所有农民而言都不切实际。
最好的办法就是结合两者。农民如果有足够多的土地，就可以只耕种其中一块，其他一块或几块用来休耕，如此轮流操作。若条件允许，这不失为明智之举。
此外，还有许多措施可以代替休耕。有些植物寄生有微生物，这些微生物会促进土壤对氮的吸收和利用。这些植物基本上都属于蔬菜类，比如豆角和扁豆（不过也包括苜蓿、三叶草和一些其他植物），有时也被称为“绿色肥料”。它们的根系上寄生着一种名叫“蓝藻”的微生物（以及其他种类的微生物），它们会从空气中捕获氮，将其固定到土壤中，供植物吸收利用。
这些不用来收割的植物统称“覆盖作物”，因为它们起到了覆盖土壤、防止土壤侵蚀的作用。覆盖作物可种植在某种主要作物的旁边，休耕期则可以让其覆盖所有耕地。
如果不种植主要或常规的作物，而种植这些固氮作物，就属于轮作的一种形式。不管作物如何组合，都可实行轮作，但在轮作期必须种植一种固氮作物才能使氮回归土壤。大豆就是一种很好的固氮作物，将其与玉米进行轮种是一种很常见的轮作模式。
作物的轮种同种植覆盖作物一样，算不上损失，休耕也同理。给土壤增肥和下一次栽种庄稼同样重要，人们有时很难认识到这一点，因为休耕的土地短期内产不出粮食。你要么种植一种固氮植物，不为了食用、售卖或喂养牲畜，而是将这一绿肥完全用来滋养土地，要么栽种用来收割和变卖的固氮作物。这后一种做法比前者对增加土壤养分的效果要差些，但总比什么都不做强多了。
还有一种补充土壤养分的方法，那就是种植动物爱吃的作物（如果恰好又是固氮作物那就更好了），任由牛和羊这类反刍动物在这片种植区不停进食。当这些动物排泄时，氮、磷、钾及其他微量元素会渗入土壤，给土增肥，为以后种植作物打下基础。
最开始想出来的施肥方法乃无意之举，出于方便，动物或人会将排泄物“添加”进土壤。而这些排泄物带来了氮和一系列其他营养物质及有机物。农民们很快意识到，如果将这些排泄物制成堆肥并保存下来（所谓堆肥，就是有目的地将细菌、蚯蚓等生物与腐化植物、动物排泄物及其他任何可降解物质混合在一起），就可以将其掺进土壤。这种混合肥料比单一的肥料效果要好很多。
通过绿肥、堆肥、休耕期养分补给或其他任何途径向土壤中加入足量有机物，人们就得以在理论上让农业实现永续发展。
但是，随着人口膨胀，增肥土地和提高粮食产量开始面临困难。休耕变得更难了，轮作也常沦为“效率”的牺牲品。此外，需要施肥的土地面积扩大了，动物排泄物或其他有机物变得更不够用了。
这就产生了一个悖论：农业发展了，人口增长了，土地需求也上升了，土壤肥力和粮食产量却下降了。在20世纪以前，解决这一矛盾唯一可行的方法，就是重新探索可持续农业发展模式，解决罗德民所说的“自杀式农业”带来的困境，或者寻找新土地。新开辟的土地尚无人定居是理想的情形，但这种情况越来越罕见了。
“当你不得不使用播种犁时，需要特别关注播种者操作是否得当。谷物种子的播种深度应在两个指位，还有按每宁达（ninda）的间隔播种一粒基伊（gij）。如果所播种的大麦种子不能放进犁沟处，就需要置换播种犁犁铧上的前楔子。”
上面这段文字出自约公元前1500年苏美尔人在一块陶片上写下的文字记载，虽然晦涩难懂，但也能了解其要义。《农民的操作指南》（ The Farmer’s Instructions ）是一封信，内容是一位父亲给儿子的建议，其中涉及诸多工具的使用、照管和控制牲畜的设施、堤坝和水渠，以及修缮、犁地、栽培、扬谷等各种技巧。这是展现农业重要性最早的历史文献范例。
人们普遍认为，位于美索不达米亚平原南部（相当于今日伊朗）的苏美尔是最早的人类文明发祥地之一，与古印度、古埃及和中国并列。人类最早于公元前5000年在此定居，公元前3000年前创建城市，在随后数千年里还创造了计时和书写。书写为我们展现了最早关于人类当时复杂日常生活的图景。
借助这些记录，我们了解了很多关于苏美尔人的饮食和农业方面的知识。他们食用的谷物丰富多样，不过大多是制作成大麦糕点（大麦营养不如小麦丰富，但更易种植）。他们食用各种水果和蔬菜（有文字记载的就超过100种），还会酿造啤酒和葡萄酒，榨油，制作面包、酸奶和干酪等。此外，他们还饲养牲畜，掌握了畜牧业的所有知识，包括如何利用动物资源以及如何使用肥料。
美索不达米亚平原的土壤得天独厚，质量上乘。底格里斯河与幼发拉底河平原区分布着湿地，要想在这种干旱的气候条件下发展农业，就必须要从湿地中取水灌溉农田。这是一项艰巨的任务，需要把各个定居点的居民组织起来互相协作，最终由国家来组织和分配任务。大批平民被征用乃至被奴役去建造和维护令人叹为观止的水库和水渠系统。这是有史以来规模最大的公共工程项目，这使得地处穷乡僻壤的山村也能在旱季保证用水。
参与这些工程项目的劳工无法自己种粮食，这意味着农民需要生产过剩的粮食才能推动全社会发展。大多数时候，过剩的粮食会被“献给”国家，而且更有可能是被国家强制夺走。
类似这样的劳动分工不可避免地催生了社会阶层。
根据专家的说法，规模带来了分化，当人口总量超过500时，社群间的平均观念就被破坏了，接着就产生了领袖和精英阶层。随着乡村变成市镇，进而演化为城市，乡际接触也变得普遍，合作与冲突也随之增多。
至于精英主义是不是任何时候都不可避免，还有待商榷。但从历史上看，它的存在由来已久。领导的作用是至关重要的。总有人需要负起责任，组织大家解决灌溉、处理垃圾、建造围栏等问题，还需要建造公用烤炉和寺庙。总有人需要协调乡际关系，统筹开展贸易以及分配放牧权。仅凭个人是做不了这些事的，就算经过大家首肯也不一定行，因为这些工程项目过于浩大，涉及的人口数量也太大。
这样一来，人们就开始拥有私有财产，政府、法律和规章制度也应运而生……而不平等也就产生了。灌溉工程和港口的建设带动了城市的兴起，这些城市开始占领周边郊区，在一定程度上也将郊区居民变成了市民。城市的出现意味着，不管是曾经的农民还是现在的非农民，都能找到谋生之道，成为商人、政府人员、宗教领袖，或者现在所称的各种职业人士：抄写员、会计、商贩、医生、律师等。毫无疑问，那些不幸的大多数人将沦为劳工或奴隶。
值得注意的是，人类一进入定居社会时代，奴隶制就变得有利可图。奴隶制出现前，让其他人去荒郊野外为你觅食几乎毫无讨论的意义，因为这类人首先得解决自己的吃饭问题，一旦去野外就并没有为你带回食物的义务。
不过，随着农业、定居和私有劳动的产生与发展，使唤他人为自己工作就变得很理想了。如果足够富有，或者足够有权有势，你就只要劝说或强迫他人成为奴隶就可以了，而无须付出代价。奴隶最初是作为俘虏从被征服的土地或军队中抓来的。而一旦一个社会拥有了庞大的奴隶群体，奴隶就可以进行买卖和强制生育；任何奴隶的后代也应是奴隶。每过一个世纪，使用奴隶的情况就变得更加普遍。最终，奴隶在某些地区已经成为最主要的劳工形式。
苏美尔人的社会就是如此，它是一个标准的阶级社会，上有神权君主（以宗教为中心）和王朝统治，下有奴隶——主要是狱中的战俘、债奴或罪犯。这个社会至少在之后的1 000年间是成功的，它规模空前，其中好几座城市的人口多达50 000。
但苏美尔人经常与邻国开战，甚至不惜中断重大公共工程的建设及维护。虽然该地区的洪积平原得到了充分灌溉，可为了防止地下水的盐分将土壤盐碱化，需要给这片土地足够的时间休养生息。随着人口的膨胀，休耕变得不切实际了，而土地盐碱化迫使苏美尔人放弃种植小麦，这可是当时最重要的营养食物。1 000年间，淤泥塞渠，庄稼歉收，食物短缺，人口锐减。当这片土地已无法供养先前数量的人口时，一座座城市的发展陷于停滞。正如苏美尔作为最早的先进文明之一而闻名于世一样，它也是第一个失败的社会的例子。
从长远来看，古埃及则更为成功。公元前3000年时，数座人口上千的城市已经在尼罗河畔拔地而起并为了共同的利益团结在一起。尼罗河提供了可靠的水源，此外，一年一度的洪水暴发反而滋养了土地。人们一旦掌握了灌溉和排水的技术，就能保证在每个作物生长的季节都获得丰余的粮食。这在其他很多地方是不可想象的。
古埃及建立了足够强大的国家，能为开展重大公共工程建设提供充裕的资金。虽然这个过程花了1 000年甚至更长时间，但是一旦建立，埃及王国便一跃成为一个秩序井然、繁荣稳定的国家，用任何时代的标准看都是如此。尽管大多数人是农民，但能掌控粮食生产的人寥寥无几。这项任务后来便交由地主或国家来完成。
人口过剩和加征税收首先支持了古埃及水道工程的建设，帮助组建了大规模的军队并协助修建了金字塔，后者是世界上规模最大、最宏伟的公共工程。
其他文明在使用农业生产的剩余粮食方面各有不同。世界上第一个公共水箱和城区排污系统分别在摩亨佐·达罗（Mohenjo-Daro）和哈拉帕（Harappa）建成，这两个城市位于印度河流域，在今巴基斯坦境内。中国的红山文化建造了地下寺庙，发展出了玉器制作工艺。随后，中美洲地区的人们也建造了金字塔和其他建筑物，其壮观程度可媲美古埃及的。此时中国人也修建了著名的长城。
正如古埃及一样，中国农业发达的地区也享有余粮：农民们采用了行栽作物，发明了播种机（播种机的出现要晚得多）并使用犁。犁这种工具很可能是由中国人独立发明的，时间大致与古埃及人的出现同步。这些技术和工具以及对水资源的利用，使中国人能够开辟和维护大片农田。他们甚至还创造了世界上第一个养耕共生模式：在稻田里养鱼、养鸭。这些动物在啃食植物的同时也能吃掉稻田里的害虫，它们的排泄物还能滋养稻田。
水稻种植本身就有革命性意义，它在给定的土地面积里产生的能量比小麦和其他谷物产生的多得多。由于水稻和其他植物养活了大部分人口，动物则多被用来充当劳动力，或生产乳制品。
相比用牧草喂养牲畜再食用动物肉的模式，这种以作物为基础的农业系统要稳定得多。相对而言，种植水稻的人几乎或完全倾向于素食，这使得人口数量更为庞大，人口规模也更为稳定。这种以水稻为基础的农业模式很大程度上左右了后来1 000年的历史走向。
诚如富兰克林·海勒姆·金（Franklin Hiram King）在《四千年以来的农民》（ Farmers of Forty Centuries ）中所言，总体上看，亚洲发展出了“永续性农业”，这种农业“生命力强，有耐性和韧劲，规划缜密”。这种可持续发展的农业早在3 000年前的亚洲就已初现苗头并一直延续至今。
每过一个世纪，这种农业模式就变得越发精细，也通常经营得更为顺风顺水。原因在于灌溉、锄地和其他农耕技术的改善，（源自越南的）水稻品种传播得更广，这些新品种的水稻更加耐旱和早熟，在某些地区一年两熟甚至三熟，这意味着每年粮食产量会提升至原来的2—3倍。（中国和印度部分地区仍以黍米为主食，这种粮食的产量也很大、很稳定，能够使人自给自足。）
先进的灌溉系统、对高产作物进行的持续改进、生产工具的革新（有些工具的制作与早期的炼铜，甚至高温炼铁相关）和水力谷物磨坊的发明，使亚洲在公元纪年以前，事实上一直到欧洲殖民者到来前，都是世界上最高产的农作物产区。
在美洲，先进而可持续的农业虽然出现稍晚，但最终也发展了起来，留下的遗产至今仍然可见。
在美洲一些地区，尤其是太平洋西北部地区，物产丰饶，众多结构复杂的社会根本不需要依托农业就能建立。那里的人依然过着狩猎采集的生活，当地人口密度依然很大并导致了社会阶层的分化。
不过，在西半球人口最稠密的地区——中美洲（包括今天的墨西哥南部、中美洲和南美洲北部）出现了一种新的农业类型。该地区不像尼罗河谷地和许多其他文明腹地那样富饶，也缺乏平整的草原供小麦等作物自然生长，无法栽培近乎单一的作物。
在美洲，人们发现雨林是另一种环境结构，不同种类植物占据了树冠层的不同生态位
。农民们模仿了这种结构，把雨林分区开采，再种植粮食。有些人把他们开辟的农场称为米尔帕（milpa），该词在阿兹台克语中意为“田地”。他们依赖刀耕火种的模式，持续种植作物4—5年，之后休耕15年甚至更长时间，静待土地恢复肥力。
美洲地区同世界其他地区一样，生长着数十种重要的、现在人们习以为常的特有植物，其中有两种改变了人类的历史。当安第斯地区的人们还在培育上千种番薯的时候，玛雅人早在5 000年前就开始选育一种微小的纺锤形作物，叫作墨西哥类蜀黍。玛雅人将它培育得易于种植、易于收割并且富含营养。
这种新培育的作物就是苞谷（在美国以外地区通常称作玉米），后来进一步选育变得极为高产。最终，在理想条件下，同一片耕地一年可以收获两季玉米。
玉米是近乎理想的作物，但作为食物则不然，因为玉米需要经过特殊工序加工才能使其营养价值最大化。这一工序发明于公元前2000年—前1000年，这一时期人们在种玉米时会盖上一层灰或者熟石灰（即生石灰遇水生成的氢氧化钙）。很久之后，有研究表明，碱化玉米（即碱法烹制的玉米）含有更多利于生物体吸收的烟酸以及更佳的氨基酸组合，后者是构成蛋白质的基石。
你一定在吃墨西哥薄馅饼和玉米面团包馅卷时尝过这种玉米面（请留意“玉米面团包馅卷”和“玉米面”的相似之处），而且肯定觉得奇怪：为什么这两种食物吃起来爽口很多，味道也比用粗玉米面做的食品好得多？这就是碱化的结果。
不过，就算是碱化玉米也不能提供足量的蛋白质。因此，米尔帕
成了南瓜、豆类和玉米混合栽培的著名场所，一个名为“三姐妹”（the Three Sisters）的栽培体系在这里建立了。这一体系运作非常成功，在南北美洲均有应用，至今仍是一项至关重要的生产实践。
谈到农业，有些人就会联想到金色的麦田，不过米尔帕看起来并非如此。其实，当我第一次见到米尔帕农场时，感觉自己如同置身林海，不知农场在哪儿。但是环顾四周，全是多产的作物。许多农业生产方式仍供养着世界上大多数人口，而在这些生产方式中，上述情况很常见：它们并不像工业化农业那般蔚为壮观，但对环境的破坏更小，也更可持续。
在米尔帕，人们先是种玉米，再种豆类和南瓜类作物。种玉米可以让蔓性豆类
自由生长，但用不着搭架子——玉米秸秆能起到支撑作用。许多微生物存活在豆类的根系上，起固氮作用，为土壤储存养分。而南瓜类作物的种子是主要的蛋白质来源，它们的叶子很大，能营造阴凉的环境、调节土壤温度并可以保湿。
米尔帕农场采用的技术确实简单，但如果称其为“原始”，就无异于在说为了牛奶、牛肉、牛皮而饲养奶牛很“原始”。这一农业模式由来已久，但仍然奏效，更准确地说，它很“珍贵”。这是一个相当可持续的农业系统，能通过适度休耕提高土壤肥力，既能实现内部的协调（如“三姐妹”可以很好地共生），也能与外界和谐并存。这种农作方式还能为农民提供富含营养的食物，而且不会影响周边的森林环境。
数千年来，米尔帕养育了伟大的文明，在此期间，中美洲地区的人口繁盛和社会复杂程度不亚于欧亚大陆，在农业、建筑、数学和天文学方面更是毫不逊色。事实上，与古埃及、中国和苏美尔一样，中美洲是仅有的4个发展出文字的早期文明之一。中美洲人口也繁衍兴旺，以至能够建设规模与古埃及相当的公共工程（包括金字塔），其中很多座至今仍屹立不倒。
而玛雅和中美洲其他社会，随着人口增长，稀松的热带土壤开始流失。当地人没有饲养家畜，也就没有天然肥料，农民不得不继续开垦易受侵蚀的土地。根据大卫·蒙哥马利的说法，“900年左右，在玛雅文明崩溃前不久，土壤受侵蚀程度已经达到了峰值，维持社会等级制度的余粮也消失了”。化石记录显示，由于婴儿和儿童死亡率上升，人口数出现了低谷，原因被认为是粮食短缺及其导致的营养不良。（当然，大部分历史记载在西班牙入侵和其后的种族大屠杀中遭到了破坏。）
玛雅文明走向崩溃，重蹈了苏美尔人及其后世农业社会的覆辙。纵观全球，古往今来，人口增加意味着土地需要产出更多粮食，若这一点无法实现，人们就不得不寻找新的土地资源。这通常意味着要动用军队，而军队又需要粮食。人类不断革新工具、技术及征服外族的技能，其用时远超人们培养共同的价值观的时间，由此推动着上述模式一直循环下去。
从公元前4000年左右开始，人们从矿石中提炼出锡和铜，将其混合，生产青铜。青铜这种材料可塑性强，能用来制造更好的工具、武器、装饰品、灯具和炊具。后来，人们又炼出了铁和钢等金属合金，它们和青铜一道，逐渐改变了农业、战争、烹饪以及人类生活的其他方面。
这类金属来之不易，比如锡就很难制造。这使得相关的贸易得以发展，不只是金属贸易，还包括盐、木材、宝石、沥青（用来制造火把，或作为防水材料，用在远洋航行和承载液体的船只上）以及后来加入的葡萄酒、香料和纺织品。这又促进了公路和汽车、马车、帆船、桨动力船的发展。
对土地的一系列开采，包括采矿、开荒、挖掘、种植和采收等，变得越发高效。人口仍在增长，但按今天的标准看还是比较缓慢的——全球人口从5 000万翻一番，即增长到1亿，用了1 000年；而增长到3亿可能还需要1 000年，也就是到公元纪年为止。这意味着对食物的需求始终存在。只要有机会，人们便会另辟新址或砍伐森林，寻找新的土地投入生产。蒙哥马利在其著作中写道：“（这使得）土壤侵蚀增长了足足10倍。”
犁是这一时期最重要的发明之一，具体源于何时尚无从考证，但肯定早在公元纪年前就已出现。犁可能在中国首先出现，不过后来在苏美尔和古埃及也相继出现。这种工具能使田垄又长又直，便于种植单一作物，即在大片耕地上只种植同种作物。犁的发明如此重要，以至于伟大的历史学家费尔南·布罗代尔（Fernand Braudel）
不禁发问：“是否应将犁的诞生称为一场革命？”
布罗代尔和其他学者是这样想的：相比负责狩猎的男性，从事采集的女性与土地和大海的馈赠关系更为密切。同时，她们提供的能量也更多，因为可以肯定，女性是最早负责采集种子的人，也是率先种植作物的群体，还可能是最早猎捕小型动物的猎手。她们即便不是最早繁育动物的人，也在驯养动物方面扮演了重要角色，而且很可能首先发明了农业工具和种植技术。有证据表明，在某些地区，尤其是美洲，最初是由女性掌控对土地的使用。
男女之间必然有劳动分工，但在犁发明以前，男女分工并不是依照支配和被支配的角色划分的。从过去50年左右的学术著作中可以看出，随着犁和其他更重、更耗体力的工具被用于农业生产，男性的重要性越发凸显，性别分工的父权制色彩也越发浓厚。
用犁耕地意味着要在土壤中拖动犁刃，即便有役畜帮忙也是个重活。经济学家埃斯特·博塞拉普（Ester Boserup）是率先提出农业革新主要源于人口增长的学者之一。他在20世纪六七十年代做过一项研究，该研究表明大多数男性的上身力量足以支持他们控制犁，这成了一个实实在在的优势。犁的应用使得耕地更为简单，也减轻了除草的负担，在此之前，这些工作主要由女性承担。这样，男性在外干活的时间逐渐增加，女性则将更多时间投入室内劳动。
随着男性开始掌权，社会意识形态也在悄然改变。卡斯贝尔·乌尔姆·汉森（Casper Worm Hansen）等人合著的《现代性别角色与农业历史》（ Modern Gender Roles and Agricultural History ）是讨论该话题的新作之一，书中这样写道：“新石器时代革命让社会走上了以父权制规范和信仰为准则的道路。”
这些不平等的新标准带来了一种日益固化的性别观念，这一观念在传统上常被视为“人性的一部分”，是“与生俱来的”或“上天赋予的”，至今依然如此。当然，这种观念既非天生，也非神赐，而是一种超越政治、哲学和宗教领域的广泛变化带来的结果，在由供求关系主导的世界里已变得十分普遍。
上述论断并无确证，却很有说服力。无论如何，在任何一个农业生产十分倚赖体力的文明社会，都出现了相似的劳动分工：男人在野外劳作，女人主要待在家里。这样一来，男人的工作在经济上就变得异常重要，如今我们仍能看到这种变化带来的影响。
在我们的想象中，地中海南岸地区，尤其是法国、意大利和希腊，处处洋溢着诗情画意：那里有峻峭的山脉，怪石嶙峋的海滩上浪花翻滚，艳阳当空；还有简单的、用香草和橄榄油调制的食物，再配上一杯美酒，足以满足那些追寻刺激的味蕾。这里盛产美味佳肴，而且根据与荷马（Homer）同时代的赫西俄德（Hesiod）
记载，其历史已有3 000年之久：
“让我在一块岩石下乘凉，来一杯比布利斯
的葡萄酒，一块山羊乳酪，以及满满一桶山羊奶，配上在林中喂养的、从未产犊的小母牛肉，还有初生的羊羔肉；接下来，再让我品一杯颜色鲜亮的葡萄酒，坐在树荫下，优哉游哉……”
然而，“地中海地区”的某些地方需要比内陆地区更多的资源才能兴旺发达。如果你身处埃及，拥有尼罗河的恩赐，土地肥沃、资源丰富，那么或多或少都能够自给自足。
但是希腊和意大利历来就很难发展农业。这些地方的海岸全是悬崖峭壁，可尽管海岸崎岖多石、不易航行，船运通常仍不可或缺。山坡起伏大，几乎没有平整的耕地，而且春天的雨水或冬季的冰川融水会形成山洪，冲刷地表的土壤，使该地区经常被淹。这些急流也不能用于灌溉，因为作物在春季还十分脆弱。雨季通常要等到仲秋时节，但可能为时已晚，那时作物要么已经收割，要么因严重缺水而旱死。此外，两个雨季之间还夹着一个干热季，而农民恰好是在这个时间下地干活儿。希腊农业最早的可靠记录者赫希俄德建议农民们打赤膊干农活：“播种，要脱衣；犁地，要脱衣；收割，要脱衣。”
对农民而言，遇上好年景才有余粮，但指望年年风调雨顺是不现实的。荒年并不罕见，彼时庄稼收成很差，收入也会变少，有时还得忍饥挨饿。有些年份，大麦丰产，连更难种的小麦也能丰收；可在另一些年份，人们需要把橡子磨成粉当粮食吃。
随着人口的不断增加以及越来越多的人成为城市人口，原有耕地已经无法满足现有的粮食需求。虽然下此结论可能过于草率，但我们依然可以说，这种粮食需求不断增长的压力，为帝国主义和殖民活动奠定了基础。在一个特定的地区，为了生产剩余的粮食和财富，就得建立一个庞大的帝国，向更适宜长期发展农业、土壤也更为肥沃的邻国土地扩张。
于是，到公元前600年，希腊人率先向周边地区扩张，又向偏远地区扩展，东部疆域一直延伸到黑海，南部拓展至埃及，西部推进了2 000英里
，直抵加泰罗尼亚。在这些地区，大麦、小麦、橄榄和葡萄更易确保丰收，还有更丰美的草场可供牧羊。这样一来，希腊人种植了更多的经济作物，产生了更多盈余，出海的船只将这些廉价的谷物、葡萄、橄榄和红酒运往外地市场销售。
在整个地中海和西欧地区，小麦、橄榄和葡萄结成了神圣的农业铁三角；与此同时，罗马人也开始在数百万平方英里
的土地上种植自己的作物，还从近东和远东地区进口并广泛种植曾经稀有的蔬菜、水果和坚果，如杏、樱桃、桃子、木瓜、核桃、栗子等，不一而足。
此外，罗马人之所以能发展生产力，还得益于他们拥有一种特殊“财产”，那就是奴隶。这些奴隶的工作环境恶劣，甚至致命；他们戴着镣铐被逼劳作，有时还要充当角斗士。在哥伦布（Columbus）发现新大陆以前，罗马人对待奴隶的方式在全世界可能是最残忍的，而罗马能跻身史上最富庶的文明古国之列也并非巧合，奴隶这种“免费”劳动力在其中是有功劳的。
和其他地方一样，罗马统治下的大多数人都是农民。剩下的人中，有不少都参与运输、贸易、食品零售。只要帝国还在，几乎所有人每天就都要吃面包，这些面包基本是用从北非进口的小麦制作的。不过，就算这片土地如此丰饶，也还是印证了罗德民的预言：这里的土地仍被开采到了令农业难以为继的地步。滥伐森林、过度放牧以及未能休耕最终使得人口锐减，甚至土地荒漠化——埃及广袤的沙漠就是最好的证明。
通常人们会把罗马帝国的衰亡归咎于军事失利、长年内战和蛮族的残暴入侵，但很少意识到食物在其中也起了巨大的作用。食物短缺也是帝国衰亡的一大原因。在当时，偏远地区的土地被用来“永久”种植小麦这种单一作物，土壤肥力被耗尽了，而帝国腹地的土地却被用来优先种植橄榄和葡萄等出口作物。在帝国覆灭前，罗马人的农业技术可与中国相媲美。而对欧洲大陆的其他任何一个国家而言，要达到相同水平的农业生产力恐怕要花1 000年才行。