Наука про розвиток сільськогосподарського виробництва має особливо важливе значення. Обумовлюється це багатьма причинами і перш за все багатогранністю і складністю процесів, що забезпечують акумуляцію сонячної енергії і перетворення її в органічну речовину - джерело життя.
Процес формування врожаю пов'язаний з наявністю певних зовнішніх умов, з їх динамікою в часі з різною здатністю рослин використовувати грунтові та кліматичні умови і протистояти несприятливим фізичним і біологічним впливів.
Сучасне землеробство базується на результатах або досягнення багатьох наук і перш за все таких, як біологія, хімія, фізика, грунтознавство, економіка, кліматологія, і інші, які в свою чергу в застосуванні до агрономії диференціювалися і стали її складовими частинами, - агрофізика, агрохімія, агрогрунтоведеніе, агрометеорологія, фізіологія рослин і рослинництво, мікробіологія, селекція, ентомологія, фітопатологія, меліорація і агролісомеліорація. Весь цей комплекс наук є найбільш ефективним за умови впровадження і освоєння науковообґрунтованіх адаптивних систем землеробства. Вони повинні забезпечувати високі і стійкі врожаї при одночасному поліпшенні родючості грунту і створення сприятливих приземних умов. "В часі - є нерухомість, як мистецтво - сліпа вигода або ряд господарських помилок, як наука - розрахований успіх" - писав в 1837 році професор Н.Г. Павлов.
У розвитку земних цивілізацій виключно важливе значення мали і мають світові земельні ресурси. З поверхневим шаром (грунтом) пов'язане життя різноманітного рослинного і тваринного світу. Земля з давніх-давен була місцем проживання людей, вона їх годувала як мати своїх дітей. За що її заслужено називають "Земля-годувальниця". Хоч вік земної кори, імовірно складає близько 4,6 млрд років, все ж перші ознаки життя на ній з'явилися лише через 1 млрд років.
Людина почала обробляти землю близько 8-11 тис. Років.
За даними ООН, земельний фонд планети досягає 13 млрд 435 млн га, з них на сільськогосподарські угіддя припадає 36,2%. Тепер площа сільськогосподарських угідь становить близько 5 млрд. Га, в тому числі ріллі - 1 млрд 424 млн га, або 27,6%, природних луків і пасовищ - 3 млрд 424 млн га або 70,3%, багаторічні насадження - 98 млн га , або 2,0%. Щорічно в світі відчужується близько 25 млн га сільськогосподарських угідь, що еквівалентно втраті харчових ресурсів на 85 млн чоловік.
Найбільшими площами сільськогосподарських угідь володінь Китай - 496 млн га, Австралія - 466, США - 427, Бразилія 246, Казахстан - 222, Росія - 210, Індія - 181, Аргентина - 169, Монголія - 126, Мексика - 99, Канада - 73 млн га.
Україна за площею сільськогосподарських угідь (42 млн га) входить в 12 найбільших країн світу, займає вигідне географічне положення, знаходиться в досить сприятливих кліматичних умовах, має родючі грунти, працьовитих і талановитих людей.
Землеробство, за археологічними даними, виникло одночасно з скотарством в мезоліті - неоліті. Під впливом погодних умов різних регіонів формувалися різні види землеробства: стійке в помірному поясі з родючими грунтами, достатньою і стійким кількістю опадів; нестійке - в умовах нестійкого і недостатнього зволоження; зрошуване - в посушливих районах при поливі; цілорічне - вологих субтропіках і тропіках з родючими грунтами, де за рік отримують 2-3 врожаю культур.
Важливе значення в розвитку землеробства зіграли розвиток засобів обробки - ручних, плужним, безплужніх і інтродукція з древніх центрів походження культурних рослин.
На межі третього тисячоліття головним завданням землеробства є одержання максимально можливої екологічно чистої продукції з меншої площі при найменших затратах праці і коштів з метою повного задоволення потреб населення продуктами харчування і промисловим сировиною і продовження життя людей. Для вирішення цього завдання використовують два шляхи: перший - екстенсивний, за якого в землеробстві залучають нові площі цілинних земель, намагаючись при цьому отримати продукцію завдяки природному родючості грунтів за найменшого використання людських ресурсів; другий - інтенсивний, за якого хочуть отримувати постійно зростаючий обсяг продукції на староорних землях завдяки вдосконаленому обробки грунту, раціональну структуру посівних площ, застосування новітніх технологій, сортів і гібридів, зменшенні витрат на прибирання та зберігання врожаю за одночасного можливого зменшення площі земель в обробці.
Науково-технічний прогрес в сучасному землеробстві досяг небувалого розвитку і успіхів. Однак існують ще значні потенційні можливості збільшення продуктивності сільськогосподарських угідь. Використовуючи тільки 2% фотосинтетичний активній радіації (ФАР) в умовах України протягом вегетаційного періоду можна щорічно отримувати до 130 ц сухої маси органічної речовини з гектара. Ці показники врожайності можуть бути збільшеними так як коефіцієнт використання фотосинтетичний активній радіації можна підвищити. Міжнародної біологічної програмою передбачена розробка систем, методів і заходів, які могли б забезпечити акумуляцію 2-3% ФАР в найближче десятиліття. Системи землеробства в рішенні такого важливого завдання мають вирішальне значення, особливо в зв'язку з глобальним потеплінням і проблемою голоду на Землі.
Історично система землеробства, культура поля, урожайність посівів, культура людей розвиваються паралельно. Звідси і поняття, що немає поганої землі, а тільки хороші і погані господарі на ній.
в Наприкінці XX століття. з одного боку ще широко застосовували старі традиційні системи землеробства, які сприяли розвитку ерозії, приводили до деградації грунту, а вже з іншого - освоювали нові сучасні системи землеробства, які базуються на сучасних поглядах щодо теорії обробки грунту, новому поколінні техніки, тенденцій до мінімізації в технології вирощування сільськогосподарських культур і зменшенні енерговитрат з одночасним поліпшенням родючості грунту. В умовах інтенсивної обробки грунту на схилах за рік втрати ґрунту становлять 30-40 т / га.
в сучасних умовах близько 8% населення земної кулі займається землеробством на розораних схилових землях, де інтенсивно розвивається ерозія грунту, причому значна частина таких земель знаходиться в Україні. За останні майже 100 років традиційних систем обробітку ґрунтовий покрив нашої планети швидко втрачається. Він руйнується, деградує з помітною швидкістю, зростає знесення його родючого шару з водою в річки, озера, моря. Ще в 20-х роках XX століття. річки приносили в моря сумарно близько 3 млрд тонн землі, в 60-х - 9, в 70-х - 24, в кінці минулого століття і початку цього - більш 50 млрд тонн.
Призупинення протягом останніх 20 років, загальнодержавних, обласних та районних програм захисту грунтів від ерозії, порушення протіерозійної організації території, паювання земель без еколого-ландшафтного обґрунтування, недотримання науково-обгрунтованих сівозмін і технологій обробітку, привели до інтенсифікації ерозійних деградацій на величезних площах (майже 16 млн га). Катастрофічно збільшився ступінь еродованості грунтів, де активно діє як водна ерозія, так і дефляція. У той же час не розроблено механізмів контролю розвитку цього шкідливого явища, економічного стимулювання застосування протиерозійних заходів і відповідних санкцій за порушення законодавства з охорони грунтів. Розроблена в Україні в 80-х роках минулого століття ґрунтозахісна контурно-меліоративна система землеробства, яка при виробничому випробуванні показала високу грунтозахисну, економічну і екологічну ефективність, не реалізована на практиці.
У сучасному світі одночасно в різних регіонах функціонує велика кількість систем землеробства. Сучасне і майбутнє виробництво сільськогосподарської продукції в основному має бути екологічно чистим, біологічним, природним і в меншій мірі штучним і промисловим.
Землеробство наближене до природи або біологічне, почало поширюватися з 60-х років XX століття. в Німеччині, Австрії, Швейцарії, Голландії та інших країнах при вирощуванні польових, овочевих і плодових культур. Його основні принципи збігаються з органо-біологічним землеробством. У різних країнах розробляють системи альтернативного землеробства, які мають однакову мету: отримати чисту продукцію для харчування людини і чисті корми для годування тварин не порушуючи, а розумно використовуючи "сили природи", зберегти автономні системи саморегулювання агроекосистеми, замкнутий круговорот речовин, енергії в них, поліпшення родючості грунтів завдяки використанню бобових культур і біологічного азоту, рослинних залишків та сидератів, запобігати ерозії і вимивання нітратів, не допускати ущільнення грунту п утем чергування культур з різною глибиною проникнення кореневої системи видів вирощуваних рослин.
Поняття в різних викладах - біологічне, екологічне, органічне або альтернативне землеробство включають в себе системи вирощування культур з майже однаковими заходами. Доцільним, на нашу думку, є термін "біологічне землеробство", який найбільш повно відповідає його напрямку з переважним використанням природних біологічних факторів, які обумовлюють величину і якість врожаю.
в умовах біологічного землеробства, як обов'язкові, виступають наступні фактори:
• ведення землеробства з урахуванням природних факторів формування ґрунту, відновлення її родючості, формування екосистеми;
• включення в структуру посівних площ одне - і багаторічних бобових культур з метою біологічної фіксації азоту бульбочковими та іншими бактеріями, забезпечити їх потребу і збагатити їм грунт, а не шляхом хімічного синтезу і внесенням мінеральних азотних добрив;
• біологічне розпушування і оструктуренность грунту кореневою системою рослин, грунтовими мікроорганізмами і дрібними тваринами, а не важкими знаряддями і механізмами за великих витрат енергії з використанням техніко-механічного розпушення;
• боротьба біологічними методами (з використанням агротехнічних заходів) з бур'янами шляхом чергування культур в сівозміні. Обмеження або позбавлення їх природних факторів (волога, світло, повітря, ґрунтові поживні речовини) або пригнічення кореневими виділеннями інших рослин замість використання синтетичних гербіцидів;
• боротьба біологічними методами з хворобами і шкідниками шляхом обгрунтованого чергування культур, вибору більш стійких видів, сортів і гібридів згідно місцевих умов і методів активації природних ворогів - шкідників, а не завдяки внесенню хімічних засобів (біоцидів - гербіцидів, інсектицидів, нематоцідів, фунгіцидів, акарицидів та ін.)
Біологічне землеробство крім активації і використання природного кругообігу речовин, який відбувається природним біологічним шляхом, забезпечує поліпшення якості продуктів харчування, води, повітря і сприяє загальному оздоровленню навколишнього середовища, а також збереженню енергії та підвищення природної родючості грунту. За умовами цього виду землеробства в структурі посівних площ важливо практикувати взаємодоповнення культур різних біологічних видів. Особливо слід врахувати, що врожайність найважливіших культур за біологічного землеробства майже ніколи не досягне рівня звичайних середніх господарств. В умовах переведення на біологічне землеробство можна забезпечити екологічно чистою продукцією певну частину внутрішньої потреби держави (дитячі та дошкільні заклади, лікувальні, профілактичні установи, і зумовити зменшення експорту продовольства і навіть вийти на світовий ринок.
Альтернативна система землеробства практично не може бути використана на малородючих землях, оскільки зниження врожайності на них досягне 35-45%. При цьому важливо зберегти біологічний принцип аборигенних або адаптивних систем землеробства.
В рамках сучасних моделей біологічного землеробства можна отримати відповідну кількість екологічно чистої продукції, однак реалізувати стратегічне завдання рослинництва - забезпечення високої врожайністю і високим рівнем використанням сонячної енергії та інших природних ресурсів в інтересах всіх живих організмів певною мірою неможливо. Біологічне землеробство забезпечує якість продукції довгострокове збереження здатності родючості грунту і зменшення енерговитрат. Перспективним і найбільш ефективним буде зважене поєднання його з грунтово-кліматичними умовами, попитом на таку продукцію, технічною оснащеністю, вимогами екології і економіки, тобто в адаптивних системах землеробства.