Al llegar el siglo XVI, la población europea iba en incremento, y la producción agrícola entró nuevamente en una etapa de expansión.
Allí y en otras áreas, la naturaleza de la agricultura habría de modificar mucho en los siglos venideros. Había varias razones para ello. Europa había quedado aislada de Asia y Oriente Próximo por la prolongación del poderío turco. Se se encontraban poniendo en práctica nuevas teorías financieras, que afectaban de forma directa a la agricultura. Adicionalmente, las guerras continuadas entre Inglaterra y Francia, en el seno de ambos países y en Alemania consumían capital y recursos humanos.
Se inició un nuevo periodo de exploraciones y colonización para pretender soslayar el control por parte de Turquía del comercio de especias, para dar un hogar a los refugiados religiosos, y para hacerse con recursos para unas naciones europeas que se encontraban convencidas de que la única riqueza eran los metales preciosos.
El hallazgo de América favoreció el hallazgo de especies vegetales y animales hasta ese momento desconocidas en Europa. La agricultura colonial inició no únicamente para abastecer de alimentos a los colonizadores, sino igualmente para hacer cosechas comerciales y abastecer alimentos a la metrópolis. Esto representaba el cultivo de productos como el azúcar, el algodón, el tabaco, la papa o patata, el tomate y el té, así como la producción de productos animales tales como lana y pieles. De los siglos XV al XIX el comercio de prisioneros se encargó de dar la mano de obra necesaria. Los prisioneros provenientes de África, por ejemplo, trabajaban en el Caribe en plantaciones de azúcar, y en Norteamérica en plantaciones de índigo y algodón. La primera sociedad colonial se sustentó en el aprovechamiento de la mano de obra indígena, entonces rebosante, asegurada por la esclavitud y la encomienda, que transformó la estructura social del mundo indígena. Los prisioneros provenientes de Europa, especialmente de las prisiones inglesas, contribuyeron tanto mano de obra cualificada como no cualificada en numerosas colonias americanas. En última instancia, sin embargo, tanto la esclavitud como la servidumbre eran erarraigadas en el siglo XIX. Véase igualmente Plantación.
Cuando eran descubiertos por los conquistadores españoles, las civilizaciones más avanzadas del Nuevo Mundo disfrutaban de economías agrícolas desarrolladas, sin embargo carecían de animales de tiro y desconocían la rueda. Los clanes y otros conjuntos consanguíneos, o de tribus preponderantes que habían desarrollado sofisticados sistemas de gobierno, poseían la tierra, a la que no tenían acceso como propietarios los individuales o las familias individuales. En el siglo XVI había sin rastro ya varias civilizaciones en Centroamérica y América Latina. Las que relacionaron los españoles eran las de los aztecas, los incas y los mayas.
La revolución científica fruto del renacimiento el Siglo de las Luces en Europa favoreció la experimentación en la agricultura así como en otros campos. La experimentación y el error en el cultivo de plantas condujeron a la mejora de las cosechas, y se realizaron algunas diversidades nuevas de ganado vacuno y ovino. Especialmente eminente fue la vaca Guernsey, que inclusive hoy sigue siendo una especie apreciable como productora de leche. El proceso de parcelación (enclosura) se aceleró desmesuradamente en el siglo XVIII, y los propietarios de tierras pudieron determinar la disposición de tierras y pastizales, con precedencia sometidos al uso común. La rotación de los cultivos, alternando las legumbres con el grano, fue practicada con más entusiasmo al esfumarse el sistema de franjas heredado de la etapa feudal. En Inglaterra, donde la agricultura científica era en especial eficaz, la enclosura produjo una reorganización básica de la propiedad de la tierra. Desde 1660 en hacia delante, los propietarios de las mayores superficies habían empezado a incrementar el tamaño de sus posesiones, frecuentemente a expensas de pequeños agricultores independientes. Cuando llegó la era conquistana, el modelo agrícola se centraba en la relación entre el terrateniente, dependiente de las rentas; el agricultor, que producía las cosechas; y los jornaleros sin tierras. El drenaje hizo cultivables más tierras y, con la Revolución Industrial, apareció la maquinaria agrícola.
No es posible establecer con claridad una década o una serie de capítulos como comienzo de la revolución agrícola a través de la tecnología. Entre los adelantos más significativos están la crianza selectiva de ganado, iniciada a comienzos de 1700, y la dispersión de caliza en las tierras de cultivo a finales de ese mismo siglo. Las mejoras mecánicas del arado convencional comienzaron a mediados del siglo XVII con la fijación de pequeñas puntas de hierro a la madera a través de tiras de cuero. En 1797, Charles Newbold, un herrero de Burlington, Nueva Jersey, introdujo el arado de reja de hierro fundido. La reja voltea la tierra y la empuja a un lado; este tipo de arado sigue siendo hoy el más empleado. John Deere, otro herrero americano, mejoró aún más el arado en la década de 1830 y lo fabricó en acero. Otros inventos importantes incluyen la sembradora del agrónomo inglés Jethro Tull, elaborada a comienzos del siglo XVIII y sucesivamente mejorada a lo largo de más de un siglo; la segadora del norteamericano Cyrus McCormick, desarrollada en 1831; y montón de trilladoras, cultivadoras, cortadoras de grano y hierba, rastrilladoras y desgranadoras de maíz. A finales del siglo XIX, se utilizaba frecuentemente el vapor para reemplazar la energía animal en el arrastre de arados y en el accionamiento de máquinas trilladoras.
La demanda de alimentos para los trabajadores urbanos y de materias primas para la industria produjo una reestructuración del comercio mundial. Ciencia y tecnología desarrolladas con fines industriales eran aplicadas a la agricultura, dando lugar definitivamente al nacimiento de la industria agrícola de mediados del siglo XX.
En los siglos XVII y XVIII se efectuaron los primeros intentos sistemáticos por estudiar y manejar las plagas. En etapas previas a éstas la recogida manual y las fumigaciones eran los métodos habituales para el control de plagas. En el siglo XIX se realizaron varios tipos de venenos para su empleo en forma de fumigaciones; igualmente se utilizaron medios biológicos de control como los insectos depredadores. Se cultivaron diversidades resistentes de plantas; esto último tuvo especial triunfo en los viñedos europeos, en los que se injertaron tallos europeos no resistentes en cepas radiculares americanas que sí lo eran para combater contra el áfido filoxera tras su introducción accidental en Francia.
Los progresos en el transporte afectaron igualmente a la agricultura. Las carreteras, canales y ferrocarriles permitieron a los agricultores hacerse con los suministros indispensables y comercializar sus productos en un mercado más amplio. Los alimentos podían resguardarse a lo largo del transporte y era posible llevarlos a menor coste gracias a los trenes, los navíos y la refrigeración, progresos producidos a finales del siglo XIX y principios del XX. El uso eficaz de estos adelantos llevó a una progresiva especialización y, en ocasiones, a cambios en la localización de los proveedores agrícolas. En el último cuarto del siglo XIX, por ejemplo, los proveedores de grano australianos y norteamericanos desplazaron a los europeos en el mercado del antiguo continente. Cuando la producción de grano dejaba de ser rentable para los agricultores europeos, o un área era urbanizada, se potenciaban las industrias lácteas, la producción de queso y otros productos.
El paso hacia un incremento en la producción en el periodo siguiente a la Segunda Guerra Mundial fue la consecuencia de una nueva explosión demográfica. La necesidad de más alimentos fue paliada en parte por la denominada revolución verde, que implicó el cultivo selectivo de cosechas convencionales en busca de mayores rendimientos, nuevos híbridos, y métodos de cultivo intensivo adaptados a los climas y circunstancias culturales de países densamente poblados como India. La dificultad mundial del petróleo a mediados de la década de 1970, sin embargo, redujo el abastecimiento de fertilizantes nitrogenados indispensables para el triunfo de las nuevas diversidades. Simultáneamente, un clima errático y desastres naturales como la sequía y las inundaciones redujeron las cosechas en la totalidad del mundo. Parecía inminente el hambre en el subcontinente indio, y la hambruna se generalizó en numerosas partes de África al sur del Sahara. La situación financiera, en especial la inflación descontrolada, amenazaban por igual al productor y al consumidor de alimentos. Estos conflictos se transformaron en las circunstancias indicantes del cambio y el avance agrícolas. Véase Medio ambiente; Víveres mundiales.
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