農(nóng)業(yè)用地的生產(chǎn)力在過(guò)去的50年明顯提高，但是土地集約化和土地利用變化引起的土壤退化、土壤養(yǎng)分污染、生物多樣化喪失以及溫室氣體排放率也有所提高。
1961-2009年，全球主要農(nóng)作物的產(chǎn)量增加了近兩倍，而耕地面積僅增加了12%左右(圖2.5)。Hazel和Wood(2008)發(fā)現(xiàn)糧食總產(chǎn)量的增速與此相近，而人均糧食產(chǎn)量僅增加了大約三分之一。這主要是依靠技術(shù)進(jìn)步實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)增加投入，包括灌溉、改良品種、施肥（主要是氮肥）、利用農(nóng)業(yè)機(jī)械和噴灑農(nóng)藥等來(lái)提高產(chǎn)量。同樣，農(nóng)業(yè)對(duì)環(huán)境和健康的不利影響日益顯現(xiàn)，如鹽堿化、土壤侵蝕、富營(yíng)養(yǎng)化和農(nóng)業(yè)化學(xué)品污染等(IAASTD，2009)。此外，谷物和主要作物的產(chǎn)量增長(zhǎng)率過(guò)去幾十年已經(jīng)有所減緩。
在全球范圍內(nèi)，每公頃土地的主要投入趨于穩(wěn)定，而產(chǎn)量不斷增加，這說(shuō)明人們通過(guò)不斷學(xué)習(xí)取得了成效，即提高了土地效率，至少在一定程度上促使環(huán)境承載趨于穩(wěn)定。然而，施肥效率仍然存在很大差距：在荷蘭，每公頃土地施用的磷肥超過(guò)美國(guó)大約3倍，但產(chǎn)量?jī)H高出30%(圖2.7)。雖然土壤性質(zhì)不同，而且美國(guó)土壤中磷消耗的影響或許比荷蘭更大，但土壤養(yǎng)分利用效率似乎仍然有進(jìn)一步提高的空間。
世界各地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)達(dá)到了不同程度的集約化。例如，西歐憑借高科技使玉米產(chǎn)量急劇增加，而其農(nóng)業(yè)用地總面積卻在減少(圖2.8)。與此相反，在非洲西部，農(nóng)民教育水平低、缺乏肥料和其他投入等原因限制了耕地產(chǎn)量增長(zhǎng)，作物增產(chǎn)是通過(guò)耕地?cái)U(kuò)張實(shí)現(xiàn)的。
牧場(chǎng)利用強(qiáng)度過(guò)去也一直在增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)未來(lái)還要升高，2005年，集約化牧區(qū)占牧區(qū)總面積的38%，相比之下，1970年的比例是29%。集約化放牧主要出現(xiàn)在南美洲、非洲西部和東部地區(qū)以及中國(guó)。
土壤退化：
土地退化是指土地環(huán)境質(zhì)量惡化以及土地“資源潛力”和“生產(chǎn)能力”喪失(UNEP，
1992，1997)。除了地面上的動(dòng)植物資源，土壤對(duì)土地資源潛力和生產(chǎn)能力發(fā)揮著重要作用。土壤退化是由以下一種或多種原因造成的，包括水力侵蝕、風(fēng)蝕、土壤養(yǎng)分流失引起的土壤肥力下降、水漬、鹽堿化（通常由不當(dāng)灌溉造成）、地下水位下降和化學(xué)品濫用造成土壤污染等（Scherr，1999）。土壤退化對(duì)社會(huì)和生態(tài)系統(tǒng)造成錯(cuò)綜復(fù)雜的影響。
通過(guò)分析過(guò)去20多年的數(shù)據(jù)，一項(xiàng)研究(FAO，2008)發(fā)現(xiàn)，世界許多地區(qū)的土地退化從20世紀(jì)90年代開(kāi)始加劇，耕地?cái)U(kuò)張變得越來(lái)越有必要，從而彌補(bǔ)已喪失生產(chǎn)力的退化土地所造成的損失。如果耕地的預(yù)期擴(kuò)張遵循20世紀(jì)90年代的規(guī)律，那么這部分耕地主要從拉丁美洲、東南亞和撒哈拉以南非洲地區(qū)的森林以及其他地區(qū)的草原轉(zhuǎn)化而來(lái)。
整個(gè)發(fā)展中國(guó)家的可耕地和永久性耕地中，一半分布在5個(gè)國(guó)家——巴西、中國(guó)、印度、印度尼西亞和尼日利亞。中國(guó)和印度面臨著與撒哈拉以南非洲地區(qū)相似的土地退化問(wèn)題，這一事實(shí)說(shuō)明，全球正面臨土壤保護(hù)的挑戰(zhàn)。
總之，由于土地的不可持續(xù)利用，全球近四分之一(24%)土地的質(zhì)量及生產(chǎn)力在過(guò)去25年持續(xù)下降。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署最新的年鑒(UNEP，2012b)強(qiáng)調(diào)了這一評(píng)估結(jié)果：世界一些地區(qū)的傳統(tǒng)集約型農(nóng)業(yè)目前所引發(fā)的土壤侵蝕速度超過(guò)大自然的土壤再生速度100倍。
土壤污染：
過(guò)去50年，人類(lèi)活動(dòng)已經(jīng)大大加速了全球和區(qū)域范圍內(nèi)的氮循環(huán)和磷循環(huán)，給環(huán)境質(zhì)量帶來(lái)了重大損害和風(fēng)險(xiǎn)。這些變化主要是由于農(nóng)作物生產(chǎn)和畜牧業(yè)養(yǎng)殖施肥量大幅增加造成的無(wú)疑，合成氮肥的使用大大減少了饑餓和營(yíng)養(yǎng)不良現(xiàn)象，但濫用氮肥也導(dǎo)致了嚴(yán)重污染。使用合成氮肥還使農(nóng)民不必再進(jìn)行氮回收利用，飼養(yǎng)場(chǎng)和人類(lèi)居住地可以與農(nóng)作物生產(chǎn)作業(yè)分開(kāi)，因此，牲畜飼養(yǎng)作業(yè)和城市地區(qū)排放的污染量令人難以置信。
因此，最近幾十年雖然施肥效率提高，但是集約化農(nóng)業(yè)的副作用——土壤養(yǎng)分污染仍然非常顯著并日益增長(zhǎng)。如果不徹底改良農(nóng)業(yè)管理實(shí)踐和／或改變養(yǎng)分密集型商品的消費(fèi)，土壤養(yǎng)分流失造成的環(huán)境承載將隨著全球生產(chǎn)的預(yù)期增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。即使擴(kuò)散到田地周邊環(huán)境中的化肥量達(dá)到了最小值，只要流域內(nèi)的生物質(zhì)產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，總要面對(duì)流域內(nèi)的水質(zhì)問(wèn)題。
