วิทยาศาสตร์

การวิจัยดินและน้ำทำให้สามารถใช้ที่ดินทุกประเภทได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ในขณะที่การควบคุมการพังทลายของดินและการเสื่อมสภาพทำให้ความก้าวหน้าอื่นๆ โดดเด่นยิ่งขึ้น เนื่องจากปริมาณน้ำที่มีอยู่สำหรับการเจริญเติบโตของพืชเป็นปัจจัยจำกัดที่สำคัญประการหนึ่งในการผลิตพืชผล การปรับปรุงการไถพรวนและการไถพรวนจึงได้รับการคิดค้นขึ้นเพื่ออนุรักษ์ความชื้นในดิน และการพัฒนาแนวทางปฏิบัติด้านการจัดการดินและการใช้ประโยชน์ที่ดินเพื่อเพิ่มการแทรกซึมของดิน หิมะ ฝน และน้ำชลประทาน จึงช่วยลดการสูญเสียที่เกิดจากการไหลบ่าการวิจัยของภาครัฐและเอกชนเกี่ยวกับปุ๋ยเคมีและการจัดการดินทำให้เกษตรกรสามารถช่วยเหลือธรรมชาติในการทำให้ดินบางชนิดมีผลผลิตมากขึ้น มีการเรียนรู้มากมายเกี่ยวกับการใช้การปลูกพืชหมุนเวียน พืชตระกูลถั่ว และปุ๋ยพืชสดเพื่อเติมฮิวมัสและไนโตรเจนในดิน การกำหนดและจัดหาความต้องการธาตุอาหารหลักและรองของพืชผล และการจัดการดินภายใต้การชลประทานรวมถึงการควบคุมเกลือ วิทยาศาสตร์ เทคนิคจากการค้นพบนี้ถูกนำมาใช้ในฟาร์มเพื่อปรับปรุงความอุดมสมบูรณ์ของดินและเพิ่มผลผลิตพืชผล ตัวอย่างเช่น ระหว่างปี 1940 ถึง 1965 เกษตรกรในสหรัฐอเมริกาใช้ปุ๋ยเคมีมากกว่าสามเท่า ส่งผลให้ผลผลิตพืชเพิ่มขึ้น 50 ถึง 150 เปอร์เซ็นต์ การวิจัยดินและน้ำยังสามารถช่วยจำกัดปริมาณปุ๋ยเทียมที่ไหลบ่าลงสู่แหล่งน้ำใกล้เคียงได้ด้วยการกำหนดเวลาการใช้งานตามสภาพอากาศและใช้ปริมาณที่แม่นยำในการใช้งานที่มีการควบคุม การไหลบ่าของสารเคมีเกษตรยังคงเป็นแหล่งมลพิษทางน้ำที่สำคัญ และจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อปรับปรุงแนวทางปฏิบัติและลดผลกระทบของการเกษตรเชิงอุตสาหกรรมต่อสิ่งแวดล้อม