От около 8000 г. пр.н.е. човечеството започва да засажда семена, се грижи за растенията и да одомашнява видове, преминавайки от ловно-събирачество към земеделие. През хилядолетията земеделието се трансформира под натиска на растящото население, технологичните нововъведения и климатичните промени. Днес фермерите и политиците трябва да вземат предвид политическите, икономическите и екологичните последици от различните начини на отглеждане.
Първоначалните ферми вероятно практикували поликултура – съвместно засаждане на различни видове в един и същи парцел. Този подход имитира естествените екосистеми, където множество видове съжителстват и се допълват по отношение на нуждите от хранителни вещества и ресурси, като по този начин намаляват изчерпването на почвата и увеличават общата продуктивност.
Съвременното земеделие в Западната Европа и САЩ е доминирано от монокултури – големи площи, посети с един единствен вид (често клонирани генотипове). Този модел осигурява лесно механизирано прибиране и еднороден продукт, но прави културите уязвими към бързо разпространяващи се болести.
Индустриалните ферми масово използват синтетични торове, пестициди и други химически средства, за да минимизират загубите и да увеличат добивите. Тези практики обаче често водят до замърсяване на водите с азот, изчерпване на почвените хранителни вещества, ерозия и резистентност на вредители към химикали.
Органичното земеделие се стреми към отглеждане без синтетични пестициди и торове. Вместо това се използват естествени торове (компост, оборски тор) и агроекологични методи – поликултура, биологичен контрол на вредители и др. Някои органични фермери комбинират тези техники с устойчиви практики, докато други просто избягват изкуствени добавки.
Ротацията на култури е традиционен отговор на изчерпването на ресурси: различни култури, които се нуждаят от различни елементи, се сменят в същия парцел. Пример – редуване на бобови (соја) с други култури за обогатяване на почвата с азот.
Устойчивите ферми интегрират както растителна, така и животинска продукция. Някои фермери използват животински отпадък за възстановяване на хранителните вещества, а птици (кокошки) за контрол на вредителите. Тези системи изискват внимателно управление, но могат да увеличат добивите и да намалят риска от болести.
Методите, които са ефективни за малък градинар, не винаги са приложими за индустриален производител. Органичните практики са подходящи за малки къщни градини, но трудно се мащабират до милиони тонове царевица. Обратно, големите монокултурни полета изискват механизирани процеси, които при традиционни екологични практики биха довели до по-голямо разпространение на заболявания. Управлението и гъвкавостта, необходими за устойчиви системи, се усложняват с разрастването на фермерските площи.