上溯一万年，是人类历史的一个分界线。之前，是旧石器时代，旧石器就是把石头破裂后做工具用。之后，是新石器时代，新石器就是把石头破裂后再打磨，然后做工具用，首先做农业工具用。所以，新石器时代的标志，不仅仅是打磨石头，更主要是农业的出现。史学界公认，地球上的农业有一万年历史。
农业，就是人工栽培植物，人工饲养动物。之前的采集、渔猎，取自自然，与草食动物的取食、肉食动物的取食，没有本质区别，所以那不是农业。
农业离不开肥料。一万年来，肥料发生了三次革命。
A、“刀耕火种”的灰烬就是肥料，但是原始人认识不到那就是肥料
最早的农业是“刀耕火种”。刀，是石刀，用石刀把草木砍倒，晒干，付之一炬，化为灰烬。灰，就是草木灰；烬，是不完全燃烧形成的炭。接着用石刀或木棒在地上戳洞，把种子丢进去，然后脚踩掩埋。“刀耕火种”到此结束，不再有任何管理，任凭旱涝病虫草害侵袭。如此粗放，却也是人工栽培啊。不过产量是很低的，能收获几十斤就不错了。
现在看来，“刀耕火种”的灰烬就是肥料，但是原始人认识不到那就是肥料。如果认识到，就会年年在地里焚烧草木和秸秆，事实上并没有这样做。
原始人只是把“刀耕火种”当作开垦耕地的方法，并未当作施肥的方法。种若干年，收获的粮食递减，就放弃了这块地，再以“刀耕火种”的方法开垦新的耕地。又过若干年，又以“刀耕火种”的方法复耕这块地。耕地就是这样逐渐扩大的。
原始社会，人少地多，足够“刀耕火种”开垦的。但开垦的都是茂盛的草地和树木弱小的林地，树木粗壮的林地并不开垦，不是要保护森林，而是因为石刀砍不倒合抱的参天大树。
B、中国在战国时期开始施肥，欧洲在中国的北宋时期才开始施肥，这是第一次肥料革命
生产力发展推动历史发展。农具的改进就是生产力发展。石刀、木棒发展为石制耒耜（lěisì）、木制耒耜，耒耜用于翻土，这才是真正意义的“耕”，到了炎黄时期，耒耜已经很完美；到了春秋时期，又有了石犁、木犁，且使用牛耕。牛耕的出现，使农民可以开垦更多的耕地，这导致井田制的瓦解。
井田制之“井”，不是水井，而是“井”字形的田间区划。“井”字的两横两竖把大田划分为九等份。八户农民各自耕种一份，收获归己，此为私田，私田并非私有，仅仅是口粮田而已；八户农民合作耕种一份，此为公田，收获归公，归公就是归国家，这就是那时的农业税。从炎黄尧舜到夏商西周，都是实行井田制。
春秋时期农具进步，农民利用进步的农具开垦更多的私田，而不再尽力于公田。公田的庄稼长得不好，国家的农业税因此减少，于是国家就把公田分给农民，成了农民的私田。没有了公田，井田制就瓦解了。国家的农业税怎么收呢？就从农民的私田里收！此时的私田即为私有，税率是产量的1/10。
土地私有制，调动农民种田积极性，农民想方设法提高产量，渐渐发现，施肥可以提高产量，可以每年连作而不必休耕。到了战国时期，施肥已经很普遍。这在成书于战国时期的《周礼》中有记载。施的肥料无疑是有机肥，包括人粪，厩粪，秸秆杂草沤的粪，也包括草木灰。尽管发明了施肥，亩产量也不过提高到百十斤，与今天不可同日而语。
欧洲在中国的北宋时期才开始施肥，这是中外历史学者的共识。北宋距战国1500年，欧洲施肥为什么这么晚呢？这有两个原因。一是土地制度。欧洲的土地制度是领主私有制，而不是农民私有制。领主就是大地主，领主的领地上的农民都是农奴或佃户，他们给领主种地，而不是给自己种地，积极性自然不高，不仅想不到施肥，连农具的改进也很缓慢。二是种植制度。领主拥有广阔的土地，而地力不高，于是实行“三圃制”，每年只耕种1/3的土地，只耕种一年就休耕，休耕则长草，长草则放牧，如此三年一循环。休耕，长草，放牧，恢复了原有的地力，愈发不会想到以施肥来恢复地力。可是，2013年，有英国学者分析8000年前的粮食遗存，发现氮含量高，竟推断是施用含氮高的牲畜粪便使然。如此推断，缺乏证据，孤掌难鸣，无人响应。8000年前，四大文名古国都还没有施肥呢！
欧洲实行领主土地所有制，农民都是农奴或佃户，这才有工业革命后的“圈地运动”。把地圈起来养羊，不让农民种了，因为羊毛收入是粮食收入的两倍。农民只好进城打工，成了工人阶级。
C、1840年，德国化学家李比希创立植物矿物质营养学说，奠定了化肥工业的理论基础，这是肥料的第二次革命
中国施有机肥那么早，为什么没有发明化肥，而是欧洲发明了化肥？这要简单说说欧洲的历史。
罗马帝国时期，大致是中国的秦汉三国两晋时期。在中国的南北朝，中国分裂为南北两部分，罗马帝国则分裂为东西两部分。西罗马帝国基本上是西欧，东罗马帝国基本上是东欧。西罗马帝国很快就灭亡了，文化也支离破碎了，再分裂为许多小国，各国各自为政，但是都信仰基督教，基督教禁锢人们的思想，持续1000年，这1000年被称为“中世纪的黑暗”。东罗马帝国延续1000年，被奥斯曼帝国灭亡，奥斯曼帝国就是现在的土耳其。东罗马帝国的遗民，带着从即将陷落的宫廷中抢救出来的古希腊、古罗马的典籍和艺术品逃到西欧，西欧的知识分子对这些典籍和艺术品感到惊讶，于是掀起“文艺复兴运动”。文艺复兴在复兴古希腊、古罗马文艺的过程中，打破了宗教禁锢，解放了思想。这个时期是中国的明朝。
解放了思想的欧洲知识分子按照自己的思想去观察、分析、研究客观世界，从而诞生了现代科学，现代科学引发了工业革命。从中国的明朝到清朝，欧洲的科学技术和现代工业远远超过中国。在这个大背景下，德国化学家李比希创立了植物矿物质营养学说，进而诞生了化肥工业。
中国的明朝和清朝，几乎所有知识分子都在读四书五经，走科举道路，几乎没有人关注自然科学，所以不可能创立植物矿物质营养学说，也就不可能发明化肥。
植物矿物质营养学说的基本内容是：植物的根系只能吸收土壤中的矿物元素，不能吸收有机分子；施入土壤中的有机肥的矿物元素必须被分解出来才能被植物吸收；植物所需的矿物元素有十几种，对各种矿物元素的需求量各不相同，需求量最大的是氮、磷、钾；土壤中最缺乏的矿物元素制约植物的产量，这叫“最小养分率”，也被形容为“木桶理论”：最短的木板决定木桶的容量。
在植物矿物质营养学说基础上诞生的化肥工业，在第一次世界大战以后初具规模，在第二次世界大战以后迅速发展。直到现在，化肥对世界农作物增产的贡献率，不亚于育种，各占50%吧。
