20世纪50年代以来，农业吸收了数学、物理、化学工程技术科学的研究成果，向精确定量方向前进并形成了自己的理论体系：
数理化方法、精密灵敏的仪器和电子计算机的应用，使农业工作者有可能更广泛、深入地探索生物与环境之间相互作用的物质基础，对复杂的生态现象进行定量分析；整体概念的发展，产生出系统农业等若干新分支，初步建立了农业理论体系。
由于世界上的生态系统大都受人类活动的影响，社会经济生产系统与生态系统相互交织，实际形成了庞大的复合系统。随着社会经济和现代工业化的高速度发展，自然资源、人口、粮食和环境等一系列影响社会生产和生活的问题日益突出。
为了寻找解决这些问题的科学依据和有效措施，国际生物科学联合会(iubs)制定了“国际生物计划”(ibp)，对陆地和水域生物群系进行农业研究。2023年联合国教科文组织等继ibp之后，设立了人与生物圈(mab)国际组织，制定“人与生物圈”规划，组织各参加国开展森林、草原。海洋、湖泊等生态系统与人类活动关系以及农业、城市、污染等有关的科学研究。
许多国家都设立了农业和环境科学的研究机构。
和许多自然科学一样，农业的发展趋势是：由定性研究趋向定量研究，由静态描述趋向动态分析；逐渐向多层次的综合研究发展；与其他某些学科的交叉研究日益显著。
由人类活动对环境的影响来看，农业是自然科学与社会科学的交汇点；在方法学方面，研究环境因素的作用机制离不开生理学方法，离不开物理学和化学技术，而且群体调查和系统分析更高不开数学的方法和技术；在理论方面，生态系统的代谢和自稳态等概念基本是引自生理学，而由物质流、能量流和信息流的角度来研究生物与环境的相互作用则可说是由物理学、化学、生理学、农业和社会经济学等共同发展出的研究体系。
神农氏是因为什么开始种五谷呢？据《拾遗记》记载：有一天，一只周身通红的鸟儿，衔着一棵五彩九穗谷，飞在天空，掠过神农氏的头顶时，九穗谷掉在地上，神农氏见了，拾起来埋在了土壤里，后来竟长成一片。
他把谷穗在手里揉搓后放在嘴里，感到很好吃。于是，他教人砍倒树木，割掉野草，用斧头、锄头、耒耜等生产工具，开垦土地，种起了谷子。
神农氏从这里得到启发：谷子可年年种植，源源不断，若能有更多的草木之实选为人用，多多种植，大家的吃饭问题不就是解决了吗？那时，五谷和杂草长在一起，草药和百花开在一起，哪些可以吃，哪些不可以吃，谁也分不清。
神农氏就一样一样的尝，一样一样的试种，最后从中筛选出的稻、黍、稷、麦、菽五谷，所以后人尊他为“五谷爷”、“农皇爷”。
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