农业集约化在技术上可以定义为每单位投入的农业产量增加，单位投入可以是劳动力、土地、时间、肥料、种子、饲料或现金，通常发生在农业生产总量增加时来自更高的投入生产率。
自从引入农业以来，其集约化过程导致了更高产的农业系统，使人口得以增长，建立了越来越大的定居点，并发展了越来越专业化和复杂的经济。
种植作物及其生产力的重要限制因素之一是保持土壤肥力，因为任何种植都会通过去除氮、磷和钾等必需矿物质以及分解生长所需的有机质而导致土壤枯竭。
在引入化学肥料之前，收获过程中损失的养分被来自粪便或休耕期腐殖质再生的额外有机物质所取代。这种添加的有机物质分解成腐殖质，释放植物可用的矿物质，这一过程受到耕作的刺激。
因此，直到现代早期的农业都涉及耕地和休耕地之间的定期交替，以更新土壤肥力。根据书面资料，早期的农业形式是粗放式的，包括长时间的休耕期和单位面积的低能源投入，而且由于更好的耕作技术等技术变革，它们变得更加集约化。
在长期的休耕期，积累了足够的有机物质，因此不需要施肥。这是轮耕制度、新石器时代刀耕火种以及史前农业的原理。
对于这两者，由于长期休耕期，可用耕地的可用性以及该土地的总产量受到限制。从青铜器时代开始，德国西南部就开始实行休耕期相对较长的早期农业经济。
如果减少休耕期，有机质的缺乏可以通过施肥来弥补，那么耕地的作物产量就会增加。这种具有短期或甚至没有休耕期、作物轮作和密集施肥的系统从中世纪时期就被称为一、二或三田农业。
中世纪时期在德国西北部贫瘠的土壤上进行的 ewiger Roggenbau（永久性黑麦种植）就是这种单一田间系统的一个很好的例子。
从青铜时代的作物和草地轮作到使用粪便耕作的过渡是农业集约化的重要一步，从而使人口增加。这意味着较短的休耕期和较长的耕作期结合施肥。
作物杂草也可以表明栽培系统的类型及其休耕期的持续时间，现在的作物杂草和许多过去的杂草都是一年生的。然而，中世纪时期储存的谷物产品中的杂草残留证明许多多年生植物也在当时的玉米田中生长。
草地植物过去生长在休耕地上，作物种植和休耕之间有规律地转换，用作牧场，这样它们就可以生存并从较少集约化的耕作中受益。因此，我们可以假设他们受到较长休耕期和较短耕作期的鼓励。
材料和方法现场资料：
现场数据分析基于考古发掘的植物宏观遗迹，包括巴登 - 符腾堡州的湖泊遗址，使用LDBW--国家文化遗产组织考古实验室的 ArboDat 数据库。
目前，数据库中大约有 500 万份已发表的杂草和草地类群宏观遗骸记录，代表了从 200 多个具有干燥保存条件的地点采集的约 5,000 个样本和 3,000 个特征。德国西南部的考古遗址分布不均，主要集中在史前早期人口密集的低地，而高地则较为稀疏。
这些考古植物遗骸是通过水筛和手浮法提取的。使用的筛网尺寸为 8 毫米、4 毫米、2 毫米、1 毫米和 0.5 毫米。对于手工浮选，使用筛目尺寸为 0.063 mm 的筛子。筛分和浮选后，样品在 50 °C 的烘箱中干燥。
植物宏观遗骸在双目显微镜下进行分类，并使用 LDBW 考古植物实验室的现代参考资料和相关鉴定文献进行鉴定。
场外数据目前，中欧大约有 60 份日期明确的花粉谱，其中一半以上来自德国西南部。在本文中，对位于德国西南部不同地貌的九个地点（主要是湖泊）的孢粉学数据进行了评估。
按照标准程序制备花粉样品用于分析，添加石松属植物孢子，应用热HCL、10% KOH、HF、乙酰解，最后在甘油中封片。每个子样本中的花粉总数通常超过 1,000 个陆生花粉粒，花粉鉴定基于 LDBW 考古植物学实验室的参考资料集、花粉钥匙和图像地图集。
现场大型化石证据： 白三叶根据其植物社会学分类为典型的施肥牧场大鳄龙群落的物种，它经常出现在不同类型的草地中。
它最早出现在德国西南部的考古植物学记录中，最早出现在青铜时代晚期（公元前 1300-800 年）。之后，它的频率增加到所有样本的 8% 以上，直到铁器时代，公元前 475-15 年，然后在罗马时期突然下降，尽管在古代晚期再次略有上升，但仍然很低。
异地花粉证据： 这里讨论的花粉记录被选为不同景观类型的代表，例如低地、高地、林地和边缘地区。
青铜时代P.柳叶菜属的增加导致指数值约为 20%。对于晚期青铜时代车前草曲线具有较低的值，导致 C/PL 指数增加高达 30%。在拉泰内时期短暂下降（主要是由于谷物曲线的减少）之后，该指数在罗马时期超过了 40%，这是由于相当高的谷物价值造成的。
讨论在铁器时代的哈尔施塔特和拉泰内时期之后，所有典型的休耕地烧焦遗迹现场记录的草地植物都明显减少。
因此，现场证据表明，罗马时期是德国西南部农业集约化的主要时期，休耕期的缩短表明了这一点，这也涉及施肥。
在该地区的某些地区，这个过程可能已经开始于拉泰内时期：可耕地杂草中多年生植物的减少，也可能是由于更密集或更深的耕作和更好的犁耕造成的。
在公元 1 世纪，罗马历史学家和博物学家老普林尼提到了犁板犁，它有助于表土的完全翻动和混合。支持罗马时期农业集约化假设的其他证据可能来自动物考古学，有证据表明罗马时期的牛是历史上最高的，比铁器时代和中世纪时期的牛高得多。
这可能是有意繁殖以增加动物体型和力量的结果，因为这是更密集耕作所需要的。
罗马地区的一项考古植物学研究给出了此类经济影响的一个例子。在古代晚期和中世纪早期的经济崩溃之后，在中世纪晚期和晚期发生了次要但不太明显的农业集约化。
来自谷物和P.柳叶菜属花粉比例的场外数据表明，罗马时期的农业集约化程度最高，但对于拉泰内来说已经很强，而在中世纪早期则相当强。
根据历史资料，在拉泰内时期，手犁被板犁取代，板犁的优势不仅在于松土，还在于翻土。这项技术的发展使土壤的耕作更加密集，这也抑制了多年生杂草的生长。具有更多耕地、减少休耕时间和密集施肥的耕作系统导致了中世纪的一级、二级和三级田间耕作。
这些活动本可以在中世纪气候最佳时期的有利气候下得到帮助，从大约公元950 年至约 1250年。
在许多遗址，在青铜时代晚期和哈尔施塔特时期就已经可以看到强化的迹象。阿尔卑斯山以北山麓、博登湖、黑森林和上施瓦本地区北部，和南部的古代农业和其他土地利用活动相关的早期人类影响的几项花粉研究已经表明了这一点。
这也与来自施瓦茨瓦尔德的证据完全一致，它代表了对农业不利甚至边缘化的景观。
青铜时代晚期的湖泊花粉记录显示，这里土地利用集约化程度最高。然而，考虑到地点的位置和大小，这些花粉谱很可能没有反映当地人类的影响，而可能是莱茵河谷附近低地较好农田长距离传播花粉的结果。
罗马时期观察到的作物种植的主要集约化很可能与增加作物产量和种植剩余食物的需要有关。由于粪便中额外的有机物质的输入，在前几个时期可能已经增加的耕地面积可能会变得更有生产力。
这与罗马历史学家科鲁梅拉，在罗马时期关于施肥以及耕地和休耕地交替的第一份书面证据完全一致。罗马人很可能不仅在意大利而且还把它引入了北部省份，实行了发达且高度复杂的农业系统。
这种对古植物遗骸的稳定同位素分析将作物中的 δ 15 N 值视为施肥强度的指标。15 N 同位素值可以表明，在生长过程中土壤中有多少植物可利用的氮，这取决于通过矿化作用从有机固定氮到水溶性氮的转化率。
该比率也受土壤质量的强烈影响，并且在轻质、温暖的土壤（例如暴露在南坡）中比在较冷条件下的重质、潮湿的土壤中更高。德国南部铁器时代谷物的案例研究指出，这种类型的土壤会影响谷物的生长，这是古代农民所知道的，而且耕地面积比早期更大。
现场大型化石数据集清楚地表明，主要的农业集约化发生在罗马时期，而一些场外花粉记录则显示出在罗马人之前更早集约化的明显迹象。
这种差异是由所选证据的不同性质和信息价值造成的。
现场数据显示了整个巴登-符腾堡州特定时期的地点及其特征的平均值，从而反映了总体区域趋势。然而，花粉概况反映了花粉集水区内的当地情况和周围环境的农业活动。
特别是在土壤肥沃的早期定居低地，强化阶段发生的时间早于丘陵地区和/或土壤较贫瘠的地区。集约化阶段与通过缩短休耕期增加可用耕地面积有关，这可能是为了响应人口增长。这些措施很可能没有伴随有系统的施肥，因此被证明是不可持续的。
因此，史前人口，尤其是在青铜器和铁器时代，经常放弃他们的农场和村庄，而森林重新建立自己。至少在短时间内，这从先锋树的山峰中可以看出许多花粉谱中的桦木作为此类事件的重要证据。
结论来自巴登-符腾堡州的本地植物大型化石数据和异地花粉数据被认为是德国西南部耕地利用的代表，使我们能够区分从青铜时代早期或最后一个时代向农业集约化的主要转变约 四千年。
在青铜器时代，耕地农业发展为耕地和休耕草地之间的轮作。有很长的休耕期，持续数年，在此期间表土腐殖质再生，然后可以进行耕种以使植物可以利用那里的养分。
目前的研究表明，农业活动的主要集约化始于拉泰内时期，并持续到罗马时期。从该地区的现场大型植物学证据中观察到，多年生耕地杂草的减少表明了这一点。
花粉数据集可以为车前子提供谷物指数值代表耕地与休耕地随时间变化的关系，这些也表明罗马时期农业集约化程度最高，但在青铜时代晚期和拉泰纳时期。
在古代晚期，农业集约化放缓，但在中世纪早期再次加速，还涉及集约化施肥。这种种植集约化意味着更短的休耕时间、更长的耕作阶段、施肥和更好的耕作。这种中世纪的耕作系统被称为一田、二田或三田农业。
参考文献：
【1】罗马时期高卢东北部的作物肥力状况：植物考古和动物考古遗迹的稳定同位素联合分析
【2】新石器时代欧洲的堆肥和施肥：合理性、强度和考古方法的问题
【3】瑞士北部中世纪晚期玉米田的植物多样性
【4】层状沉积物、人类影响和多元方法：孢粉学和考古学联系的案例研究（施泰斯林根，德国西南部）
【5】公元第一个千年的农业发展
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