Agriculture intensivevignette|redresse=1.7|Carte mondiale de la dégradation des sols établie en 2017. Selon le rapport de 2015 de la FAO et l' sur l'« État des ressources du sol dans le monde », un tiers des terres arables de la planète sont plus ou moins menacées de disparaître. Les principales menaces qui affectent les sols sont leur érosion (par l'eau, le vent ou le labour), la perte de carbone organique et les déséquilibres nutritifs liés principalement au changement d'affectation des sols (urbanisation, défrichement), ainsi qu'à l'intensification de l'agriculture et de la déforestation.
Aéroponiethumb|Essais de culture en aéroponie (Israël, 1981). L'aéroponie, ou culture aéroponique, est une forme de culture hors-sol et l'un des fronts de recherche les plus récents et prometteurs dans le secteur agricole en général et l'horticulture en particulier. En aéroponie, les fonctions de support et d'approvisionnement en eau et en éléments nutritifs, habituellement remplies par le sol, sont assurées par des « supports de plantes », généralement en matière plastique, et par des vaporisations permanentes (brouillard) de solutions nutritives à base de sels minéraux tournant en circuit fermé au moyen d'une pompe.
Ferme verticalethumb|400px|Exemples de types de design possible pour des fermes verticales La notion de ferme verticale ou d'agriculture verticale regroupe divers concepts fondés sur l'idée de cultiver des quantités significatives de produits alimentaires dans des tours, parois ou structures verticales, de manière à produire plus sur une faible emprise au sol, éventuellement en ville pour répondre à des besoins de proximité (filières courtes). Certains projets sont des sortes de gratte-ciel consacrés à l'agriculture (farmscrapers en anglais).
AquaponieLaquaponie est un système de production alimentaire durable qui unit la culture de plantes et l'élevage de poissons. Les plantes sont parfois cultivées sur des billes d'argile, et peuvent être irriguées en circuit fermé par de l'eau provenant d'un aquarium où sont élevés les poissons. Des bactéries aérobies présentes dans le substrat transforment l'ammoniaque contenue dans leurs déjections en nutriments directement assimilables par la végétation. L'eau, ainsi purifiée, retourne ensuite dans l'aquarium.
Sol (pédologie)vignette|Le sol recèle un trésor vivant insoupçonné qui représente 50 % de la biodiversité spécifique sur la terre. En région tempérée, chaque mètre carré (sur de profondeur) abrite en moyenne animales (dont un millier d'espèces d'invertébrés constitués de près de 50 % d'acariens) comprenant, en les distinguant par leur taille, la microfaune, la mésofaune et la macrofaune. Une cuillère à café de sol, soit environ un gramme, héberge en moyenne 100 arthropodes, à , des millions de protozoaires et près d'un milliard de cellules bactériennes, issues de plus de 1 million d'espèces.
Nutrition végétaleLa nutrition végétale est l'ensemble des processus qui permettent aux végétaux d'absorber dans le milieu et d'assimiler les éléments nutritifs nécessaires à leur différentes fonctions physiologiques : croissance, développement, reproduction... Le principal élément nutritif intervenant dans la nutrition végétale est le carbone, tiré du dioxyde de carbone de l'air par les plantes autotrophes grâce au processus de la photosynthèse. Les plantes non chlorophylliennes, dites allotrophes ou hétérotrophes dépendent des organismes autotrophes pour leur nutrition carbonée.
Plante d'intérieurthumb|Aquarelle de Carl Larsson (1894) montrant un alignement de plantes en pots devant un baie vitrée. thumb|Plantes vertes d'intérieur Les plantes d'intérieur ou plantes d'appartement sont des plantes cultivées en pot, jardinière ou mur végétalisé, destinées à l'ornement des domiciles, locaux de bureaux, entreprises, halls d'expositions, etc. Il s'agit de plantes appartenant à des familles botaniques très diverses, choisies au fil du temps, pour leur intérêt décoratif, pour leur facilité de culture et d'entretien, pour leur capacité d'adaptation à un milieu intérieur souvent insuffisamment éclairé, parfois surchauffé et sec.
Physiologie végétalethumb|Un laboratoire de phytobiologie en 1901. La physiologie végétale, ou phytobiologie, est la science qui étudie le fonctionnement des organes et des tissus végétaux. Elle cherche à préciser la nature des mécanismes grâce auxquels les organes remplissent leurs fonctions.
Serreupright=2|thumb|Serre en verre aux Pays-Bas. thumb|Serre de jardinage. Une serre est une structure close ou semi-ouverte translucide, en verre ou en plastique, soutenue par une structure métallique ou en bois, destinée en général à la production agricole. Elle vise à protéger les cultures vivrières ou de loisir des éléments climatiques, afin d'améliorer la production des plantes, d'en accélérer la croissance et de les produire indépendamment des saisons grâce à un gain de température par blocage de la convection (et non par effet de serre) sous la structure.
PiscicultureLa pisciculture est l'élevage de poissons, en eaux douces, saumâtres ou salées et qui peut se pratiquer de manière isolée comme en aquaponie. C’est une des branches de l'aquaculture. L'un des premiers traité de pisciculture fut écrit par Fan Li en 473 . Elle était également pratiquée à Hawaï avant l'arrivée des explorateurs européens.
