Os agricultores utilizam uma variedade de avanços científicos para produzir o máximo de biomassa possível. Esses avanços incluem:

* Engenharia genética: Os cientistas desenvolveram culturas geneticamente modificadas que são mais resistentes a pragas e doenças e que produzem mais cereais. Por exemplo, o milho Bt é um milho geneticamente modificado que é resistente à broca europeia do milho, uma importante praga do milho. A soja Roundup Ready é uma soja geneticamente modificada que é resistente ao herbicida glifosato, o que permite aos agricultores pulverizar seus campos com esse herbicida para matar ervas daninhas sem prejudicar a soja.
* Agricultura de precisão: A agricultura de precisão é um conceito de gestão agrícola baseado na observação, medição e resposta à variabilidade inter e intra-campo nas culturas. A tecnologia de agricultura de precisão utiliza uma variedade de ferramentas para coletar dados sobre as condições do solo, o crescimento das plantas e o uso da água. Estes dados são então utilizados para tomar decisões sobre a melhor forma de gerir as culturas, tais como quando plantar, quanta água aplicar e quanto fertilizante utilizar. Por exemplo, um agricultor pode utilizar um sensor de humidade do solo para determinar quando irrigar as suas culturas, ou um monitor de rendimento para determinar quais as áreas dos seus campos que produzem mais cereais.
* Irrigação: A irrigação é o processo de fornecer água às plantações por meios artificiais. Isso pode ser feito usando uma variedade de métodos, como aspersores, irrigação por gotejamento e irrigação por inundação. A irrigação permite que os agricultores cultivem culturas em áreas que, de outra forma, seriam demasiado secas para apoiar a agricultura.
* Fertilizantes: Fertilizantes são substâncias adicionadas ao solo para fornecer nutrientes às plantas. Os fertilizantes podem ser orgânicos ou inorgânicos. Os fertilizantes orgânicos são derivados de materiais vegetais ou animais, como composto ou esterco. Os fertilizantes inorgânicos são produzidos a partir de minerais como nitrogênio, fósforo e potássio. Os fertilizantes ajudam as culturas a crescerem mais saudáveis ​​e a produzirem mais grãos.
* Manejo de pragas e doenças: Os agricultores usam uma variedade de métodos para controlar pragas e doenças, como rotação de culturas, pesticidas e fungicidas. A rotação de culturas é a prática de cultivar diferentes culturas no mesmo campo em sequência para ajudar a controlar pragas e doenças. Pesticidas são produtos químicos usados ​​para matar pragas, como insetos, ácaros e fungos. Os fungicidas são produtos químicos usados ​​para matar fungos.

Ao utilizar estes avanços científicos, os agricultores são capazes de superar muitos dos desafios da produção de culturas agrícolas. Os agricultores de hoje podem produzir mais alimentos em menos terra, com menos mão-de-obra e com menos impacto ambiental do que os agricultores do passado.