如果没有土豆，欧洲大国难以在近代崛起、美国也就没有麦当劳、肯尼迪家族还呆在爱尔兰，营养学和化肥工业的进程还得晚些萌芽。
古怪的新作物
1532年，西班牙殖民者皮萨罗第一次踏上了秘鲁的土地，在用餐时间，他无意中看到当地人都吃一种奇怪的圆形食物。发现新食物的消息很快传播开，欧洲的西班牙农民早就跃跃欲试了。而且仅仅过了30年，西班牙农民就把土豆出口到法国和荷兰。第一个对土豆的科学描述出现在1596年，瑞士一位自然学家把它命名为“马铃薯”。
按照德国地质学家阿尔弗雷德·魏格纳的“大陆漂移”学说，2.5亿年前，所有的大陆还紧紧连在一起，直到地质演变的力量分裂了这片大陆，地球上终于形成我们现在所熟悉的大陆和海洋格局。不过，由于海洋的阻隔，分散在这些大洲的动植物鲜有交流的机会，但哥伦布航海重新让大陆无形地连接起来，全球交换的新时代重新启幕。这被称之为“哥伦布大交换”。
土豆就是通过“哥伦布大交换”从原产地秘鲁跨过大西洋来到法国的，在开花的时候，花朵绽开五瓣，就像紫色的星星一样在肥沃的土地里闪烁着光芒。在法国，据说路易十六喜欢把土豆的花朵别在衣服上，因为他的妻子，后来被一同送上断头台的玛丽王后钟爱着这种紫色的花朵。
皇帝的风尚引发了法国上流社会的附庸，这成为了法国农民引进并种植土豆的一大原因，在民间，人们开始接纳这种新奇的食物。这成了土豆跻身世界五大最重要农作物之中的重要原因。
与谷物相比，土豆这样的农作物无疑收益更高，例如，如果麦子或者稻谷的果实长得过大，植株就会因为重量而倒伏，最终导致植物死亡。但这个问题对生长在地下的土豆块根块茎来说，这完全不是问题，大可不像地面的植株那样受到影响，2008年在黎巴嫩，有个农民挖出一个10公斤以上的土豆，甚至大过了他的头。
在18世纪，土豆看上去如此古怪，有时甚至有点吓人，当时的人们普遍对土豆感到迷惑，和之前所有欧洲作物不同，土豆不是长出种子，而是长出一小块块茎，欧洲大陆农民认为它会带来疾病、厄运。但也有人意识到这种植物将引发一场全球生态农业革命，例如德尼·狄德罗，他就在百科全书里给土豆以中性评价：“无论怎么煮，这种块茎都没有滋味，同时充满淀粉，它不能被看作是好吃的食物，但是对于多数只需要生存的人而言，却是相当健康的食物。”
土豆出山记
1853年，有人在法国街头竖起了一个英国人的雕像，他眼睛眺望着远方的地平线，一只手拿着土豆，一手平放在宝剑上。在雕像的基座上刻着铭文：弗朗西斯·德雷克爵士，于1586年将土豆散播到欧洲，几百万耕耘土地的人都纪念他不朽功绩。
不过，1939年，这座雕像被来自德国的纳粹侵略军推倒，因为严谨的德国人发现土豆并不是弗朗西斯·德雷克爵士引进欧洲的。
土豆发迹的历史应该归根于居住在安第斯山脉的印第安人。毕竟，安第斯山脉附近似乎不适合成为一种主要农作物的发源地：这是地球上最长的山脉，在山脉沿途有很多活火山，还点缀了很多地质断层，这些直到现在也不时引发地震、洪水、火山爆发和山体滑坡。
这里山地文化孕育了以印加帝国为代表的印第安人国家，尽管后来它们纷纷毁灭于西方人带来的病毒和火器。山地文化和其他文化截然不同，可以说，它完全被块根和块茎植物养育，其中土豆是最重要的。
最初的野生土豆含有茄碱和番茄素，这是两种有毒化合物，保护土豆不受其他危险生物如真菌、细菌和人类侵害。可不久后，山地的印第安人发现有几种野生骆驼，在吃野生土豆之前先舔黏土或者沙子。也就是说，土豆中的毒素和其他颗粒混合在一起，被动物的胃吸收，不过随即混合着沙土从消化道排出体外，动物本身没有受伤害。
于是，山地居民也学着把野生土豆浸泡在含有黏土的水里，久而久之培育出毒性较低的土豆品种。当然曾经那种强毒性土豆品种依然被保留，因为它们有卓越的抗霜冻能力，现在的秘鲁和玻利维亚，依然有这种土豆和黏土一起出售。
因为掺杂了黏土，古老安第斯人在烹调土豆时不会有太多创新性，他们把土豆煮熟、烤熟或者压成泥，和现代欧洲人的食用方法差不多。详情可以见梵高的名作《吃土豆的爱尔兰农民》。
不过他们有时也把土豆煮熟后，剥皮切碎晒干，在静止的水里发酵沉淀，制成的土豆淀粉和今天意大利的土豆意粉尤其类似。这种方式能令土豆在不冷藏的情况下保存很多年，它能使人们平稳安度灾年，更能维持帝国庞大士兵数量的粮草供给。
直到今天，安第斯山脉的很多村庄里，农民还像老祖先那样庆祝土豆丰收，在把土豆从地下拉出来的那天，于场院里支起大火盆，把新鲜烤熟的土豆蘸着粗盐和黏土吃。
土豆振兴欧洲
在土豆引进欧洲之初，因为农民的抵触情绪，这种农作物的流行十分缓慢：1744年，普鲁士王国发生饥荒，国王强制农民吃土豆；在18世纪的英格兰，人们认为土豆是罗马天主教不安好心的礼物，在选举时竟然喊出了“不要土豆，不要教皇”。
直到土豆在法国遇到了农学家帕芒蒂埃。帕芒蒂埃懂医理，曾经被普鲁士人俘虏，关在监狱里除了土豆就不能吃别的东西，但一直身体健康，这使他毕生致力于推广土豆，这些推广活动也成为了营养学的雏形。
帕芒蒂埃的推广碰上了好时候，那是1775年，路易十六加冕，随即取消了对谷物价格的国家控制，结果面粉价格暴涨。在这场“面粉战争”里，82个市镇发生了300多起暴乱，帕芒蒂埃趁机抛出了自己的观点，说如果居民开始吃土豆就不必再为面粉打仗。他开始给浪漫的法国上流社会举办全土豆宴，据说有一次美国总统托马斯·杰弗逊也参加了，他把薯条引进了美国，所以现在一些美国人把薯条称之为“法兰西烤薯条”。正是帕芒蒂埃劝说国王和王后佩戴土豆花，并在巴黎周边种植土豆，因为他知道在饥荒中，农民肯定会在晚上偷吃土豆。
在17世纪到18世纪的欧洲，饥饿和荒凉如影随形，城市居民还能常年吃个半饱，乡村居民则不能，在1500年到1800年间，法国一共发生过40次全国性饥荒，几乎是10年一次，这其中还不包括一些难以统计的乡村农民，实际频率应该更高。
英国的情况似乎更差，在1523年到1623年期间，一共发生17次全国性饥荒：欧洲国家完全不能产生足够支撑其人口的粮食。
而这一切都由土豆改变了。从大西洋那边引进的土豆很快展现出了它旺盛的生命力。正是土豆的到来结束了欧洲北部的饥饿与荒凉，在欧洲南部，起到相同作用的是同样来自南美洲的玉米，不过，它的影响力似乎比土豆要小得多。
因为土豆产量极高，收益非常明显，如果按照卡路里来算，土豆的收益等于将整个欧洲原有的粮食产量翻了一倍。这是在西部欧洲历史上第一次有了彻底解决粮食问题的办法：到了18世纪末期，土豆已经成为多数欧洲人的主食，就好像在原产地安第斯山脉一样。
在历史学家威廉姆·麦克尼尔的眼中，土豆的作用绝对不只于“养家糊口”，因为土豆喂养加快了人口的增加，令一些欧洲国家能在1750年到1950年的两个世纪中崛起，并统治世界上的很多地区。
土豆改变农业
随着欧洲和北美洲土豆的引进，现代人类的农业结构基本定调，这就是西方学术界所称的“盎格鲁工农业模式”。
土豆在引入以后，“哥伦布大交换”的风潮又引入了世界上的第一种复合肥料：秘鲁鸟粪，它能使土豆健康、茁壮地成长。于是很长一段时间里，许多飘摇于欧洲与南美洲之间的商船里都堆积着鸟粪。直到现在，鸟粪依然是秘鲁重要的资源，该国的钦查群岛是世界著名鸟粪产地。这里栖息的大量海鸟排泄的鸟粪可以制造顶级有机肥，誉满全球。
钦查群岛寸草不生，唯一居民是海鸟，它们在群岛上定居了数百万年，久而久之在岛上留下厚达45米的粪便层。风干后的鸟粪成为最好的肥料。
1840年有机生物学家尤斯图斯·冯·李比希发表文章说明氮对种植业的意义，同时指出秘鲁鸟粪是最好的化肥，于是很多大种植园主花钱购买鸟粪，这使得土豆的产出几乎翻了3倍。要知道，在土豆、玉米和鸟粪化肥推广之前，欧洲人的生活水平和今天的喀麦隆、孟加拉国差不多。
土豆和鸟粪结合以后，按理说应该如虎添翼，不过好景不长的是，土豆们开始受到一种病毒“致病疫霉菌”的侵袭。致病疫霉菌最喜欢袭击的植物是土豆和番茄，因此科学家怀疑这种病菌的原产地是秘鲁。随着在秘鲁和欧洲之间因为鸟粪的大规模交通运输出现，船只同时也带来了致病疫霉菌。
在这场形同“土豆的流感”里，受到最大冲击的是爱尔兰。1845年9月，经济学家和历史学家统计，爱尔兰种植了210万英亩土豆，在致病疫霉菌传到后两个月，被杀死一半甚至八成。疫情直到1852年才结束，结果导致100多万爱尔兰人饿死，这是该国历史上最严重的一次饥荒，那次饥荒后的10年中，超过200万爱尔兰人离开祖国，其中四分之三落户美国，这其中包括美国前总统克林顿的祖先、以及叱咤美国政坛的肯尼迪家族先人。
随后，土豆又遭受了另一个外来物种的进攻，那是一种名叫科罗拉多土豆甲虫的昆虫。这无意之中又促进了农业的发展，欧洲的土豆种植专业户们开始使用起了人类历史上第一种合成杀虫剂，那是一种含有砷的复合物。随后，关于生产更具有毒杀性的砷复合物的竞争开启了人类的杀虫剂工业。
但随着农业生产能力的大爆发，改良的谷物品种、高浓度化肥、合成化学杀虫剂这些词语开始刺激人们的眼球，人们开始思考有关自然健康的绿色话题：批评者甚至把土豆称为“毒素工厂”，因为土豆种植者使用的杀虫剂是其他农作物的12倍，而致命敌人还在不停出现。
最近的一次危机是在2009年，那一年湿热的夏天，美国东部所有土豆和番茄种植园纷纷变成荒原。有人认为这次疫情的根源来自新时代的“哥伦布大交换”——全球化。要知道，这次疫情的来源是亚洲的番茄种子。
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