一、中國古代的農(nóng)學思想
1、農(nóng)業(yè)中的所謂“三才”理論
“三才”一詞最早見于《易經(jīng)·系辭下》：“易之為書也,廣大悉備,有天道焉,有人道焉,有地道焉.”可見“三才”理論是講天、地、人的變化與關系的.它是戰(zhàn)國時期比較流行的哲學觀點之一,被人們運用于經(jīng)濟生活、政治活動和軍事作戰(zhàn)等各個方面.《呂氏春秋·審時》：“夫稼,為之者人也,生之者地也,養(yǎng)之者天也.”這段話闡明了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的三大要素是天、地、人,而且把人的因素列為首要地位.到漢代,天、地、人演變?yōu)椤傲Α?、“地”、“時”.晁錯說：“粟米布帛,生于地,長于時,聚于力.”這里的“力”,即人力,具有重視人工勞動的含義,改造自然的意味更濃厚些.中國歷代農(nóng)學家都繼承了在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中強調人力作用這一思想.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的“時宜”、“地宜”、“物宜”的“三宜”原則是“三才”理論的另一衍化.其主要內(nèi)涵就是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必須根據(jù)天時、地利的變化和農(nóng)業(yè)生物生長發(fā)育的規(guī)律,采取相應的措施.“三宜”原則也開始出現(xiàn)于春秋戰(zhàn)國時期.明代農(nóng)學家馬一龍對之作了較為全面、科學的說明：“合天時、地脈、物性之宜,而無所差失,則事半而功倍.”“三才”理論運用在中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,為精耕細作的優(yōu)良傳統(tǒng)奠定了理論基礎,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響和作用.
2、具有濃厚特色的經(jīng)營思想
與中國古代國情相適應的農(nóng)業(yè)經(jīng)營思想,有的直到今天還具有生命力和現(xiàn)實意義.戰(zhàn)國初,李悝在魏國為相時,作“盡地力”之教,是最早的集約耕作思想的表現(xiàn)；“治田勤謹,則畝益三升”,就是加強勞動強度,實行精耕細作,挖掘土地潛力,提高產(chǎn)量之意.漢代,通過推廣“代田法”和“區(qū)田法”等方式,把精耕細作推向一個新的高度.如代田法“一歲之收,常過縵田畝一斛以上,善者倍之”.《汜勝之書》第一次記述了區(qū)田,以后歷代都有試種者,尤其到明、清盛極一時,先后有二十處以上.區(qū)田的技術要點是集中施用水、肥,保證作物能夠生長良好,獲得豐產(chǎn).
“量力而行”的思想提出也較早.晉代傅玄（217—278年）提出：“不務多其頃畝,但務修其功力.”即主張?zhí)岣咿r(nóng)業(yè)產(chǎn)量,不要靠擴大耕地面積,而應重視在一定單位面積上多投入勞動.后魏農(nóng)學家賈思勰進一步提出“凡人家營田,須量己力”.意思說,經(jīng)營農(nóng)業(yè)的規(guī)模,需要度量自己的力量,與物力、勞力等相稱,既不要超過自己的力量盲目擴大經(jīng)營規(guī)模,也不要縮小經(jīng)營規(guī)模,使自己的力量不能充分發(fā)揮.
“揚長避短,發(fā)揮優(yōu)勢”也是中國農(nóng)業(yè)經(jīng)營的傳統(tǒng)思想之一.《史記·貨殖列傳》中的“……水居千石魚陂,山居千章之材.安邑千樹棗；燕秦千樹栗；蜀、漢、江陵千樹桔；淮北、常山已南,河濟之間千樹萩；陳、夏千畝漆；齊、魯千畝桑麻；渭川千畝竹……”就是漢代人們根據(jù)地區(qū)特點,因地制宜發(fā)展各項農(nóng)業(yè)生產(chǎn),揚長避短,發(fā)揮地區(qū)優(yōu)勢的生動寫照.清代唐甄在《潛書·富民》中又根據(jù)他所處時代的情況,作了“隴右牧羊,河北育豕,淮南飼鶩,湖濱繅絲,吳鄉(xiāng)之民,編蓑織席”的真實描述.說明揚長避短,發(fā)揮優(yōu)勢的觀點一經(jīng)形成后就世代相傳沿襲下來而成為農(nóng)業(yè)經(jīng)營思想的重要組成部分.
“趨利避害”是中國古代農(nóng)業(yè)經(jīng)營思想的又一重要組成部分.《淮南子·繆稱訓》：“人之情,于害之中爭取小焉,于利之中爭取大焉.”趨利避害思想應用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上就是“種谷必雜五種,以備災害”的經(jīng)驗總結.明代的馬一龍不僅明確總結出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的趨利避害原則就是“知其所宜,用其不可棄；知其所宜,避其不可為”,而且把它提到“力足以勝天”的高度.
二、農(nóng)田水利工程建設成就
1、灌溉渠系工程
開渠道滿足作物的水分需要,開水溝排除農(nóng)田多余的水,是農(nóng)田水利的主要任務.所以溝渠工程是最普遍的一種型式.商、周時期農(nóng)田中的溝洫分別起著向農(nóng)田引水、輸水、配水、灌水以及排水的作用.戰(zhàn)國時期,列國爭霸,為達到富國強兵目的,水利事業(yè)倍受重視,大型渠系建設迅速興起.魏國西門豹在今河北臨漳一帶主持興建漳水十二渠,為中國最早的大型渠系.自西漢以下數(shù)百年間,本地區(qū)一直是重要的政治經(jīng)濟區(qū)域.公元前三世紀,蜀守李冰主持修建了舉世聞名的都江堰工程,至今歷時二千多年而不廢,效益有增無減.都江堰建于岷江沖積扇地形上,為無壩引水渠系.渠道工程主要由魚咀、寶瓶口和飛沙堰三部分組成.整個工程規(guī)劃布局合理,設計構思巧妙,管理運用科學,施工維修經(jīng)濟,為中國古代灌溉渠系中不可多得的優(yōu)秀工程.建成后,四川平原遂“旱則引水浸潤,雨則杜塞水門……水旱從人,不知饑饉,時無荒年,天下謂之天府也”.關中平原上的鄭國渠是規(guī)模最大的一個渠系工程,由水工鄭國主持修建.渠西引涇水,東注洛水,干渠全長三百余里,計劃灌溉面積達四萬頃.司馬遷評價鄭國渠在秦統(tǒng)一事業(yè)中所起的作用說：“渠就,用注填淤之水溉澤鹵之地四萬余頃,收皆畝一鐘.于是關中為沃野,無兇年.秦以富強,卒并諸侯”.西漢時,灌溉渠系工程繼續(xù)有發(fā)展,關中地區(qū)建成了白渠、六輔渠、成國渠、蒙蘢渠、靈軹渠等；在今河套地區(qū)和河西走廊“皆引河及川谷（水）以溉田”；新疆古輪臺（今輪臺縣）、渠犁（今庫勒爾縣）、伊循（今若羌縣一帶）、車師、樓蘭（今羅布泊北岸一帶）和伊吾（今哈密附近）等地也多有灌溉工程.西漢以后,灌溉渠系工程的發(fā)展基本上處于停滯狀態(tài),只是在少數(shù)地方略有興建而已.
2、陂塘工程
陂塘系利用自然地勢,經(jīng)過人工整理的貯水工程,其功能是蓄水溉田.二千多年前的文獻中已有利用陂池灌溉農(nóng)田的記載：“滮池北流,浸彼稻田.”芍陂興建于春秋戰(zhàn)國時期,是最早的一座大型筑堤蓄水灌溉工程,“陂有五門,吐納川流”.直徑大約百里,周圍約三百多里,灌注今安徽壽縣以南淠水和肥水之間四萬頃田地.今天的安豐塘就是其殘存部分.漢代,陂塘興筑已很普遍,東漢以后,陂塘水利加速發(fā)展.陂塘水利適建于丘陵地區(qū),起始于淮河流域,汝南、漢中地區(qū)也頗發(fā)達.從云南、四川出土的東漢陶陂池模型,可看出當時已在陂池中養(yǎng)魚,進行綜合利用.《淮南子·說林訓》中有關于陂塘灌溉面積數(shù)量的計算：“十頃之陂可以灌四十頃.”中小型陂塘適于小農(nóng)經(jīng)濟的農(nóng)戶修筑,南方地區(qū)雨季蓄水以備干旱時用,修筑尤多.元代王楨《農(nóng)書·農(nóng)器圖譜·灌溉門》說：“惟南方熟于水利,官陂官塘處處有之.民間所自為溪堨、水蕩,難以數(shù)計”.明代僅江西一地就有陂塘數(shù)萬個.總之,古代遍布各地的陂塘,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的作用不可低估.
3、太湖流域的塘浦圩田系統(tǒng)
隋、唐、宋時期,水利建設遍及大江南北,太湖流域的塘浦圩田大規(guī)模興修尤為突出.古代太湖地區(qū)勞動人民在淺水沼澤,或河湖灘地取土筑堤圍墾辟田,筑堤取土之處,必然出現(xiàn)溝洫.為了解決積水問題,又把這類堤岸、溝洫加以擴展,于是逐漸變成了塘浦.當發(fā)展到橫塘縱浦緊密相接,設置閘門控制排灌時,就演變成為棋盤式的塘浦圩田系統(tǒng).宋代范仲淹在《答手詔條陳十事》（1043年）中描述道：“江南舊有圩田,每一圩方數(shù)十里,如大城,中有河渠,外有閘門,旱則開閘引江水之利,潦則閉閘拒江水之害,旱澇不及,為農(nóng)美利.”太湖地區(qū)的塘浦圩田形成于唐代中葉以后.五代時吳越國利用軍隊和強征役夫修浚河堤,加強管理護養(yǎng)制度,設立“都水營田使”官職,把治水與治田結合起來.這些措施對塘浦圩田的發(fā)展和鞏固起到了良好作用.北宋初,太湖流域塘浦圩田廢而不治,中期又著手修治.南宋時大盛,作了不少疏浚港浦和圍田置閘之類的工程.
4、海塘工程
自漢、唐起,江、浙、福建沿海人民為防御潮水災害而開始修建江海堤防.海塘在中國東南沿海地區(qū)的經(jīng)濟開發(fā)過程中占有相當重要地位.海塘從局部到連成一線,從土塘演變?yōu)槭?建筑技術水平不斷提高.五代吳越國錢镠在位時,曾在杭州候潮門和通江門外筑塘防潮,所用“石囤木樁法”以木柵為格,格內(nèi)填進磚石,經(jīng)漲沙充淤后,就成為遠比土塘堅固的土石塘.可以說這是從土塘到石塘的過渡.北宋時,石塘技術上的一次改革就是采用了“坡坨法”,即海塘為斜坡石級式,塘身穩(wěn)定性優(yōu)于壁立式海塘,坡階又起消力作用.明、清時,海塘工程更受重視,投入的人力、物力之多以及技術上的進步都超過其他歷史時期.
5、井灌
這是利用地下水的一種工程型式.中國井的起源很早.據(jù)考古資料,距今四千多年前的龍山文化遺址中就發(fā)掘出了井.北方許多地方地表水不足,故重視發(fā)展井灌.戰(zhàn)國以來,北方井灌相當流行,歷代政府也提倡鑿井.明、清時,在今陜西關中,山西汾水下游,河北、河南平原地區(qū)形成了井灌區(qū).方承觀《棉花圖》中說：“植棉必鑿井,一井可溉田四十畝.”坎兒井,是新疆地區(qū)利用天山、阿爾泰山、昆侖山上積雪融化的雪水經(jīng)過山麓滲漏入礫石層的伏流或潛水而灌溉的一種獨特形式.坎兒井在西漢時就有了.人們根據(jù)當?shù)赜炅肯∩?氣候炎熱,風沙大的特點,在地下水流相通的地帶開鑿成列的豎井,其下有橫渠（暗渠）,然后通過明渠（灌溉渠道）把水送到農(nóng)田里.這樣水行地下,可減少蒸發(fā).清代,林則徐曾在吐魯番一帶大力推廣,對炎熱干旱的吐魯番農(nóng)業(yè)發(fā)展起了很大作用.
三、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具自春秋戰(zhàn)國以來稱之為“田器”、“農(nóng)器”和“農(nóng)具”.制造農(nóng)具的原料,最早是石、骨、蚌、角等.商、周時代出現(xiàn)了青銅農(nóng)具,種類有錛、臿、斧、斨、镈、鏟、耨、鐮、犁形器等.這是中國農(nóng)具史上的一個重大進步.中國鐵的冶鑄技術發(fā)明至遲始于春秋.春秋戰(zhàn)國之際,冶鐵技術先后出現(xiàn)了生鐵冶鑄、煉鋼和生鐵柔化三項技術,使鐵器成為更富有廣闊前途的銳利工具,加快了鐵農(nóng)具代替木、石、青銅制農(nóng)具的歷史進程.鐵農(nóng)具的使用是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的一個轉折點,它能清除大片森林,使之變?yōu)楦?、牧?也使大面積的田野耕作成為可能；甚至使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關系、土地耕作制度和作物栽培技術等也發(fā)生一系列的變化.中國古代的農(nóng)具按功用可分為下列幾類：
1、高效的取水設備和機具
引水灌溉,最重要的是設法把低處的水引向高處.在這方面,中國古代有過不少靈巧的發(fā)明.人們熟悉的水車,也叫“翻車”、“龍骨車”、“水蜈蚣”.它出現(xiàn)于東漢、三國之際,最初只用來澆灌園地,后來被水田區(qū)的農(nóng)民廣泛采用,將近二千年來,在生產(chǎn)上一直起著較大的作用.筒車,今天在許多地方還可見到,大約有千年以上歷史.這是把一個大的轉輪,周圍系上許多竹筒或木筒,安置在水邊,轉輪一部分沒在水中,水流激動轉輪,輪上的筒就川流不息地依次汲水注到岸上的田地里.元代王楨《農(nóng)書》里記載的水轉翻車、牛轉翻車、驢轉翻車、高轉筒車,構造比較復雜,效率比較高,都是從翻車和筒車變化出來的.高轉筒車可以把水引到十丈以上高的地方.為了把水引向遠處,則有連筒和架槽的發(fā)明.連筒是把粗大的竹竿去掉里面的節(jié),一根根連接起來,下面隨地勢高下,用木石架起,可以跨越澗谷,把水引到很遠的地方.架槽的設計基本上同連筒一樣,只是用以引水的是木槽而已.這類器具,正如王楨所說：“大可下潤于千頃,高可飛流于百尺,架之則遠達,穴之則潛通,世間無不救之四,地上有可興之雨.”反映出中國古代這方面的創(chuàng)造發(fā)明之巧妙,高效而又實用.
2、耕翻平整土地的農(nóng)具
耒耜是犁普遍使用前的主要耕具.它類似現(xiàn)代還使用的鐵鏟、鐵鍬,也有叫臿的.使用耕畜牽引的耕犁,中國從春秋戰(zhàn)國才開始逐漸在一些地區(qū)普及使用.甘肅磨咀子出土的西漢末年的木牛犁模型說明漢代耕犁已基本定型.漢武帝時趙過推廣“二牛三人耕”的耦犁,有犁轅、犁梢（犁柄）、犁底（犁床）、犁衡、犁箭等部件.犁壁（又叫犁鏡或犁碗）在漢代已廣泛使用.漢代的犁是直轅長轅犁,耕地時回頭轉彎不夠靈活,起土費力,效率不很高.經(jīng)過不斷改進,到唐代創(chuàng)制了新的曲轅犁,又叫作“江東犁”.當時陸龜蒙《耒耜經(jīng)》中詳細記述了它的部件、尺寸和作用.這種犁由鐵制的犁镵、犁壁和木制的犁底、壓镵、策?、犁箭、犁轅、犁梢、犁評、犁建、
犁盤等十一個部件組成.整個耕犁相當完備、先進,是中國耕犁發(fā)展到比較成熟階段的典型.中國犁又被稱作框形犁,是因為犁體由床、柱、柄、轅等部分構成,呈框形的原故.比起地中海勾轅犁、日耳曼方形犁、俄羅斯對犁、印度犁、馬來犁等,它的優(yōu)點是操作時犁身可以擺動,富有機動性,便于調整耕深、耕幅,且輕巧柔便,利于回轉周旋,適于在小面積地塊上耕作.另外,使用曲面犁壁,不僅可以更好地碎土,還可起垡作壟,進行條播,利于田間操作和管理.宋代發(fā)明了踏犁和犁刀,明代又發(fā)明了幾種人力犁,但都應用范圍不廣.除犁以外的翻土工具還有钁和鐵搭等.農(nóng)田耕翻后,須經(jīng)過碎土和平整.平整的農(nóng)具最早有耰（椎）,以后有撻、勞（耱）、耙、碌碡等.甘肅嘉峪關市發(fā)現(xiàn)的魏晉墓室壁畫中有耙和耱的形象.廣東連縣西晉墓中出土的陶水田犁耙模型,犁和耙都用牛牽引.水田操作使用的耖,魏晉時南方也已較普遍地使用了.
3、播種農(nóng)具
最重要的創(chuàng)造發(fā)明是耬車,為漢武帝時搜粟都尉趙過大力推廣的新農(nóng)具之一.據(jù)東漢崔寔《政論》說：“其法三犁共一牛,一人將之,下種挽耬,皆取備焉.日種一頃,至今三輔猶賴其利.”“三犁”即三個耬腳.山西平陸棗園西漢晚期墓室壁畫上有一人在挽耬下種,其耬車正是三腳耬.用耬車播種,一牛牽引耬,一人扶耬,種子盛在耬斗中,耬斗與空心的耬腳相通,且行且搖,種乃自下.它能同時完成開溝、下種、復土三道工序.一次播種三行,行距一致,下種均勻,大大提高了播種效率和質量.
4、中耕除草農(nóng)具
一類是錢、鏟和銚,構造大同小異,實質是同一種農(nóng)具.古代文獻往往用來相互注釋,《說文解字》十四：“錢,銚也,古農(nóng)器.”這類農(nóng)具需運用手腕力量貼地平鏟以除草松土,也可用來翻土.另一類是耨、镈和鋤,就構造說也大同小異,都是向后用力以間苗、除草和松土的農(nóng)具,比錢、鏟、銚要進步些,至今仍被大量使用著.春秋戰(zhàn)國時已有了鐵鋤；漢代以后的鐵鋤和近代使用的基本上沒有什么差異.耘是水田用的除草、松土農(nóng)具.王禎《農(nóng)書·農(nóng)器圖譜·錢镈門》中有耘圖.宋、元之際的《種蒔直說》中第一次記載了耬鋤.這是一種用畜力牽引的中耕除草和培土農(nóng)具.
5、收獲農(nóng)具
新石器時代已有石制或蚌殼制的割取谷物穗子及藁稈的铚與鐮.金屬出現(xiàn)后,則有青銅和鐵制的铚和鐮.幾千年來,铚和鐮的形制基本上沒有多大變化.宋以前,還出現(xiàn)了撥鐮、艾、翳鐮、推鐮、鉤鐮等收獲農(nóng)具.王楨《農(nóng)書·農(nóng)器圖譜》中記載的由麥釤、麥綽等組成的芟麥器,是一種比較先進的收獲小麥的農(nóng)具.谷物收割脫粒后,利用比重和風力把秕殼與籽粒分開的辦法很早就使用了.從《詩經(jīng)》中可以找到證明：“維南有箕（箕斗,星名,二十八宿之一）,不可以簸揚.”1973年河南濟源縣泗澗溝漢墓出土的陶風車模型,說明至遲西漢晚期已經(jīng)發(fā)明了清理籽粒,分出糠秕的有效工具.風車把葉片轉動生風和籽粒重則沉、糠秕輕則飏的經(jīng)驗巧妙地結合在同一機械中,確是一種新穎的創(chuàng)造.
四、選種育種成就
1、農(nóng)作物的育種成就
中國為世界栽培植物重要起源地之一.起源于中國的農(nóng)作物有粟、稷（黍子）、水稻、蕎麥；豆類有大豆、毛黃豆；蔬菜有白菜、蘿卜；果樹有桃、杏、李、梨、柑桔、荔枝等.
當遠古人們把野生植物加以馴化栽培時,需有所選擇,這就是農(nóng)作物出現(xiàn)的開始.所以選種的歷史和農(nóng)業(yè)發(fā)生的歷史同樣悠久.中國的農(nóng)作物種類很多,品種更多,現(xiàn)今水稻品種有四萬多個,粟有一萬五千多個.這都是經(jīng)過無數(shù)世代的農(nóng)民廣泛采用存優(yōu)汰劣的留種和選種技術創(chuàng)造出來的.
2、家畜家禽的育種成就
中國各地的優(yōu)良家畜家禽種類之多,品種資源之豐富,過去以及今天都受到世界其他國家的重視.馬、牛、羊、雞、犬、豕“六畜”,中國在五千多年前就已全部飼養(yǎng)了.中國是最早飼養(yǎng)豬、雞、鴨、馬的國家之一,也是最早用雜交方法培育騾的國家.
3、蠶桑方面的貢獻
中國是世界上養(yǎng)蠶、種桑、繅絲最早的國家.當二千多年前中國絲綢傳入歐洲時,歐洲人對那美麗、輕盈的絲綢是如何織造的,竟一無所知.