先秦時代有一本叫《周禮》的書，錢裏麵記載了完整的農田溝洫係統。溝洫是從田間小溝——畎開始，以下依次叫遂、溝、洫、澮，縱橫交錯，逐級加寬加深，最後通於河川。與溝洫係統相配合的有相應的道路係統。溝洫和道路把田野劃分為一塊塊麵積百畝的方田，用來分配給農民作份地，這就是“井田製”。這種製度，戰國以後已不複存在。由於地主土地私有製下土地兼並的發展，使得富者田連阡陌，貧者無立錐之地，在這種情況下，人們眷念、向往以至企圖恢複這種人人有田耕，家家不憂貧的溝洫井田製，但都沒有成功。近世學者對與井田製相聯係的溝洫製度議論紛紛，見仁見智。一些人認定《周禮》所記農田溝洫是灌溉渠係，是後人編造的烏托邦，認為戰國以前根本不可能建造這樣完備的農田灌溉渠係。晚近的研究證明，《周禮》所設計的農田溝洫體係是用於排水的，根本不同於戰國以後的農田灌溉渠係。因為用於灌溉的渠係，應從引水源開始，由高而低，把水引到田麵。《周禮》所載恰恰相反，由田間小溝開始，由淺到深，由窄到寬，而彙於河川。因此，它雖然經過編者的理想化和整齊化，但毫無疑問是以上古時代確實存在過的溝洫製度為原型的。
我國上古時期為什麼會產生溝洫製，這要從當時黃河流域的農業環境及其變化來考察。
黃河流域土壤肥沃疏鬆，平原開闊，對農業生產發展十分有利，但雨量偏少，分布不均，對農業生產又很不利。從古史傳說和民族學例證看，我國原始農業很可能是從利用山地或山前林地開始，實行刀耕火種的。黃河流域原始農業遺址一般發現在黃河支流兩岸的台地上，這表明當時的農業與黃河泛濫無關，人們並不懂得灌溉。從原始社會末期開始，黃河流域居民逐步向比較低乎的地區發展農業。這些地區土壤比較濕潤，可以緩解幹旱的威脅，但卻麵臨一係列新的問題。黃河流域降雨集中，河流經常泛濫，平原坡降小，排水不暢，尤其是黃河中下遊平原由淺海淤成，沼澤沮洳多，地下水位高，內澇鹽堿相當嚴重。要發展低地農業，首先要排水洗堿，農田溝洫體係正是適應這種要求而出現的。相傳夏禹治水的主要工作之一就是修建農田溝洫，把田間積水排到川澤中去，在此基礎上恢複和發展低地農業。商周時期也很重視這一工作，當時常常“疆理”土地，即劃分井田疆界，它包含了修建農田溝洫體係的內容，每年還要進行檢查維修。我國上古農田稱作“畎畝”，也是農田溝洫普遍存在的反映。“畎”(田間小溝)是溝洫係統的基礎，修畎時挖出的土堆在田麵上形成一條條長壟，就叫作“畝”，莊稼就種在畝上。“畎畝”是當時農田的基本形式，故成為農田代稱。這是一種壟作形式的旱地農業，而不是灌溉農業。
農田溝洫不是孤立存在的，它是當時農業技術體係的核心和基礎。例如，我國古代很重視中耕(包括作物生長期間在行間間苗、除草、鬆土和培壅等工作)，外國人有稱我國農業為“中耕農業”的。中耕，甲骨文中已有反映，周代記載更多，周王每年要在籍田中舉行“耨(除草)禮”，還出現了專用的中耕農具“錢”和“”。中耕是以條播為前提的。根據《詩經》記載，條播可追溯到周族始祖“棄”生活的虞夏之際。而中耕和條播都是以農田的畎畝結構為基礎的。因為作物種在“畝”(長壟)上，為條播和中耕創造了必要的條件。人們花了那麼大的力氣修建了農田溝洫，自然不會輕易拋荒，這就促進了休閑製代替撂荒製。《周禮》中有“一易之田”和“再易之田”，即種一年休一年和種一年休兩年的田。《詩經》等文獻中有“(資)”、“新”、“佘”的農田名稱，茁是休閑田，新和佘分別是開種第一年和第二年的田；三年一循環，類似於西歐中世紀的三田製。
耦耕是我國上古普遍實行的農業勞動方式，是以兩人為一組實行簡單的協作，其起源亦與農田溝洫製度有關。當時的主要耕具，無論是尖錐式的耒，還是刃部較窄的平刃式的耜，由於手足並用，入土較易，但要單獨翻起較大土塊卻有困難。解決的辦法是兩人以上多耜(耒)並耕。不過在挖掘溝畎時，人多了又相互擠碰，而兩人合作最合適，由此形成耦耕的習慣，又與農村公社原始互助習俗相結合而固定化，逐步推廣到其他各種農活兒中去。
可以說，從虞夏到春秋，我國黃河流域農業體係是以溝洫製為主要標誌的，我們稱之為溝洫農業。在溝洫農業的形式下，耕地整治、土壤改良、作物布局、良種選育、農時掌握、除蟲除草等技術都有初步發展，精耕細作技術已經萌芽於其中了。
溝洫製產生於原始社會末期，約相當於傳說中的黃帝時代。那時，私有製已經產生，但是興修農田溝洫係統不是分散的個體家庭所能為的，它要依靠集體力量進行，保持和加強土地公有製因之成為必要。這就使以土地公有私耕為根本特征的農村公社得以產生並在階級社會中延續下去。所謂井田製就是農村公社及其變體。井田製和溝洫製是互為表裏的。耒耜、溝洫、井田三位一體，是我國上古農業的重要特點，也是我國上古文明的重要特點。