《齊民要術》分為10卷,共92篇,11萬字;其中正文約7萬字,注釋約4萬字。另外,書前還有“序”“雜說”各一篇,其中的“序”廣泛摘引聖君賢相、有識之士等注重農業的事例以及由於注重農業而取得的顯著成效。
《齊民要術》中內容相當豐富,涉及麵極廣。書中提倡獎勵農耕,改良土壤,采用合理的耕作製度和方法,對中國北方的輪作製度間作套作混作等措施加以肯定。總結了按照不同季節、氣候和土壤特性來進行不同作物的布局、管理的經驗,強調選種和改良品種以及掌握天時地利等因素的重要性,提出開辟肥源、種植綠肥、防治病蟲害和霜凍等技術措施。還對家畜選育種、飼養管理、果樹培育、農副產品加工、釀造等都有重要論述。
因此說《齊民要術》對我國古代農學的發展產生過重大影響。
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《齊民要術》中關於菜肴烹飪方法的介紹多達二十多種,有醬、醃、糟、醉、蒸、煮、煎、炸、炙、燴、溜等。特別是“炒”,這種旺火速成的方法已明確在做菜中應用,其意義十分重大;另外,書中詳細記錄的兩種麵點發酵法,在中國麵點史上也占有重要一頁。
農政全書
《農政全書》為我國明代科學家徐光啟所著的一部科學著作。這部書總結了中國古代勞動人民的許多農業生產經驗和技術,引用了古代著作和文獻三百多種,基本上囊括了古代農業生產和人民生活的各個方麵。
徐光啟,字子先,號玄扈,上海人,明末傑出的科學家。他曾同耶穌會傳教士利瑪竇等人一起共同翻譯了許多科學著作,如《幾何原本》《泰西水法》等,成為介紹西方近代科學的先驅;同時他自己也寫了不少關於曆算、測量方麵的著作,如《測量異同》《勾股義》;他還通曉當時的中西曆法,主持了一部130多卷的《崇禎曆書》的編寫工作。除天文、曆法、數學等方麵的工作以外,徐光啟還親自練兵,負責製造火器,並成功地擊退了後金的進攻,並著有《徐氏庖言》《兵事或問》等軍事方麵的著作。然而,徐光啟一生用力最勤、範圍最廣、影響最深遠的還是在農業與水利方麵的研究。崇禎元年(公元1628年),徐光啟關於《農政全書》的寫作已初具規模,但由於忙於負責修訂曆書,農書的最後定稿工作無暇顧及,直到1633年去世。以後這部農書便由他的門人陳子龍等人負責修訂,於崇禎十二年(公元1639年)刻板付印,並定名為《農政全書》。
整理後的《農政全書》分為12門,共60卷。分農本、田製、農事、水利、農器、樹藝、蠶桑、蠶桑廣類、種植、牧養、製造、荒政等門,除總結自己種植糧食作物和棉花的成功經驗外,還對水利和荒政以較大篇幅進行了研究。他研究了中國曆代的荒年,甚至仔細研究了111次蝗災的具體情況。他認為要徹底消滅荒年就要大興水利,比如在大西北,與其耗費運力從東南運送糧食,不如開墾西北荒地,大興水利,把大西北建成產糧基地。
《農政全書》輯錄了大量前代和當時的文獻,並且作者也提出了自己的心得和見解,是明代重要的農業科學巨著。
天工開物
《天工開物》是我國古代一部綜合性的科學技術著作,作者是明朝科學家宋應星。該書對我國古代的各項技術進行了係統地總結,構成了一個完整的科學技術體係。書中記述的許多生產技術,一直沿用到近代。
宋應星,字長庚,出生在官宦之家,自幼聰慧過人。他曾2次考中舉人,但以後5次進京會試均告失敗。後來,在擔任江西分宜縣教諭期間,他將其長期積累的生產技術等方麵知識加以總結整理,編著了《天工開物》一書,在崇禎十年(公元1637年)由其朋友塗紹煃資助刊行。
全書分三大部分,並附有大量插圖。除第一部分主要論述農業生產技術外,第二和第三部分大量論述了采礦和冶金方麵的生產技術和經驗,如“冶鑄”“錘鍛”“五金”三個門類專門論述礦冶技術,其中“五金”對最常用的金、銀、銅、鐵、錫、鉛、鋅等七種金屬的采礦、洗選、冶煉和加工等技術作了詳細和係統的介紹。而“作鹹”“陶埏”“燔石”“丹青”和“珠玉”五個門類則完全或部分論述非金屬礦產的開采和加工技術。《天工開物》反映和總結了我國當時在礦冶技術方麵的發明創造和水平,是研究我國科技發展史的重要文獻。
《天工開物》是世界上第一部關於農業和手工業生產的綜合性著作,它總結了我國明末以前農業和手工業技術的成就,堪稱我國古代不朽的科技巨著,並被譯成日、法、英、德等多國文字,傳遍了全世界。
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《天工開物》一書原分作18卷,依次為:乃粒(五穀)、乃服(紡織)、彰施(染色)、粹精(糧食加工)、作鹹(製鹽)、甘嗜(製糖)、陶埏(陶瓷)、冶鑄(鑄造)、舟車(車船)、錘鍛(鍛造)、燔石(燒造)、膏液(油脂)、殺青(造紙)、五金(冶金)、佳兵(兵器)、丹青(朱墨)、曲蘖(製曲)和珠玉。
水利工程技術
在古代,農業是最重要的生產部門,由於其受自然因素的影響非常大,而且在古代科技不發達,人們抵禦自然災害能力低下的情況下,農業發展更容易受到危害,因此,曆朝曆代都十分重視農業基礎建設,興修水利工程。
我國古代有不少聞名世界的水利工程,這些工程不僅規模巨大,而且設計水平也很高,說明當時的人們已經掌握了比較先進的水利工程技術。夏朝時我國人民就掌握了原始的水利灌溉技術。西周時期已構成了蓄、引、灌、排的初級農田水利體係。春秋戰國時期,都江堰、鄭國渠等一批大型水利工程的完成,促進了中原、川西農業的發展。其後,農田水利事業由中原逐漸向全國發展。
兩漢時期主要在北方有大量發展(如六輔渠、白渠),同時大的灌溉工程已跨過長江。海塘出現在西漢,之後築塘技術不斷發展,不少海塘由土塘:發展到石塘,規模也不斷擴大。江蘇、浙江兩省是全國漕糧的來源地。但是兩省地瀕東海,常遭台風、海嘯襲擊,潮災嚴重,尤其是杭州、嘉興一帶最嚴重,因此江浙海塘建築成為水利建設的重要方麵。繼元明兩代多次築塘後,清代康熙、雍正年間,曾經先後六次大修海塘。江浙海塘是世界聞名的,北起金山衛,南到杭州,全長近200千米。海塘像一座座海邊長城,阻擋海潮侵襲,捍衛著沃野千裏的三角洲和濱海平原。
而在我國西北邊陲的新疆地區,人們修建了一類叫做坎兒井的農田水利設施。自漢武帝起,西漢大力經營西域,並在輪台、渠犁(今庫爾勒境)、車師(今吐魯番境)等地駐兵屯田。這一帶雨量稀少,空氣幹燥,屯田時必須興修水利,特別是很少受到蒸發威脅的坎兒井。
魏晉以後水利事業繼續向江南推進,到唐代基本上遍及全國。宋代更掀起了大辦水利的熱潮。元明清時期的大型水利工程雖不及宋前為多,但仍有不少,且地方小型農田水利工程興建的數量越來越多。各種形式的水利工程在全國幾乎到處可見,發揮著顯著的效益。
我國古代的水利工程技術處在世界領先的地位,由此也促進了農業的繁榮。
都江堰
在成都平原西部的岷江上,有一座舉世聞名的水利工程,它就是都江堰。都江堰不僅是我國最早的大規模水利工程,而且也是全世界年代最久、唯一留存、以無壩引水為特征的宏大水利工程,被譽為世界水利史上的璀璨明珠。
秦昭王時期,岷江是一條經常泛濫肆虐的河流。秦昭襄王五十一年(公元前256年),秦國蜀郡太守李冰和他的兒子,吸取前人的治水經驗,率領當地人民,主持修建了都江堰。為了修築都江堰,李冰父子采取了許多創造性的舉措。當時我國還沒有發明火藥,為了鑿穿玉壘山引水,他們用火燒石頭的方法使岩石爆裂,大大地加快了工程的進度,最後在玉壘山鑿出了一個寬20米、高40米、長80米的山口,即“寶瓶口”。
都江堰水利工程由創建時的魚嘴分水堤、飛沙堰溢洪道、寶瓶口引水口三大主體工程和百丈堤、人字堤等附屬工程構成。科學地解決了江水自動分流、自動排沙、控製進水流量等問題,消除了水患,使川西平原成為物華天寶、人傑地靈的“天府之國”。《華陽國誌》是這樣評價都江堰的:“都江堰建成,使成都平原水旱從人,不知饑饉,時無荒年,天下謂之‘天府’也。
都江堰的修築,是一項彪炳史冊的偉大功績。兩千兩百多年來,李冰父子修建的都江堰為天府之國帶來的福澤一直為世人所崇敬、感激,人們在都江堰渠首東岸修建了二王廟,用以紀念他們。二王廟從古至今一直香火鼎盛,每年民間都會舉行祭典活動緬懷李冰父子的豐功偉績。
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都江堰、鄭國渠和靈渠被稱為秦朝的三大水利工程,其中,靈渠位於廣西興安,它是秦始皇統一六國以後,為了進一步完成統一事業,克服五嶺障礙,解決運輸軍糧問題,派史祿領導開鑿的。靈渠連接了湘水(長江水係)和漓水(珠江水係),是古代一項非常偉大的水利工程。
鄭國渠
鄭國渠是戰國末年秦國修建的水利工程,距今已有2200多年的曆史。它位於陝西關中地區,自西向東穿越渭北平原,溝通了涇水和洛水。由於設計和主持修建這條引水渠的人名叫鄭國,所以人們稱它為鄭國渠。
鄭國渠是以涇水為水源,灌溉渭水北麵農田的水利工程。涇河從陝西北部群山中衝出,流至禮泉就進入關中平原。關中平原的地形特點是西北略高,東南略低。鄭國渠充分利用這一有利地形,在禮泉縣東北的穀口開始修幹渠,使幹渠沿北麵山腳向東伸展,很自然地把幹渠分布在灌溉區最高地帶,不僅最大限度地控製灌溉麵積,而且形成了全部自流灌溉係統。
關於鄭國渠的修建,還有一則有趣的曆史故事。在秦國逐漸強大的時候,韓國為了阻礙秦國發展,就派了一名叫鄭國的水工去秦國,遊說秦王在涇水和洛水(北洛水,渭水支流)間,穿鑿一條大型灌溉渠道。表麵上說是可以發展秦國農業,真實目的是要耗竭秦國實力。本來就想發展水利的秦王,很快采納這一建議,並立即征集大量的人力和物力,任命鄭國主持興建這一工程,鄭國渠完工後灌渠全長一百多千米,以穀口為起點,把涇水引入櫟陽的渭水,可澆灌關中農田4萬餘頃。於是,關中成為沃野千裏的富饒之地。
鄭國渠最大的特點,就是在修建引水渠的同時,還修築有一條退水渠。退水渠的寬度與引水渠基本相同。通常,涇河的水由引水渠直接輸送到灌溉總幹渠;而水量增大時,退水渠開啟,分流一部分多餘的水量,它相當於現代水利工程中的溢洪道。
鄭國渠修建以後,對關中地區的農業發展起到了積極的促進作用。鄭國渠的修建,標誌著我國古代水利科學技術發展到了一個新的階段,它所運用的設計和施工方法,在當時是十分先進的,其中有些原理一直被沿用到今天。
京杭大運河
京杭大運河不僅是古代偉大的建築工程,也是古代偉大的水利工程。它北起北京,南到杭州,流經北京、天津、河北、山東、江蘇、浙江6省市,連貫海河、黃河、淮河、長江、錢塘江5大水係,全長1794千米,無疑是我國最長的一條人工開鑿的河道。
我國西高東低的地理狀況,決定了缺少南北河道的自然條件。一些主要河流,包括長江、黃河、珠江、淮河、海河、錢塘江等都是自西向東流向太平洋;而西南地區少數由北向南,流入南亞地區的河流,在我國境內又均無航運價值,這使得既沒有海上運輸,又沒有現代交通工具的古代,運輸極為不便。這種不利的客觀現實,使開鑿南北走向的運河就勢在必行。統一的隋王朝建立後不久,隋煬帝為了加強對南方的控製,為了南北方的物資交流,也主要是為了自己巡遊享樂,便於公元605年開始,組織了三次較大的南北大運河開鑿連通活動。這項凝聚了數百萬勞動人民智慧和血汗的浩大的工程,溝通了海河、黃河、淮河、長江、錢塘江五大水係,促進了南北交通的發展和南北政治、經濟、文化的交流。
但自19世紀起,由於南北海運的興起,津浦、京漢鐵路的通車,大運河的作用逐漸縮小,因而某些河段任其廢棄淤積,如山東境內的部分河段已成平地。水量較大、通航條件較好的江蘇省內河段也隻能通航小木船。
新中國成立後,根據運河在不同區段的實際情況,為航運和灌溉引水的需要,對運河進行了疏浚、拓寬和加深,並新建和改建了沿河兩岸的碼頭。今天,古老的大運河還在發揮著它的功效,造福著兩岸的人民。
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鄭國渠首開了引涇灌溉之先河,對後世引涇灌溉發生著深遠的影響。秦以後,曆代繼續完善其水利設施:漢代的白渠、唐代的三白渠、宋代的豐利渠、元代的王禦史渠、明代的廣惠渠和通濟渠、清代的龍洞渠等。