第二章農學科技大視野1(1)
第一節古代農學
中國原始農業的分布
到距今4000～5000年前，我國的原始農業已遍布祖國大地。由於我國幅員遼闊，地理條件複雜，所以原始農業一開始就具有不同的特點。大致來說，可以分為以下四大類型。
黃河流域原始旱地農業
黃河流域是我國原始農業發生最早、生產最發達的地區。這一地區是我國主要的黃土地帶。這裏地勢平坦，土壤疏鬆，土地肥沃，適宜木石農具開墾，很適宜於農作物的生長。但這裏氣候比較幹燥，降雨量年平均隻有400～750毫米左右。適宜需水量較少的旱作物生長。因而決定了這一地區種植的作物，又隻能以旱作物為主。
在近8000年前，這一地區已經有了相當發達的原始農業。河南新鄭裴李崗、河北武安磁山、甘肅秦安大地灣等新石器時代的遺址中，都發現了7000～8000年前的農業生產工具。如石鏟、石斧、石刀、石锛、石鐮、石磨盤、石磨棒等。還發現了豬、羊、狗、雞等家畜家禽遺骸。在磁山遺址中發現了大量的糧食(粟)堆積。大地灣遺址中，還發現了糜子和菜籽。到距今5000～6000年前，黃河流域的原始農業有了進一步的發展，出土新石器時代我國原始
社會農業遺址的分布的糧食有粟、黍、糜等，還有大麻子(古人也將大麻子作糧食)。農具的製作比以前更精致、更進步，並出現了石耜、木耒等新耕作農具和牲畜的攔圈、夜宿場，著名的西安半坡遺址和臨潼的薑寨遺址，便是這一時期原始農業遺址的代表。
隨著農業的發展，黃河中下遊一帶的人口日漸繁衍起來，並形成了一個經濟、文化中心。為後來夏、商、周等奴隸製國家和漢唐等封建帝國在這裏建都奠定了基礎。
長江流域的原始水田農業
絹片長江流域，氣候溫暖濕潤，雨量充沛，土地肥沃，湖沼眾多，特別適宜於水稻的栽培，在距今一萬年前後，在湖南道縣玉蟾岩遺址、澧縣彭頭山遺址都開始有水稻種植。在7000年前著名的浙江餘姚河姆度遺址和浙江桐鄉羅家角遺址，都發現了距今7000年左右的大量稻穀(粳稻和秈稻)，以及骨耜、木耜、骨鎬等農具和豬、水牛等家畜。長江下遊地區就已形成水田農業。5000～6000年前，水田農業發展到長江中遊的四川、湖南、湖北部分地區。湖北京山屈家嶺遺址，便是這一時期水田農業的代表，在遺址的紅燒土中，發現有大量的稻穀遺存，經鑒定是粳稻。到4000～5000年前，水田農業擴大到整個長江流域，在江蘇、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、四川等省發現的幾十處新石器時代的遺址中，都有稻穀、稻米的遺存，同時還發現有芝麻、蠶豆、花生、甜瓜籽、菱角、桃核等，以及石斧、石锛、石鏟、石耜、石刀、石鐮、石杵、石磨盤等農具和豬、水牛、羊、狗、雞等家畜。在浙江湖州錢山漾新石器時代的遺址中，又發現了距今5000年前的絹片、絲帶和絲線，說明當時已有了養蠶業。長江流域的原始農業發生很早，而且也是相當發達的。
過去人們往往把黃河流域視為哺育中華民族農耕文化的搖籃，現在，從考古資料來看，長江流域同樣是我國農耕文化的發祥之地，隻是農耕文化的類型不同而已。
華南地區的原始農業
華南地區的原始農業是以捕撈和種植相結合為特點的。這一地區，氣溫高，濕度大，雨量充沛，有利於農業的發展，但境內山脈連綿，丘陵起伏，河深水急，又影響到這一地區的開發。這一地區牲畜的馴化和飼養曆史很早，廣西桂林甑皮崖的新石器時代遺址中，已發現有距今約9100年前的家豬遺骸。但種植業出現較遲，在一些新石器晚期的遺址中，才出現有水稻等作物。由於這一地區自然條件比較優越，野生資源比較豐富，所以除經營農業外，采集和漁獵業在該地區的原始經濟中仍占有相當大的比重。例如，在廣東翁源青塘的兩處新石器時代的洞穴遺址中，曾發現有大量的螺殼、燒骨和炭骨。在雲南滇池周圍發現的十幾處新石器時代的遺址中，除穀殼和穀穗外，同時還發現了大量的螺螄殼，反映了這一地區的原始農業具有區別於其他地區的特點。
北部和西部地區的原始農業
北部和西部地區是農牧混合型原始農業。這一地區包括東北、內蒙、新疆、西藏的全部和甘肅、青海、寧夏、河北的一部分。除近海地區外，均是大陸性氣候，這裏降雨稀少，土壤發育不良，一些地區形成為草原和沙漠。與中原地區相比，這裏的原始農業發展較晚，大致在距今5000～6000年時才有原始農業出現。例如，在內蒙昭烏達盟地區的新石器時代的遺址中，發現有石耜、石鏟、石鋤、石刀、石磨盤、石磨棒等農具，表明這一地區有種植業存在。同時又發現有豬、牛、羊等家畜遺骸，表明又有畜牧業。此外還發現鹿、獐等野獸遺骸，說明還同時存在著狩獵業。又如，在黑龍江省嫩江流域和鬆花江中遊發現的昂昂溪類型和白金寶類型的遺址中，出土的實物既有農業的遺存，又有畜牧業的遺存，其中畜牧業占有重要地位，漁獵業也有相當比重。在吉林西南部的紅山文化和富河文化中，則是以農為主兼營牧業。在青海都蘭的諾木洪塔裏他裏遺址，則是畜牧業為主同時兼營農業。
上述材料說明，黃河中遊和長江下遊的原始農業，發生要早於其他地區，也要比其他地區進步。因此，可以說黃河流域和長江流域是我國農耕文化的搖籃；在不同地區的原始農業中，存在著一個共同的特點，即種植業和畜養業是緊密結合在一起的。也就是說，我國的農業，一開始就是農牧結合的，不存在所謂跛足農業問題。
中國古代的土地利用方式
丘陵山地的利用
佘田這是一種不設堤埂，順坡而種的坡田。這種山地的利用方法，廣泛使用於唐代。由於順坡而種，不設堤埂，農田的水土流失相當嚴重，而且使用的壽命很短，一般隻能種三年，就不能再種了。正如唐代的詩人杜甫所說：“曆三歲，土脈竭，不可複樹藝。”這是山地利用的初期。後來，隨著生產技術的發展和水土流失的危害為人們所認識，到宋代這種土地利用方法就被人們淘汰。但在一些地多人少的少數民族地區，直到清代，仍在使用。例如，據《廣東新語》記載，在廣東東部，清朝初年，那裏的人民“當四、五月時，天氣晴霽，有白衣山子者，於斜崖陡壁之際，殺陽木，自上而下，悉燔燒，無遺根株，俟土脂熟透，徐轉積灰，以種禾及吉貝綿，不加灌溉，自然秀實，連歲三、四收，地瘠乃棄，更擇新者，所謂佘田也。”就是一例。
梯田梯田是在佘田基礎上發展起來的一種山地利用方式，它是沿著山的坡度，按等高線築成堤埂，埂內開成農田。由於埂內的農田呈水平狀，田外由堤埂包圍，因而它有很好的防止水土流失的作用。在有水源的地方，又將墾山同挖塘、築堰、疊壩結合起來，使“水無涓滴不為用，山到崔嵬猶力耕”，巧妙地將墾山、用山同治水、治土結合起來，使我國的山地得到了比較好的利用。
梯田的名字最早見於南宋範成大的《驂鸞錄》中，“袁州(江西宜春)嶺板上皆禾田，層層而上至頂，名曰梯田”。梯田在宋代不隻袁州一地有，不少有山的地區，亦都有梯田。例如，在詩人楊萬裏的詩中就有“翠帶千鐶束翠巒，青梯萬級搭青天。長淮見說田生棘，此地都將嶺作田”的詩句。寶慶《四明誌》中說：“當地右山左海，土狹人稠，舊以墾辟為事，凡山顛水湄，有可耕者，累石塹土，高尋丈而延袤數百尺，不以為勞。”方勺在《泊宅編》中說：福建“墾山隴為田，層起如階級然，每遠引溪穀水以灌溉。”另外，據葉廷珪《海錄碎事》記載，在四川的果州(南充)、合州(合川)、戎州(宜賓)也都有梯田，當地稱為磳田。所有這些都反映了梯田在宋代是相當普遍的。
梯田圖關於梯田的修築技術，元代的王禎《農書》中有詳細的描繪，其要點是：①先依山的坡度“裁作重蹬”，修成階梯狀的田塊；②再“疊石相次包土成田”，修成石梯階，包圍田土，以防水土流失；③如果上有水源，便可自流灌溉，種植水稻，若無水源，也可種粟麥。這些梯田修築技術，說明時至元代，我國修建梯田，利用山地已積累了相當豐富的經驗。由於梯田既能利用山地，又能防止水土流失，所以至今仍是我國利用山地的一種主要方法。
山地分層利用這是針對墾山造田容易造成水土流失而設計的一種山地利用方法。這一方法出現於清代，見於包世臣《安吳四種·齊民四術·農一上》，其法是：“擇稍平地為棚，自山尖以下，分為七層，五層以下，乃可開種。就下層開起，先就地芟其柴草燒之，即用重尖鋤一兩敲開之。初開無論秋冬，先遍種蘿卜一熟，此物最能鬆土，且保歲，根充蔬糧，葉可飼豬及為糞，乃種玉黍、稗子，雜以蘆稷、粟，且土膏自上而下，至旱不枯。上半不開，澤自皮流，限於下層，潤足周到，又度澗壑與所開之層高下相當，委曲開溝於澗，以石沙截水，渟滿乃聽溢出，既便汲用，旱急亦可攔入溝中，展轉沾灌也，至第五層，上四層膏日下流下層，又可周而複始，收利無窮。”離居住區遠的，則可根據土壤的不同，種植不同的樹木，赤白土陰麵可種茶，陽麵可種竹，或種油桐、鬆、杉等；黑黃土陰麵可種鬆杉，陽麵宜種漆。這雖然“收利略遠”，但可“計入十倍”。這個設計，在清代究竟實施了沒有，因缺於記載，現已不得而知，但這種分層用山，以防水土流失的設想，卻不能不說是很巧妙的，也是很有見地的。
對河湖灘地的利用
圩田是人們利用瀕河灘地、湖泊淤地過程中發展起來的一種農田。它是一種築堤擋水護田的土地利用方式。南宋詩人楊萬裏在《圩丁詞十解》中說：“圩者，圍也。內以圍田，外以圍水”，集中地說明了圩田的特點。