第二章農學科技大視野1(2)
冷浸田的改良
冷浸田是分布於南方的酸性土壤，其特點是土溫低，缺磷鉀元素，因而影響水稻的生長及產量的提高。曆史上一直對冷浸田的改良很注重。其具體辦法有下列幾種：
熏土增溫這種方法出現於宋代，陳旉《農書》說：“山川原隰多寒，經冬深耕，放水幹涸，雪霜凍沍，土壤蘇碎。當始春，又遍布朽薙腐草敗葉以燒治之，則土暖而苗易發作，寒泉雖冽，不能害也。若不然，則寒泉常浸，土脈冷而苗稼薄矣。”《江南催耕課稻編》載，在福州，其治理的方法是“先於立春之十五日前，或十日前，將田中稻根殘槁，割務盡，田土曬幹，於是始犁，每畝之土翻作二百餘堆，乃用火化之法，每堆以一束幹草重六、七斤者，雜樹葉禾槁及土燒之。”乾隆八年《南靖縣誌》載：“冬則除槁聚如墩，覆以泥，火焚之，謂之灼田。”在雲南，據康熙三十九年《順寧府誌》記載，當地治冷浸田的辦法是“農人治秧先堆梨塊如窯塔狀，中空之，插薪舉火，土因以焦，引水沃之，爰加犁耙，土乃滑膩，氣乃蘇暢，方可布種，倘燒梨少不盡善而或失時，則秧未可問矣。”
冬耕凍垡這一方法也出現於宋代，上文陳旉《農書》中已經提到，後來一直為後世所沿用。湖南《寧鄉縣誌》載：“秋獲畢，即耕田蓄水，曰打白水，以七月八月為美，九月十月次之，有七金、八銀、九銅、十鐵之諺。”《桂陽縣誌》說：“近山田水寒者，……至冬維蓄水犁田，無複栽種，若冬幹則來歲收歉。”
此外，還有用烤田的辦法治理冷浸田的。明《菽園雜記》記載：“新昌、嵊縣有冷田，不宜早禾，夏至前後始插秧，秧已成科，更不用水，任烈日暴，土坼裂不恤也。至七月盡八月初得雨，則土蘇爛而禾茂長，此時無雨，然後汲水灌之。若日暴未久，而得水太早，則稻科冷瘦，多不叢生。”
施用石灰和骨灰乾隆五十四年《黔陽縣誌》說，當地“禾苗初耘時，撒灰於田，而後以足耘之，其苗之黃者，一夕而轉深青之色，不然則薄收。”道光十九年廣東《長寧縣誌》說：“春耕必用石灰以糞田，或謂土寒，非灰苗不秀雲。”道光八年湖南《永州府誌》：“山田多寒，假灰性以暖其土，使苗易發而冽泉不能損稼也。”光緒元年《興寧縣誌》說，當地“山高多陰，水寒而冽，……故必須用牛骨燒灰調水蘸根乃插，否則秀而少實。”
古代的農田水利工程
我國農田水利建設，曆史十分悠久，從夏禹治水算起，至今已有4000年了。4000年來，我國農田水利建設的發展，大致和我國政治、經濟的發展趨勢相一致。春秋戰國時期，隨著鐵農具的運用和封建製度的形成，為我國水利建設創造了前所未有的條件，因而在這一時期先後出現了一批大型的灌溉工程。秦漢時期，我國的政治經濟中心都在黃河流域，特別以關中平原為最，因而這一時期的水利建設，主要都偏重於黃河流域，特別是關中平原。唐宋時期，我國的經濟重點轉向江南，水利建設也隨著轉向長江流域，特別是江南地區。明清時期人多地少的矛盾在我國相當尖銳，開發邊疆成為解決這個矛盾的措施之一。為適應這一需要，水利建設也隨著在邊疆地區，特別是河套和新疆等地迅速發展起來。
我國農田水利建設的規模，到宋代也發生了重大的變化，宋代以前，我國的水利建設一般都以國家經辦為主，以大型為主。到宋代，由於土地國有製的崩潰和土地私有製的發展，國家再難於進行大規模的農田水利工程建設。一般都以地方舉辦或民辦為主，工程一般都趨向於中小型，當然這和南方的自然條件也有一定關係。
由於我國的地勢複雜，各地所要解決的水利問題有所不同，因而在我國的農田水利建設中，出現了多種多樣的水利工程，大致可以分為渠係工程、陂塘工程、陂渠串聯工程、禦鹹蓄淡工程、塘泊工程、圩田工程、海塘工程、坎耳井工程等幾種。下麵就各類工程的情況作一簡要的介紹。
渠係工程
這種工程主要應用於平原地區,水利多以蓄、灌為主。早在戰國時期，這種工程已經出現，以後一直沿用，這是我國農田水利建設中運用最普遍的一種工程。最著名的工程，有以下幾種：
關中的鄭國渠和白渠鄭國渠興建於秦王政元年(前246)，原是韓國的一個“疲秦”之計。韓國派當時著名的水工鄭國到秦國去幫助修渠，企圖以此消耗秦國的大量人力、物力，使其無力東顧，以保關東六國的統治地位。後來“疲秦”之計為秦發覺，秦欲殺鄭國。鄭國進言道，修渠隻能“為韓延數歲之命，而為秦建萬世之功”，秦認為言之有理，命其繼續施工，修成後，因鄭國主持施工，故名之為鄭國渠。鄭國渠西引涇水，東注洛水，幹渠全長約150公裏，灌溉麵積擴大到4萬餘頃由於鄭國渠引用的涇水挾帶有大量淤泥，用它進行灌溉又起到淤灌壓堿和培肥土壤的作用，使這一帶的“澤鹵之地”又得到了改良，關中因而成為沃野。後來“秦以富強，卒並諸侯”。在秦統一六國中，鄭國渠起了重要作用。
秦漢關中水利圖西漢時，關中的渠係建設進一步發展，漢武帝太始二年(前95)，又在涇水上修白渠，因此渠為趙中大夫白公建議修成，故稱白渠。白渠位於鄭國渠之南，走向與鄭國渠大體平行。西引涇水，東注渭水，全長約100公裏，灌溉麵積4500多頃。此後人們將它與鄭國渠合稱為鄭白渠，當時有歌謠曰：“田於何處，池陽穀口，鄭國在前，白渠起後，舉鍤為雲，決渠為雨，涇水一石，其泥數鬥，且糞且溉，長我禾黍，衣食京師，億萬之口。”由此可見，鄭白渠的修建，對關中平原的農業生產和經濟的發展起了重要作用。
除此之外，在關中平原上修的灌渠，還有輔助鄭國渠灌溉的六輔渠，引渭水及其支流進行灌溉的成國渠、蒙蘢渠、靈軹渠、渠等。其中引洛水灌溉的龍首渠，在施工方法上又有重大的創新。龍首渠在施工中要經過商顏山，由於山高土鬆，挖明渠要深達40多丈，很容易發生塌方，因此改明渠為暗渠。先在地麵打豎井，到一定深度後，再在地下挖渠道，相隔一定距離鑿一眼井，使井下渠道相通。這樣，既防止了塌方，又增加了工作麵，加快了進度。這是我國水工技術上的一個重大創造，後來這一方法傳入新疆便發展成了當地的獨特灌溉形式——坎耳井。
漳水十二渠臨漳的漳水十二渠漳水十二渠簡稱漳水渠，亦稱西門渠，位於戰國時魏國的鄴地，即今河北臨漳縣一帶。鄴地處於漳水由山區進入平原的地帶，漳水至此，經常泛濫成災。當地的惡勢力，借此大搞“河伯娶婦”的騙局，殘害人民，騙取錢財。公元前445年至前396年期間，魏文侯派西門豹到鄴地任地方官。西門豹到任後，一舉揭穿了“河伯娶婦”的騙局，狠狠地打擊了地方惡勢力，並領導群眾治理洪水，修建了漳水十二渠。
漳水十二渠是一項多首製引水工程，它在漳水中設12道潛壩，12個渠口，12條渠道，渠口設有進水閘，這是根據漳水含泥沙量大，渠口易淤的特點設計的。漳水十二渠修成後，不僅使當地免除了水害之災，使土地得到了灌溉，而且利用了漳水中的淤泥，改良了兩岸的大量鹽堿地，促進了農業生產的發展。自此以後，直到隋唐時期，這一帶一直是我國重要的政治經濟地區。
四川都江堰都江堰，古稱“湔堋”、“湔堰”、“金堤”、“都安大堰”，到宋代才稱都江堰。都江堰位於岷江中遊灌縣境內，岷江從上遊高山峽穀進入平原，流速減慢，攜帶的大量沙石，隨即沉積下來，淤塞河道，時常泛濫成災。
四川都江堰秦昭王(前306～前251)後期，派李冰為蜀守，李冰是我國古代著名的水利專家。他到任以後，就主持修建了這項有名的都江堰水利工程。工程主要由分水魚嘴、寶瓶口和飛沙堰組成，分水魚嘴是在岷江中修築的分水堰，把岷江一分為二。外江為岷江主流，內江供灌渠用水。寶瓶口是控製內江流量的咽喉，其左為玉壘山，右為離堆，此處岩石堅硬，開鑿困難。為了開鑿寶瓶口，當時人們采用火燒岩石，再潑冷水或醋，使岩石在熱脹冷縮中破裂的辦法，將它開挖出來的。飛沙堰修在魚嘴和寶瓶口之間，起溢洪和排沙卵石的作用。洪水時，內江過量的水從堰頂溢入外江。同時把挾帶的大量河卵石排到外江，減少了灌溉渠道的淤積。由於都江堰位於扇形的成都衝積平原的最高點，所以自流灌溉的麵積很大，取得了溉田萬頃的效果。成都平原從此變成了“水旱從人，不知饑饉”的“天府之國”。都江堰不僅設計合理，而且還有一套合理的管理養護製度，提出了“深淘灘，低作堰”的養護維修辦法。在技術上還發明了竹籠法、榪槎法，在截流戾陵堰示意圖上具有就地取材靈活機動易於維修的優點。至今，這項水利工程仍在發揮其良好的效益。這充分體現了我國古代勞動人民的聰明才智。
北京戾陵堰
三國時，曹魏嘉平二年(250)，劉靖鎮守薊城(今北京)，他利用濕水(今永定河)修建了戾陵堰，並鑿車箱渠，引水入薊城過昌平，東流到潞縣(今通縣)，澆地1萬多頃。劉靖修戾陵堰時，曾登梁山(今石景山)察看地形，堰址可能就在濕水過梁山處。這是曆史上開發永定河最早的大型引水工程。
寧夏艾山渠艾山渠位於寧夏回族自治區青銅峽以下的黃河西岸，由北魏刁雍主持興建的一項水利工程。
寧夏靈武一帶，舊有灌溉工程設施，後因黃河河床下切，渠口難於引水而廢，但仍保存有灌溉渠道。原渠口北河床中有一沙洲，將河分為東西兩道。北魏太平真君五年(444)刁雍為薄骨律鎮(今寧夏靈武縣西南)將，他利用了這一有利地形，主持興建了艾山渠。其工程布置是先在西河上築雍水壩，壩體自東南斜向西北，與河流西岸成銳角，然後在壅水壩西麵河岸上開渠口。寬15步，深5尺，引入水渠；兩岸築堤高一丈，北行40裏，與舊渠合，總長120裏。渠成“小河之水盡入新渠水則充足，溉官私田四萬餘頃”，這是曆史上一項有名的引黃灌溉工程。