施肥圖合理施肥和施肥“三宜”
合理施肥也是我國古代施肥技術中的一個基本措施。早在宋元時代，在施肥問題上我國已一再強調要“用糞得理”，也就是現代所說的合理施肥。什麼才叫合理施肥呢?合理施肥是指肥料種類的選擇是否適合土壤的性質，以及肥料的施用量、施用時間、施用方法是否適當等等。
南宋陳旉在《農書》中說：“相視其土之性質，以所宜之糞而糞之，斯得理矣，俚諺謂之糞藥，以言用糞猶用藥也。”指出施肥要因土而異，要看土施肥，元代王禎也強調合理施肥，他在《農書》中說：“糞田之法，得其中則可”，“若驟用生糞及布糞過多，糞力峻熱，即燒殺物，反為害矣，”這是指施肥的量要適中，施用的肥料要腐熟。
明清時期，在具體的施肥過程中，一直貫徹這種合理施肥思想。例如，《寶坻勸農書》說，緊土(粘土)、緩土(沙土)宜用河泥，而寒土(酸性土)則宜用石灰及草灰。《濃氏農書》說：“羊糞宜於地(桑地)，豬壅宜於田(稻田)，灰忌壅地，為其剝肥，灰宜壅田，取其鬆泛”，這些都是因地製宜的施肥方法。又如《吳興掌故集》說：“湖之老農言，下糞不可太早，太早而後力不接，交秋多縮而不秀。初種時必以河泥作底，其力雖慢而長，伏暑時稍下灰或菜餅，其力亦慢而不迅速。立秋後交處暑，始下大肥壅，則其力倍而穗長矣。”這是一種因時製宜的施肥方法。再如《沈氏農書》說：“麥要澆子，菜(油菜)要澆花”，《交民四術》說：“凡糞麥，小麥糞於冬，大麥糞於春社，故有大麥糞芒，小麥糞樁之諺。”這是不同的作物要有不同的施肥方法，也就是施肥要因物製宜。
清代楊屾在《知本提綱中》對這一時期的施肥經驗作了係統的總結，提出了“施肥三宜”的施肥原則，書中說施肥有“時宜、土宜、物宜”之分。時宜者，寒熱不同，各應其候，春宜人糞、牲畜糞，夏宜草糞、苗糞(綠肥)，秋宜火糞，冬宜骨蛤、皮毛糞之類也。土宜者，氣脈不一，美惡不同，隨土用糞，如因病下藥，即如陰濕之地，宜用火糞，黃壤宜用渣糞，高燥之處宜用豬糞之類是也，相地曆驗，自無不宜，又有鹵之地，不宜用糞，用則多成白暈，諸禾不生。物宜者，物性不齊，當隨其情，即如稻田宜用骨蛤蹄角糞、皮毛糞，麥粟宜用黑豆糞、苗糞，菜蓏宜用人糞，油渣之類是也。皆貴在因物驗試。各適其性，而收自培也。”這個施肥三宜的原則，至今看來仍是合理的、科學的。它和上文提到的“釀造十法”一起，集中反映了清代在肥料積製和施用肥料的技術上已達到了相當高的水平。
農具材料及動力的演變
農具作為農業生產的重要生產資料，在我國可以說是同農業舊石器一起出現的，農具是隨著社會的進步而進步，隨著農業生產的發展而發展的。就農具的材料來看，我國農具的發展，大致可分為石器、銅器和鐵器三個階段。
石器農具是我國最古老的農具，主要使用於原始社會。當時人們改造自然的能力很低，隻能就地取材來製作工具。遍地皆是隨手可得而且又相當堅硬的石塊，便成了當時最理想的工具材料。加工的方法是用打擊法，即用石塊碰擊石塊，使其出現一定的形狀。加工成的工具，大致可分為砍砸器、刮削器、尖狀器三類，在北京周口店發現的距今近70萬年的北京猿人所使用的就是這種石器。這種石器都出現於農業發明以前，人們將它稱之為舊石器。這些工具製作都相當粗糙，但這是我們祖先製作工具改造自然的開端，在推動曆史的前進中有其重要的地位。
大約到了距今約1萬年時，我們的祖先學會了磨製和鑽孔技術，並將這些技術用於石器加工上，從而出現了一批外表光滑，有一定形狀的工具，這種工具人們稱之為新石器，以區別於以前的舊石器。河南新鄭裴李崗遺址中，出土的距今約8000年的石斧、石鏟、石鐮、石磨盤等農業工具，都磨製得相當光滑，而且有明顯的專用性。
新石器在新石器時代，人們除了磨製石器以外，還使用木器、骨器、蚌器和陶器。在浙江餘姚河姆渡新石器遺址中出土的骨耜，就是一種典型的骨製挖土工具。隻是當時使用的工具一般以石器為主，所以人們習慣將這一時期稱之為新石器時代。
骨器銅農具主要使用於商周時代。銅在新石器時代的晚期已經在我國出現，但人們有意識地將紅銅和錫按一定比例冶煉成青銅則是在夏代。將青銅製成農具使用，則是在商、周時代。目前，在商周時代的遺址中發現的青銅農具已有鍤、鏟、、鐮和銍等多種，在鄭州和安陽的商代遺址中還發現有範。《詩經·周頌·臣工》中還有“庤乃錢，奄觀銍艾”的詩句。詩中的錢、是中耕農具，銍是收割農具，字都從金，表示這些農具都是用青銅製造的，這是我國有關金屬農具最早的文字記載。青銅農具的出現，是我國農具材料上的一次重大的突破，從此金屬農具開始了代替木石農具。青銅農具比石、木、骨、蚌農具鋒利輕巧，硬度也高，在提高勞動效率，推進農業生產的發展方麵，具有重要的作用。因此，青銅農具的出現和使用，是商周時代農具明顯進步的重要標誌。
西周青銅鐮商周時代，青銅被人們視為珍品，奴隸主主要用來作食器、兵器和禮器，而不願用它來製造消耗量很大的農具。當時奴隸的價格十分低廉，用一匹馬和一束絲就可以換取五個奴隸。因此奴隸主寧肯用犧牲奴隸的辦法來進行農業生產，而不願用青銅製成農具來發展生產。此外，由於銅的來源有限，以及青銅製作比較困難等，也決定了青銅不能完全代替石器而一統天下。正如恩格斯說：“青銅可以製造有用的工具和武器，但並不能排除掉石器，這一點，隻有鐵才能做到。”正因為如此，商周時代，我國青銅農具的使用並不很廣泛。這深刻地反映了奴隸製度這種生產關係，對青銅農具和農業生產力發展的束縛。
鐵農具的運用是封建社會的主要特點，最早出現在春秋戰國時代，也就是我國由奴隸社會向封建社會轉變的時期，《國語·齊語》記載，管子曾對齊桓公說：“美金以鑄劍、戟，試諸狗馬；惡金以鑄鋤、夷、斤、，試諸壤土”，文中的“美金”是指青銅，當時用以製武器；惡金是指鐵，用以製斤、斧等農具，說明至少在春秋中期，齊國已使用鐵農具。到戰國時鐵農具的使用已相當普遍，《管子·海王》說：“耕者必有一未、一耜、一銚，若(然後)其事立。”反映了鐵農具已為農戶所必備。據考古發掘，今河北、河南、陝西、山西、內蒙古、遼寧、山東、四川、雲南、湖北、湖南、安徽、江蘇、浙江、廣東、廣西、天津等省市，都有戰國時期的鐵農具出土，說明鐵農具至戰國時期已日趨普及。到漢代，鐵農具已成為我國主要的農業生產工具並大加推廣。
戰國鐵器恩格斯說：“鐵使更大麵積的農田耕作，開墾廣闊的森林地區，成為可能。”鐵器的使用，使大規模的擴大耕地麵積，開發山林，興建水利工程成為可能，從而促進了耕作技術的提高和農業生產的發展。從這以後，2000多年來，鐵農具便一直成為我國最主要的農具，至今尚是如此。
隨著農具的發展，我國使用農用動力的種類也不斷擴大。
人力是最早使用的一種自然動力。從原始社會至夏商西周奴隸社會，人力是農業生產中最主要，也可以說是唯一的一種動力。
到春秋戰國時期，畜力開始被用到農業生產上，最早被利用的牲畜是牛。《國語·晉語》有“宗廟之犧，為畎畝之勤”的記載，意思是宗廟中作犧牲用的牛，現在用以田間耕作了。這表明到春秋末年，我國已經使用牛耕了。元代《農桑衣食撮要》說：“家有一牛，可代七人之力”，清代《三農紀》也說：“一牛可代七人之力，助農益民者廣矣。”可見牛耕的運用，使人從沉重的耕作勞動中解放出來，這實是我國農用動力上的一次革命。為了役使牛從事農業生產，當時又發明了牛穿鼻的技術，《莊子·秋水篇》有“落(絡)馬首，穿牛鼻”的記載，《呂氏春秋·重已篇》中記載有這樣一個故事：一個名叫烏獲的牛尊大力士，要拉著牛尾巴使牛倒退，結果“尾絕力勯”，力使盡了，尾巴也拉斷了，“而牛不可行”，牛仍然站著不倒退。後來使一個“五尺豎子引其卷，而牛恣所以之。”意思是讓一個孩子牽著牛的卷，牛就乖乖地聽他調遣了。“卷”就是穿牛鼻的木環。這個故事說明，當時人們已懂得用穿牛鼻的辦法來役使耕牛了，今天所說牽牛要牽牛鼻子這句話，便是由此而來的。山西省渾源縣李峪村的戰國墓中，曾出土一尊牛尊，鼻上穿有鼻環，這一事實為我國春秋戰國時期已使用牛耕並已有牛穿鼻技術，提供了實物佐證。
除牛之外，馬也是被用來作農耕動力的一種牲畜，但使用的時間要比牛晚，使用的水碓範圍也比牛要小。直到漢代，《鹽鐵論》才有記載：“農夫以馬耕載”，馬“行則就扼，止則就犁”，就是使用馬耕的證明。