農(nóng)業(yè)土壤知識的積累
自從我們先民利用土壤肥力，刀耕火種以獲得農(nóng)作物收成的時(shí)候起，便不斷地積累起有關(guān)農(nóng)業(yè)土壤的知識。春秋戰(zhàn)國時(shí)期以前，人們已認(rèn)識到“百谷草木麗乎土”，對“土”和“壤”尚無明確區(qū)分。而到春秋戰(zhàn)國時(shí)期，“土”和“壤”的概念開始形成，《周禮?地官?大司徒》：“以土宜之法，辨十有二土辨十有二壤”，把土和壤作了明確區(qū)別；還說前者是為了“以相民宅，而知其利害，以阜人民，以蕃鳥獸，以毓草木，以任土事”；后者是為了“知其種，以教稼穡，樹藝”。由此可看出“土”是泛指土地，“壤”指的則是農(nóng)田土壤。
土壤分類、分級的概念到春秋戰(zhàn)國時(shí)期已形成，還有按質(zhì)地、色澤、肥力等為標(biāo)準(zhǔn)的劃分辦法。記載這方面成就最系統(tǒng)的著作是《禹貢》和《管子?地員》。如《禹貢》中把全國“九州之土”劃分為白壤、黑壤、白墳、赤埴墷、涂泥壤、墳壚、青黎（黎，黑色）、黃壤九類。
從《詩經(jīng)》中反映出西周時(shí)期人們已認(rèn)識到施肥能使作物生長良好。
戰(zhàn)國時(shí)期進(jìn)一步提出了“地可使肥，又可使棘（瘠）”的土壤生產(chǎn)力可以變化的辯證觀點(diǎn)，為合理利用土壤，改良土壤和培肥土壤奠定了理論基礎(chǔ)。《管子?治國》：“五谷不宜其地，國之貧也。”春秋戰(zhàn)國時(shí)期不僅在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提出了“因地制宜”的思想，而且在實(shí)踐中已總結(jié)出了具體的技術(shù)要求：一是因土耕作，要因地勢高低，定耕地措施；因土質(zhì)不同，定耕地先后；因土壤水分，定耕地時(shí)宜。二是根據(jù)地勢的高下、土壤的肥瘠來安排農(nóng)作物的種植，《管子?立政》：“相高下，視肥，觀地宜使五谷桑麻，皆安其處”；《荀子?王制》中也說：“相高下，視肥，序五種。”因地布局農(nóng)、林、牧、漁生產(chǎn)的思想春秋時(shí)已出現(xiàn)，公元前548年，楚國掩提出要“功土田，度山林，鳩藪澤，辨京陵，表淳鹵，數(shù)疆潦，規(guī)堰潴，町原防，牧隰皋，井衍沃”。
《周禮?地官?大司徒》中的“土?xí)ā币彩且环N因地制宜發(fā)展農(nóng)、林、牧、漁生產(chǎn)的設(shè)想。耕作制度和耕作技術(shù)的發(fā)展先秦農(nóng)業(yè)耕作制度的發(fā)展變化經(jīng)歷了三個(gè)階段。最早是刀耕火種的“生荒耕作制”，人們用石刀、石斧砍倒樹木，然后放火焚燒，既開辟了土地，灰燼又是天然肥料，種植幾年后，肥力完了，就丟荒另開辟新地。根據(jù)浙江余姚河姆渡和陜西西安半坡、臨潼姜寨的氏族村莊遺址看，人們已過著較長期的定居生活。據(jù)此分析，大約五六千年前，我國有些地區(qū)已進(jìn)入了耜耕的階段。
這時(shí)，可以在幾塊土地上輪流倒換種植，不必經(jīng)常流動到別處去新開荒。夏、商、周時(shí)期，熟荒耕作制普及盛行，而且技術(shù)上得到進(jìn)一步發(fā)展，有計(jì)劃地耕種和休閑，地力不像以前那樣完全靠自然的過程來恢復(fù)，采取了“肖田”、“灌茶”、“燒薙行水”的措施，在休閑地里災(zāi)殺草木，以助地力的恢復(fù)。
這種熟荒耕作制，《詩經(jīng)》中有比較明確的記載：“薄言采芑，於彼新田，於此葘畝”；“嗟嗟保介，維莫（暮）之春，亦有何求，如何新畬？”《爾雅?釋地》：“田，一歲曰菑，二歲曰新田，三歲曰畬。”指出這是一塊農(nóng)田在三年中所經(jīng)過的三個(gè)不同利用階段，即第一年休耕長草，任其恢復(fù)地力；第二年清除草木，復(fù)墾為田，故謂新；第三年整治成熟，繼續(xù)利用。春秋戰(zhàn)國時(shí)期，耕作制已開始從菑、新、畬的休閑制逐步向土地連種制過渡。《周禮?地官?大司徒》：“凡造都鄙，制其地域而封溝之。以其室數(shù)制之，不易之地家百畝，一易之地家二百畝，再易之地家三百畝。”鄭玄《注》引鄭司農(nóng)云：“不易之地，歲種之”；“一易之地，休一歲乃復(fù)種”；“再易之地，休二歲乃復(fù)種”，這是根據(jù)土壤肥瘠劃分的。說明在肥沃的土地上當(dāng)時(shí)已采用連年種植的方式。《呂氏春秋?任地》：“今茲美禾，來茲美麥”，指的是禾、麥輪作復(fù)種制。戰(zhàn)國晚期在我國有的地方輪作復(fù)種技術(shù)已開始萌芽，它為合理利用土地，增加復(fù)種指數(shù)，提高單位面積產(chǎn)量開辟了一條新路。
在土壤耕作方面，西周時(shí)出現(xiàn)了壟作。《詩經(jīng)?小雅?大田》：“以我覃耜，俶載南畝，播厥百谷”；《小雅?信南山》：“我疆我理，南東其畝”。這些記載表明西周時(shí)畝已普遍存在。“畝”是高出地面的一種畦疇，也就是壟。隨著壟作法日漸普及，畝逐漸趨向于規(guī)格化，一般以寬六尺，長六百尺為一畝。由于畝的大小逐漸固定，以畝為單位來計(jì)算面積也較方便，便由耕作方式演變成了一種地積單位。春秋戰(zhàn)國時(shí)期，畝又叫“畎畝”，并形成了“上田棄畝，下田棄畎”的耕作法。就是說，在高田里將作物種在畎（溝）內(nèi)，而不種在畝上，有利抗旱保墑；在低田里將作物種在畝上，而不種畎內(nèi)，有利于排水防澇。對畎和畝的作法有一定的技術(shù)規(guī)格要求，即“畝欲廣以平，畎欲小以深”。這樣的畝能“下得陰，上得陽”，使作物生長發(fā)育良好。至于畝的耕層構(gòu)造也要求上虛下實(shí)，即所謂“稼欲生于塵，而殖于堅(jiān)者”。由于春秋戰(zhàn)國時(shí)期鐵器和畜力的使用，為深耕準(zhǔn)備了條件。
《呂氏春秋?任地》：“其深殖之度，陰土（濕土）必得。大草不生，又無螟蜮；今茲美禾，來茲美麥。”前二句講的是對土壤深耕的深度要求，后面四句講的是深耕的作用。這時(shí)還提出了“疾耰”、“熟耰”的整地要求。“疾耰”就是在耕地翻土后及時(shí)將土塊打碎；“熟耰”就是將土塊打得很碎。這一技術(shù)要求是適應(yīng)了黃河流域春多風(fēng)旱，水分蒸發(fā)量大的氣候特點(diǎn)而出現(xiàn)的。耕地翻土后把土塊及時(shí)打碎可切斷土壤毛細(xì)管的蒸騰作用，減少水分蒸發(fā)，以利播種。《呂氏春秋?任地》中還提出“凡耕之大方：力（堅(jiān)密）者欲柔（疏松），柔者欲力；息（休閑）者欲勞，勞者欲息；棘（瘠薄）者欲肥，肥者欲棘；急（保肥力強(qiáng)）者欲緩（保肥力弱），緩者欲急；濕者欲燥，燥者欲濕”的耕作五大原則。反映出春秋戰(zhàn)國時(shí)期在土壤耕作方面已積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)。
農(nóng)田水利技術(shù)
史稱禹“盡力乎溝洫”，說明夏代已開始有田間溝洫。《尚書?梓材》：“若稽田，既勤敷葘，唯其陳修，力厥疆畎”；《詩經(jīng)?大雅?綿》：“乃疆乃理，乃宣乃畝，自西徂東，周爰執(zhí)事。”“宣”是宣泄，即開溝排水。這種溝洫當(dāng)時(shí)主要用于排除田間積水。
人工灌溉，西周時(shí)也已出現(xiàn)，《詩經(jīng)?小雅?白華》：“滮池北流，浸彼稻田”，意即利用滮池之水灌溉稻田。又《詩經(jīng)?大雅?泂酌》：“泂酌彼行潦，挹彼注茲，可以濯溉”。“挹彼注茲”就是取水灌溉之意。以上說明西周時(shí)已掌握引水灌溉和取水灌溉兩種人工灌溉方式。水源的利用，除河水外，泉水也已被利用。《詩經(jīng)?大雅?公劉》：“觀其泉流”，就是考察泉源，利用泉水進(jìn)行灌溉。
春秋戰(zhàn)國時(shí)期，由于井田制的破壞和土地私有制的出現(xiàn)，農(nóng)田溝洫制度遭到破壞，代之而起的是農(nóng)田水利工程設(shè)施及其灌溉渠系。這時(shí)期農(nóng)田水利工程建設(shè)的特點(diǎn)是：工程規(guī)模從中小型突破到大型；工程技術(shù)開始從單純泄洪和灌溉走向防旱、防沙、填淤、洗堿，以至航運(yùn)等綜合利用；水源則從地面水利用發(fā)展到地下水的開發(fā)；以及因地、因水制宜發(fā)展成多種類型水工建設(shè)。這時(shí)期先后出現(xiàn)的著名農(nóng)田水利建設(shè)工程有：最大的陂塘蓄水工程芍陂，至今仍有效益的防洪灌溉分水工程都江堰，大型渠系灌溉工程鄭國渠和多首制引水工程漳水渠等。
關(guān)于灌溉技術(shù)，古文獻(xiàn)中只有零星的記載。《呂氏春秋?任地》中有“甽（畎）浴土”，可能是一種深溝灌水法，除浸潤作物外，并有浴洗鹽堿土壤，溶解帶走有害鹽分的作用。《周禮?地都江堰工程布置示意圖圖十八官稻人》中有關(guān)于灌溉渠系分水、配水和排水情況的記載：“稻人，掌稼下地，以潴蓄水，以防止水，以溝蕩水，以遂均水，以列舍水，以澮瀉水。”即修筑陂塘等蓄水工程為水源（以潴蓄水）；挖渠筑堤束水導(dǎo)入干渠不使水流失（以防止水）；由干渠分流支渠，再到斗渠，水平緩而暢流（以溝蕩水）；通過溝渠平均地把水分流到田頭小溝（以遂均水）；然后再由小溝流入田間，四圍筑起田埂留住水（以列舍水）；有澇情時(shí)則通過大澮排泄到川中（以澮瀉水）。圖十九桔槔井灌在戰(zhàn)國時(shí)相當(dāng)普遍，而且已從抱甕灌溉發(fā)展到使用簡單的提水機(jī)械——桔槔進(jìn)行灌溉。
施肥技術(shù)的出現(xiàn)
《詩經(jīng)?周頌?良耜》：“荼蓼朽止，黍稷茂止。”西周時(shí)人們已認(rèn)識到腐爛在田里的雜草，能使作物生長茂盛。我國施肥技術(shù)明確見于文獻(xiàn)記載的還是在戰(zhàn)國時(shí)期。《荀子?富國》：“掩地表畝，刺草殖谷，多糞肥田，是農(nóng)夫眾庶之事也”；《韓非子?解老》：“積力于田疇，必且糞溉”；《呂氏春秋?季夏紀(jì)》：“燒薙行水，利以殺草，如以熱湯，可以糞田疇”。這些記載說明戰(zhàn)國時(shí)期農(nóng)田已普遍使用肥料而且同培肥田土聯(lián)系在一起。《周禮?地官?草人》記載說：“草人，掌土化之法，以物地，相其宜而為之種”；同時(shí)，指出了具體的土化方法。所謂“土化之法”，據(jù)鄭玄注釋，就是“化之使美”，即用糞肥改良土壤的意思。以肥改土技術(shù)在我國不僅發(fā)明得早，而且成為我國以后農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
選種和播種技術(shù)
當(dāng)人們把野生植物加以馴化栽培時(shí)就需要有所選擇，所以選種的歷史很悠久。我國古代農(nóng)作物選種和品種概念的文字記載最早見于《詩經(jīng)》。
《詩經(jīng)?大雅?生民》：“誕降嘉種，維糜維芑，維糜維芑”。“嘉種”，孔穎達(dá)《疏》：“善谷之種”，即良種。《毛傳》解釋秬、秠、糜、芑分別為黍和菽中的二個(gè)不同品種。反映出周代已有作物品種和良種的概念。關(guān)于作物的不同類型也有記載，《詩經(jīng)?幽風(fēng)?七月》：“黍稷重穋，禾麻菽麥”；《詩經(jīng)?魯頌?閟宮》：“黍稷重穋，稙穉菽麥”。《毛傳》：“后熟曰重，先熟曰穋”；“先種曰稙，后種曰穉”。可知這些是指收獲期的遲早和播種期的先后各不相同的類型而言。事實(shí)上，西周時(shí)的作物種類和品種之多遠(yuǎn)超過這些詩句中所列舉出來的。
播種前的選種工作，西周時(shí)也已出現(xiàn)。《詩經(jīng)?大雅?生民》：“誕后稷之穡，有相之道，茀厥豐草，種之黃茂，實(shí)方實(shí)苞”其中“種之黃茂”、“實(shí)方實(shí)苞”講的就是選種。“種”在這里作動詞用，為選種之意；“黃茂”是光潤美好之意：“方”和“苞”為大而飽滿之意。總起來的意思就是說要選擇色澤光潤美好和大而飽滿的籽粒為種子。
春秋戰(zhàn)國時(shí)期，人們對播種很重視，播種技術(shù)也相當(dāng)進(jìn)步。在播種方法上提倡條播，認(rèn)為條播有“莖生有行，故遬（速）長；弱不相害，故遬（速）大”的優(yōu)點(diǎn)。在播種密度上指出“慎其種，勿使數(shù)（密的意思），亦無使疏”：并注意到“樹肥無使扶疏，樹磽不欲專生而族居”，即肥地宜密，薄地宜疏，要合理密植的意思。在覆土要求上是“于其施土，無使不足，亦無使有余”。在株行距上則要求“衡（橫）行必得，縱行必術(shù)”，做到“正其行，通其風(fēng)”⑥，即要求縱橫成行，保證田間通風(fēng)。出苗后還要“長其兄而去其弟”，即留強(qiáng)苗間去弱苗。
田間管理技術(shù)
原始農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中只有播種、收割和產(chǎn)品加工三個(gè)環(huán)節(jié)。到了商、周時(shí)期，田間管理已發(fā)展成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。甲骨文中的“遬”，古文字學(xué)家認(rèn)為是雙手壅土培苗的形象。那么，田間管理中的除草、培土技術(shù)當(dāng)萌芽于商代，《詩經(jīng)?小雅?甫田》：“今適南畝，或耘或籽，黍稷薿薿。”《毛傳》：“耘，除草也；籽，（壅）本也”。《詩經(jīng)?周頌?良耜》：“其镈（鋤類）斯趙，以薅荼蓼；荼蓼朽止，黍稷茂止。”這兩段詩反映出西周時(shí)已用金屬制的镈來除去田間雜草，并認(rèn)識到中耕除草對作物生長所起的良好作用。春秋戰(zhàn)國時(shí)期進(jìn)一步提出了“易耨”、“熟耘”，即多除草，除干凈的要求。《呂氏春秋?任地》中提出的“五耕五耨，必審以盡”，就是這個(gè)要求的具體化。
“秉畀炎火”，以火治蟲的技術(shù)
在三千多年前的西周時(shí)已采用。戰(zhàn)國時(shí)期還用深耕的辦法來消除或減輕草害和蟲害，《呂氏春秋?任地》：“其深殖之度，陰土必得；大草不生，又無螟蜮”。
