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汉成帝时（公元前32—前7年）的“议郎”氾胜之所著的农书《氾胜之书》中，记载着农民在旱作区开荒和抗旱而总结出的一种高产栽培方法——“区种法”。“区田不耕旁地，庶尽地力”，它的基本原理就是“深挖作区”（在特定的土地上深耕）、密植、集中而有效地利用水和肥料，加强管理，即在小面积土地上，保证充分供给农作物生长发育所必需的生活条件，使农作物充分发挥其最大的生产能力，以取得单位面积的高产。它“以粪气为美，非必须良田，除平地外诸山陵近邑高危倾阪及丘城上，皆可为区田”，对于扩大耕地面积也具有积极的作用。关于“区田”的具体布置、耕作方法等在《氾胜之书》中都有很系统的论述。这种在小面积土地上精耕细作的方法，是与小农经济的特点相适应的。
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《氾胜之书》
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据《汉书·艺文志》记载，当时的农书共有9家114卷之多。其中两家为战国时的作品，其余七家都为西汉时期的新作，这说明农业科学技术的总结工作受到了重视。汉代农书基本上都散失了，现存的《氾胜之书》也只是辑佚本。《氾胜之书》主要记载和总结了陕西关中地区劳动农民提高单位面积产量的经验和发明创造，反映了农业科学技术的新进展。
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《氾胜之书》总结了农业生产六个基本环节的理论和技术问题。它把整个农作物栽培过程，当做一个有机的整体加以研究，指出“趣时（及时耕作）和土（土地的利用和改良）、务粪（施肥）泽（保墒灌溉）、早锄（及时中耕除草）早获（及时收获）”这六个不可分割的达到丰产丰收的基本环节，并对之作了具体的阐述。如，需按不同土质，分别情况，在最适合的时期和干湿适度状态下进行耕耱，以便使土壤疏松的各种规定。书中还在前人分期施用基肥、追肥等技术的基础上，总结出了施用种肥的方法——“溲种法”，它是在种子外面裹上了一层以蚕矢、羊粪为主要原料的粪壳，这样幼苗可以及时取得足够的养料，使根系迅速生长，幼苗得到良好的发育，从而增强植株的抗旱、抗虫能力。又如，它提出了一系列“保泽”（即保墒）的方法，认为要视雪情、雨情、旱情、季节早晚、土壤结构等不同情况，而采取或“蔺”（镇压），或“掩”（拖压），或“平摩”（摩平）等合乎科学原则的不同方法。这些方法是农民根据黄河流域气候干燥，雨水较稀少，特别是“春旱多风”的自然环境特点，通过长期生产实践创造出来的，并一直为后世所沿用。
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该书还总结了禾（谷子）、黍、麦、稻、豆、麻（大麻）和桑等十多种农作物的栽培法。在研究各种农作物生长的特殊规律和一定的生长条件的基础上，自整地、播种、田间管理直至收获的方法，均作了各不相同的论述，从而奠定了我国古代农书传统的作物栽培各论的基础。
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园艺、养马、蚕桑的发展
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园艺方面，在汉代有几项突出的发明创造。一是在蔬菜栽培方法上创造了“温室栽培”。传说秦始皇时，已在骊山山谷中冬季栽培喜温的瓜类，并获得了成功。《汉书·召信臣传》中则明确记载了当时太官园中，冬天能种植“葱韮菜茹”。办法是“覆以屋庑，昼夜燃蕴火，待温气乃生”。这是温室栽培或促成栽培技术的开端。另一是《氾胜之书》记载说，在瓜田里可间种薤或小豆（采其嫩叶当蔬菜），这种巧妙的种植方法是套作的雏形，套作法以后在蔬菜种植方面不断发展改进，并引用到大田作物中去。《氾胜之书》种瓠法中又讲到用十株瓠接在一起成一条蔓，蔓上只留三个果实，使十株根系共同滋养一条蔓上的三个果实，以求结出特别大的瓠来。这虽是当时人们的想望，实际上不可能结出特别大的瓠来，但它却是关于嫁接法的最早记载。汉武帝曾屡次令人把生长于热带或亚热带地方的果树，荔枝、龙眼、橄榄、柑橘等移植到气候较寒冷的长安来，虽然“岁时多枯瘁”，但有一些还能成活，并能“稍茂”【9】。又如汉使通西域，带回蒲陶（葡萄）、苜蓿，“则离宫别观旁尽种蒲陶、苜蓿”【10】。这些都反映了当时育苗、起苗、护苗、装运以至定植、护养、防寒等一套操作技术已达到了较高的水平。
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秦王朝在边郡设立牧师苑，为以后历代王朝建立大规模养马场的先声。汉景帝二年（公元前155年）在西北边郡大兴马苑达36所，养马30万匹。三万养马人中很多是富有养马经验的兄弟民族。先是乌孙（今新疆伊犁哈萨克自治州一带）良种马传人内地，以后又传进大宛马。其中一部分是用来改良内地马种的。汉代边境的兄弟民族，北边的匈奴“随水草畜牧而转移，其畜之所多，则马、牛、羊”【11】。西部和西北部的鄯善、乌孙、龟兹以及羌人、冉都善养良马。驴、骡、骆驼这时开始从长城外陆续大量输入。西南地区，四川在汉以前就开始养马了，东汉时又在四川、云南等地开辟了国家养马场。
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汉代，家畜鉴定和选种技术有较高水平，如与之有关的家畜外形学知识，即“相畜”已有专门的著作出现，《汉书·艺文志》记载有“《相六畜》三十八卷”。通过《齐民要术》保留下来的汉代（也许是汉以前的）《相马经》，已认识到马体各部位之间的相互关系和内外联系，还科学地指出相马的关键和一些关于马的外形学的知识和理论。东汉名将马援继承了前人和他本人在西北养马以及军事实践的丰富经验，约在公元45年，铸立铜马于洛阳宫中。铜马式等于马匹外形学研究上的良马标准模型。这类相马金属模型，在欧洲十八世纪才有所闻。有人认为1969年甘肃武威雷台东汉墓出土的铜奔马（即著名的“马踏飞燕”），很可能就是上述的良马模型之一。当时良马等级有“袭乌”一级，即形容马快可以追得上疾飞中的“乌”。
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在宅前宅后栽桑，用以养蚕、缫丝、织素，这是农民的家庭副业之一。从汉画像砖中反映出，这时有的地主已经营大规模桑园以贸厚利。内蒙古和林格尔出土的汉墓壁画中，有女子采桑及养蚕用的箔筐之类器物，可知最迟到东汉晚期，内蒙古南部一带已经发展起蚕桑事业了。这是居住在这里的乌桓、鲜卑和汉族劳动人民共同辛勤劳动的成果，也说明了蚕桑业在全国范围内得到了普遍的推广。关于蚕桑的栽培技术，《诗经·七月》中已讲到矮小的桑树，“猗彼女桑”。（城墙上的雉堞叫“女墙”，即矮墙，这里转引来说明矮桑。）《氾胜之书》中已有了栽培地桑的明确记载，说明桑树栽培技术的进步。西汉初，或更早些时候已有二化蚕出现，“原蚕一岁再登”【12】，一年能养两次蚕，丝产量就大大提高了。对养蚕方法也很注意，要“浴种”，用清水洗去种卵卵面上的污物，这是保护蚕种防治蚕病的一个重要技术措施。整治蚕室，涂塞隙缝和洞穴，以防鼠患，又可防风和掌握蚕室的温度。【13】有了好饲料，加上讲究蚕的饲养方法，生产优质的蚕丝方能得以保证。这为丝织业和丝织技术的发展，为高质量的丝织品的出现准备了重要的条件。
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图4－3 甘肃武威雷台出土的东汉踏飞燕铜质奔马
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水利工程
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秦汉时期的水利工程继春秋战国以后，在规模、技术和类型上都有重大的发展，取得了很大的成就。
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由于农业生产发展的需要，汉武帝时期兴修了许多大型的水利工程。两汉时期重要的水利工程大多是在这时修建的，其规模之大、范围之广在我国历史上也是罕见的。
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元光年间（公元前134—前129年），汉武帝采纳了郑当时的意见，下令引渭水从长安向东开渠直通黄河，渠长三百余里，既节省了漕运粮食的时间（原来从潼关漕运粮食到长安，是沿渭水上溯，所需时间约为沿渠漕运的两倍），又可灌溉民田万余顷。这条工程技术要求较高的漕渠渠道线路是由水工徐伯选定的。渠道开凿的成功，表明在复杂的地形中选线及测量技术的巨大成就。
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图4－4 关中地区水利工程示意图
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其后不久，汉武帝又发卒万人，开凿了一条引洛河水灌溉重泉（今陕西蒲城县东南四十里）的一条大型渠道——龙首渠。渠成以后使万余顷盐碱地得到灌溉。渠道必须经过商颜山（今铁镰山），施工时为避免沿山脚明挖河渠发生的塌方现象，劳动人民发明了开凿竖井，令“井下相通行水”【14】的“井渠法”，使龙首渠从地下穿过七里宽的商颜山。这一隧洞施工的技术是一项创举。由于井渠可以减少渠水的蒸发，井渠法很快就推广到甘肃、新疆一带水分容易蒸发的干旱地区。至今在新疆农业生产上发挥重要作用的坎儿井，就是用的井渠法。
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汉武帝元鼎六年（公元前111年），又开凿六辅渠，以灌溉郑国渠灌溉不到的高地。
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元封二年（公元前109年），堵塞了二十余年前黄河在瓠子口（今河南濮阳西南）的决口，使农业生产遭到严重破坏的黄淮之间大片洪泛地区恢复了生产。
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自此以后，汉武帝在位的后二十余年中，水利工程的兴建更是有增无已。其中最著名的是汉武帝太始二年（公元前95年），在赵中大夫白公的提议下，开凿了一条引泾水东南流（入渭水），长约二百里，能浇地四万五千多顷的白渠。劳动人民“举为云，引渠为雨”，引渠水“且灌且粪，长我禾黍”【15】，使关中地区农业生产得到进一步发展。据《史记·河渠书》、《汉书·沟洫志》等记载，这时大型的水利灌溉工程还有关中地区的灵轵渠、成国渠和渠；河南汝南地区和安徽寿县地区引淮水及山东西部地区引汶水开凿的渠道，灌溉面积均在万顷以上。此外，在今内蒙古、甘肃和山西引黄河和汾水灌溉农田，使黄河流域水浇面积空前发展。其中在宁夏平原引黄灌溉，在秦代修建的水利设施的基础上，使这一地区河渠纵横，田畴苍翠。至于各地兴修的小型渠道和在山区兴建的蓄水陂塘，更是不可胜言。东南沿海地区防范海潮侵袭、修筑海塘的工程也已兴建。总之，在汉武帝时期修建的水利工程，盛极一时，为后世农田水利事业和农业生产的发展，奠定了良好的基础。
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