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但是，耕田种谷并不是中国传统农业的全部，谷物也只是能够满足人们对于口粮的需要，与口粮同样重要的衣着原料，也需要借助于农业的手段来获取。同时，人类生理上的某些需求，尤其是被人类学家所称的普遍存在于人类之中的“肉食渴望”，单纯地依靠谷物种植是不能够满足的。
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孟子的设想是：五亩之宅，树之以桑，五十者可以衣帛矣。鸡豚狗彘之畜，无失其时，七十者可以食肉矣。百亩之田，勿夺其时，数口之家可以无饥矣。（《孟子·梁惠王上》）于是在人们进行作物种植的同时，也有选择性地对一些动物进行饲养，比如猪、牛、羊、鸡、家蚕等。而且这些家畜的饲养，除了满足人类自身的需要以外，还为农业提供动力和肥料。由此形成中国农业所特有的结构：五谷、桑麻和六畜。桑麻和六畜也是中国传统农学的内容之一。
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中国是最早种桑养蚕的国家。不过在古代蚕丝主要为贵族和老人使用。普通民众则以麻（包括大麻、苎麻）为主。棉花是宋元以后中国最主要的纤维作物。棉花古又称为木绵。唐时从海外（南亚、东南亚或非洲）进入中国的“昆仑奴”（黑奴），已穿着木绵制作的衣服（木绵裘）。唐代岭南（如广东惠州）、福建、四川等地已有木绵的栽培和利用。木绵用于御寒且已有一定名气；它可能只是用于填充褥子的，似未见纺织。作为填充料（stuffing）的木绵花可能是攀枝花（Silk cotton）絮，也可是棉花（Cotton）絮。唐诗中的木绵是否棉花还不肯定。不过到了宋元时期，人们对于木绵已不陌生，因为木绵“比之桑蚕，无采养之劳，有必收之效；比之苎麻，免缉绩之工，得御寒之益，可谓不麻而布，不茧而絮”。虽然在推广的过程中也遇到过一些阻力，主要是担心风土不宜，但到了明代已然是“地无南北皆宜之，人无贫富皆赖之”。图29为明孙艾木棉图。
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中国传统农业除五谷、桑麻以外，还有六畜。六畜指的是马、牛、羊、猪、狗、鸡。六畜之外，中国古代饲养的动物还包括：驴、骡、𫙡𫙬、驼、鸭、鹅、（斗）鹌鹑、蚕、蜂、白蜡虫、鱼、贝类。比如，养蜂至少可以追溯到汉代。养鱼也可以追溯到周秦时代。汉代出现了《陶朱公养鱼经》一书。唐朝因避讳之故，禁养鲤鱼。宋代出现了四大家鱼：青、草、鲢、鳙。在中国古代最有特色的养鱼方式要数稻田养鱼。2005年，浙江省青田县方山乡龙现村的稻田养鱼被确定为首批4个世界农业遗产保护项目之一。观赏鱼的养殖始于唐朝宫廷，称为“盆池（溪）鱼”。金鱼出现于宋代，与佛教放生有关。苏东坡有诗：“我识南屏金鲫鱼。”杭州是宋元时期金鱼养殖的发达地方。明清时期，金鱼传到欧洲，对达尔文的学说产生了直接的影响。
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观赏植物栽培曾经被排除在中国传统农业之外，不过唐宋以后，随着经济的繁荣，牡丹、芍药、菊花、梅花等的栽培受到人们的青睐。除了出现《牡丹记》、《芍药谱》等专门的著作之外，还有像宋陈景沂的《全芳备祖》、明王象晋的《群芳谱》这样一些以观赏植物为主的著作。
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牡丹在隋唐时期开始人工栽培。宋代的牡丹名品有姚黄、魏紫。当时花卉栽培普遍地采用了嫁接技术，一支姚黄接穗价值5000钱，相当于当时一头黄牛的价格。
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除了观赏植物曾被排斥以外，中国传统农学的内容十分广泛，用贾思勰的话来说：“起自耕农，终于醯醢，资生之业，靡不毕书。”不过大多数的农书还只是将农学的内容限于土地生产的范围之内。
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古人在记载农业技术的同时，还试图用他们所掌握的理论去进行阐述，其中最常用到的便是三才和阴阳、五行理论。最典型的表述是《吕氏春秋·审时》中的“夫稼，为之者人也，生之者地也，养之者天也。”孟子曾用三才理论来解释决定战争胜负的因素，指出：“天时不如地利，地利不如人和。”强调人的作用。这种以人为本的三才思想，也正是中国传统农学的理论基础。孟子自己就将之用于农业，指出：“今夫麦，播种而耰之，其地同，树之时又同，浡然而生，至于日至之时皆熟矣。虽有不同，则地有肥硗，雨露之所养，人事之不齐也。”（《孟子·告子上》）明末清初陆世仪认为：“天时、地利、人和，不特用兵为然，凡事皆有之，即农田一事关系尤重。”此外，古人还用阴阳、五行等理论去解释作物的生长和发育等。
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四、农家和农书
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古来农家甚多，三代以前有传说中的神农、后稷，先秦时期则有陈相、许行、野老，汉魏时期则出现了赵过、董安国、氾胜之、蔡癸、杜诗、崔寔、贾思勰，还有许多不知名字的宰氏、尹都尉、赵氏、王氏等；隋唐宋元时期有王旻、陆羽、韩鄂、曾安止、陈旉、陈翥、楼、韩彦直、曾之谨，孟祺、苗好谦、畅思文、王祯、鲁明善等；明清时期则有耿荫楼、邝璠、袁黄、马一龙、屠本畯、喻仁、喻杰、徐光启、宋应星、张履祥、陈淏子、杨双山、刘应棠、吴其濬、何刚德等。这些人都因为有各自不同的背景而进入农家的行列，形成了不同的农学传统，大而别之，有私人农学传统和官方农学传统。
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农、医、天、算并称为四大学科。但与中国悠久的历史和农业大国相比，农书的数量并不太多。《四库全书》收书3503种，农书只有10种。占1/350。10种农书分别为：《齐民要术》、《陈旉农书》、《农桑辑要》、《农桑衣食撮要》、《王氏农书》、《救荒本草》、《农政全书》、《泰西水法》、《野菜博录》、《授时通考》。
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《四库全书》选书有自己的标准，这也反映了编纂者对农学的看法。他们认为，先前史志中所载之“农家条目，至为芜杂。诸家著录，大抵辗转旁牵，……触类蔓延，……终非耕织者所事。”（《四库全书总目》卷一百二《子部》十二《农家类》）在他们看来，真正属于农家的著作仅仅包括与耕、五谷、蚕桑等直接相关的内容，其他都不能算数。因此《四库全书总目》中，属于“农家类”的只有《齐民要术》、陈旉《农书》等10部195卷，存目也只有《耒耜经》、《耕织图诗》等9部，68卷，总共也不到20部。这也可以说是《四库全书》编者对于农学的界定。同时期官方编辑的《授时通考》也是以农桑为限。总体上看来，清人对于农家范围划定过于窄小。
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实际上，中国历史上农书的各类远非10余种。王毓瑚《中国农学书录》（1957年初版，1964年修订版）著录了542种，其中包括佚书200多种。1959年北京图书馆主编的《中国古农书联合目录》著录现存和已佚的农书共计643种。1975年日本学者天野元之助撰著的《中国古农书考》共计评考了现存243种农书，所附索引开列的农书和有关书籍名目约有600种。2002年张芳、王思明主编的《中国农业古籍目录》共收存目和佚目农书共2368种，其中属于明清时期的农书1876种，除去近人对农业古籍的注、释、译、校、辑等方面的著作58种，明清时期实有农书为1818种。
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在众多的农书中，比较有代表性的农书主要有：
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《吕氏春秋·上农》四篇等是先秦农书的代表，也是现存最早的几篇农学论文。它对农学理论的阐述显然要强过对实际操作的介绍。《上农》篇强调农业的重要性。《任地》篇，先提出了土壤耕作的十大问题，然后提出耕作的总原则，所谓“耕之大方：力者欲柔，柔者欲力。息者欲劳，劳者欲息。棘者欲肥，肥者欲棘。急者欲缓，缓者欲急。湿者欲燥，燥者欲湿。”重点介绍了“上田弃亩（高地将作物种于沟中），下田弃圳（低地将作物种于垄上）”的亩畎法。《辩土》具体讲述耕作栽培中所注意的问题。《审时》篇，列述禾、黍、稻、麻、菽、麦等作物在失时和得时之间正反两方面的经验和教训。指出：“夫稼，为之者人也，生之者地也，养之者天也。”是三才理论用于解释农业生产的经典论述。
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《氾胜之书》是现存西汉以前农书的代表。作者氾胜之是汉成帝时的议郎。曾教田三辅。从现在的3000余字来看，小麦栽培占据了较大的篇幅，这和汉代重视小麦推广的背景是吻合的。书中的内容包括耕田、收种、溲种、区田等。溲种是一种种子处理技术，类似于现代的种子包衣。区田是一种整地作畦技术，要点在于作区深耕，不耕旁地，以着眼于抗旱夺高产，在历史上产生了巨大的影响。书中所涉及的作物种类主要有：禾、黍、麦、稻、稗、大豆、小豆、枲、麻、瓜、瓠、芋、桑等。
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《齐民要术》为北魏高阳太守贾思勰撰，成书于533～544年间，是现存最早最完整的农业全书，也是世界上最早最有系统的农业科学名著（如图31所示）。全书的内容以北方旱地农业技术为主，此外还有大量关于农产品加工的内容。作者在自序中对该书的内容做了这样的介绍：“今采捃经传，爰及歌谣，询之老成，验之行事，起自耕农，终于醯、醢，资生之业，靡不毕书，号曰《齐民要术》。凡九十二篇，束为十卷。”前五卷讲植物栽培，第六卷述动物养殖，第七至第九卷则是关于农产品加工和贮藏等事项，第十卷介绍非中原地区出产的植物。该书被誉为是中国古代农业的百科全书。
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《山居录》，又作《山居要术》，为唐玄宗时道士太和先生王旻撰写的一部有关山区植物栽培的著作（如图3所示）。书中有关薯蓣、苡米、蒟蒻、紫苏、橘、茶的种植与栽培都是农书中的首次记载。原书已佚。现已在元人编纂的《居家必用事类全集》中发现部分佚文。
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《陈旉农书》成于1149年，是第一本反映南方水稻种植、耕牛饲养和种桑养蚕的农书（如图33所示）。书中提出了两个了不起的思想：一是土壤不分好坏，治之得宜，皆可成就；二是地力常新壮。陈旉说：“土壤气脉，其类不一，肥沃硗埆，美恶不同，治之各有宜也。……虽土壤异宜，顾治之如何耳，治之得宜，皆可成就。”又说：“或谓土敝则草木不长，气衰则生物不遂，凡田土种三五年，其力已乏。斯语殆不然也，是未深思也。若能时加新沃之土壤，以粪治之，则益精熟肥美，其力常新壮矣，抑何敝何衰之有。”陈旉的土壤学说是宋元时代对土壤肥力学说的一个重大贡献。
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