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农桑结合的农业和农牧结合的农业相较，需要更多的劳动力和耕地，这必然会导致人地关系紧张，中国传统农业发展所面临的问题也就因此而出。
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耕地不足是最为突出的问题，因为农桑在大多数情况下都是以分作的形式出现，从中国古代的情况来看，一般为100∶20，这比农牧结合需要更多的土地。农牧结合需要的土地相对小些，这从18、19世纪以前西欧广泛存在的休闲制上便可证明。耕地不足也与生产力水平有关。原始时期，养活一个人平均可能需要超过10平方公里的土地，而现在所需要的耕地面积缩小到一两亩地。世界粮农组织FAO则将人均0.8亩视为警戒线。中国在殷商时期，由于生产力水平很低，局部地区就已出现了相对耕地不足的问题。甲骨文中就有“垦牧”的记载，意思是将牧场开垦为农田。春秋战国以后，到处提倡“垦草”、“治莱”，牧地被开垦成农田，使得一些地方出现“无所刍牧牛马之地”（《战国策·魏策一》）。耕地不足也跟自然条件与人口数量有关。可供开垦的土地数量有限，人口不断增长，致使人均耕地面积下降，而中国传统的诸子均分的继承制，又使土地趋于零碎化，条块分割，面积狭小而分散，不但不便于耕作，还加剧了土地的紧张状况。唐宋时期，人地矛盾似乎达到了极限，“四海无闲田，农夫犹饿死”，“田尽而地，地尽而山，山乡细民，必求垦佃，犹胜不稼”（《王祯农书·农器图谱集之一》），一些地方已出现通过溺婴等“不举子”方式，人为控制人口的现象。
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在耕地不足的同时，中国传统农业同时还面临着地力下降问题。因为通过垦辟来扩大耕地面积总是有限的。唯一的办法就是希望能以有限的土地生产出尽可能多的产品，即提高单位面积产量，以满足日益增长的需求。但是，过度地使用土地，必然导致地力下降，土地收益的减少。早在先秦时期就有“土敝则草木不长，气衰则生物不遂”的说法，宋朝有人发现“凡田土种三五年其力已乏”。土地利用率的提高，必然带来地力下降的风险，这是客观存在的事实，也是一个非常严重的问题。有历史学家认为，商代盘庚迁殷之前，多次迁都，也是与土地撂荒有关。古罗马帝国的衰亡源于地力的衰竭。最近有报道说，古代玛雅文化神秘消失与人口的爆炸性增长、毁林开垦、发展农业所致的水源枯竭有关。
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耕地不足和地力下降之外，农业发展还面临着天灾人祸的挑战。中国被称为灾荒的国度，其特点是南涝北旱，还有蝗虫、螟害等。明末科学家徐光启就对中国自春秋至元代的蝗灾进行了较为细致的统计分析，从公元前770年至1370年的两千余年中，有蝗灾记载111次，其中书二月者二，书三月者三，书四月者十九，书五月者二十，书六月者三十一，书七月者二十，书八月者十二，书九月者一，书十二月者三，得出蝗灾“最盛于夏秋之间”的结论，而此时“与百谷长养成熟之时正相值也，故为害最广”。另外，苛征暴敛和政策失误也导致农民生产难以为继。1959～1961年所发生的大饥荒，导致大量人口的死亡，就被归咎为“三分天灾七分人祸”。
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《汉书·食货志》引战国时李悝的话，对农民的经济状况做过这样的描述：“今一夫挟五口，治田百畮，岁收畮一石半，为粟百五十石，除十一之税十五石，余百三十五石。食，人月一石半，五人终岁为粟九十石，余有四十五石。石三十，为钱千三百五十，除社闾尝新春秋之祠，用钱三百，余千五十。衣，人率用钱三百，五人终岁用千五百，不足四百五十。不幸疾病死丧之费，及上赋敛，又未与此。此农夫所以常困，有不劝耕之心，而令籴至于甚贵者也。”挣扎在贫困线上的中国农民始终在为温饱而奋斗，这种状况在数千年的时间里并没有得到多大的改善。
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但在这样艰难的条件下，中国传统农业毕竟还是坚持下来了，不仅是以少量的耕地解决了世界上最多人口的温饱问题，还使中国文明得以延续，这在世界历史上都是仅有的。这其中的奥秘在哪里？奥秘就在于精耕细作。毛泽东在1957年的一次讲话中提到：“我看中国就是靠精耕细作吃饭。……我们靠精耕细作吃饭，人多一点，还是有饭吃。”精耕细作是中国传统农业在耕地不足，地力下降，天灾人祸横行等不利因素之下，所走的一条以“粪多力勤”为主要特征，以提高单位面积产量为主攻目标的发展道路。
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土地利用集约化，力争以有限的耕地生产出尽可能多的农产品，是精耕细作的目标。就有“无田甫田，维莠骄骄”之说，意为田亩太大，照顾不过来，容易杂草泛滥，因此不要这么做。战国初年李悝提出“尽地力之教”，要求充分挖掘土地的增产潜力。汉魏以来就流传有这样的谚语“顷不比亩善”，意思是说“多恶不如少善”。而农学家更主张：“凡人家营田，须量己力，宁可少好，不可多恶。”（《齐民要术》卷首《杂说》）南宋时期的农学家陈旉也引述当时的谚语说：“多虚不如少实，广种不如狭收。”进而指出：“农之治田，不在连阡跨陌之多，唯其财力相称，则丰穰可期也审矣。”历史上的区田法、柜田法和亲田法就是集约经营思想的体现。“区田不耕旁地，庶尽地力”。柜田“筑土护田似围而小，……田制既小，坚筑高峻，外水难入，内水则车之易涸，……此救水荒之上法”。明代农学家耿荫楼所提出的亲田法原理在于控制经营规模，在有限的耕地面积上，进行人力、物力和财力的倾斜投资，以少胜多。
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在实践上，精耕细作的主要特征表现为“粪多力勤”。春秋战国时期就采取了“深耕”、“疾耰”、“易耨”、“多粪肥田”等多种措施，来维持土地的生产率，也使耕作制度由休闲制过渡到连种制，在此基础上从秦汉到明清又通过混作、间作、连作、轮作等方式，尽可能地使原来一年只能种一茬庄稼的土地，种上二茬，三茬，甚至更多茬的作物。达到“一岁数收”，甚至“二年十三收”。土地利用率高达100％，甚至200％～300％。单位面积产量成倍增长。相比之下，同时期的欧洲实行二圃制或三圃制，每年的土地利用率只有1/3～1/2。以收获量和产量之比来看，欧洲中世纪收获量只有播种量的三、四倍，而中国达到十几倍，几十倍以至上百倍。最重要的是中国传统农业在保证高产的同时，还通过广辟肥源，多粪肥田，保持地力常新壮，使农业得以稳产高产。这就是中国传统农业不仅养活了世界最多的人口，还使华夏文明得以长期延续的根本之所在。
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总结中国传统农业的经验，可以归结为以下几个方面：➊简单实用的农具装备；➋因地制宜的土地利用；➌重农贵粟的战略选择；➍丰富多彩的作物品种；➎以少胜多的集约经营；➏保持地力的多粪肥田；➐杂种五谷的生物防灾。
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在农具方面，具有翻土功能的犁是世界上最先进的传统犁之一。将开沟、播种和覆盖等环节“毕其功于一役”的耧车，更是一项了不起的发明，它不仅提高了播种效率和质量，还为后期的田间管理提供了便利，并为日后的畜力中耕和畜力施肥等农具的发明开辟了道路。犁和耧车在纪元前后的秦汉时期就已基本定型，这两种农具在18世纪传入欧洲后，对欧洲的农具和耕作技术产生了巨大的影响，成为西方农业技术革命的起点。不过中国农具在秦汉以后的两千多年里反而没有太大的改变。“此固有不能变，或不必变者在焉”（1920年《桂平县志》卷二十九《食货中》）。
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在土地利用方面，就出现了区田、围田（圩田）、梯田、架田、砂田、桑基鱼塘等多种土地利用方式。区田的要义在于作畦深耕，“不耕旁地”，这个特点使得“诸山陵、近邑高危、倾阪及丘城上，皆可为区田”，在提高单位面积产量的同时，还扩大了耕地面积。围田，即围水造田（如图46所示）。这是水乡地区扩大耕地面积的最主要的方式，“筑土作堤，环而不断，内容顷亩千百，皆为稼地。”在围田之外，再筑一道圩堤，用以扞护外水，增强围田的抵御水旱灾害的能力，这种围田又称为“圩田”。
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梯田是在山区丘陵区坡地上，筑坝平土，修成许多高低不等，形状不规则的半月形田块，上下相接，像阶梯一样，有防止水土流失的功效。
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最巧妙的要数架田。架田，又称葑田或浮田，是一种漂浮在水田上的人造农田（如图47所示）。砂田是西北干旱地区创造的一种抗旱栽培方式。用河流石子铺地三四寸，耕种时拨开砂石，种之于下，仍取砂石掩盖，作物从石缝中或石层间生长结实。旱田铺上砂石，可以起到蓄水保墒，减轻干旱，抑制蒸发，控制泛碱，提高土温，促熟增产的作用。
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桑基鱼塘是一种综合的土地利用方式，这种土地利用方式出现于明清时期的长江三角洲和珠江三角洲地区。将低洼地挖深变成水塘，挖出的泥堆放在水塘的四周为地基，基上种桑，塘中养鱼，桑叶用来喂蚕，蚕屎用以饲鱼，而鱼塘中的塘泥又取上来做桑树的肥料。通过这样的循环利用，取得了“两利俱全，十倍禾稼”的经济效益。
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在土壤肥料方面，主要是通过“多粪肥田”来维持和增进土地的生产率。战国末年吕不韦组织撰写的《吕氏春秋·任地》中明确指出，“地可使肥，又可使棘”，办法就是施肥。同一时期，“多粪肥田”就已成为“农夫众庶之事”（《荀子·富国》）。宋代的农学家陈旉更加明确地指出：“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？”在方法上除“粪治”之外，还引入了“时加新沃之土壤”，即后来所说的“客土法”。英国著名的人口学家马尔萨斯就曾提到中国的耕地“多数情况下每年可种植两季庄稼，这是由于能因地制宜，在一处土地中混入他处泥土来补其不足，采取施肥、灌溉以及其他种种谨慎而又聪明的措施”（《中国印象》）。广泛开辟肥源是保持农业稳产高产的关键。于是中国历史上各种积肥、造肥的方法也就应运而生。曾在中国居住过的德国农学家瓦格纳（W. Wagner）根据他自己亲身见闻，说：“在中国人口稠密和千百年来耕种的地带，一直到现在未呈现土地疲敝的现象，这要归功于他们的农民细心施肥这一点。丝毫没有疑义，在中国农民除了在自己的家园中极小心地收集一切废料残渣，并收买城市中的肥料，又不辞劳苦去收集使用一切发臭的资料，在一千年和一千年以前，他们的先人已经知道这些东西具有肥料的力量。”（王建新，中译本《中国农书》，商务印书馆，1936年。）
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传统农民所做的所有的努力最终都是为了多打粮食。而粮食在农民心中主要指的是谷物。中国传统农业之所以能够解决世界最多的人口的口粮问题，一个重要的法宝就在于选择了以谷物种植为主的农业道路。在同样的面积下，谷物种植比动物饲养能够养活更多的人口。有数据表明，“每100英亩的土地，若种马铃薯可以供给420个人的食用，若种草饲牛便只能供给15人”。中国人似乎很早就认识到了这一点，所以“百亩之地”首先是用来种谷，只有“五亩之宅”，用来发展其他的种植和养殖，也仅是为了使“五十者可以衣帛”，“七十者可以食肉”，占的比例是很小的。中国历史上的重农往往是与贵粟联系在一起，贵粟就是“以粟为贵”，“以粮为纲”。
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虽然每个民族都有其主粮作物，但在中国人们似乎没有把自己所有的希望寄托在一两种作物之上。由于不同的作物对于自然条件的适应性不同，粟耐旱、黍耐寒、菽耐瘠、稻耐水。而自然条件又处于不断的变化之中，因此，传统农业在谷物种植的过程中，实行“杂种”（又称“参植”），尽量使种植的作物种类多样化，以防止单打一所致的农业灾害。《汉书·食货志》：“种谷必杂五种，以备灾害。”《晋书·地理志》也有同样的记载。本着“参植以防水旱”的古训，《宋史·食货志》记载，北宋初年曾诏令南方稻作区的官吏，劝导民众增种粟、麦、黍、豆等旱地作物，北方旱作区的民众就水广种粳稻。
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“杂种”“参植”不仅是指不同作物间的种植，也包括同一种作物不同品种的搭配种植。《齐民要术·种谷第三》提出“凡田欲早晚相杂”，“防岁道有所宜”。不同的品种的生育期和性状等都是不同的，其所适应的环境也千差万别。中国传统农业很早就注意到选用不同特性的品种，以适应不同自然条件下的种植需求。《齐民要术·种谷第三》所载的粟品种中就有：耐旱、免虫的14种；耐风、免雀暴的24种；耐水的14种。水稻品种上这种情况就更为普遍。有的稻种特别耐旱，有的特别耐涝，有的特别耐寒，有的耐盐碱，有的耐肥，有的耐瘠，有的耐肥耐水而抗倒，还有的对虫害、兽害有极强的抵抗力。
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不同作物及品种杂种参植的结果导致了多种形式的混作、轮作、间作和套种的出现。如，豆谷轮作、稻麦复种之类，这自然是应对灾害之举，但也因此而形成良好的相互为用的生态群落。《陈旉农书》卷下《种桑之法第一》在提到桑苎混作的好处时说：“若桑圃近家，卽可作墙篱，仍更疏植桑，令畦垄差阔，其下遍栽苎。因粪苎，卽桑亦获肥益矣，是两得之也。桑根植深，苎根植浅，并不相妨，而利倍差。”研究表明豆科作物和禾本科作物的间作可以使豆科作物的固氮效率提高近10倍，禾本科根系分泌的麦根酸等植物铁载体可以增加豆科作物对缺铁土壤的适应性，豆科作物的酸性分泌物还可以改善禾本科作物对缺磷土壤的适应性。利用水稻不同品种间种的传统经验加以改进就可以使稻瘟病感病的水稻品种发病率下降达90％左右，这与营养、小气候、生物多样性都有关系。在云南还发现高原农民在麦地里也有不同品系混种以减少病虫害的经验。
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合理的种植制度，各种作物与作物之间的合理搭配，相互利用，特别是豆科作物的引入，是“多粪肥田”之外，中国传统农业取得成功的又一保证。日本学者熊代幸雄说过：“中国农法的特征是在施肥的基础上，形成了连续种植谷物的农业技术体系。它不仅提高了土地利用率，也为开展多熟种植创造了前提。由于用人力中耕而使耕耘趋向于集约化。追肥也随着推行到谷物的种植上，此外还因采用间、混作和移栽，就使土地利用达到了相当高度，从而能最大限度地有效利用空间”。通过精耕细作并使耕地尽量扩大，进而就在这基础上形成的集约农法，“是在相当恶劣的栽培条件下，竭尽人力所能来最大限度地维持人口及生活要求发展起来的。”（熊代幸雄编：《中国农法的展开》，アジア经济研究会，1976年，参看董恺忱摘译其第一章《论旱地农法中精耕细作的基础》，《中国农史》1981年1期）。美国的农史学家格拉斯（N. S. B. Gras）在《欧美农业史》（A history of agriculture in Europe and America, 1925）写道：“中国给农业历史学家一种极有意思的情况……他把两种以上的作物同时种在一起；他把田地结结实实地种满，使其农场像鱼鳞一般……那是聪明的耕种制度，使这个国家不致枯竭。”
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十一、城市与农业