明代农学和农业技术前期农业生产有迅速的恢复和发展据《明史·食货志》记述： “洪、永、熙、宣之际（1368 — 1435），百姓充实，府藏衍溢盖是时劭农务垦辟，土无莱芜，人敦本业” 中期以后，商品经济的兴旺发达， 影响到农业生产中的作物栽培比重， 特别是经济作物的栽培面积 显著增加，有的地区甚至出现某些经济作物集中经营的趋势如江南松江， “官、民、军灶垦田几二百万亩，大半种棉，当不止百万亩”①泉州一带则“园有荔枝、龙眼之利，焙而干之行天下附山之民，垦辟硗确，植蔗煮糖，黑白之糖行天下”②社会经济发展的新趋势，促使农业科学技术也有了相应的进展① 徐光启：《农政全书》卷三五《蚕桑广类·木棉》 ② 何乔远：《闽书·风俗》 第一节农具和农田水利明代， 农业生产工具的类型和作用， 基本上已经达到中国封建社会的经济条件和技术条件所能达到的高度 新出现或有所改进的农业生产工具， 最值得一提的是耕翻农具人力 “代耕架”的应用它大致创始于唐代，到明代有较大的发展成化二十一年（ 1485）李衍总督陕西， 遇连年旱灾， 耕牛严重缺乏， 农业生产进行困难， 于是他“取牛耕之耒耜， 反观索玩， 量为增损，易其机发” ，制成五种“木牛” ，分别称为“坐犁” 、“推犁”、“抬犁”、“抗活”和“肩犁”。
这些耕具适应山丘、水田和平地等不同耕作条件，使用人力二至三人，每日可耕地三、四亩使用后的反映是“此具，其工省，其机巧，用力且均，易于举止”①继后， 嘉靖二十三年（ 1544 ）欧阳必进在郧阳府（今湖北郧县一带）也组织能工巧匠“仿唐王方翼遗制，造人耕之法，施关键，使人推之，省力而功倍，百姓赖焉”②可惜两者的书、图和耕法都没有流传下来 天启年间 （ 1621— 1627），王徵又做了 “代耕架”，并撰有 《代耕图说》及附图从《代耕图说》上看， “代耕架”是在田地两头分别设立的人字形木架，架上各装一辘轳，在辘轳中段缠以绳索，索中间结一小铁环，环与犁上曳钩，连脱自如辘轳两头安装十字交叉的橛木，手扳橛木，犁自行动三人合作，田地两头耕架各一人，交替相挽，一人扶犁， 则使一来一往 屈大均说：“木牛者， 代耕之器也” ，且是“耕具之最善者”① “木牛”和“代耕架”都是利用杠杆原理，从现代机械角度看，它们虽有些简单笨拙，但在耕地机械上毕竟是一大进步 代耕架暂可解决耕畜缺乏的问题， 然而，使用时人的体力消耗较大， 且易损坏， 用途单一，制造费用较高，效率不很理想，因此在小农经济条件下不可能大规模推广使用 此外，如灌溉农具拨车和风力水车，稻谷脱粒农具稻床等， 也是这一时期新出现的或在以前基础上加以改进的农用机具。
① 顺治《延庆州志·艺文志》 ；李衍：《木牛图序》② 同治《郧阳府志》 ① 屈大均：《广东新语》明代的农田水利工程以民间修建和小型为主 比较重要的技术成就是海塘修筑技术逐渐 完善，如浙江海塘的海盐、 平湖段， 到明末已基本上改为石塘 塘面不同于宋代的斜直方式， 而采用了阶梯形 海宁地段不仅有强潮侵袭冲击， 且土质为粉砂土， 塘基的修筑和塘坝的保护都较困难明代， 部分塘段已修筑成石塘， 但还有部分塘段仍沿用石囤木柜修筑嘉靖时 的黄光昇， 是中国古代杰出的海塘工程专家 他不仅主持修筑了设计合理、 坚厚稳固的鱼鳞塘，而且在海塘工程理论上也很有建树到清康熙、乾隆年间， “鱼鳞塘”发展成结构更加 完善的塘工型式，如在每块大石料的上下左右都凿有槽榫，互相嵌合， 彼此牵制， 条石间用糯米汁石灰浆灌砌， 并在合缝处用油灰抿实， 再用铁锔、 铁锭嵌扣起来，使之更加坚固不易冲坏，从而使沿海农田有了更为可靠的保障 明清两代还出现了不少专门探讨海塘问题的论著，如黄光昇《筑塘说》 、仇俊卿《海塘录》和清初陈訏的《宁盐二邑修塘议》①等它们从取材、土墉叠砌、程式、验土、层叠、打桩、坡陀等方面总结了海塘的修筑经验。
9 / 9'.徐光启《农政全书》中的《旱田用水疏》 ，从水位、流速、流量以及蓄水、引水和取水的方式、方法等方面来考虑各种水源的利用，基本符合近代水利学的原理具体为： （ 1）用水之源， 即对山泉和地下喷泉的利用； （ 2）用水之流， 即对江、 河、塘浦等水流的利用； （ 3） 用水之潴，即对湖、荡、沼、泽等积水的利用； （ 4）用水之委，即是海滨地区江、河出口处以及海中岛屿、 沙洲水源或水流的利用； （ 5）作源作潴以用水，也就是依靠人力开凿水井或修筑池塘、水库以蓄积泉水或雨水、雪水，加以利用明末天主教耶稣会士还带进了一些西方水利科学知识 万历四十年 （ 1612）徐光启与意大利人熊三拔合译《泰西水法》 全书共六卷， 《农政全书》引用了前四卷：卷一讲龙尾车， 这是用于江、 河的螺旋提水器； 卷二讲玉衡车和恒升车， 即提井水上升的唧筒； 卷三讲水库； 卷四水法附余，介绍寻泉凿井的方法① 乾隆《海盐县续图经》 第二节对耕作技术的认识和提高随着精耕细作传统技术的发展， 明代人们对于人和自然的关系， 已明确认识到 “人力足以胜天”；并具体化为“合天时、地脉、物性之宜，而无所差失，则事半而功倍矣”①。
从汉《氾胜之书》讲耕作以来，都以“时宜” 、“地宜”为基本依据，虽阐述这些原则时也常和作物联系，但明确提出“物宜”也作为耕作基本原则的，则自《农说》开始这是一 大发展关于合“天时” ，《农说》指出，整地要根据一定的土温和土壤湿度进行，如“冬耕宜早，春耕宜迟” ；播种和收获则要“发其生者，与其晚也，宁早；收其成者，与其早也，宁晚”合“地脉”，主要表现在土壤耕作上， 《农说》 明确指出：“农家栽禾启土， 九寸为深，三寸为浅”；耕地深浅应随原隰土质的不同而有所区别，但一般应以深耕为佳对耕地要求耕透耕熟， 力求平整，为的是消灭两犁犁底之间所形成的隔条，以利于根群发展， 避免造成“缩科”生长停滞的毛病关于“物性”的理解范围比前两者还广，如把种子和幼苗看作母子关系，“祖气不足，母胎有亏”②，说明对选种留种有了更深刻的认识又如除草原则， 在以前 “锄早锄小锄了” 的基础上， 进一步认识到在杂草未出土以前就应予以消灭，可达到“用力少而成功多” ③的效果， 还认识到不同品种对环境适应能力不同， 选用对自然灾害抵抗力强的作物品种， 在生产上具有巨大意义 《农政全书· 树艺》 提到：“下田种稗， 遇水涝， 不灭顶不坏，灭顶不逾时不坏” ；该书还指出： “若将吉贝地种薯，十之一二，虽风潮不损，此种扑地成蔓，风无所施其威也” ；“至于蝗蝻为害，草木无遗 ..惟有薯根在地，荐食不及，纵令茎叶皆尽，尚能发生，不妨收入” 。
明代继承并发展了元代的反对“风土不宜”论徐光启在《农政全书》中列举了一些外来作物引进我国以及南方作物移栽北方的成功事实来驳斥 “风土” 不宜， 指出：“古来蔬菜， 如颇陵（菠菜） 、安石榴、海棠、蒜之属，自外国来者多矣今姜、荸荠之属，移栽北方，其种特盛， 亦向时所谓土地不宜者也” ；“元人称关、 陕而外， 诸郡土地不宜吉贝， 识者非之，今之艺吉贝者，所在而是焉” 由此进而指出： “凡地所无，皆是昔无此种，或有之而偶绝，果若尽力种艺，殆无不可宜者 ”徐光启不仅从理论上来认识“风土”问题，而且还探索了“风土驯化” 的方法， 说明除精细地采用栽培技术外， 还可用选择的方法来提高作物的适应能力为了打破作物栽培的风土界限，徐光启多方进行试验， “购得诸种，即手自树艺，试有成效，乃广播之”①① 马一龙：《农说》② 马一龙：《农说》③ 马一龙：《农说》① 《农政全书》卷二九《树艺》 第三节施肥和改良土壤技术的发展明代已把积肥列为农家的头等大事，并认为一切残渣废物都是好肥料如《月令广义》指出： “田家首务，在于积粪积粪之方不一，自人粪、六畜粪及尘埃粪、杂物浸渍臭泥及各草木叶皆是粪也 ”广泛使用无机肥料是明代的一大特点， 《月令广义》提到：“种茄子时，初见根处，掏硫磺一钱，以泥培之，结子多而倍大” 。
山阴会稽有田， 灌盐卤或壅盐草灰，不然不茂” 开始把硫磺、砒、黑矾、卤水等用作肥料绿肥和农产品加工的副产品也是当时的主要肥料，其中有棉籽饼、脂麻饼、豆饼、桕饼、麻饼、楂饼，还有酒糟、糖渣、豆渣、果子油渣、青靛渣、小麻油渣等制造堆肥的方法多种多样，如袁黄《宝坻劝农书》 记载：“有踏粪法、 有窖粪法、 有蒸粪法、 有酿粪法、 有煨粪法、 有煮粪法 ..” 明代继宋、 元之后在施肥方面已具有较系统的经验和理解 首先， 认识到肥料是决定作物产量的重要因素，从而概括出了“惜粪如惜金” ，“粪田胜如买田”的农谚第二， 《农政全书》 指出举凡落叶腐草、沟泥和豆苗绿肥等皆能做肥料，改良土质， 并有利于作物根系的生长， 从而加强作物抗风兼耐水、旱的能力 并特别强调施用生泥对于冷浆田的好处 这是明人的又一宝贵见解第三，袁黄《宝坻劝农书》指出，对不同土壤要用不同肥料来加以改良，如用灰和浮沙改良紧土，用河泥改良缓土，用焚草和石灰改良寒土等等第四， 《宝坻劝农书》还指出，基肥能改良土壤，追肥有滋苗的作用，说： “化土则用粪于先，而瘠者以 肥；滋苗则用粪于后，徒使苗枝畅茂而实不繁 ”第五，认识到施肥量“多寡量田肥瘠”①； 施肥还必须与深耕相结合，以避免肥料集中于土表而遭致流失或引起作物徒长②。
除施肥改土的方法外， 还有通过耕作来改良土壤 在明代值得注意的， 一是盐碱地的改良和利用 在我国历史上早就不乏化斥卤为良田的事例， 但到明代以后，生齿日繁，农民千 方百计地找地种， 盐碱地改良利用的意义就不同于过去了 如位于海河流域的曲周县农民为 了求生，总结了多年探索的经验，采取了一些办法来改良和利用盐碱地： （ 1）赶盐，在有水利条件的地方， 用水冲刷， 把盐赶走；（ 2）压盐， 在田里打围埝， 蓄存雨水， 用来压盐下沉；（3） 躲盐，通过耕作，切断土壤毛细管作用，减少蒸发，并施用有机肥来改善土壤结构， 设法尽可能避开盐碱之害①； （ 4）挑沟筑岸，用造田来改良利用滨海盐碱地②还有就是分布在以今兰州为中心的陇中地区的石砂田， 也源于明代 它是一种独特的改良利用土地的创造砂田建设，是先将土地深耕，施足底肥，耙平，墩实，然后在土面上铺上粗砂石和卵石或片石的混合体每铺一次可有效利用三十年左右以后再重新起砂、铺砂，实行更新因 砂石覆盖具有增温、 保墒、保土、压碱的综合性能③，所以砂田产量超过一般田地百分之十至五十① 《农政全书》卷三五《蚕桑广类·木棉》 ② 王象晋：《群芳谱》① 同治《曲周县志》 。
② 袁黄：《宝坻劝农书》 ③ 李凤岐、张波： 《陇中砂田之探讨》 ，《中国农史》 1982 年 1 期第四节新作物的引种和良种选育明代中后期从海外引进了番薯、 玉米、马铃薯三种粮食作物和花生、 烟草两种经济作物经过多年的传播，这些都逐渐成为我国广泛栽培的重要作物1. 番薯异名很多，以番薯和山芋两名比较普遍 《闽小记》记载，番薯“万历中闽人得之外国， ..初种于漳郡，渐及泉州，渐及莆” 据《金薯传习录》记载，福建长乐商人陈振龙于万历二十一年（ 1593）从菲律宾带回薯蔓，在家乡试种， 次年由福建巡按金学曾加以推广据《东莞县志》和《电白县志》记载，大致在此同时，广东也从越南引进种薯番薯引进一二十年后就已在闽、 粤部分地区普遍栽培， 并在救荒中起了一定作用 徐光启是最早把番薯从岭南引种到长江流域来种植的人，并著有《甘薯疏》 黄河流域大约是在十八世纪前期从福建和长江流域引种的2. 玉米最早提到玉米的是田艺蘅的《留青日札》 （ 1573），说。