農業生產工具自春秋戰國以來稱之為「田器」、「農器」和「農具」。製造農具的原料,最早是石、骨、蚌、角等。商、周時代出現了青銅農具,種類有錛、臿、斧、斨、鎛、鏟、耨、鐮、犁形器等。這是中國農具史上的一個重大進步。中國鐵的冶鑄技術發明至遲始於春秋。春秋戰國之際,冶鐵技術先後出現了生鐵冶鑄、煉鋼和生鐵柔化三項技術,使鐵器成為更富有廣闊前途的銳利工具,加快了鐵農具代替木、石、青銅製農具的歷史程式。鐵農具的使用是農業生產上的一個轉折點,它能清除大片森林,使之變為耕地、牧場,也使大面積的田野耕作成為可能;甚至使農業生產關係、土地耕作制度和作物栽培技術等也發生一系列的變化。中國古代的農具按功用可分為下列幾類:
1、高效的取水裝置和機具
引水灌溉,最重要的是設法把低處的水引向高處。在這方面,中國古代有過不少靈巧的發明。人們熟悉的水車,也叫「翻車」、「龍骨車」、「水蜈蚣」。它出現於東漢、三國之際,最初只用來澆灌園地,後來被水田區的農民廣泛採用,將近二千年來,在生產上一直起著較大的作用。筒車,今天在許多地方還可見到,大約有千年以上歷史。這是把一個大的轉輪,周圍繫上許多竹筒或木筒,安置在水邊,轉輪一部分沒在水中,水流激動轉輪,輪上的筒就川流不息地依次汲水注到岸上的田地裡。元代王楨《農書》裡記載的水轉翻車、牛轉翻車、驢轉翻車、高轉筒車,構造比較複雜,效率比較高,都是從翻車和筒車變化出來的。高轉筒車可以把水引到十丈以上高的地方。為了把水引向遠處,則有連筒和架槽的發明。連筒是把粗大的竹竿去掉裡面的節,一根根連線起來,下面隨地勢高下,用木石架起,可以跨越澗谷,把水引到很遠的地方。架槽的設計基本上同連筒一樣,只是用以引水的是木槽而已。這類器具,正如王楨所說:「大可下潤於千頃,高可飛流於百尺,架之則遠達,穴之則潛通,世間無不救之四,地上有可興之雨。」反映出中國古代這方面的創造發明之巧妙,高效而又實用。
2、耕翻平整土地的農具
耒耜是犁普遍使用前的主要耕具。它類似現代還使用的鐵鏟、鐵鍬,也有叫臿的。使用耕畜牽引的耕犁,中國從春秋戰國才開始逐漸在一些地區普及使用。甘肅磨咀子出土的西漢末年的木牛犁模型說明漢代耕犁已基本定型。漢武帝時趙過推廣「二牛三人耕」的耦犁,有犁轅、犁梢(犁柄)、犁底(犁床)、犁衡、犁箭等部件。犁壁(又叫犁鏡或犁碗)在漢代已廣泛使用。漢代的犁是直轅長轅犁,耕地時回頭轉彎不夠靈活,起土費力,效率不很高。經過不斷改進,到唐代創制了新的曲轅犁,又叫作「江東犁」。當時陸龜蒙《耒耜經》中詳細記述了它的部件、尺寸和作用。這種犁由鐵製的犁鑱、犁壁和木製的犁底、壓鑱、策、犁箭、犁轅、犁梢、犁評、犁建、
犁盤等十一個部件組成。整個耕犁相當完備、先進,是中國耕犁發展到比較成熟階段的典型。中國犁又被稱作框形犁,是因為犁體由床、柱、柄、轅等部分構成,呈框形的原故。比起地中海勾轅犁、日耳曼方形犁、俄羅斯對犁、印度犁、馬來犁等,它的優點是操作時犁身可以擺動,富有機動性,便於調整耕深、耕幅,且輕巧柔便,利於迴轉周旋,適於在小面積地塊上耕作。另外,使用曲面犁壁,不僅可以更好地碎土,還可起垡作壟,進行條播,利於田間操作和管理。宋代發明了踏犁和犁刀,明代又發明了幾種人力犁,但都應用範圍不廣。除犁以外的翻土工具還有钁和鐵搭等。農田耕翻後,須經過碎土和平整。平整的農具最早有耰(椎),以後有撻、勞(耱)、耙、碌碡等。甘肅嘉峪關市發現的魏晉墓室壁畫中有耙和耱的形象。廣東連縣西晉墓中出土的陶水田犁耙模型,犁和耙都用牛牽引。水田操作使用的耖,魏晉時南方也已較普遍地使用了。
3、播種農具
最重要的創造發明是耬車,為漢武帝時搜粟都尉趙過大力推廣的新農具之一。據東漢崔寔《政論》說:「其法三犁共一牛,一人將之,下種挽耬,皆取備焉。日種一頃,至今三輔猶賴其利。」「三犁」即三個耬腳。山西平陸棗園西漢晚期墓室壁畫上有一人在挽耬下種,其耬車正是三腳耬。用耬車播種,一牛牽引耬,一人扶耬,種子盛在耬鬥中,耬鬥與空心的耬腳相通,且行且搖,種乃自下。它能同時完成開溝、下種、復土三道工序。一次播種三行,行距一致,下種均勻,大大提高了播種效率和質量。
4、中耕除草農具
一類是錢、鏟和銚,構造大同小異,實質是同一種農具。古代文獻往往用來相互註釋,《說文解字》十四:「錢,銚也,古農器。」這類農具需運用手腕力量貼地平鏟以除草鬆土,也可用來翻土。另一類是耨、鎛和鋤,就構造說也大同小異,都是向後用力以間苗、除草和鬆土的農具,比錢、鏟、銚要進步些,至今仍被大量使用著。春秋戰國時已有了鐵鋤;漢代以後的鐵鋤和近代使用的基本上沒有什麼差異。耘是水田用的除草、鬆土農具。王禎《農書·農器圖譜·錢鎛門》中有耘圖。宋、元之際的《種蒔直說》中第一次記載了耬鋤。這是一種用畜力牽引的中耕除草和培土農具。
5、收穫農具
新石器時代已有石制或蚌殼制的割取穀物穗子及藁稈的銍與鐮。金屬出現後,則有青銅和鐵製的銍和鐮。幾千年來,銍和鐮的形制基本上沒有多大變化。宋以前,還出現了撥鐮、艾、翳鐮、推鐮、鉤鐮等收穫農具。王楨《農書·農器圖譜》中記載的由麥釤、麥綽等組成的芟麥器,是一種比較先進的收穫小麥的農具。穀物收割脫粒後,利用比重和風力把秕殼與籽粒分開的辦法很早就使用了。從《詩經》中可以找到證明:「維南有箕(箕斗,星名,二十八宿之一),不可以簸揚。」1973年河南濟源縣泗澗溝漢墓出土的陶風車模型,說明至遲西漢晚期已經發明瞭清理籽粒,分出糠秕的有效工具。風車把葉片轉動生風和籽粒重則沉、糠秕輕則颺的經驗巧妙地結合在同一機械中,確是一種新穎的創造。
四、選種育種成就
1、農作物的育種成就
中國為世界栽培植物重要起源地之一。起源於中國的農作物有粟、稷(黍子)、水稻、蕎麥;豆類有大豆、毛黃豆;蔬菜有白菜、蘿蔔;果樹有桃、杏、李、梨、柑桔、荔枝等。
當遠古人們把野生植物加以馴化栽培時,需有所選擇,這就是農作物出現的開始。所以選種的歷史和農業發生的歷史同樣悠久。中國的農作物種類很多,品種更多,現今水稻品種有四萬多個,粟有一萬五千多個。這都是經過無數世代的農民廣泛採用存優汰劣的留種和選種技術創造出來的。
2、家畜家禽的育種成就
中國各地的優良家畜家禽種類之多,品種資源之豐富,過去以及今天都受到世界其他國家的重視。馬、牛、羊、雞、犬、豕「六畜」,中國在五千多年前就已全部飼養了。中國是最早飼養豬、雞、鴨、馬的國家之一,也是最早用雜交方法培育騾的國家。
3、蠶桑方面的貢獻
中國是世界上養蠶、種桑、繅絲最早的國家。當二千多年前中國絲綢傳入歐洲時,歐洲人對那美麗、輕盈的絲綢是如何織造的,竟一無所知。