中国古代农学的成就( 三 )


4、海塘工程
自汉、唐起 , 江、浙、福建沿海人民为防御潮水灾害而开始修建江海堤防 。海塘在中国东南沿海地区的经济开发过程中占有相当重要地位 。海塘从局部到连成一线 , 从土塘演变为石塘 , 建筑技术水平不断提高 。五代吴越国钱镠在位时 , 曾在杭州候潮门和通江门外筑塘防潮 , 所用“石囤木桩法”以木栅为格 , 格内填进砖石 , 经涨沙充淤后 , 就成为远比土塘坚固的土石塘 。可以说这是从土塘到石塘的过渡 。北宋时 , 石塘技术上的一次改革就是采用了“坡坨法” , 即海塘为斜坡石级式 , 塘身稳定性优于壁立式海塘 , 坡阶又起消力作用 。明、清时 , 海塘工程更受重视 , 投入的人力、物力之多以及技术上的进步都超过其他历史时期 。
5、井灌
这是利用地下水的一种工程型式 。中国井的起源很早 。据考古资料 , 距今四千多年前的龙山文化遗址中就发掘出了井 。北方许多地方地表水不足 , 故重视发展井灌 。战国以来 , 北方井灌相当流行 , 历代政府也提倡凿井 。明、清时 , 在今陕西关中 , 山西汾水下游 , 河北、河南平原地区形成了井灌区 。方承观《棉花图》中说:“植棉必凿井 , 一井可溉田四十亩 。”坎儿井 , 是新疆地区利用天山、阿尔泰山、昆仑山上积雪融化的雪水经过山麓渗漏入砾石层的伏流或潜水而灌溉的一种独特形式 。坎儿井在西汉时就有了 。人们根据当地雨量稀少 , 气候炎热 , 风沙大的特点 , 在地下水流相通的地带开凿成列的竖井 , 其下有横渠(暗渠) , 然后通过明渠(灌溉渠道)把水送到农田里 。这样水行地下 , 可减少蒸发 。清代 , 林则徐曾在吐鲁番一带大力推广 , 对炎热干旱的吐鲁番农业发展起了很大作用 。
三、农业生产工具
农业生产工具自春秋战国以来称之为“田器”、“农器”和“农具” 。制造农具的原料 , 最早是石、骨、蚌、角等 。商、周时代出现了青铜农具 , 种类有锛、臿、斧、斨、镈、铲、耨、镰、犁形器等 。这是中国农具史上的一个重大进步 。中国铁的冶铸技术发明至迟始于春秋 。春秋战国之际 , 冶铁技术先后出现了生铁冶铸、炼钢和生铁柔化三项技术 , 使铁器成为更富有广阔前途的锐利工具 , 加快了铁农具代替木、石、青铜制农具的历史进程 。铁农具的使用是农业生产上的一个转折点 , 它能清除大片森林 , 使之变为耕地、牧场 , 也使大面积的田野耕作成为可能;甚至使农业生产关系、土地耕作制度和作物栽培技术等也发生一系列的变化 。中国古代的农具按功用可分为下列几类:
1、高效的取水设备和机具
引水灌溉 , 最重要的是设法把低处的水引向高处 。在这方面 , 中国古代有过不少灵巧的发明 。人们熟悉的水车 , 也叫“翻车”、“龙骨车”、“水蜈蚣” 。它出现于东汉、三国之际 , 最初只用来浇灌园地 , 后来被水田区的农民广泛采用 , 将近二千年来 , 在生产上一直起着较大的作用 。筒车 , 今天在许多地方还可见到 , 大约有千年以上历史 。这是把一个大的转轮 , 周围系上许多竹筒或木筒 , 安置在水边 , 转轮一部分没在水中 , 水流激动转轮 , 轮上的筒就川流不息地依次汲水注到岸上的田地里 。元代王桢《农书》里记载的水转翻车、牛转翻车、驴转翻车、高转筒车 , 构造比较复杂 , 效率比较高 , 都是从翻车和筒车变化出来的 。高转筒车可以把水引到十丈以上高的地方 。为了把水引向远处 , 则有连筒和架槽的发明 。连筒是把粗大的竹竿去掉里面的节 , 一根根连接起来 , 下面随地势高下 , 用木石架起 , 可以跨越涧谷 , 把水引到很远的地方 。架槽的设计基本上同连筒一样 , 只是用以引水的是木槽而已 。这类器具 , 正如王桢所说:“大可下润于千顷 , 高可飞流于百尺 , 架之则远达 , 穴之则潜通 , 世间无不救之四 , 地上有可兴之雨 。”反映出中国古代这方面的创造发明之巧妙 , 高效而又实用 。