三、传统农业的形成期北方旱作农业形成发展时期
（战国秦汉魏西晋：公元前475年—公元317年）春秋战国时期，特别是战国时期，是奴隶社会向封建社会转变时期，也是由粗放农业向精细农业发展时期。主要体现在冶铁业的产生和发展、牛耕的出现，对农业生产的进步起了巨大的推动作用。西晋之前我国的政治、经济中心一直在北方地区，先进的农耕技术和农学思想也出现在北方，促进了北方精耕细作旱作技术的形成与发展。
（一）北方旱作农业形成期的作物栽培发展
1.秦汉时期域外作物引进及作物品种多样性发展
汉代是我国国外作物引进的第一个高峰。这一时期，由于社会稳定，经济有较大发展，对外交流增多，除了本土驯化的作物以外，使得许多域外作物得到交流和引进。例如，公元前138年，张骞先后两次出使西域，开辟了西汉王朝同西域的往来通道著名的“丝绸之路”，出现了珍稀物种或农牧业物产的互通有无，形成了“殊方异物，四面而至”的局面。
根据《史记》、《汉书》及后世的方志本草类文献记载，从西域诸地传入的作物主要有：苜蓿、葡萄、石榴、胡麻（芝麻和亚麻）、大蒜、葱、胡桃（核桃）、胡豆（蚕豆、豌豆等）、胡荽（芜荽）、莴苣【2】、金桃（猕猴桃）、胡瓜（黄瓜）、蓖麻、胡椒等。另外一种重要的作物高粱（非洲高粱）也是大约四世纪前后从非洲经印度传入我国的。
秦汉时期引进作物主要是果树、蔬菜类，虽然对我国传统粮食作物的种植结构并无多大影响，但是丰富了当时的作物品种和种类，对改变我国的饮食结构，提高生活质量和健康水平产生了积极的影响。
西汉时期的《汜胜之书》中提到的主要作物有禾、黍、麦、稻、稗、大豆、小豆、臬、麻、瓜、瓠、芋、桑等13种，可以基本反映出当时作物种类概貌。
2.主要栽培作物种类的地位变化
春秋战国时代，黄河中下游地区的大田作物，和夏、商、西周时代一样，粮食作物占绝对支配地位，除粮食作物外，只有纤维作物见于大田栽培。但粮食作物的种类，虽然基本如故，但其构成及位序则发生了颇大的变化。变化特点是：菽（大豆）的地位迅速上升，至春秋末年和战国时代，菽已经和粟并列为主要粮食作物。这在中国农业发展史上是一“空前绝后”的现象。
大豆这时上升为主粮，是由多种因素所促成的。从大豆本身看，它比较耐旱，具有一定的救荒作用，西汉时期的《汜胜之书》说：“大豆保岁易为，宜古之所以备凶年也。”而且它营养丰富，既能当粮食又能作蔬菜。《战国策·韩策》：“韩地……五谷所生，非麦而豆，民之所食，大抵豆饭藿羹。”藿，就是豆叶。这些大概是大豆在当时迅速发展的重要原因。
从耕作制度的发展看，春秋战国正是从休闲制向连种制转变时期，面临着在新的土地利用方式下，如何保养地力的问题。大豆的根瘤有肥地作用，它与禾谷类轮作，有利于在连种条件下用地与养地相结合。人们在实践中获得了这种经验，这是大豆在当时迅速发展的又一原因。
大豆在中原地区的迅速发展，还与其另一新品种“戎菽”的传人有关。《逸周书·王会解》记载“山戎”曾向周成王贡献特产“戎菽”。“山戎”是与东胡族有密切关系的少数民族，春秋时居燕国之北。《管子·戒》：“（齐桓公）北伐山戎，出冬葱与戎菽，布之天下。”这大概是产于山戎地区的一个新品种，因其品质较优，适应性较强，得中原人民珍爱，又符合了当时从休闲制向连种制过渡的需要，从而得到迅速的推广。
（二）北方旱作制形成期的耕作栽培特点
北方旱作农业的基本特征是：金属农具和木制农具代替了原始的石器农具，铁犁、铁锄、铁耙、耧车、风车、水车、石磨等得到广泛使用；畜力成为生产的主要动力，极大提高了劳动生产率；一整套农业技术措施逐步形成，如选育良种、积肥施肥、兴修水利、防治病虫害、改良土壤、改革农具、利用水力能源、实行轮作制等。
1.铁农具的出现是传统农业精耕细作技术的前提
耕作制度在春秋战国时期发生了很大变化，从西周时期的休闲制度逐步向连种制过渡，大抵春秋时期尚是休闲制与连种制并存，到了战国时期连种制已经占主导地位了，《汜胜之书》记载到汉代北方地区已经出现“禾一麦一豆”两年三熟制。这与铁农具的发明推广使用是分不开的。
铁农具为后来的畜力牛耕及精耕细作技术的提高提供了技术保障。秦汉时期我国冶铁技术在战国基础上获得巨大发展，铁农具进一步普及。汉代《盐铁论·水旱篇》记载：“农，天下之大业也。铁器，民之大用也。”《盐铁论·农耕篇》记载：“铁器者，农夫之生死也”。可见，农业生产与铁制农具已经密不可分。西汉中期，搜粟都尉赵过推行耦犁，是中国牛耕史上划时代的大事。同时还发明了畜力牵引的播种农具“耧车”等重要农业生产工具。
2.栽培选种技术的发展推进了农业生产
北魏时期的《齐民要术》在栽培植物方面，叙述的重点放在了农田主要禾谷类作物上。在这个环节中，要注意的问题很多，既要考虑作物自身的因素，也要顾及“天时”与“地利”的影响。从广义上讲，播种包涵从选种、育苗、栽种直至后期预防等一系列作业环节。如果没有好的种子，再肥沃的土地也孕育不出丰美的果实。播种的密度不合理，只能浪费土地资源和肥力，或导致作物争肥，良莠不齐，从整体上降低生产质量。所以选种是首要的、关键的任务。在选留作物良种方面，《齐民要术》记载了97个谷物的品种，其中黍12个，粱4个，秫6个，小麦8个，水稻36个（包括糯稻11个）。在这97个谷物的品种中，除了11个是从前人的书籍记载中收录的，其他的86个是贾思勰自己搜集补充进去的。
贾思勰很注重作物品种的特性研究，在《齐民要术》中对不同品种的成熟期、植株高度、产量、质量、抗逆性等特性进行了细致的分析比较。
3.北方旱地精耕细作技术的形成
秦汉至魏晋（公元前221年—公元317年）是中国北方地区旱地农业技术逐步发展成熟时期。人们已经非常重视土壤墒情，汉代《汜胜之书》在总结战国时期的《吕氏春秋》中《尚农》、《任地》、《辨土》、《审时》四篇关于农业“三才”理论、农业技术思想的基础上，提出了：适时耕作以蓄墒，耕后摩平以保墒，加强镇压以提墒，积雪蔺雪以补墒，这样一整套保墒防旱技术。耕、耙、耱配套技术形成，标志着北方旱地耕作技术进入一个崭新的阶段。耧车为代表的多种大型复杂的农具先后发明、运用，区田法、代田法的发明与应用都是为了抗旱夺丰收。秦汉时期北方轮作复种、间作混作栽培技术已经出现。
《汜胜之书》中提到的区种法（即区田法）在该书中占有重要地位。此外，书中提到的溲种法、耕田法、种麦法、种瓜法、种瓠法、穗选法、调节稻田水温法、桑苗截干法等，都不同程度地体现了当时的农作技术水平。
东汉大尚书崔寔模仿古时月令所著的《四民月令》是叙述一年例行农事活动的农书，成书于2世纪中期，叙述田庄从正月直到十二月中的农业和副业活动，对古时谷类、瓜菜的种植时令和栽种方法有所详述，亦有篇章介绍当时的纺绩、织染和酿造、制药等手工业。
贾思勰《齐民要术》对北方地区公元六世纪之前精耕细作技术进行了总结。书中分析了黄河上中游的高原土壤的特点，指出其具有天然的优良土质，只要能够得到适当的使用及养护，就可以确保收获丰盛的农作物。合理适当的养护土地，实际上有着非常深厚的学问。要注意和考虑的问题很多，包括改造和熟化土壤、保蓄水分、提高地力、作物轮作换茬、绿肥种植翻压、田间井群布局以及冬灌等方面，这些问题在《齐民要术》中，作者都有周全细致的阐述。
气候和土壤条件给农业生产所带来的负面影响，是可以依靠人的努力来挽救和弥补的。针对北方干旱少雨的情况，贾思勰在《齐民要术》中对怎样打井浇地、积雪、冬灌等等问题，都提出了许多重要的创见。特别是总结了耕、耙、耱、锄、压等一整套保墒防旱的技术。对于这些环节之间的巧妙配合及灵活操作、运用都做了系统的归纳。《齐民要术》中列举了形式多样的耕作方式，有深耕、浅耕、初耕、转耕、纵耕、横耕、顺耕、逆耕、春耕、夏耕、秋耕、冬耕等等，并详细说明了每一种耕作方式适用于哪些情况，如何具体操作等。在农作物的田间管理过程中，他强调农作物要多锄、深锄，锄小，锄早，逐次调整中耕深度。此外，对于地力已经退化减产的土地，作者也记叙了补救和改良的措施。
书中还专门提到了怎样保持和提高地力。我国魏晋以前的先民们，主要依靠轮换休闲的办法来恢复提高土壤肥力。这种方法虽然对耕作过后的土地具有一定程度的改良作用，但在提高土地利用率方面不但没有多大优势，相反，这种休闲的方法实际上是妨碍了土地利用率的提高，浪费了土地的有效资源。在当时比较发达的北方地区，人们经过长期的农作实践，轮作连种制逐渐被认可。这种耕作制既能提高土地利用率，又能有效恢复地力。从汉代开始，连年种植在华北的许多地区已是司空见惯，到了贾思勰生活的北魏时期，民间开始推广实施轮作制，并且出现了多种形式的间作套种方式。贾思勰在《齐民要术》中给我们提出了一套完整而又复杂的大田作物的轮作，即“作物轮栽”法。
（三）北方旱作制农业形成期的农耕文化及特点
1.重要农学著作
《汜胜之书》汉代出现的重要农书，是西汉晚期的一部重要农学著作，一般认为是我国最早的一部农书。作者汜胜之，汉成帝时人，曾为议郎，在今陕西关中平原地区教民耕种，获得丰收。该书是他对西汉黄河流域的农业生产经验和操作技术的总结，主要内容包括耕作的基本原则、播种日期的选择、种子处理、个别作物的栽培、收获、留种和贮藏技术、区种法等。就现存文字来看，对个别作物的栽培技术的记载较为详细。
《齐民要术》另一部重要农学巨著，是益都（今属山东）人、中国杰出农学家贾思勰所著的一部综合性农书。《齐民要术》虽然成书于北魏时期，书中内容却是我国北方地区公元六世纪之前农学思想的一个总结，也是世界农学史上最早的专著之一，是中国现存的最完整的农书，该书对我国后来的农学思想影响极为深远。
2.传统农学思想逐渐发展
中国传统农业延续的时间十分长久，大约在战国、秦汉之际，北方地区已逐渐形成一套以精耕细作为特点的传统旱作农业技术。农作制表现在，轮荒休闲耕作制向土地轮作连种制过渡，在其发展过程中，生产工具和生产技术尽管有很大的改进和提高，但就其主要特征而言，直到清代也没有根本性质的变化。中国传统农业技术的精华在这期间基本形成，对世界农业的发展有过积极的影响。重视、继承和发扬传统农业精耕细作技术，使之与现代农业技术合理地结合，保障农业可持续发展，具有十分重要的意义。
