中外科学家发明家丛书:王祯-第3章
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在种稻部分记述了水温调节法，在种瓜部分记述了地下灌溉法。
水温调节法，主要用于种稻，即水稻生长初期，对水的温度要求较高，
可将稻田的出水口和进水口，安排在田边的同一侧，使水在田的一边直线穿
过，整田的水流动不大，保持原有水温。夏至后，水温过高不利水稻生长，
可将出水口和进水口错开，水流斜穿过田面，田中的水换动较大，从而相对
地降低水温。另外，用井水浇麻，可以将汲起的井水在太阳下晒一晒，以提
高水温。
地下灌溉法主要用于种瓜，方法是将一口容积为三斗的瓦瓮埋在四棵瓜
苗中间，瓮口与地面平，瓮中盛满水，然后用瓦盖住瓮口，水减少了又添加，
经常保持瓮中水满。这种方法通过瓮的渗透作用，可使作物得到均匀的水分
供给，减少地面蒸发，提高水的利用率，特别适用于干旱的北方。
北魏贾思勰的《齐民要术》中的总论部分也没有谈到增肥和灌溉的问题。
在各论部分谈到了踏粪法和使用绿肥方法。
踏粪法是：
“凡人家秋收后，治粮场上，所有穰谷稖等，并须收贮一处。每日下3
寸厚，每平旦收聚堆积之，还依前布之，经宿即堆聚。计经冬一具牛踏成30
车粪。至12月、正月之间，即载粪粪地，计小亩亩别用5车，计粪得6亩。”
使用绿肥的方法是：
“凡美田之法，绿豆为上，小豆、胡麻次之，悉皆五六月中穰种，七八
月犁馣杀之。为春田则亩收十石，其美与蚕矢熟粪同”。
《齐民要术》在个论部分还谈到了冬灌问题。总之，肥水问题在农业增
产中仍然没有占据举足轻重的地位。
南宋时的《陈旉农书》设立了《粪田之宜》专篇论述增肥问题。他认为，
如果能常给农田施用肥料，则可使土壤越来越“精熟肥美”，地力将“常新
壮”。
《陈旉农书》的不足之处是，《粪田之宜》专篇重在理论阐述，实践性
较差。
《王祯农书》不仅仅是将“粪壤”和“灌溉”摆在《农桑通诀》这个总
论的重要位置上，而且在理论上和实践上都有新的发展。
农业土壤的本质特征，体现在“粪壤”二字的深刻含义中。因为，自然
土壤和农业土壤有本质的区别，这种本质区别就在于自然土壤只具有自然肥
力，而农业土壤不仅仅具有自然肥力，并且具有人工肥力，而“粪田”则是
人工肥力的主要内容。
王祯从理论上论述了从自然土壤到农业土壤的转化问题：
“田有良薄，土有肥硗（qiāo，地瘠薄的意思），耕农之事，粪壤为急，
粪壤者，所以变薄田为良田，化硗土为肥土也”。
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王祯还继承和发扬了《陈旉农书》中提出的“地力常新”理论，他指出：
“所有之田，岁岁种之，土敝气衰，生物不遂，为农者，必储粪朽以粪
之，则地力常新壮，而收获不减”。
王祯还首先阐发了施肥是化无用为有用的思想，他说：
“夫埽除之猥，腐朽之物，人视之而轻乎，田得之为膏润，唯务本者知
之”。
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九、广辟肥源的新努力
必须广辟肥源，才能增施粪肥。
王祯得到的肥源有苗粪、草粪、火粪、大粪、小便、泥粪、旧墙土、草
木灰、糠秕、谷壳、腐草，败叶、泔水、马蹄羊角灰，沃鱼水、沟泥水、淘
米水、禽兽毛羽亲肌之物等，比以前农书中得到的肥源大为增加了。
王祯不仅仅对绿肥的应用特别重视，而且首次对绿肥进行区分，把栽培
绿肥称之为“苗粪”，把野生绿肥称之为“草粪”。
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十、积肥沤粪的新措施
为了增积粪肥，王祯提出了设置常年积肥车的新措施。他说：
“农圃之家，欲要计置粪壤，须用一人一牛或驴，驾双轮小车一辆，诸
处搬运积粪，月日既久，积少成多，施之种艺稼穑倍收”。
为使粪肥腐熟，提高肥效，王祯提出了田头汇粪的主张：
“南方治田之家，常于田头置砖槛窑，熟而后用之，其田甚美。北方农
家亦宜效此，利可十倍”。
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十一、对农田灌溉的新认识
王祯在《农桑通诀》中专辟《灌溉篇》，把农田灌溉摆在重要地位。他
通过对古代治水和修筑沟洫情况的追溯，说明兴修农田水利是我国自古以来
的优良传统；还通过对古代水利工程遗迹以及难以计算的中小型水利工程的
列举，说明“兴废修坏”是发展农田水利的重要途径；又对多种引水方法进
行了介绍，指出了各种地势引水灌溉的方法；并对围田和圩田的经验进行了
总结，指出了南方“水乡泽国”兴水利，除水害的途径。
王祯在《农器图谱·灌溉门》中还对翻车、筒车、牛转翻车、水转翻车、
高转筒车、水转高车、戽斗、刮车、桔槔、辘轳等水利灌溉的工具和器械，
以及水栅、水闸、陂塘、水塘的效用和做法进行了介绍，并且指出，这些设
施不但可以灌溉农田，而且“又得通舟楫，转激碾磑，”陂塘“又可畜育鱼
鳖，栽种菱藕之类”，实现综合利用水资源，做到灌溉、航运、水力、水产
的结合。
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十二、沤田法的重要变化
汉代的《氾胜之书》介绍了一种沤种法，又叫沤田法，其基本原理就是
“深挖作沤”，在沤内集中使用人力物力，加强管理，合理密植，保证充分
供应作物生长所必需的肥水条件，发挥作物最大的生产能力，提高单位面积
产量，同时扩大耕地面积，把耕地扩展到不易开垦的山坡地。
《氾胜之书》先用一亩地为标准对沤田法作了一般性的介绍，然后又根
据作物的种类和土地的肥脊对沤田作了具体的说明。
沤田法的沤深和沤间距离一般为1尺。但沤深往往因作物而异，从0。5
尺到3尺不等，大致上植株大而蔓长根深，或者是块根作物要求深，植株较
小的须根作物要求则相对浅些，沤间距离则因土而异，从0。9尺到3尺不等，
土地肥则小些，瘠则大些，与种植密度有一定的联系。
《王祯农书》中所载的沤田法，与《氾胜之书》所载的沤田法相比较，
有三个重要的变化：
第—：《氾胜之书》中所载的沤田法有带状沤田和方形沤田两种方式，
而《王祯农书》中所载的沤田法，只有方形沤田一种方式。
第二：氾胜之所说的方形沤田有上、中、下三种方式，而王祯的方形沤
田已经简化为一种方式，并将氾胜之时6至9寸见方的小沤改为1尺半见方
的大沤；同时缩小沤间的距离，扩大了土地利用面积。
第三：元代的沤田还增加了间套复种的内容。
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十三、南方特殊土地利用经验系统总结
南宋时，由于民族矛盾的关系，北方人民不愿在女真贵族的统治下生活，
纷纷流入南方，使南方人口大为增加。
“建炎（1127—1130年）之后，江、浙、湖、湘、闽、广、西北流寓之
人遍满”。
据1159年统计，南方有16840000人。而到1179年，南方则有29540000
人。20年间，人口增加了1000多万。由于人多地少的矛盾非常突出，迫使
人们开展了“与水争田”和“与山争地”的斗争。因此，自宋代以后，在南
方各地出现了围田、圩田、柜田、涂田、架田、沙田、梯田等几种特殊的土
地利用方式。
及至元代，王祯在他的《农书》里，首次对这些特殊的土地利用经验系
统地进行了总结，这是王祯在农学上的重要贡献之一。
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十四、新创制的耕耘器具
《王祯农书》中《农器图谱》部分最有特色和价值。这一部分卷帙最重，
占全书篇幅的4／5，是农书的重点内容。
王祯在研究农学的过程中，深感农具的重要意义，认为“田非器不成”，
没有好的农具，就不能发展农业生产。因此他以“至纤至细”的精神，极其
详尽地介绍了当时和古代的以及他自己创制的各种农具、农业机械和生活用
具，共达257种，并且逐一绘制成图谱306幅，图后附有文字说明，介绍各
种农具的构造、发展演变的过程、使用方法和功效，并且做诗吟咏。这种内
容丰富、特色鲜明的农学巨著，在元朝以前没有哪一部农书可以和他相比。
元朝以后的一些重要农学著作中，农器图谱部分也多转录或引据《王祯
农书》。
我国劳动人民在长期的生产实践中，新农具的创制和发明层出不穷，但
是往往不能推广，甚至年久失传。这除了社会原因以外，另一个重要原因是
没有图谱和缺乏文字记载。
王祯利用图文并茂的表达形式，把这样浩繁的农器，分门别类，绘成图
谱，这对交流和推广先进农具，的确是一件十分有意义的工作，并且为我们
今天了解和研究我国古代农具发展情况，提供了极其珍贵的资料。
《农器图谱》共分田制、耒耜、䦆臿、钱镈、铚艾、杷枺А⑺蝮摇⒐q箦、
杵臼、仓廪、鼎釜、舟车、灌溉、利用、 麦、蚕缫、蚕桑、织纴、纩絮、
麻苎等20门。不仅仅工具的种类繁多，而且还包括了土地利用、农舍建筑、
灌溉工程、运输工具和纺织机等方面的内容。
（犁）刀：这是一种形似短镰而刀背比较厚的工具。在开荒的时候和
耕犁配合使用，先用 刀把草根割断，然后再用耕犁翻耕，这样就可以节省
人力、畜力，是我国农业机械史上一项别出心裁的发明。
铁搭：适应南方水田土壤的耕垦工具，一般具有4—6个铁齿。
秧马：能坐在上面行于泥中，便于水田作业的插秧专用工具。
耘荡：适于水田中耕除草的耕耘工具。
耘爪：用竹管加上铁尖套在手指上，用以耘田的工具。
耧锄：华北平原用于畜力耕耘的器具，一天可耘田20亩，工效很高。
镫锄：用于中耕除草的工具，由于它没有两刃角，在锄草时不容易伤到
禾苗。
粪耧：在耧车上附加施种肥的装置，用来施种肥。
瓠 （hù）种：在瓠上安木柄，瓠下安木嘴，用于垄畔播种的工具。
砘车：在耧车后面配上石制砘车，能沿耧角所开的沟进行镇压，能使种
土相亲，有利于发芽出苗。
汉朝赵过发明的耧车，下有三个开沟器，播种时，用一头牛拉着耧车，
耧角在平整好的土地上进行条播。到元朝，人们对古代耧车作了两项大的改
进；一是在耧车上附加上粪耧，把播种同施种肥结合起来；二是在耧车后面
配上砘车，把下种同镇压结合起来，使土和种子紧密接触，有利于保墒和种
子发芽。这种播种工具结构简单，使用方便，一直延续到今天才逐渐被现代
播种工具所淘汰。
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十五、新创制的收获农具
推镰：这种用木做成横架及长柄，并安上小轮，收获荞麦用的农具，在
割前可以把禾秆聚拢，割倒后能使禾秆向左摊成一行，便于捆束，而且不损
籽粒，比一般的镰刀可提高工效好几倍，是当时一种很先进的收获工具。
麦绰：是将长镰形的麦衫装置在一个簸箕形的麦绰上面，在木柄和轴上
系以绳索，一手执绳，一手执轴，收割麦子既整齐又快。在麦绰的后面带着
4个小轮的麦笼及拖把。使用这种收割器，一人一天可以收麦十几亩，也是
一种节省人力、功效很高的收获工具，并且很适合在较大的地块上工作。
䥽：收割水稻的工具。
捃刀：割麦稻用的工具。
鉴刀：割谷穗用的工具，半月形，北方也称“爪镰”。
这些农具对提高收割工效也起了重要作用。
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十六、新创制的灌溉机具
在《王祯农书·农器图谱》中，可以看到几种新创制的灌溉机械：
翻车：又叫龙骨水车，是一种重要的往高处提水的灌溉工具，也称为脚
踏翻车。
水转翻车：这是王祯在前人设计的翻车基础上设计的。王祯在编绘《农
器图谱》的过程中，不是简单地对农机具进行临摹，而是本着“既述旧以增
新、复随宜以制物”的精神，进行了大量创造性的工作。水转翻车以水力作
为动力，由一套复杂的机械装置组成。当水冲击立轴下面的大卧轮的时候，
和卧轮同轴的上面的大齿轮同时转动，并且拨动水平轮轴上的小齿轮，这样
就带动翻车，使它连续刮水而上，既节省了人力、畜力，又大大提高了工作
效率。
牛转翻车：在没有流水的地方使用。下轮安置在车傍岸上，用牛拽转轮
轴，翻车就会随着转动。这种翻车的工效大于人力翻车一倍。
驴转筒车：就是水转筒车，但由于转轴外端另行制造竖轮，竖轮旁边的
岸上再安置卧轮，和牛转翻车的原理一样。这种水车适合于在“临坎井”或
“积水渊潭”处使用。
高转筒车：是王祯设计的另一种灌溉机械。它适用于田高水低的地方，
一般用人力或畜力转动，可以把水提高33米多，如果两台接运，提水高度可
以到66米多。
水转高车：遇到流水岸边，需用高车时使用，这种车也是高转筒车的制
做原理，但是要在下轮的轴端另外制做一个竖轮，旁边用卧轮拨动竖轮。“绝
胜人牛所转”，效率更高，是一种很先进的灌溉机械。
刮车：是一种用上水轮的水车，它的水轮高度为 1。67米，幅头宽0。2
米，在水陂下田处使用。
这几种水车的原动力：翻车和刮车用人力；水转翻车、水转高车和高转
水车用水力；牛转翻车和驴转翻车用畜力。可见在元代不仅已经利用人力、
畜力以及水力进行灌溉，更为难得的是，这一时期已经比较广泛地利用机械
原理，特别是对齿轮轮系的利用。
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十七、新创制的农产加工机械
《王祯农书·农器图谱》中，对元代新创制的连二水磨、水转连磨、水
击面罗、水轮三事等高效率的农产加工机械进行了记载，如水转连磨：
“水转连磨，其制与陆转连磨不同。此磨须用急流大水，以湊 （凑的异
体字，聚合、奔赴）水轮 （意指聚水冲击水轮），其轮高阔，轮轴围至合抱
（�
