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总之，汉代农民利用水资源的途径不止一种，不过总的趋势有过变化。开始主要是由政府主持兴建水利工程，想利用它来改良土壤，增加耕地面积。后来则转向了为数众多的民间小型工程的兴建，通过为降水不均的地区提供稳定水源，或者通过为高产或高价值的作物提供充足水源，来增加农田产量。前一种行为，的确如木村正雄所指出的，与次级可耕地的开发有关。不过，后一种行为应该被视为农业技术的进步，可能与农民在自己的农田上追求最大产出的意图有关。
这一章试图探讨汉代农民大概是在怎样的条件下发展其农业技术的。他在可种植的农作物方面有相当广泛的选择，可以只种一种，也可以选择一组作物进行轮作。土壤的质地与条件多种多样，气候环境也各不相同。但他认定人类的努力能够改良土壤，使其更适宜种植。利用水资源的各种经验，也使得在能否得到与能得到多少这种农业生产最珍贵的要素方面，农民不至于完全听天由命。如果不是相信人类至少可以部分地控制自然条件，汉代农民不可能如此坚持不懈地寻求提高生产力的途径。
耕种方法与技术 农作规模
汉代农作的规模一般都不大。农史学家估计在秦统一前夕，秦国农民平均占有土地的数量要远远小于108小亩的理想状况243（文献五，1）。而在人口更为密集的关东诸国，农民已经开始开发沼泽及丘陵向阴面等边缘土地。但由于人口压力太大，即便在这种情况下，他们人均占有的耕地面积仍然要小于秦国。244托名《管子》的那部汉代著作注意到了人口稠密地区与人口相对稀疏地区在土地使用情况方面的差异（文献五，2）。郭文韬依据《管子》的材料估计，当时农户平均占有的土地最多是150小亩。245公元2年及2世纪时耕地与人口数的比例反映，总的来说，每个农户占有的土地大概是70亩，这大约相当于168小亩。246
每个农户的平均农作规模是20到30亩，每人5到7。5亩，或者说每个劳动力6。6到10亩。247这些数字比《管子》提到的数字要小得多，可能是因为佃农的农作规模要小于自耕农。也可能是南方稻田农作的规模要比北方旱地农作的规模小，同今天的情形一样。按照晁错的说法，一般每个农户只耕种100亩土地。
有一些不可避免的开销需要使用现金，例如购置衣物与缴纳赋税。这种需要可能推动了农民最大限度地利用其土地。当时的田租虽然名义上要根据产量的多少缴纳，但实际上是按照土地面积征收的，因此农民在尽可能多地进行生产时不会有所顾忌。结果导致了连作制的发展，或者是连续种植同一种作物，或者是对不同作物进行轮作。而且还从一年一熟制逐渐发展出了一年多熟制。
耕种方法与技术 多熟制
最早提到作物轮作的是《吕氏春秋》，该书完成于秦统一前夕。其中写到：“今兹美禾，来兹美麦”。248
最早谈到一年两熟的言论是：“今是土之生五谷也，人善治之，则亩益数盆，一岁而再获之。”（《荀子》卷6，第5页）汉初，黄河下游地区也曾出现过复种制，能四年五熟249（文献五，3）。
现存最早农书《氾胜之书》的辑文提到在收割完禾后即可种麦，这指的是公元前1世纪晚期的作物轮作250（文献五，4：7。3。1）。东汉时期，农民在收割完禾后即种小麦，而在收获小麦后又立即种禾或豆。于是这三种作物在两年的时间内就被轮作了。251（文献五，5，6）从《四民月令》提到的工作安排也可以获得一些有意思的发现。《四民月令》所描述的农户在一年的不同时段要同时买进、卖出谷物，至少在八月是要卖出小麦、买进黍的。如果农民买进黍是因为正当其收获时节价格较低，那么卖出小麦则可以解释为是满足种麦对种子的需求252。（文献三，1：8。7）
除了作物轮作外，土地的集约使用还表现为对各种蔬菜进行间作套种。《氾胜之书》提到了瓜、薤、豆之间的间作套种（文献五，4：7。5）。黍与桑树也可以一起种植，烧过的黍杆灰可以给桑树苗提供养料，由于桑树苗只需要很小的空间，这样做还能充分利用桑树苗之间的空地（文献五，4：4。13。1－4：4。13。3）。
西汉时期对土地集约使用的情况，当然在农业发达的关中地区和黄河流域东部平原地区相对更为普遍，在黄河与汉水上游之间的地区也一样。而在农业不太发达的地区则仍然存在粗放式经营。例如，在南方长江流域的肥沃土地上，整个西汉都没有改变简单的刀耕火种农作方式。在更多移民到来前，该地巨大的生产潜力不可能得到充分利用。253
耕种方法与技术 新的耕种方法——代田
各种作物的复种与轮作是通过对种植次序的规划，以求最经济地利用土地。与这种时间上的优化安排相应的是对空间的最优化利用，通过尽可能地密植，同时又使作物不至于密集到丧失适当的养分和生长空间，来达到单位面积的最高产。公元前1世纪初期，在赵过的提倡下，一种称为“代田”的耕种方式受到了汉王朝关注。班固在《汉书》中概述了这一农耕方式，不过，由于原文非常模糊和简短，所以史学家对它的解释也各不相同。
采用代田法，一亩农田要被划分为若干条甽，沟中犁起的土壤则被堆在甽旁形成一尺高的垄。种子播种在甽中，在其生长过程中不断将垄上的土推入甽内苗根上。最终，垄上的土全部被推回沟内。次年，则在原来甽之间的土地上开挖新的甽（见示意图1，略）。赵过还改进了农具来适应这一新耕种方式的需要，并在政府公田上进行了实验。结果其产量要远远高于在不做甽的农田内采用撒播的老办法（文献五，7）。
代田法曾被误解为是“三圃制”（或者更确切地说是“二圃制”）的一种变型，“三圃制”允许部分土地进行休耕。但采用代田法，垄上的土壤要逐渐推回沟内以培壅苗根，因此说甽或沟之间的那部分土地休耕是不准确的。254
代田法是一种垄作法。在农田中作甽有四个方面的好处。首先，与过度密植导致的作物群集丛生相比，作物种植时整齐的分行排列可以保证更好地通风与获得更充足的阳光。确保通风良好的重要性，甚至在汉以前就至少已经在原则上被注意到了。255其次，汉代的犁在耕作时能达到的深度有限。通过将土壤从垄上推至沟内，不断地、逐渐地使成长中的植株根部的土壤变得厚实，则正好可以弥补这一缺陷。256第三，作物生长的早期阶段容易受到强风与跑墒伤害，这两个都是中国北部旱地农作物的老问题。播种于沟内，可以使幼苗免受风吹，又可减少土壤及叶面水分的蒸发。257第四，植株排列整齐使农民可以在作物之间走动，方便了除草，而除草是集约农作物的重要工序。258
将垄作法与汉初盛行的密集播种法作一比较，更能显见其优点。《吕氏春秋》中关于农作物的篇章对合理通风、进行甽垄区分、防风及除草整地的重要性都有所论述，说明作者已经意识到了他那个时代在农作上的问题。当时有首有趣的《耕田歌》对密集播种有过生动描述（文献五，8），它描写了在农田翻耕后播下大量种子，以及此后疏苗、间苗以保证作物生长空间和除草等劳作的情形。259
撒播法是一种粗放农作。它虽然可以在播种时节约劳力，但浪费种子，而且幼苗长出后密集丛生，中耕、除草都需要付出额外的劳动。由于田间管理不严密，产量相当低。而代田法是集约农作。它需要在播种前整治农田，但对生长空间的合理预先准备以及为经常性除草提供的便利，却减少了后面的劳作，也增加了单位面积的产量。
代田法的另一个贡献是对农具的改进，尤其是改进了牛或人拉的犁（见图版4，5）。要挖出深而直的沟，并且让土壤翻起形成垄，犁耕是唯一的办法。《汉书》提到当时犁田与播种的工具都得到了改进。代田法中作物要整齐排列，这就需要种子在播下时就方位周正。大约两个世纪后的崔寔指出，经过赵过改进的犁的优越性在于三犁由一牛来拉，耕地和播种的整套工作只需一个人就能完成（文献五，9）。这种犁可能并不是有三个犁铧，它更可能是一种播种机械，这种机械有一个播种用的耧，可以间隔固定的距离播种，还有两个轻便的犁，用于