公元前1世紀,在播種上,出現“瓠種”或名“點葫蘆”。竅瓠內裝種子,係在腰間拉著走,其上有木柄,下有木嘴,播時下端入土開穴,然後稍加震動,種子即落於耕壟畔,為點播大豆等作物之用。
漢武帝時,窮兵黷武,農民應征參加戰爭者多,參加田間生產者少。然而“農為國本”“食乃民天”,提高勞動生產率已刻不容緩。應時代的呼喚,播種農具——耬車出現,據說是漢武帝時的搜粟都尉趙過發明的。播種時,一牛牽耬,一人扶耬,種子盛在耬鬥中,耬鬥通空心的三個耬腳,且行且搖,種乃自下。它能同時完成開溝、下種、覆土三道工序。一次能播種三行,行距一致,下種均勻,大大提高了播種效率和質量。此後,撒播就退居次要地位了。據《齊民要術》記載,東漢時,耬車傳到敦煌,勞動力節省了一半多,產量增加了五成。
宋元時,施肥養地以增產甚見重視,於是有下糞耕種之製,耬鬥後另置篩,過細糞或攔蠶沙,耩時隨種而下覆於種上,兼收下種施肥之效。這樣,開溝或開穴,播種覆土、施肥都節省了人力、畜力,而且,一功收三效,工作效率大為提高。
我國古代耬車設計之精巧,曆來為國內外農史研究者所讚歎。宋代王安石專門寫過一首詩稱頌耬車:“富家種論石,貧家種論鬥。貧富同一時,傾瀉應心手。”
現代最新式播種機的全部功能,也不過是把開溝、下種、覆蓋、壓實四道工序接連完成,而我國兩千多年前的三腳耬,已把前三道工序連在一起由同一機械來完成了。在當時能夠創造出這樣先進的播種機,確實是一項重大的成就。就是我國古代在農業機械方麵的重大發明之一。
第一字我國古代的水車
在古代社會,中國農業的發展水平居世界前列。除了曆朝曆代重視溝洫和水利工程的建設之外,灌溉工具起著舉足輕重的作用。由於地形的限製,自流灌溉畢竟是少數,大多數的農田水利必須借助工具才能實施。
最早的灌溉方式是“負水澆稼”,所用的灌溉工具自然是陶罐了。《莊子·外篇》有記載:
“鑿隧而入井,抱甕而出灌。”甕為陶器,在虞舜時已開始製造。用甕取井水灌園田,為思維中應有之聯想。然而此法很笨拙。
利用機械起水灌溉的最初工具當推公劉的戽鬥。公劉為公元前13世紀左右周族的首領,其子孫後代建立了周朝。戽鬥構造簡單,由柳條編成桶穿上長繩。其掣動隻用兩人之力,從低水麵向高處往複掏水。此法雖較抱甕灌田有一定的進步性,汲水較多,又較省力,但是仍很原始。
戰國時,農業技術有了進一步發展,灌溉已成為農田管理中的重要一項,桔槔乃應需而生。桔槔是利用杠杆原理製成的起水器,由一根直木、一根橫木及水桶(盛水器)、重石塊、長繩材料組成。“引之則俯,舍之則仰。”子貢在漢陰遊曆時,向當地老農推薦此物說“挈水若抽,數如泆湯”。這種借助簡單機械的提水方式,比起全靠人力提水灌溉,顯然是進了一步,故桔槔在戰國時得到推廣。但是,桔槔汲水費時多,起水少,仍有待進一步改進。從抱甕灌溉地極原始狀態到桔槔汲水的初步利用器械,“民逸而利多”,在灌溉工具發展史上具有劃時代的意義。
據史書記載,東漢以後,出現了利用機械原理的灌溉工具。東漢時有個叫畢嵐的巧匠,製造過一種叫“翻車”的機械,“用灑南北郊路,以省百姓灑道之費”。這種翻車,是否就是後世的龍骨水車,不得而知。
半個世紀以後,曹魏有一位大機械發明家馬鈞,被人稱為“巧思絕世”。他刻苦自學,不尚空談,專心致誌地鑽研機械設備,在機械製造方麵取得傑出的成就。他製造的翻車結構精巧,“灌水自覆,更入更出”,可連續不斷地提水,效率比其他提水工具高很多。“其巧百倍於常”,運轉輕快省力,兒童都可以操作。據專家考證,這是一種與後世龍骨水車類似的非灌工具。所以,人稱馬鈞是供農業上排灌之用的龍骨水車的發明者,至少可以說他是斷畢嵐之後,對翻車做了極重要的改革,並用於農業排灌的創新者。
翻車問世後,受到社會的普遍歡迎,到唐代得到進一步推廣。太和二年(828年),唐文宗令人做水車樣式,命京兆尹監造,分配給鄭、白渠附近的百姓,以灌溉農田。當時,在北方有以木桶相連,汲於井中的水車,長江流域出現了半機械化的筒車。筒車形似紡車,四周縛有竹筒,利用水流衝力,衝擊輪子而旋轉,把水由低處提到高處。此後,永車樣式雖然形形色色,但其基本原理不外如此,在近代水泵發明以前,翻車是世界上最先進的提水工具之一,對於灌溉農田,發展農業生產發揮了巨大作用。