農學春秋：農學歷史與農業科技

古代肥料積製與施用
培肥土壤提高地力，這一點在中國人們懂得施肥的初期已經認識到。施肥可以改土，可以提高地力，這是自戰國至清代兩千多年來的一貫認識。
古代先民不但積製了一百多種肥料，而且在施肥方法上有許多創建，並且出現了河泥積製、餅肥發酵、燒土糞和漚肥等新的方法。
此外，施肥技術的精細化，不僅增強了地力，而且使農作物的養料更充足，從而提高了糧食產量，推動了社會經濟的發展。
中國歷來都十分重視積肥和施肥，並認為這是變廢為寶，化無用為有用一個重要方法。
古代的肥料，主要來自家庭生活中的廢棄物，農產品中人畜不能利用的部分，以及江河、陰溝中的汙泥等，這些本都是無用之物，但積之為肥，即成了莊稼之寶。
古代的肥料的種類特別多。戰國時，已使用人糞尿、畜糞、雜草、草木灰等作肥料。
到秦漢時期，廄肥、蠶的排泄物、骨汁、豆萁、河泥等亦被利用為肥料，其中廄肥在這時特別發達。
魏晉南北朝時期，除了使用上述的肥料之外，又將舊牆土和栽培綠肥作為肥料。其中栽培綠肥作肥料，在肥料發展史上具有重要的意義，它為中國開闢了一個取之不盡、用之不竭的再生肥料來源。
明代是多熟種植飛速發展，複種指數空前提高的時期，對肥料的需要也大大增加，千方百計擴大肥源，增加肥料，成為這一時期發展農業生產的重要內容，肥料種類因此也不斷增加。
據統計，明清時期，農作物施用的肥料有糞肥、餅肥、渣肥、骨肥、土肥、灰肥、綠肥、無機肥料、稿稭肥和雜肥十一大類，總計約有一百三十餘種。
可見明清時期肥料種類的豐富。其中有機肥料占絕大多數，反映了中國古代以有機肥料為主，無機肥料為輔的肥料結構特點。
古代不但重視擴大肥源，同時也重視肥料的積製加工，以提高肥效。積製的肥料有雜肥、廄肥、餅肥、火糞，以及配製糞丹和重視對肥效的保存。
雜肥的漚製可以說是中國使用漚肥的濫觴。早在春秋戰國時期，中國已利用夏季高溫把田裡的雜草漚爛作肥料。
無機肥料為礦質肥料，也叫化學肥料，主要指無機鹽形式的肥料。所含的氮、磷、鉀等營養元素都以無機化合物的形式存在，大多數要經過化學工業生產。常見的有氮肥、磷肥，鉀肥、鈣肥和復合肥等。
宋代陳旉在《農書》仲介紹了一種漚製肥料的辦法，即將礱簸下來的穀殼以及腐稿敗葉，積在池中，再收聚洗碗肥水和淘米泔水等進行漚漬，日子一久便腐爛成肥。
明代《沈氏農書》仲介紹了另一種做漚肥的辦法，就是將紫雲英或蠶豆姆等用河泥拌刀進行堆積漚製，這種辦法叫「窖花草」和「窖蠶豆姆」，現在南方稱之為窖草塘泥。
熏土用雜草、落葉、稻稈等熏燒泥土。亦指熏燒過的泥土。泥土經熏燒後，有效態氮、磷、鉀等養分有所增加，但有機質和氮素的總量減少。山區和冷濕黏性土壤地區多用以作肥料。熏土能夠促進深翻後底土的快速熟化，是深翻土熟化和積肥相結合的一種好辦法。
廄肥堆製在《齊民要術》中記載有肥料堆製法，是一種將墊圈同積肥相結合的堆製法。當時稱為踏糞法，而這實是中國早的堆肥。
到清代，《教稼書》也提出了一種「造糞法」，詳細介紹了牛、羊、馬、騾、驢、豬糞的積製方法。原理和踏糞法相似，也是墊圈同積肥相結合的，但措施要比《齊民要術》記載的更加具體和細緻。
餅肥發酵法出現於宋代，據陳旉《農書》記載：將渣餅用杵臼舂碎，與熏土拌和，堆起來任其發酵等其發霉長出「鼠毛」即一種小單孢菌樣的東西后，便攤開翻堆，內外調換。
這樣堆翻三四次以後，餅渣不再發熱，然後才可使用。這是一種農學春秋燒製火糞是宋元時代創造出來的一種積製肥方法。做法有兩種：
一是將「掃除之土，燒燃之灰，簸揚之糠秕，斷稿落葉積而焚之」，和現在燒製焦泥灰的辦法有點相似。
二是燒土糞，具體措施是「積土同草木推疊燒之，土熱冷定，用碌碡碾細用之」，這和今日的熏土已完全相同了。
糞丹是一種高濃度的混合肥料，出現於明代，《徐光啟手跡》中記錄有當時糞丹的配製方法。
主要原料有人糞、畜糞、禽糞、麻餅、豆餅、黑豆、動物屍體及內臟、毛血等，外加無機肥料，如黑礬、砒信和硫磺，混合後放在土坑中封存起來，或是放在缸裡密封后埋於地下，待腐熟以後，晾乾敲碎待用。
據《徐光啟手跡》記載，這種肥料「每一斗，可當大糞十石」，肥效極高。糞丹一般都作種肥用，它不但肥效高，而且還有防蟲作用。這是中國煉製濃縮混合肥料的開端。
中國古代所使用的肥料，大多都是有機肥，這種肥料需要腐熟之後才可使用。這樣既不會因有機肥發酵而燒壞莊稼，又可因有機物分解而提高肥效，所以歷史上都十分重視對肥料的積製和加工。
《知本提綱》清代楊山山所著的一部理學著作。其中《修業•農則》部分反映當時西北地區的農業生產情況，自成體系，可單獨視為一部農學專著。該書理論與實踐並重，文字生動明暢，操作技術也多切實可行。
清代《知本提綱》將古代肥料的積製方法總結成「釀造十法」，從這「釀造十法」之中，我們可以看到中國古代對肥料積製的重視，同時也可看到中國古代肥料和積製方法的繁多，如人糞、牲畜糞、草糞等的積製。
「釀造十法」既反映了中國古代千方百計開闢肥源，又千方百計提高肥效的情況。可以說，「釀造十法」是對中國古代的肥源及其積製方法的全面總結。
在戰國時代已開始使用肥料。早記載中國施肥技術的是西漢的《氾勝之書》，從書中的記載來看，當時的施肥技術已有基肥、追肥、種肥之分，只是當時未有這種專有名稱而已。
古代先民重視施用基肥和講究看苗施肥。基肥在古代稱為「墊底」，追肥稱為「接力」，在基肥和追肥的關係上，一直重視基肥。
古代施用的肥料，主要是農家雜肥，這種肥料分解的時間長，而且肥效慢，用作基肥，可以隨著它的逐步分解而徐徐討力，發揮肥效穩而長的作用，而追肥一般要求速效，農家肥則很難發揮這個作用。
明清時期，特別重視基肥的施用和施肥上的「三宜」，即時宜、地宜和物宜，從而形成了中國一套傳統的施肥技術。
氣候比較寒冷的北方，有機肥分解更慢，這大概是中國古代特別重視施用基肥的原因。
最能代表中國古代施肥技術水平的是，明清時期出現的稻田看苗施肥技術。這一技術首先出現於太湖地區的杭嘉湖平原。
據明末清初的《沈氏農書》記載：施肥要根據作物生長的發育階段和營養狀況來決定，也就是我們所說的看苗施肥。書中除提出單季晚稻施追肥，所要注意的兩個原則外，並介紹了稻田施用追肥的具體方法。
合理施肥也是古代施肥技術中的一個基本措施。早在宋元時代，在施肥問題上中國已一再強調要「用糞得理」，也就是現代所說的合理施肥。
合理施肥是指肥料種類的選擇是否適合土壤的性質，以及肥料的施用量、施用時間、施用方法是否適當等。南宋陳旉在《農書》中指出施肥要因土而異，要看土施肥；元代王禎也強調合理施肥，強調施肥的量要適中，施用的肥料要腐熟。
古人總結的施肥時宜、土宜、物宜「三宜」原則和肥料積製的「釀造十法」一起，集中反映了清代在肥料積製和施用肥料的技術上已達到了相當高的水平。

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在宋元時期，一些無機肥料如石灰、石膏、硫磺等也開始在農業生產上應用。
據中國農業遺產研究室編《中國古代農業科學技術史簡編》的統計，宋元時期的肥料有糞肥六種、餅肥兩種、泥土肥五種、灰肥三種、泥肥三種、綠肥五種，稿稭肥三種、渣肥兩種、無機肥料五種、雜肥十二種，共計約四十五種。
其中餅肥和無機肥的使用，是這一時期的新發展。不僅促進了農作物的生長、增收，也在中國古代無機肥利用過程中具有深遠影響。