第四节　农学与水利工程
明代我国农业科学及水利工程技术在宋元基础上继续有所发展，主要表现在诞生了我国古典农业科学史上最完备的一部总结性杰作——《农政全书》以及明代经济作物种类的增多、水利工程的兴建和水利技术著作的翻译等。
明代出现的农书有130多种，其中以徐光启的《农政全书》最负盛名。
徐光启《农政全书》手稿
徐光启极其重视数学、水利、农业等方面的科学研究，取得了许多成果，《农政全书》是其中之一。该书在徐光启生前尚未整理编排完毕，徐光启死后由当时著名学者陈子龙于崇祯十二年（1639年）整理刻印刊行。《农政全书》分为12目，60卷，共60多万字，其中约有50万字采自众家农著，约6万字得自徐光启的科学研究和实验新成果，故陈子龙称它是一部“杂采众家，兼出独见”[38]的科学巨著。
《农政全书》中徐光启“兼出独见”的部分，反映了农业科学技术在明代末期所达到的先进水平。在垦田与水利方面，徐光启主张治水与治田相结合，以改变东南产粮、西北（黄淮地区）漕运的生产格局。为此，他认为应将黄淮之水用以发展北方农业，所以在《农政全书》及当时的一些奏折里提出了发展北方水利、开垦北方荒地的建议。为了证实北方生产粮作物的潜力，徐光启在天津屯田时制造水具，试种水稻，都获得了成功。而在此之前，宋人认为在北方种稻是不可能的。在棉花栽培技术方面，徐光启总结出植棉的要领是：“精拣核，早下种，深根短干，稀科肥壅。”他解释在上海一带植棉提前播种的道理：“吾吴滨海，多患风潮（夏秋的台风带涨潮），若比常时先种十许日，到八月潮信，有旁根成实数颗，即小收矣。”[39]早种虽可防风潮之灾，但却易受害于春寒，徐光启探索出的避免春寒伤苗的办法是：“于旧冬或新春初耕后，亩下大麦种数升。临种棉，转耕，并麦苗掩覆之。麦根在土，棉根遇之即不畏寒。麦兼四气之和，故性能（耐）寒也。用此法可先他半月、十日种。”[40]在备荒一事上，徐光启认为“预弭为上，有备为中，赈济为下”。所谓“预弭者，漕河筑堤，宽民力，祛民害也；有备者，尚蓄积，禁奢侈，设常平，通商贾也”[41]。徐光启还积极提倡普及高产作物以备荒，他在提及蚕豆时说：“蚕豆，百谷最为先登，极救农家之急，蒸煮代饭，炸炒供茶，无所不宜。且蝗所不食，藏之数年，虫亦不蛀，诚备荒佳种也。”[42]当时甘薯刚刚传入闽广一带，徐光启千方百计将它引种到上海，试种于田中，获得成功。为了推广甘薯这种高产备荒作物的种植，他编写《甘（薯）疏》刻印出版，介绍甘薯的优点和引种办法。在南种北移、北种南移的探索上，人们普遍相信芜菁南移两年后其根变小成为菘菜的旧说，徐光启通过在上海试种芜菁三四年后也未变种的事实告诫人们不可相信传闻，并指出产生这种传闻的原因：“北人种菜，大都用干粪壅之，故根大；南人用水粪，十不当一。又因在新传得芜菁不肯加意粪壅；二三年后，又不知择种，其种安得不小？”[43]说明芜菁南传后其根变小在于人为，并非在于风土不利。在植桑养蚕上，徐光启的实验结论是养蚕必须要叶干勤替，为此南方养蚕须多种早桑，勤施肥，保证桑叶在梅雨之前收获；北方无梅雨，也适宜种桑养蚕。在种植选种上，《农政全书》强调“择种为第一义，种一不佳，即天时、地利、人力俱大半弃掷矣”[44]。指出选种之法是：“宜簸扬，或淘汰，或导择，取其最粗而圆满者种之。”[45]徐光启提倡发展经济作物如乌桕、女贞树等，他指出：乌桕子外白穰压取桕油，可造蜡烛；子中仁压取青油，可以燃灯，涂发变黑，又可入漆，可造纸用，用油之外，其渣仍可壅田，可代柴用：其叶可染黑色；其木可削板刻书及雕造器物。他指出：女贞树寄生白蜡虫（蚧科），取之可制成白蜡，亦有很高的经济价值。所以乌桕、女贞树等“其利济人，百倍他树”[46]，应广为种植。