农业土壤知识的积累
自从我们先民利用土壤肥力，刀耕火种以获得农作物收成的时候起，便不断地积累起有关农业土壤的知识。春秋战国时期以前，人们已认识到“百谷草木丽乎土”，对“土”和“壤”尚无明确区分。而到春秋战国时期，“土”和“壤”的概念开始形成，《周礼•地官•大司徒》：“以土宜之法，辨十有二土辨十有二壤”，把土和壤作了明确区别；还说前者是为了“以相民宅，而知其利害，以阜人民，以蕃鸟兽，以毓草木，以任土事”；后者是为了“知其种，以教稼穑，树艺”。由此可看出“土”是泛指土地，“壤”指的则是农田土壤。
土壤分类、分级的概念到春秋战国时期已形成，还有按质地、色泽、肥力等为标准的划分办法。记载这方面成就最系统的著作是《禹贡》和《管子•地员》。如《禹贡》中把全国“九州之土”划分为白壤、黑壤、白坟、赤埴墷、涂泥壤、坟垆、青黎（黎，黑色）、黄壤九类。
从《诗经》中反映出西周时期人们已认识到施肥能使作物生长良好。
战国时期进一步提出了“地可使肥，又可使棘（瘠）”的土壤生产力可以变化的辩证观点，为合理利用土壤，改良土壤和培肥土壤奠定了理论基础。《管子•治国》：“五谷不宜其地，国之贫也。”春秋战国时期不仅在农业生产中提出了“因地制宜”的思想，而且在实践中已总结出了具体的技术要求：一是因土耕作，要因地势高低，定耕地措施；因土质不同，定耕地先后；因土壤水分，定耕地时宜。二是根据地势的高下、土壤的肥瘠来安排农作物的种植，《管子•立政》：“相高下，视肥，观地宜使五谷桑麻，皆安其处”；《荀子•王制》中也说：“相高下，视肥，序五种。”因地布局农、林、牧、渔生产的思想春秋时已出现，公元前548年，楚国掩提出要“功土田，度山林，鸠薮泽，辨京陵，表淳卤，数疆潦，规堰潴，町原防，牧隰皋，井衍沃”。
《周礼•地官•大司徒》中的“土会之法”也是一种因地制宜发展农、林、牧、渔生产的设想。耕作制度和耕作技术的发展先秦农业耕作制度的发展变化经历了三个阶段。最早是刀耕火种的“生荒耕作制”，人们用石刀、石斧砍倒树木，然后放火焚烧，既开辟了土地，灰烬又是天然肥料，种植几年后，肥力完了，就丢荒另开辟新地。根据浙江余姚河姆渡和陕西西安半坡、临潼姜寨的氏族村庄遗址看，人们已过着较长期的定居生活。据此分析，大约五六千年前，我国有些地区已进入了耜耕的阶段。
这时，可以在几块土地上轮流倒换种植，不必经常流动到别处去新开荒。夏、商、周时期，熟荒耕作制普及盛行，而且技术上得到进一步发展，有计划地耕种和休闲，地力不像以前那样完全靠自然的过程来恢复，采取了“肖田”、“灌茶”、“烧薙行水”的措施，在休闲地里灾杀草木，以助地力的恢复。
这种熟荒耕作制，《诗经》中有比较明确的记载：“薄言采芑，於彼新田，於此葘亩”；“嗟嗟保介，维莫（暮）之春，亦有何求，如何新畲？”《尔雅•释地》：“田，一岁曰菑，二岁曰新田，三岁曰畲。”指出这是一块农田在三年中所经过的三个不同利用阶段，即第一年休耕长草，任其恢复地力；第二年清除草木，复垦为田，故谓新；第三年整治成熟，继续利用。春秋战国时期，耕作制已开始从菑、新、畲的休闲制逐步向土地连种制过渡。《周礼•地官•大司徒》：“凡造都鄙，制其地域而封沟之。以其室数制之，不易之地家百亩，一易之地家二百亩，再易之地家三百亩。”郑玄《注》引郑司农云：“不易之地，岁种之”；“一易之地，休一岁乃复种”；“再易之地，休二岁乃复种”，这是根据土壤肥瘠划分的。说明在肥沃的土地上当时已采用连年种植的方式。《吕氏春秋•任地》：“今兹美禾，来兹美麦”，指的是禾、麦轮作复种制。战国晚期在我国有的地方轮作复种技术已开始萌芽，它为合理利用土地，增加复种指数，提高单位面积产量开辟了一条新路。
在土壤耕作方面，西周时出现了垄作。《诗经•小雅•大田》：“以我覃耜，俶载南亩，播厥百谷”；《小雅•信南山》：“我疆我理，南东其畝”。这些记载表明西周时亩已普遍存在。“亩”是高出地面的一种畦畴，也就是垄。随着垄作法日渐普及，亩逐渐趋向于规格化，一般以宽六尺，长六百尺为一亩。由于亩的大小逐渐固定，以亩为单位来计算面积也较方便，便由耕作方式演变成了一种地积单位。春秋战国时期，亩又叫“畎畝”，并形成了“上田弃亩，下田弃畎”的耕作法。就是说，在高田里将作物种在畎（沟）内，而不种在亩上，有利抗旱保墒；在低田里将作物种在亩上，而不种畎内，有利于排水防涝。对畎和亩的作法有一定的技术规格要求，即“亩欲广以平，畎欲小以深”。这样的亩能“下得阴，上得阳”，使作物生长发育良好。至于亩的耕层构造也要求上虚下实，即所谓“稼欲生于尘，而殖于坚者”。由于春秋战国时期铁器和畜力的使用，为深耕准备了条件。
《吕氏春秋•任地》：“其深殖之度，阴土（湿土）必得。大草不生，又无螟蜮；今兹美禾，来兹美麦。”前二句讲的是对土壤深耕的深度要求，后面四句讲的是深耕的作用。这时还提出了“疾耰”、“熟耰”的整地要求。“疾耰”就是在耕地翻土后及时将土块打碎；“熟耰”就是将土块打得很碎。这一技术要求是适应了黄河流域春多风旱，水分蒸发量大的气候特点而出现的。耕地翻土后把土块及时打碎可切断土壤毛细管的蒸腾作用，减少水分蒸发，以利播种。《吕氏春秋•任地》中还提出“凡耕之大方：力（坚密）者欲柔（疏松），柔者欲力；息（休闲）者欲劳，劳者欲息；棘（瘠薄）者欲肥，肥者欲棘；急（保肥力强）者欲缓（保肥力弱），缓者欲急；湿者欲燥，燥者欲湿”的耕作五大原则。反映出春秋战国时期在土壤耕作方面已积累了相当丰富的经验。
农田水利技术
史称禹“尽力乎沟洫”，说明夏代已开始有田间沟洫。《尚书•梓材》：“若稽田，既勤敷葘，唯其陈修，力厥疆畎”；《诗经•大雅•绵》：“乃疆乃理，乃宣乃亩，自西徂东，周爰执事。”“宣”是宣泄，即开沟排水。这种沟洫当时主要用于排除田间积水。
人工灌溉，西周时也已出现，《诗经•小雅•白华》：“滮池北流，浸彼稻田”，意即利用滮池之水灌溉稻田。又《诗经•大雅•泂酌》：“泂酌彼行潦，挹彼注兹，可以濯溉”。“挹彼注兹”就是取水灌溉之意。以上说明西周时已掌握引水灌溉和取水灌溉两种人工灌溉方式。水源的利用，除河水外，泉水也已被利用。《诗经•大雅•公刘》：“观其泉流”，就是考察泉源，利用泉水进行灌溉。
春秋战国时期，由于井田制的破坏和土地私有制的出现，农田沟洫制度遭到破坏，代之而起的是农田水利工程设施及其灌溉渠系。这时期农田水利工程建设的特点是：工程规模从中小型突破到大型；工程技术开始从单纯泄洪和灌溉走向防旱、防沙、填淤、洗碱，以至航运等综合利用；水源则从地面水利用发展到地下水的开发；以及因地、因水制宜发展成多种类型水工建设。这时期先后出现的著名农田水利建设工程有：最大的陂塘蓄水工程芍陂，至今仍有效益的防洪灌溉分水工程都江堰，大型渠系灌溉工程郑国渠和多首制引水工程漳水渠等。
关于灌溉技术，古文献中只有零星的记载。《吕氏春秋•任地》中有“甽（畎）浴土”，可能是一种深沟灌水法，除浸润作物外，并有浴洗盐碱土壤，溶解带走有害盐分的作用。《周礼•地都江堰工程布置示意图图十八官稻人》中有关于灌溉渠系分水、配水和排水情况的记载：“稻人，掌稼下地，以潴蓄水，以防止水，以沟荡水，以遂均水，以列舍水，以浍泻水。”即修筑陂塘等蓄水工程为水源（以潴蓄水）；挖渠筑堤束水导入干渠不使水流失（以防止水）；由干渠分流支渠，再到斗渠，水平缓而畅流（以沟荡水）；通过沟渠平均地把水分流到田头小沟（以遂均水）；然后再由小沟流入田间，四围筑起田埂留住水（以列舍水）；有涝情时则通过大浍排泄到川中（以浍泻水）。图十九桔槔井灌在战国时相当普遍，而且已从抱瓮灌溉发展到使用简单的提水机械——桔槔进行灌溉。
施肥技术的出现
《诗经•周颂•良耜》：“荼蓼朽止，黍稷茂止。”西周时人们已认识到腐烂在田里的杂草，能使作物生长茂盛。我国施肥技术明确见于文献记载的还是在战国时期。《荀子•富国》：“掩地表亩，刺草殖谷，多粪肥田，是农夫众庶之事也”；《韩非子•解老》：“积力于田畴，必且粪溉”；《吕氏春秋•季夏纪》：“烧薙行水，利以杀草，如以热汤，可以粪田畴”。这些记载说明战国时期农田已普遍使用肥料而且同培肥田土联系在一起。《周礼•地官•草人》记载说：“草人，掌土化之法，以物地，相其宜而为之种”；同时，指出了具体的土化方法。所谓“土化之法”，据郑玄注释，就是“化之使美”，即用粪肥改良土壤的意思。以肥改土技术在我国不仅发明得早，而且成为我国以后农业生产中的一个优点。
选种和播种技术
当人们把野生植物加以驯化栽培时就需要有所选择，所以选种的历史很悠久。我国古代农作物选种和品种概念的文字记载最早见于《诗经》。
《诗经•大雅•生民》：“诞降嘉种，维糜维芑，维糜维芑”。“嘉种”，孔颖达《疏》：“善谷之种”，即良种。《毛传》解释秬、秠、糜、芑分别为黍和菽中的二个不同品种。反映出周代已有作物品种和良种的概念。关于作物的不同类型也有记载，《诗经•幽风•七月》：“黍稷重穋，禾麻菽麦”；《诗经•鲁颂•閟宫》：“黍稷重穋，稙穉菽麦”。《毛传》：“后熟曰重，先熟曰穋”；“先种曰稙，后种曰穉”。可知这些是指收获期的迟早和播种期的先后各不相同的类型而言。事实上，西周时的作物种类和品种之多远超过这些诗句中所列举出来的。
播种前的选种工作，西周时也已出现。《诗经•大雅•生民》：“诞后稷之穑，有相之道，茀厥丰草，种之黄茂，实方实苞”其中“种之黄茂”、“实方实苞”讲的就是选种。“种”在这里作动词用，为选种之意；“黄茂”是光润美好之意：“方”和“苞”为大而饱满之意。总起来的意思就是说要选择色泽光润美好和大而饱满的籽粒为种子。
春秋战国时期，人们对播种很重视，播种技术也相当进步。在播种方法上提倡条播，认为条播有“茎生有行，故遬（速）长；弱不相害，故遬（速）大”的优点。在播种密度上指出“慎其种，勿使数（密的意思），亦无使疏”：并注意到“树肥无使扶疏，树硗不欲专生而族居”，即肥地宜密，薄地宜疏，要合理密植的意思。在覆土要求上是“于其施土，无使不足，亦无使有余”。在株行距上则要求“衡（横）行必得，纵行必术”，做到“正其行，通其风”⑥，即要求纵横成行，保证田间通风。出苗后还要“长其兄而去其弟”，即留强苗间去弱苗。
田间管理技术
原始农业生产中只有播种、收割和产品加工三个环节。到了商、周时期，田间管理已发展成为农业生产中的一个重要环节。甲骨文中的“遬”，古文字学家认为是双手壅土培苗的形象。那么，田间管理中的除草、培土技术当萌芽于商代，《诗经•小雅•甫田》：“今适南亩，或耘或籽，黍稷薿薿。”《毛传》：“耘，除草也；籽，（壅）本也”。《诗经•周颂•良耜》：“其镈（锄类）斯赵，以薅荼蓼；荼蓼朽止，黍稷茂止。”这两段诗反映出西周时已用金属制的镈来除去田间杂草，并认识到中耕除草对作物生长所起的良好作用。春秋战国时期进一步提出了“易耨”、“熟耘”，即多除草，除干净的要求。《吕氏春秋•任地》中提出的“五耕五耨，必审以尽”，就是这个要求的具体化。
“秉畀炎火”，以火治虫的技术
在三千多年前的西周时已采用。战国时期还用深耕的办法来消除或减轻草害和虫害，《吕氏春秋•任地》：“其深殖之度，阴土必得；大草不生，又无螟蜮”。
