科学史话
汉武帝征和4年，也就是公元前89年的时候，汉武帝非常后悔自己早年发动征战，导致国库空虚、百姓生活贫困，于是决定休养生息、富民养民。为了表明自己的决心，他不仅把当时的丞相田千秋封为富民侯，还下了“方今之务，在于农力”的诏令，指出当时最大的任务就是发展农业生产。同时，汉武帝还设置了一个官职，叫搜粟都尉，主要掌管农耕和屯田等事宜。这个官职并不是常置，在当时，它几乎和管理农业的最高官职——大司农平行，被汉武帝任命为搜粟都尉的人叫赵过。
史籍中关于赵过的生平和家世的记载非常少，我们甚至无法知道他的籍贯和具体生卒年，但他对中国早期农业生产作出的贡献却被史籍详细记载了下来。根据《汉书·食货志》记载，赵过上任后，在农业耕作方法、农业生产技术和播种工具三方面都作出了贡献。
在农业耕作方法上，赵过推广了代田法。所谓代田法，就是在一亩田上挖三甽，甽就是沟，宽一尺，深一尺；甽与甽之间的土地叫做陇，也就是我们今天说的垄，垄地比较宽大。把农作物种在沟里，每年将沟和垄的位置进行互换，所以称为代田。代田法最明显的优点是将土地分为利用和休闲两部分，每年进行交替，在肥料不足的情况下，能够使地力得到自然的恢复，保持土地的肥沃。此外，代田法对御风、抗旱都有着很好的效果。将农作物种植在沟里，相当于为幼苗构建了天然屏障，使其不容易受到风吹；沟还有保持温度和水分的作用，把种子种在其中，不仅能够为种子出苗创造好的环境，也能够在幼苗生长的过程中减少叶面的水分蒸发，使其茁壮生长。当农作物需要除草、松土的时候，就把田垄上的土逐次推到沟里，保护农作物的根系，促进它们的生长、培养。到了夏天的时候，田垄上的土就都推入沟中，沟和田垄就齐平了，这就使得农作物的根扎得很深，不仅能够吸收更多的水分，也有着更强的耐风和抗旱能力。
代田法相传在后稷时就有，并不是赵过发明的，但赵过对其进行了大力推广。他的推广工作有着科学、严谨的计划和步骤。首先，他让人在离宫，也就是人们在国都之外为皇帝修筑的宫殿的空地上用代田法耕种，通过试验证实每亩代田确比其他田多收一斛以上；其次，在使人们认识到代田法能够提高粮食产量之后，赵过又通过各个郡的郡守下令，对县令、乡村中的乡官“三老”、农官“力田”以及善于耕种的农民进行技术培训，通过他们将代田种植技术传播开来；第三，让三辅地区，也就是今天陕西中部地区的公田，以及那些有爵位封赏之家的田地用代田法耕种，树立典型，然后再逐步扩大范围，让边郡、居延城，也就是今天内蒙古自治区额济纳旗东南这些较为偏远的地方用代田法，最后让河东郡（大概是今天山西省）、弘农郡（大概是今天河南省）、三辅地区这些离都城比较近的地方都用代田法。
百姓们运用代田法耕作，粮食产量大增，“超出常田一斛以上，善者倍之”，能超出用平常耕作方式耕种的田地一斛以上，耕种好手还能超出一倍。
为了使代田法发挥出更高的效率，赵过还推广了一种被称为耦耕的牛耕方法。耦耕在战国时期就已经存在，当时由于人们驾驭耕牛的技术不熟练，工具也比较落后，所以驭牛犁田这项生产活动并不能由一个人独立完成，需要两人或三人进行协作。赵过推广的耦耕，特点是“二牛三人”，大概是由两人各牵一牛在前，两牛共挽一犁，第三个人在犁后扶犁。赵过还改造了耕田所用的犁，原先的犁非常笨重，大概有14斤到18斤左右，不适合牛耕，而通过改造后，减轻为不到3斤。但牛在汉代非常珍贵稀少，老百姓往往因为没有牛，错过雨后土润的耕种时机，这时，平都县令教给赵过一个解决办法，那就是用人拉犁。赵过就奏请汉武帝，让平都县令来帮助自己，组织缺少耕牛的农户通过换工互助的方式来拉犁。这样一来，人多的大概一天能耕30亩，少的能耕13亩，大量的田地得到了开垦。
发明三脚耧车是赵过在播种工具上的一大贡献。根据史书记载，耧车在战国时期就已经很普遍，但当时的耧车一次只能播种一行，被称为独脚耧。后来，随着生产技术水平的提高，人们对独脚耧进行了改造，制作了一次能够播种两行的耧车，也就是二脚耧。赵过在总结、吸收前人经验的基础上发明了三脚耧。三脚耧的主要部件有三把铁铧，也被称为耧脚，以及装种子的耧斗、控制耧脚入土深浅的耧柄、用于系牛的辕木等。根据东汉崔寔在《政论》中的记载，播种的时候，让一头牛拉着耧车前行，一个人在后面扶着耧柄，耧脚在土地上开沟，人通过摇动耧柄，使得耧斗内的种子经过子粒槽，分成三股，经过耧腿（耧腿为中空的木棒，在耧脚后部各嵌有一根，上端与子粒槽相通），顺着耧脚落入开出的沟中。耧车后还悬挂着一块方形的木棒，随着耧车前进，在种子落入沟中后，能够自动把垄上的泥土推入沟中，覆盖住种子。这样一来，耧车一次性就能完成开沟、下种、覆盖三道播种工序，大大地提高了播种的效率，使百姓可以日种一顷。
经过赵过的努力，百姓“用力少而得谷多”，不仅在一定程度上复苏了当时的经济，而且对我国农业的发展也产生了深远的影响。他所推广的代田法中的技术被汉代另一位伟大的农学家氾胜之所吸收，发明了区田法；他所发明的三脚耧，在东汉时期还被广泛应用；他所推广的牛耕，不仅大大提高了百姓的劳动效率，也为牛在农业上的广泛运用奠定了基础，导致后世很多人把他当作牛耕的发明者，比如贾思勰在《齐民要术》中就说过“赵过始为牛耕，实胜耒耜之利”。
作者系济南中华文化学院（济南市社会主义学院）讲师
