《格物志·土载万方》厚土之上的农耕智慧

当古人用圭表丈量天地、用方格绘制山河时，他们对土地的探索远未止步。如何在有限的土地上养育亿万生灵，成为华夏先民必须解答的命题。让我们走进古代农业的世界，看先民如何向山要地、向水要田，将每一寸土地的价值发挥到极致。

五色土：大地馈赠与国家象征

△社稷坛

中国农业博物馆农业历史研究部主任唐志强介绍：“我们现在中山公园，就是社稷坛里头，设了一个五色土，它其实是从东西南北中五个方向供纳上来的，土就代表地，代表寸土不让。那其实就是国土，它是团结在一起，形成了国家的概念。”

△社稷坛五色土示意图

青、红、白、黑、黄五色一体，既是国家统一的象征，也直观展现了古人必须面对的复杂地理格局。青土代表的东部，或濒海或临河，多需要“向水要田”；红土代表的南方多是酸性土壤的丘陵山区，需要“向山要地”；而广袤的西、北方，白土、黑土区域，或干旱或寒冷，开垦难度极大。可以说，每一方五色土的背后，都是我们先民必须克服的一种独特的自然挑战。

向山要地：梯田的生态智慧

“因为咱们国家，山地丘陵地带很多，但是我们人口多，很多人就要住在这些地区，那么他就要考虑，要向山要地。”唐志强说。

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最初的刀耕火种方式存在明显缺陷，一旦下雨，便会轻易地将宝贵的草木灰连同所有养分一并冲走。于是，先民发明了梯田。在众多梯田系统中，云南的哈尼梯田堪称典范。唐志强详细解释了其独特结构：“在梯田上面，是有一片森林。那片森林是一定要保住的，用于涵养水源，然后再下来以后建的是山寨，就是他那个村庄，然后接着呢就是梯田，再下面才是河沟，所以它叫四素同构。”

△哈尼梯田“四素同构”示意图

这种四素同构的系统有效保持了水土，并维持了生态的持久平衡。哈尼梯田的智慧是全世界最为悠久、人和自然和谐相处的样本之一，同时它又是至今持续不断的样本，是非常典型的梯田利用形式。

向水要田：桑基鱼塘的循环奇迹

先民对土地的开拓并未止步于山岭。面对广袤的水域，他们同样发展出了“向水要田”的智慧。在众多向水要田的智慧中，“圩田”是规模最大、最系统的工程之一。而将圩田精细化、循环化，做到极致的，正是起源于浙江湖州的桑基鱼塘。

南太湖农业文化遗产保护与发展研究中心秘书长楼黎静介绍：“湖州是一个低洼地区，古代经常遭到水灾，所以老祖宗他们就想出一个智慧，把低洼地区的泥挖起来，变成鱼塘，鱼塘里面养鱼，塘基上种桑。”

△湖州桑基鱼塘系统

这里的土与水构成了一个自洽的世界：塘基种桑，桑叶饲蚕，蚕沙蚕蛹喂鱼，鱼粪沉底成塘泥，每年挖泥培基，又肥了桑树。如此循环，不耗外肥，不污水土。将所有废弃物都转化为下一次生产的养分。

△桑基鱼塘循环系统示意图

2017年，联合国粮农组织将“浙江湖州桑基鱼塘系统”列为全球重要农业文化遗产。正如湖州农民所言：我们经营的不是鱼塘，是祖先留给未来的生态银行。这是我们对古人务农智慧的延续与传承。

多熟种植：时间维度上的精耕细作

面对有限耕地和庞大人口，古人还在时间维度上发掘出提高土地利用率的智慧。这就是多熟种植耕作技术。它主要通过间作、套种等形式，在精妙的作物搭配与时间衔接下，让同一块土地在一年内产出两季、三季甚至更多的收获。

中国农业博物馆农业历史研究部主任唐志强讲道：“我们先民经过两千多年来不断地在实践，会找出一些搭配，就比如种稻和种麦，稻麦二熟的搭配。稻喜欢吸收的营养和麦子喜欢吸收的微量元素是不太一样的，这样能让营养的吸收和释放更加均匀。”

△水稻和麦子养分吸收示意图

在时间上精耕细作，在空间上周密拓展，华夏先民将土地利用的智慧发挥到极致，也将物尽其用、地尽其利的理念融入文明的血脉。这份源于土地的古老智慧，依然在今天的山川田畴间传承延续，为构建人与自然和谐共生的未来，提供着深沉的滋养与根本的指引。

为讲好中国古代科学技术成就，由北京市科学技术协会和中国外文局中国对外书刊出版发行中心出品，北京科普发展与研究中心承制，解读中国工作室执行制作的“科学传播视听精品”系列科学文化视频节目《格物志:中国古代科技巡礼》，于 11月 17日起全网上线。

节目依次按照“金木水火土”的顺序，走进中国古代的发明与发现，揭秘中华造物之智，体悟求实创新之理，深入探寻传统科技中的科学方法、科学思想和科学精神，培育全社会创新求真的科学文化氛围，从历史中找寻中华文明的科学启示。