黄河流域农业生产力的跃进是从铁器的使用开始的。中国什么时候正式进入铁器时代尚难确言，大约是西周晚期至春秋中期这一段时间。从世界史看，这并不算早，但我国冶铁技术发展很快。西欧从公元前世纪出现块炼铁到公元世纪使用铸铁，经历了多年时间，而从目前材料看，我国块炼铁和铸铁几乎是同时出现的。到春秋战国之际，我国已掌握生产可锻铸铁（又称韧性铸铁）和块炼渗碳钢的技术，比欧美同类发明领先年。铸铁，尤其是增强了强度和韧性的可锻铸铁的出现，有着十分重大的意义，它使生铁广泛用作生产工具成为可能，大大增强了铁器的使用寿命。我国用铁铸农器大体始于春秋中期或稍前，到了战国中期，铁农具已在黄河中下游普及开来。人们把使用铁农具耕作看得如同用瓦锅做饭一样的普通。从青铜器出现以来金属耕具代替木石耕具的过程终于完成了。铁器的使用，使农业劳动生产率大大提高，农业劳动者的个体独立性大大加强，两人协作的耦耕不再必要，井田制由此逐步崩坏，封建地主制由此逐步形成，而这一制度由战国延续至近世。

牛耕的出现可能比铁器早，但它的普及却比铁器晚。根据甲骨文中“犁”字的形象，有人推断商代已有牛耕。但即使当时牛耕已出现，犁具一定很原始，战国铁农具耦犁根本不可能替代耒耜作为主要耕具的地位。春秋时已有牛耕的明确记载，有人还用牛与耕、犁等字相联系起名命字。不过，直到战国时代，牛耕并不普遍。在目前出土该时代的大量铁器中，铁犁为数甚少，而且形制原始，呈°的V字形，没有犁壁，只能破土划沟，不能翻土作垄。大型铁铧犁的大批出土是在西汉中期以后。当时搜粟都尉赵过在总结群众经验基础上推广带有犁壁的大型铁铧犁，这种犁要用两头牛牵引，三个人驾驭，被称为耦犁。从此，铁犁牛耕才在黄河流域普及开来，并逐步推向全国。

从两汉到南北朝，除耕犁继续获得改进外，还出现与之配套的耱（或称耢）和耙。耱最初只是一块长板条，继之在木架上缠以软木条而成，畜力牵引，用以碎土和平整，代替以前人工操作的木榔头——。对付较大的坷垃则要用畜力耙。北方旱地使用的畜力耙是由两条带铁齿的木板相交组成的人字耙，又称铁齿镅揍。西汉还出现专用播种机具耧犁（耧车），相传发明者是赵过。它的上方有一盛种用的方形木斗，下与三条中空而装有铁耧脚的木腿相连通。操作时耧脚破土开沟，种子随即通过木腿播进沟里，一人一牛，“日种一顷”，功效提高十几倍。这已是近代条播机的雏形，而西欧条播机的出现在年以后。汉代农具的另一重大发明是“飚扇”，即风车。摇动风车中的叶形风扇，形成定向气流，利用它可以把比重不同的籽粒（重则沉）和秕壳（轻则飚）分开，是一种巧妙的创造，比欧洲领先多年。谷物加工工具也有长足进步。东汉桓谭对此曾作过这样的总结：“宓戏（即庖牺氏）制杵臼，万民以济，及后世加巧，因延力借身，重以践碓，而利十倍。杵臼又复设机关，用驴羸（骡）牛马，及役水而舂，其利乃百倍。”（《新语》）杵臼是最原始的谷物加工方法之一，可能起源于采猎时代，而延续至农业时代。当时人们在地上挖浅坑，铺以兽皮，置采集的谷物于其中，用木棍舂捣，即所谓“断木为杵，掘地为臼”。我国一些少数民族近世仍有类似谷物加工法。后来用石臼代替地臼，然后又利用杠杆原理改手舂为脚踏，即桓谭所说的践碓（脚碓）。到了东汉已出现畜力碓和水碓了。晋代杜预对水碓作了改进，称为连机碓。王祯《农书》形容这种水碓是：“水轮翻转无朝暮，北方旱地使用的耙和耱舂杵低昂间后先。”谷物加工工具的另一重大创造是石转磨。到魏晋南北朝则出现了畜力连磨和水力碾磨。这一时期还出现了新式提水灌溉农具翻车，为了叙述方便，将在下一节予以介绍。

总之，从战国到南北朝，尤其是两汉是我国农具发展的黄金时代，传统农具的许多重大发明创造，都出现于这一时期。

战国以来我国农业生产力大发展的另一个标志是大规模农田灌溉水利工程的兴建。春秋战国以前，农田灌溉在黄河流域虽已零星出现，但农田水利的重点始终在防洪排涝的沟洫工程上。进入战国，由于农田内涝积水的状况在长期耕作过程中有了较大改变，耕地也因铁器牛耕的推广扩展到更大的范围，干旱再度成为农业生产中的主要矛盾。这就产生了发展农田灌溉的迫切需要。同时，铁器的使用和工具的改进又为大规模农田水利建设提供了物质基础。铁成为最常用的兴修水利的工具，汉代还出现用于水利工程中挖沟的特大铁犁——浚犁。黄河流域大型农田灌溉渠系工程是从战国时开始出现的。最著名的是魏国西门豹和吏起在河内（今河南北部及河北西南隅）相继兴建和改进的漳水十二渠，韩国水工郑国在秦国关中平原北部建造的郑国渠。它们都使数以万顷计的“斥卤”（盐碱地）变成亩产一钟（六石四斗）的良田，后者还直接奠定了秦灭六国的基础。秦汉统一后，尤其是汉武帝时代，掀起了农田水利建设的新高潮，京城所在的关中地区尤为重点，使关中成为当时全国的首富之区。汉代还在河套地区、河西走廊和新疆等屯田地区发展大规模水利事业。曹魏时，海河流域和淮河流域水利开发有较大的进展。总之，我国华北地区农田水利的基础，汉魏时代已经奠定了，它对黄河流域农业发展起了很大促进作用。随着农田灌溉的发生发展，出现了新的农田形式——畦。畦是周围有高出田面的田塍的田区。这种农田形式在种植蔬菜而经常需要灌溉的园圃中最先被采用，后来推广于大田。随着牛耕的普及，平翻低畦农田终于取代了畎亩结构的农田，成为黄河流域主要的农田形式。这种农田形式是便于灌溉的。不过，由于华北水资源的限制，能灌溉的农田只是一小部分，旱作仍然是华北农业的主体。当地防旱保墒问题，很大程度上是靠土壤耕作措施来解决的。

在这里我们要顺便指出，国外一些别有用心的学者，歪曲马克思关于“古代东方”的学说，把中国说成是由国家组织统一的水利灌溉工程的所谓“治水社会”，而“治水社会”是导致东方专制主义的根源。这是不符合历史事实的。的确，水利对中国农业和社会发展有着重要意义。中国的文明时代，可以说是从大禹治水开始的，历代政府都把兴修水利作为自己重要的经济职能。不过，中国古代农业既不同于欧洲中世纪完全依赖天然降雨，也不同于马克思说的“古代东方”（主要指从北非到印度的广大地区）完全依赖人工灌溉。中国历史上并不存在政府领导修建的遍及全国的灌溉渠系。我国各地区各民族人民是在很不相同的条件下解决农业生产中水的问题的。直到世纪的年代中期，旱地仍占全国耕地面积的一半以上。限于本书的篇幅和丛书的分工，在这里不可能对中国古代水利作详细的介绍。耧车复原因战国以来我国农业生产力大发展的再一个标志是精耕细作技术体系的形成。如果说，这一技术体系战国以前开始萌芽，那么，从战国到南北朝，它已成型并得到系统的总结。这主要表现在北方旱地的耕作栽培上。从战国起，连年种植的连种制代替休闲制成为主要种植方式，到魏晋南北朝形成丰富多彩的轮作倒茬方式。农业技术仍以防旱保墒为中心，形成耕—耙—耢—压—锄相结合的耕作体系，出现“代田法”和“区田法”等特殊抗旱丰产栽培法。施肥改土开始受到重视。我国特有的传统品种选育技术亦已形成，并培育出不少适应不同栽培条件的品种。以上就是这一时期农业生产技术的一些主要成就，这些成就体现在系统总结黄河流域精耕细作农业技术经验由贾思勰所著的《齐民要术》一书中，这本书成为在长时期内指导北方农业生产的经典。

全方位的发展

战国秦汉农业的发展是全方位的。不但粮食作物，而且经济作物、园圃业、林业、畜牧业、蚕桑业、渔业都获得长足的进步。究其原因，除了生产力提高，更多土地被垦辟出来以外，国家的统一，各民族各地区农业文化的交流，也使黄河流域农业文化的内容更加丰富。

战国至南北朝，我国粮食作物种类与前代基本相同，但在粮食构成上却发生了某些变化。粟仍然是最主要的粮食作物，水稻继续在北方某些地区推广，大豆和小麦地位上升，黍地位下降，大麻逐渐退出粮食行列。