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农业和医学，都是人为地变革事物自然状态的过程，应该属于技术。我们这里不讨论技术问题，只讨论在变革过程开始之前对事物自然状态的认识状况。
从《禹贡》和《周礼》等文献的记载来看，中国古代农业首先重视的，是土壤的质量问题。土壤质量，既是农业生产的需要，也是国家税收的依据，是首先和特别受到重视的理由。对于土壤的分类，在《土质与矿产》一节已经做了介绍。对于农业来说，土壤分类的目的是求得适合种植的作物。在这个基础上，形成了所谓“土宜”观念。
前面介绍的大司徒辨“五地之物”，讲的是自然生长过程中不同土质所适宜的动物和植物。“辨十有二壤之物”，就是决定农业生产所适宜的作物：
（大司徒）辨十有二壤之物，而知其种，以教稼穑树艺。（《周礼·大司徒》）
具体执行的，有司徒的下属“草人”，也有“司稼”：
草人掌土化之法以物地，相其宜而为之种。（《周礼·草人》）
司稼掌巡邦野之稼而辨穜稑之种，周知其名与其所宜地以为法，而县于邑闾。（《周礼·司稼》）
草人研究土壤的情况决定如何种植，司稼则视作物品种而寻找适宜的土壤。至于什么样的土壤适宜什么样的作物，或者什么样的作物适宜什么样的土壤，《周礼》没有具体说明。但是它说明了不同的土壤所适宜的肥料：
凡粪种，骍刚用牛，赤缇用羊，坟壤用麋，渴泽用鹿，咸舄用貆，勃壤用狐，埴垆用豕，强用蕡，轻爂用犬。（《周礼·草人》）
粪种，即用粪汁浸种，或用该动物的粪便，或用该动物的骨头。上述不同土壤和所用粪种原料的匹配是否合理？是否一定要用某种动物的粪便或者骨头？实际未必如此严格。我们从中看到的，是古人寻找土壤、品种和肥料合理搭配的努力。这样的努力，在今天，仍然是农业科学的重要课题。
土壤的肥沃程度和性质，在当时的人们看来，是可以改变的：
地可使肥，又可使棘。人肥必以泽，使苗坚而地隙。人耨必以旱，使地肥而土缓。（《吕氏春秋·任地》）
改变土壤肥力的办法，主要有三项：深耕、除草和施肥：
又上田弃亩，下田弃畎。五耕五耨必审，以尽其深殖之度。阴土必得，大草不生，又无螟蜮。（《吕氏春秋·任地》）
《吕氏春秋》中还有一种除草作肥的方法：
是月也（六月），土润溽暑，大雨时行。烧薙行水，利以杀草。如以热汤。可以粪田畴，可以美土疆。（《吕氏春秋·季夏纪》）
这些使农业丰收的方法，春秋战国时代，已经成为人们的常识：
为国家者见恶，如农夫之务去草焉。芟夷蕴崇之，绝其本根，勿使能殖。（《左传·隐公六年》）
春雨日时，草木怒生，铫鎒于是乎始修。草木之到植者过半，而不知其然。（《庄子·外物》）
王如施仁政于民，省刑罚，薄税敛，深耕易耨。壮者以暇日修其孝悌忠信，入以事其父兄，出以事其长上。可使制梃以挞秦楚之坚甲利兵矣。（《孟子·梁惠王》）
改良土壤的三项措施之中，中耕除草（易耨）虽然不增加肥力，但去掉了杂草，间去了多余的禾苗，等于给保留的禾苗增加了肥料，所以也被《吕氏春秋》列为改良土壤的重要措施。
和土宜原则同等重要的，是天时原则。《吕氏春秋·审时篇》载：
是故得时之稼兴，失时之稼约。茎相若，称之，得时者重。粟之多，量粟相若，而舂之，得时者多米。量米相若，而食之，得时者忍饥。是故得时之稼，其臭香，其味甘，其气章。
就是说，长势相当的，得时者得粟多；粟的数量相当的，得时者出米多；出米数量相当的，得时的米更能耐得饥饿。认识到这种程度，没有长期的积累和观察，是不可能的。
所谓得时，就是要根据时令及时耕作。提早不行，称为“先时”；迟后也不行，称为“后时”。先时和后时，都会影响收成和粮食的质量。《吕氏春秋·审时篇》具体论述了先时或后时对禾（谷子）、黍、菽（豆类）、稻、麻、麦等作物收成的影响。比如稻：
得时之稻，大本而茎葆，长秱疏穖，穗如马尾。大粒无芒，抟米而薄糠。舂之易而食之香，如此者不益。先时者，本大而茎叶格对，短秱短穗，多粃厚糠，薄米多芒。后时者，纤茎而不滋，厚糠多粃，庭辟米不得恃，定熟卬天而死。
天时对于农业是如此重要，《吕氏春秋》把农业掌握天时的原则推广到朝代的更迭。某个朝代将要兴起的时候，一定会有一些先兆出现，就像农时到来就会有某种物候出现一样。这时候，那些将要兴起的王者，就应该抓住时机。如果延误，天也不会等待，就像天也不会帮助农夫种地一样：
天为者时，而不助农于下。（《吕氏春秋·名类》）
天时对于古代农业的重要性质，大约早就被认识，所以古人才在十二月历法之外，又设置了二十四气；二十四气之外，又设置了七十二候。目的只有一个，就是适时耕作。
天时的重要表现于政治，就是“不违农时”的原则。先秦时期所有关系国家安危的言论，几乎都提出了不在农忙时节征用民力，以便让农夫适时耕作，保证国家的粮食生产。这个原则还被写进《月令》，作为一条重要的宗教原则，约束统治者的行为。
古代农业，除了从种植获得衣食资源以外，还通过渔猎解决衣食问题。原始时代，人口稀少，原始渔猎一般改变不了原有的生态环境。随着人口的增多，渔猎活动影响，甚至改变原有生态环境的事，逐渐突出出来。这种改变首先造成的影响，是资源遭受的破坏。因此，保护生产资源的问题至迟在春秋时代就成为国家的重要政治问题。《国语》载：
宣公夏滥于泗渊，里革断其罟而弃之，曰：“古者大寒降，土蛰发，水虞于是乎讲罛罶，取名鱼，登川禽，而尝之寝庙，行诸国，助宣气也。鸟兽孕，水虫成，兽虞于是乎禁罝罗，矠鱼鳖，以为夏槁，助生阜也。鸟兽成，水虫孕，水虞于是乎禁罝䍡，设穽鄂，以实庙庖，畜功用也。且夫山不槎蘖，泽不伐夭，鱼禁鲲鲕，兽长麑，鸟翼鷇卵，虫舍蚳蝝，蕃庶物也。古之训也。今鱼方别孕，不教鱼长，又行网罟，贪无艺也。”公闻之，曰：“吾过，而里革匡我，不亦善乎。是良罟也。为我得法。使有司藏之，使吾无忘谂。”（《国语·鲁语上》）
和渔猎资源同样重要的，是林业资源。《周礼》载：
山虞掌山林之政令。物为之厉，而为之守禁。仲冬斩阳木，仲夏斩阴木。凡服耜，斩季材，以时入之。令万民时斩材，有期日。凡邦工入山林而抡材，不禁。春秋之斩木，不入禁。凡窃木者有刑罚。（《周礼·山虞》）
此外，川衡、泽虞，即管理江河、湖沼的官员，也有相应的禁令。这些禁令，都建立在对于林木、鱼兽生长状况认识的基础之上。
保护资源，不仅常常见于思想家们论述政治统治的文字，而且实际上已经成为国家的重要政策。
和其他生产领域相比，农业可说是全面而直接面对自然条件的领域，在中国古代，也就是全面而直接地面对上天的领域。天上的阳光雨水，是农作物生长的基本保障。但是多了不好，少了也不好。虽不多不少但不合时机，也不好。实际上，正好的情况几乎是没有的。整个古代，农业生产基本上都处于“靠天吃饭”的状态。哪一年灾害少一些，小一些，收成就好一些，反之就要差一些。灾害严重，就要出现大范围的饥荒。直到中华人民共和国成立前夕，用中国这样的一块土地，养育这块土地上的人口，还是一件艰难的事情。即便在今天，也是一个需要兢兢业业认真对待的问题。就在这样的条件下，通过农业生产，人们还是发现了，人的努力程度与收成好坏，有着相当的联系：
譬如农夫，是穮是蓘。虽有饥馑，必有丰年。（《左传·昭公元年》）
昔予为禾，耕而卤莽之，则其实亦卤莽而报予。芸而灭裂之，其实亦灭裂而报予。予来年变齐，深其耕而熟耰之，其禾繁以滋，予终年厌飱。（《庄子·则阳》）
譬之若良农，辨土地之宜，谨耕耨之事，未必收也。然而收者，必此人也。（《吕氏春秋·长攻》）
在这种认识的基础上，产生了“人与天地参”的思想。