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发端于20世纪初，以农业文献资料搜集整理为重点的传统农业遗产研究，为农业文化遗产研究奠定了坚实的基础。中国传统的农业遗产研究大致可分为四个阶段：
早在清代末年，罗振玉、高润生等一批学者为了保存中国传统农学的精华开始有意识地收集整理和研究中国传统农业文献遗产，但研究尚处于萌芽状态。而科学意义上的农业遗产保护实践和理论研究，即以近代自然科学和社会科学为指导进行的农业遗产保护，可以追溯到20世纪20年代。1921年，金陵大学图书馆与美国农业部组织合作部合作汇编中国古代农书索引，由王德女士负责，后在此基础上组建了金陵大学图书馆农史研究室，开始从事祖国农学遗产的搜集与整理工作。此即中国农业遗产研究室最早的前身。1924年，万国鼎先生任南京金陵大学农经系农业图书部主任，开始系统收集整理农业历史资料，历时10多年，搜集了3700万字资料。1932年，在万国鼎先生的倡导下，金陵大学农业图书部改组为农业历史研究组，并入金陵大学农业经济系，开始农业史资料收集研究工作，至1937年抗战前已积聚古书中有关农业的资料共3000万余字，1937年抗战爆发后，相关农史研究事业被迫中断。
有几位前辈学者在农业遗产研究方面做出了一些开拓性的实际工作，除清末的罗振玉、高润生等的早期探索外，民国时期齐鲁大学的栾调甫、胡立初早年从事过《齐民要术》的研究，金陵大学的万国鼎做过中国土地制度史研究，中山大学农学院的丁颖做过中国稻作起源的研究，等等。其他影响较大的有郑肇经的《中国水利史》（商务印书馆，1939年）、邓云特的《中国救灾史》（商务印书馆，1937年）和李士豪的《中国渔业史》（商务印书馆，1937年）等。
新中国建立后，党和政府十分重视祖国优秀文化遗产的整理与保护工作。因此，在研究和整理祖国优秀文化遗产的热潮中，一批农业遗产研究专门机构相继成立。1952年，南京农学院金善宝院长提出恢复金陵大学农史资料整理工作，受到中央人民政府的高度重视。同年，西北农学院根据辛树帜的倡议成立了古农学研究小组。1955年4月，农业部“中国农业科学院筹备小组”在北京主持召开“整理祖国农业遗产座谈会”，出席会议的有农业部副部长杨显东，竺可桢、顾颉刚、夏玮瑛、金善宝、万国鼎、辛树帜、石声汉、王毓瑚、陈恒力、吕平等一批知名专家学者，会议交流了整理农业遗产的经验，拟订了一些农业古籍的校释出版计划。同年7月，在中共中央农村工作部、国务院农林办公室和农业部的支持下，在南京农学院农史组的基础上成立了中国农业遗产研究室，这是第一个以研究中国农业历史为主要任务的专门研究机构，由中国农业科学院和南京农学院双重领导，万国鼎先生任主任。这一年，华南农学院的梁家勉教授开始在该校图书馆中开辟“中国古代农业文献专藏”，从事农业历史文献的征访、选购、典藏、保护、整理等工作。1956年，西北农学院古农学研究小组改为古农学研究室，由石声汉任主任，成为我国农史研究的另一重镇。随后，北京农学院、华南农学院等也相继建立了农史研究机构。逐步形成了以“东万（万国鼎）、西石（石声汉）、南梁（梁家勉）、北王（王毓瑚）”为代表的中国农业遗产研究的四个基地。农业遗产专门机构的建立，标志着我国农业遗产研究事业进入一个新的阶段，同时也为我国的农业遗产研究事业创造了前所未有的有利条件，对交流学术研究成果，推动农业遗产研究起到了积极的作用。
在科研工作方面，本时期的工作重点是整理校注古代农学典籍，各农遗研究单位为之进行了大量的相关工作，成绩突出，相继出版了《中国农学史》（上）、《中国农学书录》、《氾胜之书辑释》、《齐民要术校释》、《四民月令辑释》、《四时纂要校释》、《农桑经校注》等专著，广为学术界所称道，也为后来研究的深入开展打下了基础。
由于“文化大革命”的缘故，这一时期的农业遗产研究工作大多陷于停顿，中国农业遗产研究室也被撤并到江苏省农科院，改名为农业技术史研究室。全国其他农史研究机构大多遭受同样的命运。
改革开放以后，科研工作渐渐恢复了正常。1978年，中国农业遗产研究室经国务院批准，恢复原来建制，更名为中国农业科学院农业技术史研究室。同年，北京农业大学、华南农业大学也成立了农业历史研究室。1984年，中国农史学会经过多年筹备在郑州会议上宣告成立，宣告了中国农业遗产研究春天的来临。此间，不仅“文革”前建立的农业遗产研究机构陆续恢复，还建立了一些新的科研单位，如浙江农学院农史研究室、河北农学院农史研究室、江西省农业考古研究中心、中国农业博物馆、农业部农村经济研究中心当代农史研究室，等等。一些地方，如广东、河南和陕西、江苏等省还组建了省级农业历史研究会。20世纪80年代，一些农业史的专门学术刊物也陆续面世，如中国农业历史学会筹委会和南京农业大学联合创办的《中国农史》、中国农业考古中心主办的《农业考古》、华南农学院受农业出版社委托主编的《农史研究》、中国农业博物馆创办的《古今农业》，等等。
在农业遗产学科教育方面同样迎来了春天。1981年中国农业遗产研究室被国务院批准有农业史硕士学位授予权，1986年被批准有农业史博士学位授予权，1995年被授权为科学技术史（农业史）博士后流动站。此外，西北农林科技大学在农业经济管理学科设有农业史博士专业；华南农业大学在作物学专业设有农业史博士方向。有农业史硕士学位授予权的其他高校还有：北京农业大学、云南农业大学等，由此，中国的农业遗产研究建立起了由硕士到博士再到博士后的金字塔型多层次人才培养结构。
这一时期，中国的农业遗产研究开始走出象牙塔迈向社会，科普与科研相结合的各种农业博物馆也相继在各地成立。1983年，在农业部的大力支持下，中国农业博物馆在北京建立，开始大规模征集与古代和近代农业相关的文物，并成为全国科普教育基地；2004年，南京农业大学创建了中国高校第一个系统收藏、研究和展示中国农业历史与文化的中华农业文明博物馆，目前收藏有古代农业生产工具1000余件、原版古农书346部3000余册，以及丰富的古代农作物、动物标本、国内和国外各类土壤标本等；西北农林科技大学建立了由5个馆合为一体的农业博览园，其中包括农业历史博物馆。各地关于农具、茶叶、蚕桑、水利等各类专题博物馆则多达几十家。