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目前学术界对弥生时代以农耕生活为主已基本达成了共识，但也有少数学者认为水稻的栽培是从绳文时代晚期开始的。这主要是因为绳文时代和弥生时代的断代早晚存有异议。除在弥生时代发现有数量颇多的水田遗址外，与农耕有直接关系的证据是在土器中亦发现有大量炭化的稻穗、稻壳等实物。
1978年，日本考古学家在福冈市博多区板付遗迹弥生时代前期（板付Ⅰ式）的遗迹土层下方，发现了属于绳文时代晚期的水田遗迹。该水田遗迹的面积约400平方米，已经存在较为先进的排水设施，并出土了木制锹柄、木耙、石刀、石镰，以及碳化米约100粒。这些出土资料有力地证明了早在绳文时代晚期，在日本九州北部地区已经出现了水稻农业。与此同时，通过对残留花粉的技术分析，发现除了水稻花粉外还存在荞麦、甜瓜的花粉，从而说明当时除了水田外还存在旱田农业活动。换言之，在日本列岛北部进入农耕时代之处，即体现出水田技术与旱田种植同时展开的复合农耕特征。此后不久，日本列岛上陆续在佐贺县唐津市菜畑遗迹、福冈市野多目遗迹以及冈山市江道遗址发现水田遗迹。伴随这些考古发现，学界对弥生时代水田农业的相关研究也取得巨大进展。此前对弥生时代水稻生产过程中的栽培技术水平、水稻收获量等的确认工作极为困难。但随着大量考古资料的出现以及借助文献学、比较人类学以及自然科学技术等多种分析方法，学界对弥生时代农业活动的研究成果不断涌现。
首先是基于日本古代文献史料倒推弥生时代的水稻收获量。奈良平安时代的文献，如《弘仁主税式》《延喜主税式》《令义解》等都有关于各等级水田的稻米产量。日本学者寺泽熏根据这些文献记载，整理出当时的水稻产量如下表：
奈良平安时代每反糙米收获量
根据这一统计，奈良平安时代上田每反（每反约为992平方米）的产量约为120千克，而弥生时代的农业生产水平不可能超过奈良平安时代，因此弥生时代的上田每反的糙米产量不会超过120千克，而弥生时代的下下田产量也不会比奈良平安时代高，因此会比每反36千克的产量更低。另一种方法是引用1980年代人类学者对印度阿萨姆邦（Assam）、印度尼西亚的爪哇岛等地的实地调查资料，将这些当时与弥生社会发展阶段较为接近地区的水稻产量作为推测弥生时代稻米收获量的参考依据。最终得出结论认为，每反稻米收获量在54千克至150千克之间。
第三种方法是将考古遗迹中发现的稻穗与现代栽培的稻穗进行比较，从而用比较生物学的方法推算其最可能的产量。目前，从奈良县唐古·键遗迹、福冈县横隅山遗迹、滋贺县湖南遗迹、鸟取县猫山遗迹中发现的稻穗长度均在18—20厘米之间，而日本现在所栽培的水稻成熟后的稻穗长度平均为28厘米，比弥生时代的稻穗长10厘米左右。再综合考虑弥生时代稻穗的生长状况与现代的差异，最终可以推算出当时每反水田的糙米产量约为93千克左右。
综合上述研究，我们看到弥生时代中期以后每反水田的糙米产量大约为100千克，而地形及水源条件较差地区的产量应该更低。这一数据折算为亩产量的话，约为每亩产糙米67千克。如果对比目前东亚地区的单季稻每亩400千克大米的产量
，那么可以想像出弥生时代的水田可能是杂草丛生、病虫害不断的状况吧。
关于弥生时代水田的研究，一直是弥生农耕论的重中之重，但近年来随着旱田遗址的陆续发现，对这种“水田中心史”的批判之声逐渐高涨。日本学者后藤直以新近出土的人工栽培种子为中心，从旱田农业的视角考察弥生时代的农业生产活动。据其统计，到2004年为止在日本列岛各地的弥生时代遗迹发掘中，有多达456处遗迹中出土了旱作植物的种子。
这些种子除了可食用植物外，还包括大量不可使用的木科、草科种子。如果从人工栽培的视角来看，主要包括：旱稻、小米、黍、高粱、小麦、大麦、薏苡、䅟子、荞麦、小豆、绿豆、豇豆、大豆、乌豆、豌豆、蚕豆、甜瓜、桃子、栗子、橡子、胡桃等。当然，水稻种子的出土比例占据压倒性多数，而旱作植物中栗子的出土案例是最多的。考虑到旱作植物的种子绝大部分与水稻种子伴生出土，可以看出弥生人在选择种植作物时有意识地同时栽培水稻和旱作植物。另外，在狭长的日本列岛内部，位置越靠南的地区旱作植物的伴生数量越少，在东日本地区伴生于水稻出土的旱作植物种类尤其多。可以推测，不同的自然和气候环境对当时人类选择何种种植结构具有很大的限制性影响。另一方面，因为日本列岛频繁出现火山、地震、台风等自然灾害，如果完全以水稻为中心从事农业生产，很可能因特殊气候和自然灾害导致严重歉收，而选择增加部分旱作植物的种植可以减少对水稻的过度依赖。从出土的旱作植物种子种类和构成来看，旱作植物已经是弥生农业生产不可或缺的部分。