汉武帝末年，皇帝下诏把发展农业作为当今的要务，任用赵过为搜粟都尉，推行代田法。“过能为代田，一畮三圳”，“种于圳中。苗生三叶以上，稍耨陇草，因陇其土以附苗根。”“言苗稍壮，每耨辄附其根。”“岁代处，故曰代田。”汉代时的一畮地宽为六尺，长一千四百四十尺（这一时期的一尺约相当于现在的二十三厘米），地形呈条状，。在这块土地上等距开垦三条甽，把种子播种在甽中，等到秧苗长到三片或三片以上叶子，先除杂草，再把垄上的土培到苗根上，每年垄台和甽互换一次，这种每年甽、垄互换的耕种制度就叫作代田法。在西汉以前，垄作法就已经出现，在《吕氏春秋·任地》中提到了“上田弃亩，下田弃甽”的耕作方法。所谓甽就是垄沟，“弃甽”就是把作物种在垄上，使“其深植之度，阴土必得，大草不生，又无螟蜮。”代田法作为垄作法衍生出的一种新的耕种方式，把农作物种在垄沟里，并且在边郡、居延等西北地区推广，这与当时的气候条件、经济因素、政治氛围有很大关系。

一

西汉前期，中国气候正处在温暖期，这种温暖的气候对中国的农业发展十分有利，气候温暖湿润，没有大范围水旱灾害，粮食产量提高了，甚至出现了剩余。正如《史记·平准书》所记载：汉兴七十余年间，太仓粟陈陈相因，充益露积于外，至腐败不可食。但是到了汉武帝中后期，中国的气候状况发生了变化，变得寒冷和干旱，开始逐渐由温暖湿润时期向小冰期过渡。《汉书·武帝纪》中记载了多次水旱灾害，甚至出现了百姓冻死、暍死的情况出现。水灾和旱灾严重的影响了农业生产发展，粮食大量减产，供给不足，甚至出现了“人相食”的局面。统治者为了稳定社会，应对极端的气候变化，使农业生产与气候条件相适应，提高粮食产量，改革古法，推行了适应西北地区的耕种制度——代田法。

另外，在气候干旱少雨的情况下，代田法得以顺利实施是以汉武帝时期大量兴修水利工程为前提的。翼朝鼎认为气候条件与兴修水利是有关联的，当气候干旱时就会促进兴修水利工程。干旱少雨的气候严重影响了中国西北地区农业的生产和发展。自从汉武帝治理瓠子之后，“用事者争言水利”，使他认识到“农，天下之本也。泉流灌浸，所以育五谷也……故为通沟渎，畜陂泽，所以备旱”的道理，于是他“令吏民免农，尽地力，平繇行水，勿使失时”。汉武帝时期主要修筑了漕渠、龙首渠、白渠等重大水利工程，特别是六辅渠，是在一条主渠上又开六条小渠，构成了密集的水网体系，便于农业灌溉，减小了气候干旱给农业带来的不利影响。这种密集的水网体系为整个三辅地区、河东、弘农西北边郡乃至居延等气候干旱地区的农业灌溉提供了水源，使粮食作物生长获得了充足的水分。可以说西汉农田水利的兴修为“代田法”的推行及西北地区粮食产量的提高提供了水利保证。

第三，农作物的耕种方式也受到耕种时所使用的农具的制约。农具越是先进，在单位时间里耕种的效率越高，更利于精耕细作。西汉时期，铁农具得到迅速推广，而且种类增多，出现了铁犁铧、香、镬、锄、耙、镰等，这些农具可以用来锄草、掘土，但是还起不到起垄的作用。后来人们发明了犁壁，这种带犁壁的农具集碎土、松土、起垄作用于一身，节约了耕种时间提高了生产效率。“武帝始开三边，徙民屯田，皆与犁牛”。汉武帝在西北屯田时，大力推广“犁牛”，改进了耕种的生产工具，节省了人力，为代田法推行提供了先进的生产工具，故可以说“代田法”的推行是以牛耕为前提条件的。

第四，汉武帝时期，他还把大量的人民迁徙到西北地区，为耕种土地提供了大量劳动力。元狩三年，“山东被水灾，民多饥令，乃徙贫民于关以西，及朔方以南新秦中”。元狩四年，“关东贫民徙陇西、北地、西河、上郡、会稽”。元狩二年夏，募民徙朔方十万口，又徙郡国豪杰及訾三百万以上于茂陵。经过汉与匈奴的战争，在西北地区人口大量减少的情况下，汉武帝实行了大规模的迁徙政策，增加了大量的劳动人口，为代田法的实行提供了大量劳动力。

汉武帝“封丞相为富民侯”是在政和四年，真正推行“代田法”是在昭帝始元元年。但在西汉晚年的《氾胜之书》（成书于西汉末年）中，已经看不到“代田法”施行的痕迹了，可见其推行时间并不长，这与西汉当时大的社会政治环境有直接联系。汉武帝时期，在政治上强化中央集权，打击地方割据势力；经济方面，实行了均输平准、稳定物价的方针政策，任用桑弘羊施行盐铁专卖的政策；外交上派张骞出使西域，加强同西域各国的联系和交流，开辟“丝绸之路”。这些措施巩固了政治统治，促进了社会的生产发展。特别是在民族关系方面，汉武帝发动了三次对匈奴的大规模反击战，取得了巨大的胜利。这几次战役之后，“匈奴远循，而漠南无王庭。”汉在“上郡、朔方、西河、河西开田官，斥塞卒60万人戍田之”，并设置了四郡，逐渐开发了这一地区，这一地区正好是汉武帝击败匈奴后才获得控制权的新辟土地。而这片土地的安宁为“代田法”的推行创造了良好的社会条件。

二

“代田法”是由国家组织的、在西北地区大规模推行的新式农业耕作制度，不但增加了粮食产量，促进了西北地区的农业发展，是中国古代农作物种植与生态保护协调发展的典范，也是中国古代耕种方式由粗放型向精耕细作型转变的开端。代田法采用“广尺深尺为甽，长终畮……而播种于甽中”的办法，深挖垄沟，把种子播种于沟内，减少土壤水分的蒸发，提高地温以应对寒冷的气候，有利于作物的早期生长发育。幼苗长出后可以避免干风吹，减少叶片水分蒸发，幼苗又能吸收较多的水分，得以健壮生长，同时还能起到防风、防沙的作用。“苗生叶以上，稍褥陇草，因其陇土，以附[苗根]。”小苗出土后，成长中不断进行中耕锄草，同时还把垅上的土填埋到沟里以培雍苗根，可以起到保墒的作用，使苗根长得更加牢固，抵抗强风。施行行播技术，农作物排列整齐，疏密适度，农民可以在作物之间走动，方便除草。代田法这种畮、圳“岁代”的轮耕方法恰到好处了保护了该地区“风化壳”的可持续利用性，“风化壳”的降解可以作为农作物的肥料，尽其地力。同时，在疏松的土壤上种植作物，可以抵挡黄土高原受大陆性季风气候的影响所带来的风沙侵袭，减缓风势，减轻土壤水分蒸发，防止作物倒伏，使农作物种植与生态保护协调发展。

“其耕耘下种田器，皆有便巧”。在西北屯田时，把牲畜和犁结合在一起，改进了耕种方法，大大节省了人力。赵过“用耦犁，二牛三人”，在五倾的土地上，“一岁之收常过缦田畮一斛以上，善者倍之”，达到了“用力少而得谷多”的目的，在西北地区甚至出现了储存余粮的代田仓，这在居延汉简记载中得以充分证明。

万国鼎在其《万国鼎文集》中指出：精耕细作一般是指在栽培过程中，从整地到收获所做的一系列的细致周到的技措施。育种、改良土壤和改革工具等，属于基本建设性质，不在上述过程中的范围内，但也很难截然划分，一般需要这些基本建设来帮助做好精耕细作，有时甚至基本建设直接成为精耕细作的组成部分。代田法综合运用并发挥了深耕、保墒、灌溉、除草、施肥、环境保护的多重作用，改变了过去撒播的粗放种植形式，提高了单位面积的粮食产量，是我国古代耕种方式由粗放型向精耕细作型转变的开端。

总之，汉武帝时期气候条件骤然下降，统治者不得不为了适应气候改变耕种方式：铁器和牛耕的使用为代田法的推行提供了先进的生产工具，提高了劳动效率；汉武帝为了在战后恢复和发展生产，把发展农业作为要务，为代田法的顺利施行给予了政治保障。这种耕作制度发明了犁壁，推行了二牛三人耦犁的耕种方式，增加了粮食产量，出现了储存余粮的代田仓，促进了西北地区的农业发展，是中国古代农作物种植与生态保护协调发展的典范，是中国的耕种方式由粗放型向精耕细作型转变的开端，这种耕作制度对今天中国西北、东北地区的农业种植方式仍有借鉴意义。