自然科學史研究所範楚玉
    我們偉大祖國西陲的新疆，是個多民族的地區。在這片遼闊富饒的大地上，居住著維吾爾、哈薩克、漢、回、蒙等十三個民族。他們都是勤勞勇敢的民族，並且具有悠久的曆史和燦爛的文化。尤其在農業科學技術上，給祖國的科學寶庫增添了光輝。
    新疆是我國種植棉花最早的地區新疆的土壤和氣候非常適宜種植棉花，是我國種植棉花最早的地區之一。根據考古發掘和文獻資料證明，新疆的少數民族，在東權以前就已經開始種植棉花了，距今至少已經有一千七百多年。而我國內地普遍種植棉花大約在北宋時期。
    1959年新疆民豐縣以北大沙漠中發掘出來的東漢會葬墓裏，出土了大批紡織物品，其中有兩塊蓋在盛著羊骨、鐵刀、木碗上的藍白印花布，就是棉織品。紡織工藝十分精巧。
    公元五到六世紀，吐魯番一帶植棉已經比較普遍。史書記載說：高昌（今吐魯番盆地）“多草木，其實如繭，繭中絲如細，名為白疊子，國人多織以為布。布甚軟白，交市用焉。”（《梁書》卷五十（四）用棉布充當流通手段，用作“交市”，可見當時棉布產量是相當多的。屬於這個時期的吐魯番阿斯塔那墓葬中，除了有棉織物外，還發現了西魏大統十七年（公元551年）借貸棉布的契約。在這張契約裏提到，一次借貸棉布達六十匹之多。顯然這些棉布是當地生產的。
    到了唐代，吐魯番的棉花種植和紡織生產更進一步發展。在阿斯塔那的一個唐墓中，曾發現一張殘缺不全的記載著發放棉布口袋的記帳單。這張記帳單的時間是在貞觀十九年（公元645年）前後。棉布口袋當時是作為軍用品發付的，共發付過兩次：一次是二百七十條，另一次是發給當時屬雍州軍府之一的折衝府的。唐代雍州的治所在長安，從西州（今吐魯番盆地）供應棉布口袋給雍州地區的折衝府軍用，而且達幾百條之多，可見唐代吐魯番地區植棉和紡織已經相當發達。
    公元十三世紀元代農書《農桑輯要》中說：“苧麻本南方之物，木棉亦西域所產，近歲以來，苧麻藝於河南，木棉種於陝右，滋茂繁盛，與本上無異。”由此可見，我國黃河流域的木棉，也是從新疆引種的。
    “瓜果之鄉”
    人們喜歡用“瓜果之鄉”來形容新疆地區瓜果種類的豐富多彩。新疆是我國著名的瓜果產區之一，也是我國生產瓜果最大的基地。那裏果樹資源極其豐富，栽培果樹和野生果樹大約有八十多種，馳名國內外的有哈密瓜、吐魯番葡萄、伊犁蘋果、庫勒爾香梨、葉城石榴、喀什花油桃等等。
    從《史記》和《漢書》的記載中，我們知道，新疆早在西漢以前，就已經種植葡萄和釀造葡萄酒了。唐代龜茲（qiuci，今新疆庫車縣一帶）王城中家家都有葡萄酒。漢武帝的時候，張騫通西域，開拾把葡萄傳入內地，高昌的馬nǎi子葡萄於唐初引植到內地，以後直到清代康熙年間，還不斷從新疆把葡萄新品種輸入內地。千百年來，經過維吾爾族人民辛勤勞動，培育了很多葡萄品種，有紅的、白的、紫的、綠的、青的、暗紅的、淡紅的，有像珍珠粒似的，也有琥珀珠大的，共幾十個品種，尤以無核葡萄最有名。宋代的蘇頌曾提到一種無核葡萄。明代陳誠、李暹撰的《西域番國誌》明確記載：“有小葡萄，甘甜而無核，名日鎖子葡萄。”現在新疆種的無核白葡萄，果皮薄，肉質鮮美，甜如蜜，含糖量達百分之二十四，營養豐富，曬製成葡萄幹，很受各地人民喜愛。新疆人民在長期生產實踐中，積累了豐富的種植葡萄的經驗，如鄯善一帶的開溝墩植、多枝就地扡插繁殖、植株搭低架或匍匐地麵、綠枝摘心、深溝灌溉、環形施肥、盤墩埋土等技術措施，都是適應當地環境條件而形成的。
    新疆的瓜果中，以哈密甜瓜最有名。在新疆，一年四季都可以吃到瓜，夏有夏瓜，秋有秋瓜。甜瓜的栽培麵積很大，鮮瓜和瓜幹不但暢銷國內，而且大量出口。我國公元十五世紀的著作中已經提到柳城廣植甜瓜，實際栽培曆史比這要早得多。因為栽培曆史很悠久，瓜農從整地、施肥、種子處理、播種、培土壓蔓、灌溉、整蔓打頂到采收、留種甚至製成瓜幹，都有一整套的技術經驗。鄯善的東湖瓜，種植在含堿比較多的地裏，不用澆灌，全靠發達的根係吸取一米多深的地下水來滋潤秧苗，生長結果。它的生長特點，正如當地瓜農所說，“見水不得，離水不得。”因此要瓜長得大而甜，必須保證一定的地下水位。這是維吾爾族農民在園藝上的一項獨特創造。
    新疆也是我國最早栽培核桃的一個地方，以後引入甘肅，漸漸傳播到陝西，又東傳到北方各省（見《圖經本草》）。東晉王室的華林園中，種有八十四株核桃樹。郭義恭的《廣誌》裏關於核桃有這樣一段話：“出陳倉者薄皮多肌，出陰乎者大而皮脆，急提則碎。”（陳倉令陝西寶雞，陰平今四川平武一帶。）唐宋時期的一些著作裏都說“北方多種之”，可見核桃在我國北方種植很多。維吾爾族農民在長期種植過程中，培育出了許多核桃優良品種。如“油核桃”。可以用手指掐出油來，含油量高達百分之七十九左右，比花生、芝麻、油菜含油量高，是榨油的良好油料。“豐產核桃”一株可結萬果，年年不斷，而且比一般核桃早熟一個半月。其他還有隔年核桃、薄殼核桃、紙皮核桃等優良品種。
    北疆準噶爾盆地周緣和阿勒泰地區，冬季嚴寒，平均最低溫度常在零下三十攝氏度以下，一般栽培果樹很難直立過冬。因此，除伊犁、塔城兩地外，那裏果樹都采用人工匍匐整形栽培法。這是北疆果農為適應惡劣的自然條件創造出的一種特殊栽培法。這種方法，最遲在清代就已經采用了。匍匐整形栽培法的目的是防凍防風，保護果樹冬季不受凍害；同時，夏季由於樹幹接近地麵，溫度高，二氧化碳多，可以促進結果，提早成熟；又因樹形矮化，樹幹短小，可以預防秋未春初的日燒病和樹幹龜裂。呆農們還摸索出了匍匐叢狀形和單臂扇形整枝法、夏季修剪和壓枝、冬季埋土防寒和早春出土等經驗。對樹齡較大、樹幹較粗、不易彎曲的果樹，用斧子砍傷樹的千徑三分之一，然後壓下。砍傷的樹，第二年春天常從根頸下發出萌蘖，在萌枝上又行嫁接，幾年後，蘋果、梨、桃等喬木果樹就形成灌木狀的了。
    “烏孫天馬”和伊犁馬
    新疆伊犁河草原上，自古以來就出產良馬。僅代的“烏孫天馬”，就是今天的伊犁馬，當地一向稱作哈薩克馬。張騫奉漢武帝之命通西域的時候，不僅發現大宛馬是當時天下最好的良馬，同時也發現了烏孫良馬，而烏孫馬比大宛馬傳到我國內地還要早些。《漢書·張騫傳》說：“得烏孫好馬，名日天馬；及得宛汗血馬，益壯。更名鳥孫馬日西極馬，宛馬日天馬。”
    《史記》和《漢書》中，都講到當時烏孫王“以千匹馬聘漢女”的事，說明中華民族大家庭裏漢族和新疆地區的少數民族早有了親密的關係。
    漢、唐以來，人們很注意馬種的改良，先後引入烏孫、大宛、波斯、突厥等地良馬作為種馬，進行雜交，改良內地馬種。
    “伊犁馬”這一名詞是近三百年來才有的。伊犁馬體格健壯，四肢有力，性格溫順，耐粗飼，有乘娩兼用的體型，它是我國現有改良馬中首屈一指的良種馬。
    特有的灌溉工程——坎兒井
    水利對農業生產關係十分重大，我國曆代各族勞動人民對水利有很深刻的研究。新疆地區氣候幹燥，每年平均雨量不到二百毫米。但是新疆的水源非常豐富。天山、阿爾泰山和昆侖山崇山峻嶺，終年積有深厚的冰雪，一過陽春，積雪融化，匯成無數道水流，注入南北疆兩大盆地。比較大的河流，如塔裏木河、開都河、瑪納斯河、伊犁河、額爾齊斯何等，都是人們取用不竭的水源。新疆各族人民祖祖輩輩辛勤勞動，開渠鑿井，引用山水河水，在戈壁灘上開發了無數片肥美的綠洲。
    新疆各族人民利用水源的辦法可分兩種：一是修建水渠，利用山上融化的雪水；另一種是開鑿坎兒井，利用地下水。
    坎兒井是新疆特有的灌溉工程。坎兒井的水源，是雪水經過山麓滲漏人礫石層裏的伏流或潛水。據十七、十八世紀的《新疆圖誌》記載，北疆的巴裏坤、濟木薩（今古木薩爾）、烏魯木齊、瑪納斯、景化（令呼圖壁）、烏蘇，南疆的哈密、鄯善、吐魯番、於闐（今於田）、和闐（今和田）、莎車、疏附、英吉沙爾（令英吉沙）、皮山等地，都有坎兒井。當時吐魯番的坎兒井有二十八處，鄯善有四十五處，葉城多到五十一處；最長的哈拉巴斯曼渠，長一百五十裏，寬七尺，能灌溉田地一萬六千九百多畝。
    坎兒井主要由三部分組成：
    一是暗渠，或叫橫渠，是地下的集水道和輸水道，地下水滲到暗渠甲，並從暗渠流到用水的地方。長度從不足一公裏到十公裏以上不等。為了減少滲漏，有時還用毛氈鋪底。
    坎兒井的第二部分是露出地麵的明渠，用以引永灌田，所以明渠也就是灌溉的渠道。
    第三部分是豎井，或叫直井、立井。豎井是從地麵向下鑿的井，在開挖暗渠前必須先鑿豎井，借以了解地下水位，確定暗渠開挖的位置；同時在挖暗渠的時候，也要用豎井作為出土口和通風口。豎井的深度隨暗渠距地麵的深度而不同，深的可達一百米，淺的隻有十米；豎井的間距不等，井口常用石塊或樹枝、葦草等蓋坎兒井水最大的每天可灌溉農田幾十畝，小的三五畝。坎兒井可以利用地下的深層潛水，自流灌溉：隨地可以開控，獨立成一灌區，施工比較簡單，使用期長久；更因水行地下，減少了蒸發，避了風沙埋沒，適應當地的自然條件，確實是一種因地製宜的灌溉方法，是一個光輝的創造。
    坎兒井和《漢書·溝洫誌》中所說的“井渠”很相似。漢武帝時，在現在的陝西大荔一帶開龍首渠，引洛水灌田。因為渠岸容易倒塌，水工們就設計鑿成井，在井下通水。穿井技術在漢代已由內地傳到了新疆；井渠法在稍後也傳人新疆。當地少數民族在這個基礎上仍糧據當地自然條件，又加以發揮改進而成為坎兒井。
    優秀的維吾爾族農學家——魯明善
    《農桑衣食撮要》是我國元代三部重要農書之一。它刻印於元仁宗延祐元年（公元1314年）。作者魯明善，原名鐵柱，是維吾爾族人。他曾做過壽春郡（今安徽壽縣）監察宮。這部書是他在任監察官的時候寫成的。
    《農桑衣食撮要》是一種農家月令書，也是我國最好的農家月今書之一。《農桑衣食撮要》的材料主要來源於比它早印行四十年的《農桑輯要》。壽春在江淮地區，所以《農桑衣食撮要》中增加了一些適合江淮地區情況的資料，例如四月“做筍幹，煮新筍”，八月“取漆”，十二月“收鱖魚”，都是江淮間的產物，不是黃河中下遊地區所常有的。其次，《農桑衣食撮要》是專門解決自給自足的小農經濟家庭生活的，不像東漢時代的《四民月令》或唐代的《四時纂要》兩本月令書那樣，以農業收人為主、商業收人為輔來維持一個莊園地主家庭生活需要的那一套內容。另外，全書前後總共隻有十條占候、禳禁等純屬迷信的條文，比起其他月令書來要少得多。第三，作者編寫《農桑衣食撮要》，目的在於民間應用，所以文字比較通俗，全書既不引經據典，也不雕飾辭句，記述各種作業簡明扼要，要言不繁，這也是這部書的優點。《農桑衣食撮要》確實算得上是我國古代比較好的一部農書。
    我國古代的科學技術發展史，是古代各族勞動人民在同自然界作鬥爭中共同創造的，各族勞動人民是科學技術的真正主人。古代居住在新疆地區的少數民族，在農業科學技術方麵所作出的巨大貢獻，也證明了這一點。