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玉米原产美洲。我国对玉米的记载，最早见于正德六年（1511年）所修皖北《颖州志》；明后期的农书、方志和史籍对玉米的记载逐渐增多。大约在嘉靖、万历年问，玉米的种植已传播到今天的江苏、安徽、浙江、福建、广东、广西、云南、河北、山东、河南、陕西、甘肃等南北诸省，至清代有了进一步的发展。生活在嘉靖、万历时期的杭州人田艺衡说：“御麦出于西番，旧名番麦，以其曾经进御，故曰‘御麦’。干叶类稷，花类稻穗，其苞如拳而长，其须如红绒，其粒如芡实大而莹白，花开于顶，实结于节，真异谷也。吾乡传得此种，多有种之者”＇55＇。成书于万历初年的《本草纲目》及成书于明末的《群芳谱》、《农政全书》等都有关于玉米的记述。
甘薯亦原产美洲。16世纪末期即万历前期传入我国，一种由海路传入广东、福建、进而传入长江下游江苏、浙江；一种由陆路传入云南。甘薯具有适瘠壤、抗干旱、产量高、口味好、营养强、耐贮存等优势，因此颇受欢迎，至万历后期，已成为福建、广东劳动民众的重要食粮。“一亩种数十石，胜种谷二十倍，闽、广人以当米谷”＇56＇。“闽、广人收薯以当粮，自十月至四月，麦熟而止”，“闽、广人赖以救饥，其利甚大”＇57＇。万历年问，闽人何乔远著《甘薯颂》，对甘薯救灾利民的贡献加以颂扬；徐光启总结出“甘薯十三胜”，即13项优点。徐光启指出，东南沿海高埠地区，既不堪种稻，用来种薯，“亦胜稻田十倍”，且能改良土壤，“是不数年间，邱阜将化为平畴也”，“此亦任土生财之一端耳”；长江以北，“土更高，地更广，即其利百倍不啻矣”，更应推广＇58＇。可见，甘薯、玉米的种植，对于提高粮食亩产量、增加粮食总产量起到了革命性作用。
2、早熟稻的推广和两熟、三熟稻的种植
早熟稻品种的推广引起两熟和三熟稻的种植，从而增加了粮食单产和总产量。这是我国栽培制度史上又一次革命性的变革。中、晚稻要求生长在水量充足的平坦土地上；而早熟稻则早熟、耐旱、耐寒。早熟稻的种植，一方面可以将水稻的种植扩展到南方水量相对较少的坡地、丘陵，增大水稻种植面积；另一方面使双季稻、三季稻及稻麦、谷轮作、连作制的施行和推广成为可能，从而提高土地利用率。早熟稻自10世纪末、11世纪初，即北宋真宗时期由占城传入福建；至13世纪后期，即南宋时期，还未在南方广泛传播，栽种地区只局限于浙江、江苏（南部）、福建、江西等地；至明中后期，才在南方各省稻作区域普遍地种植。尤其是湖广（今湖南、湖北）江汉平原和洞庭平原的开发，修堤建垸，栽种水稻，使之成为稻米的重要产区和输出区。这里的堤垸“大者轮广数十里，小者十余里”，“荒芜湖渚，先世所弗田者，皆尽垦”＇59＇。由于湖广逐渐成为粮食的重要输出区，遂在我国粮食生产和贸易的格局上出现了由“苏松熟，天下足”向“湖广熟，天下足”转变。成书于嘉靖七年（1528年）的何孟春《余冬序录》有云：“湖藩辖府十四、州十七、县一百四，其地视诸省为最巨，其郡县赋额视江南西诸郡所人差不及，而‘湖广熟，天下足’之谣，天下信之，地盖有余利也。”＇60＇可见，“湖广熟，天下足”的谚语在16世纪初即已流传。
随着早熟品种的推广，双季稻在广东、云南、福建、江西、浙江等省的许多地区逐步栽种起来。“南方平原田多一岁两栽、两获者。其再栽秧俗名晚糯，非梗类也”＇61＇。在岭南珠江三角洲及海南岛，三季稻也多了起来。“东粤自来多谷，志称南方地气暑热，一岁田三熟，冬种春熟，春种夏熟，秋种冬熟，故交州有三田”；琼南“若勤于耜，则一年有三熟之稻矣”＇62＇。
稻田面积的扩大，两熟、三熟制的发展，使稻米产量大幅增加，成为当时人们的主要食粮。据明末宋应星估算，稻米在全国食用粮中占70％＇63＇。万历时在华传教士利玛窦也曾这样感慨明朝大米产量之多和劳动人民之辛勤：“作为中国人的食谱上主要食品的大米产量，远比欧洲富裕得多”，“中国的这类庄稼一年两收，有时一年三收。这不仅因土地肥沃、气候温和，而且在很大程度上更是由于人民勤劳的缘故”＇64＇。
3、水稻在北方的引进
稻米产量的增加，还由于稻田扩展到了北方。大约从嘉靖年间开始，水稻被引进到淮河以北、长城以南的一些地区。在徐贞明、张国彦、徐光启、左光斗、汪应蛟等有识之士的倡导下，北直隶成为北方推广水稻栽种的令人瞩目的地区。明后期，北直隶一百多个县中，有近一半已经种植水稻。万历末年，著名东林人士邹元标说，“三十年前，都（北京）人不知稻草何物；今所在皆稻，种水田利也。”＇65＇万历十三年，尚宝寺少卿徐贞明兼御史领垦田使，在京东密云、平谷、三河、蓟州、遵化、丰润、玉田等州县治水垦田，“东西百余里，南北百八十里，垦田三万九千余亩”，“宜稻者以渐劝率，宜黍宜粟者如故”。他还招募南方人为师，“使以一教十”，教京东农民栽种水稻＇66＇。万历三十年，保定巡抚都御史汪应蛟在天津葛沽、何家圈、双沟、白塘等处，督率海防军丁屯垦营田，共垦田5000余亩，其中水田2000余亩，每亩收稻高达四五石；旱地种植薯、豆杂粮，每亩产豆一二石，比原产增加四五倍或七八倍＇67＇。万历末年，徐光启在京西房山、涞水二县，沿琉璃河、拒马河两岸，开渠种稻，亩产二三石＇68＇。万历末年、天启初年，屯田御史左光斗大力倡导北直隶兴治水利，栽植水稻；并恢复天津屯田水利，开田3000余亩＇69＇。天启二年，太仆寺卿兼御史董应举经理天津至山海关屯务，共开田18万亩，“广募耕者，界工廪、田器、牛种，浚渠筑防，教之艺稻，农舍、仓廨、场圃、舟车毕具，费二万六千（两），而所收黍、麦、谷五万五千余石”＇70＇。
除京畿地区外，北方山东、河南、山西、陕西等省亦有水稻种植，且有的地区产量可高达五六石。嘉靖年间，山西沁州开渠种稻，亩收二钟有奇（一钟为三石）＇71＇。山东青州府诸城等县，稻田“所获，溢陆田数倍”，丰年亩产可达五六石，一般四五石，“户户舂米”，“贸迁得高价”＇72＇。陕西关中平原亦产稻，西安附近，“有稻一种，名线米，粒长而大，胜于江南诸稻，每岁人贡天储”＇73＇。
北方水稻种植虽然不如南方普遍，但却为北方农业的发展展现了新的方向。正像左光斗所说，只有兴治水利，才能改变“一年而地荒，二年而民徙，三年而地与民尽”＇74＇的状况。
4、轮作制度的施行和小麦种植面积的扩大
连作、轮作、套作、间作等耕作制度的变革，扩大了复种指数，使南方和北方广泛施行了二熟或二年三熟耕作体系。
还是在15世纪中后期（明成化、弘治年间），江南即已将水稻与麦、豆及各种谷物搭配种植。著名学者丘浚说：“今世江南之民皆杂莳诸谷，江北之民亦兼种粳稻。昔之粳稻惟秋一收，今又有早禾焉。”＇75＇明中后期又由稻麦（谷物等）两熟扩展为稻棉两熟、麦棉两熟及其他作物的轮作倒茬。
明后期北方一些地区也开始由一熟制发展为麦——豆（或谷、玉米等）——棉（或秋杂）二年三熟轮作制。在北方旱田作物中，小麦比粟谷等产量高，经济价值也高，而且由于越冬生长，可以增加耕地复种指数，接济夏秋之间青黄不接，因此明末人说，小麦“为利甚普，故为五谷之贵”＇76＇。又有“一麦胜三秋”＇77＇之说。明中后期小麦在北方种植面积扩大，成为重要粮食作物，产量约占各种粮食的一半。明末宋应星说：“四海之内，燕、秦、晋、豫、齐、鲁诸道，烝民粒食，小麦居半，而黍、稷、稻、粱仅居半。＇78＇嘉靖年间，山东东昌府武城县德王府庄田，夏麦地约占28．7％＇79＇。万历中期，山东曲阜孔府张阳庄庄田，大、小二麦种植面积达41％；至清初顺治年间，已将近占60％＇80＇。
小麦种植面积的扩大，不仅增加了产量，改善了民众食粮质量，而且为二年三熟制的施行提供了前提条件，是我国耕作制度史上的又一次革命性变革。小麦产量的增加还有力地支持了国家财政。明代朝廷实征本色田赋为夏麦、秋粮。自明初以来，北方一直�