公元前770年周朝东迁后，国力日趋衰弱，不再有控制分封诸侯的力量，从而出现了大国争霸的局面，而井田制的瓦解和土地私有制的发展催化了奴隶制向封建制的嬗变。战国时期，“七雄”不断进行兼并战争。为了能在兼并战中取得胜利，他们进行了一系列变法和改革。在政治上，奴隶主贵族世卿世禄制度被废止或削弱，封建地主阶级逐渐登上政治舞台。在土地制度上，长期沿袭的井田制逐渐消亡，封建地主土地所有制迅速发展。在赋役制度上，奴隶主贵族的“贡、助、彻”被废除，代之以按地亩征税的赋役制度。在经营方式上，改“千耦其耘”为个体经营。所言这一切极大地调动了农民从事生产的积极性，促进了农业经济的发展。
春秋战国时期我国已进入铁器时代，铁制农具的使用已较普遍。与铁犁相配，牛马被用于农业，从而实现了农业动力上由人力耦耕向畜力耕作的革命性变迁。铁犁与牛耕并举，相辅相成，使这一时期农业生产力有了突破性发展。如《吕氏春秋•上农》所言：“一人治之，十人食之，六畜皆在其中矣。”这些进步均为封建制度的最终确立创造了必不可少的物质条件。
铁器的应用和推广也为大型水利工程的兴建和井灌提供了有效手段，一些大型水利工程应运而兴。如中国最早和最大的陂塘蓄水工程“芍陂”、魏国修建的漳水渠、秦国李冰主持修建的综合性水利枢纽工程都江堰及我国古代最长的人工灌溉渠道郑国渠等，为保障当时农业的稳产高产发挥了重要作用。
这一时期，人们对土壤和农作物有了更多的认识。“五谷”的概念已经形成，并注意到了开展农业生产要因地制宜。人们认识到“地可使肥，又可使棘”，给庄稼施肥可增加产量；种庄稼要深耕、熟耰(碎土)、易耨(除草)，才能获得好的收成。周时的起亩作垄技术至战国时因犁耕有了发展，形成“畎亩法”、即在高燥田里将庄稼种于垄沟以防旱，在低温田中将庄稼种在垄青以防涝。由于积累了这些经验，西周时那种垦种休闲交替的易田制渐被废弃，耨地实行连种，一年一熟，部分发达地区还试行复种，两年三熟，从而实现了耨作制度上的重大转变。
秦汉时期，我国农业在春秋战国开始的道路上进一步发展，精耕细作的优良传统逐渐形成。
秦灭六国后，结束了诸侯纷争割据的局面，于公元前221年统一全国，建立了中国历史上第一个中央集权的封建国家。在全国范围内统一货币和度量衡，统一车轨和文字，大规模移民西北和五岭，修筑堤防，疏浚河道，这一切对社会经济的发展和科学技术的进步产生了深远的影响。秦汉王朝继承了春秋战国时的农本思想，将重农思想推向一个新的高峰，实行轻徭薄赋、垦荒实边、兴修水利、奖励力田、劝业农桑等一系列重农政策，较大地促进了农业生产的发展。
三国、两晋、南北朝的土地制度仍然是秦汉封建土地所有制的继续。但此期国军事的需要，屯田制有较大发展，如曹魏时期的军屯与民屯和南北朝的屯田。无论军屯还是民屯，土地所有权都属国家。屯田按军事组织进行，屯垦工作与军事活动相结合。
这一时期，因豪强割据，水利事业废多兴少。但南朝各代比较重视水利建设，宋、齐、梁、陈相继修复了芍陂堤堰，溉田万顷。
这一时期传统农学理论有了进一步的发展。“谷田必须岁易”，连作“莠多而收薄”等记载说明当时人们已经认识到合理轮作的必要性。合理轮作不仅有利于消灭杂草，减轻病虫的危害，而且有助于提高农作物的产量。三国、两晋、南北朝时期我国已经从野生绿肥作物的利用发展到有意识栽种绿肥作物，并且将绿肥作物纳入轮作体系，开创了绿肥作物轮作制。《齐民要术》记述了谷、瓜、葵、葱等多种作物与绿肥作物的轮作复种，称之为“美田之法”。为了获得更多更好的良种，这一时期还创建了“种子田”，进行良种繁育。单种单收、精心管理、防止混杂，较汉代“穗选法”有了一定的进步，奠定了我国传统选种和良种繁育的基础。据西晋郭义恭《广志》记载，粟的品种有11个，稻的品种有13个。《齐民要术》中粟的品种增至86个、水稻品种为24个。
唐朝初期，社会经济曾有过一段空前繁荣的时期。但唐中叶以后，土地兼并盛行，均田崩溃，社会矛盾日渐突出。历时7年的安史之乱使北方社会生产遭受严重破坏。南方因未受战乱直接侵害，社会生产相对稳定；而大量北方人南下，带来了高素质的劳动力和中原先进的农业技术，使得南方农业迅速发展，中国经济重心逐渐南移。
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