种约为生死两类生物之原质即此炭轻淡养四气此气腾荡于地球以上约高一百三十余里万类之所呼吸料质之所变化风雨之所流动光热之附丽动植之所生灭凡消长正变之道皆本此四气为循环焉
光热功用章第三 论光 树木花草五谷欲其生长茂盛必多藉太阳之光力盖植物所含之炭气与轻养二气运化体内变成胶斗但初变之汁其汁稀淡若无太阳光热之力则叶面微孔不能化散所含之水气而反收空气内之养气而放出炭养如此则枝叶之津液不能浓结而枝干之体质不能充实 所以植物久不见日光则不长养纵免强生长而体质亦必软弱缘炭气不能积于体内故叶面之质常显出其淡黄之本性植物叶汁本为淡黄惟与炭气化合则变绿色 植物当春天初发生之时其枝叶成色清淡之故即因春阴天气太阳所发之光力缓也若当夏天则草木浓绿太皿夏日光热之力猛故能知草木多含炭养而成鲜色是故植物受太阳之光若干力则必有若干之体质变化然太阳光戋所含之颜色各有不同则其所显之光力亦分有大小 取太阳光戋一带以三棱镜透射于素屏而化分之则其所显之各种光戋有红黄蓝三种正色又有木绿青紫各种杂色 试以红黄蓝三种正色分考植物感受之灵性其藉而且养生发之力当以红色为最多若黄蓝二色虽各有显扬化分之力然以植物体内不甚能感动灵性此新理为[法](只)国博士琴美罗付蓝马伦所考得 推究此理可知太阳光力其于植物生长最关系者几全赖此红光之力平常太阳白光白光为七色相并之色虽含有红光戋惟得数甚微于光色带以百分均之红居十一其余各色光戋交杂均能减红光传透之力故白光之感动植物虽能令植物稍有灵性然花实之迟速实比之全受红光者不及远甚 其力光大小之故大抵因传光气浪之长短红色光戋之气浪甚长故其外光戋所成之热度最大七色以外有目不能见之光戋名曰外光戋以量光力器均一百分之比例计之其外红色之力光得全数一○○其次为深红得数八五又其次为正红得数七三而黄仅得五七蓝仅得二二 故各种光戋于物质变化之度甚有比例然不特关于变化已也其于植物所成之颜色亦甚有相关凡太阳光戋所含之各种色植物因其本性之所禀受感其数种光力而从质内发出回行之光浪即成本物之颜色 论热 凡太阳所射之光必含有若干热力此理实本夫空气涨缩之故万物君羊处于空气中故亦因其涨缩而成寒暑变化之功用 地球之大圜周七万四千余里其中经纬之度既分有寒带温带热带之别又分有正午过午东西之差故距纬渐高则热度渐减经差渐远则热力渐薄此理亦为农家所宜知者 尚有额外之故如陆地与海面之别凡地离海面愈远则地势必愈高无论山阜平地其离海面高若干尺则必咸空气之压力若干数此事之有关于热力亦为农家所宜知者 计植物所需太阳光热之数凡体质变化之事如谷麦类每亩应需光热八千匹马力此八千匹马力之中令物体变化外又能令地土感受光力因热发涨而空气中养气与各种气随光力入土中与土内本有之气相混合 故西国农家树艺五谷必先以细沙匀犁培松其土使接受日光之热力以存养其气种树之法亦必先开地窟露天一日使太阳光热之气感动土脉然后下种凡此皆为植物生长最有益之法 惟各处土地之原质不同则其所受之日力亦异若不知比例则植物又不能尽得益此为农学家最宜留心之事 西国农家以寒暑表考察地土存热之度其已知者青石沙之土存热以百分为率内有石炭可树谷之土其率堪作七十四又三黄土地存热六十八分四菜园黑土存热六十四分八多水之土存热四十九分 论电光 除太阳光热之外泰西又有以电光照火之新法盖地球转动有昼夜则植物所得太阳光热仅为一半时候电光之法即于夜间补日力所不足 凡植物晚受电光日受日光其生长之速率比寻常独受日光收成当速一倍惟生长之力太大草木元气因之而发泄太尽故凡用电灯照火之后其根由土中取出不久即枯 查究其发泄太尽之故大抵因电光之原质点其光戋与热戋所透过之罩不能与物性吸受之数相当是宜减少其光浪激动之力而灭其有碍植物之数种光戋 美国考纳尔书院查验时谓电气之橘黄光戋与植物生长之道有益宜以琥珀色罩灭其数种色而显其橘色此为近日之新法法国又制有收电器具其法于栽草木处 设高扞电戋收取空中电气通入园内使电遇水化为电臭及硝强以益植物
水学功用章第四 水于植物为最大功用其运化于体内曾经格致家所考出者大约分为三事一由根吸水运于本干布散于枝叶凡遇干空气则将其所含之水气从叶面化散令枝叶不受大热而憔悴二水在植物体内能化分成养气与轻气甚多便于成植物内所需之料三能于炭养化合变化木质与小粉与胶等质 初成之水祗轻养二气本无杂质然天雨之水恒挟炭气空气与及空中一切细微植物动物之种类互相夹杂降于地面地面之水又经流高山陆地等处或遇金类或遇石类或遇盐类或遇硷类皆能令各种杂质与水化合而成濇性此等水各有宜于植物之用然必须分别考察庶能知所含各质宜于何种物性 凡洋海之水常将地面之盐类质带入消化而成汽上升之水不能将盐类质放出故其水含钠与绿气甚重又兼收溴等杂质均于多种植物之性不宜是故吾粤海田必须有河水或江水从上游阻拒海潮乃可种植若地势无江河之水则必截流山溪之水以滋灌溉 地球之面积水约居四分之三而考动植物之体质水亦约居四分之三闻英国农学家言植物之体以含水为最多有种植物百分之中含水至八十余分计苏格兰每岁农田需水之数每一英亩凡植物之从小孔放散者大约每年之水田五十万至八十三万磅之多田中每年所得雨数大约不过四十一万磅有奇其余或得之霜露或得之泉水可见植物于水为最要最广之用也 论雨露 天雨之水自何而生凡江海河面皆有水气太阳光内热风经过水面即带有水气随空流散吹到冷处热风与冷气相遇则其涨力渐缩含不住许多气而气亦缩于是凝为细点如雾游荡于天空而成云汽其所缩之细点相并成大点则重坠而为雨 各地之雨水多寡与经纬度之光热相关如近赤道之地其太阳之光热大则平时降雨必多若正对黄道太阳光热之力日日烝散水汽腾空甚密其近山之地必得雨更多 地面之高山于雨泽亦大有关系如此界有大山帛系当南风从海面忽起之时挟云气吹至山土云被山阻其热气与冷气相激即刻成雨若自山以北南来之风已被山阻不复成雨惟更北之地若有极高之山则南风所含未尽之水气吹至山前亦能激成云雨惟山势太高则雨点已化于山上不复能降至地故雨泽亦必稀少至若离海甚远之处其土沙碛则雨亦稀少其故因云中水气落至半空全为地面干空气所收吸不及坠地即已化散所以亚非利加之大沙漠阿剌伯波斯之大沙漠中国之戈壁西藏之高原雨皆甚少盖地面无湿力以摄引之也如近地一层空气中已含有草木所放之湿气或水所烝腾之湿气则能引雨雾下降 霜露之理亦与雨点相同凡物藉太阳之光力俱能传热发汽惟植物丛聚之地其受太阳之光力藏热甚薄故回冷亦易当其回冷之候空气渐次京缩湿气因而下坠即于植物叶面凝成细点此即露也霜亦露点稍凝之质天气尚煖地面稍热而不凝故成为露若节候渐冷雾下时地气京冻未及地而凝成极幼条故谓之霜 雨与霜露各有功用雨能洗涤植物叶面之埃尘冲通膛管俾多收空气内养之之质霜露能收空气内之水气滋润植物俾枝叶内之水气不至化散太速
防旱涝章第五 泰西格致家谓每年雨水当视太阳热力之大小凡日面偶有黑点势力便大水气上摄不崇朝而雨作焉若日面之黑点净尽雨泽必少是宜设立风雨会按时日节候考测各风之方向雨水之分寸逐一记录以验旱涝之轻重预为之防 凡精察天气之涨缩而能知热度高下者曰寒暑表凡推度天气之轻重而能知风雨改变者曰风雨表凡考马念天气之澡润而能知回热升降者曰干湿表此等通用准便之器皆为农家最不可少之物如有此等器具则能相度最合时之气候以为种植又能预先一日或半日而知天时之变动 风乃天气干润之由即为天时变动之故太皿因风由各地吹来其所含之气不同如由江湖河海而来则常带有润气如由平地沙漠而来则常带有燥气又如风从西北来则常带冻气风从东南来则常带煖气 风又能改变地面土质如地面为细沙土则风能拂掠其质飘至远处积久遂能改变土性尝见有等肥土初时本生植物甚蕃但恒有海滨之风吹来带沙甚多覆压地面久则变成沙漠无物能生可见地面土质干润肥瘠皆与风甚有相关者焉 论防旱 防旱之法最要莫如种树西国格致家言林木茂密之地树内皆含电气电气与风气相触常能致雨若将树伐除净尽地必亢旱且恒雨雹昔义大利北亚勒比斯山侧将树株尽数毁伐其地从不雨雹自是恒雨雹皆因电气亏缺之故也 是故秦西普法诸国设立种树公廨恒建官劝民广栽树木极与天气相关凡叶面昼夜呼吸炭养二气皆与天地有互感之能而风气亦因而变迁流转故欲考察天地寒暑之理不得不于树木加意焉 种树不特足以御水旱更可以培养土脉凡水口较远之地平时雨水入地常一二尺苗根入地不过数寸吸引费力得水甚难惟树根入地甚深其体干枝叶吸水常足且阴森之气易于凝聚霜露浸淫滋润接续不竭虽值干旱犹不至令苗稼速槁故古者井田之法必于两旁种桑不仅为养蚕计也其行口五谷之意尤要也 所以树木蕃盛之地必多沃壤若一经毁伐则干空之气摧雨外散如此之地易变硗瘠如埃及希腊两国昔日园林之地甚多沃壤自将树木毁伐皆变荒土今埃及于尼罗河两岸引水灌田虽稍复土性然内地之元气至今犹不能复 俄国之发尔卡河附近旧有黑土肥田数百顷麦产甲天下自斩除树木之后今成石田可知五谷之滋荣实与树木成消长 种树之外莫重于修水利太皿水利既浚不特灌溉之用可得资助凡沟洫遍通之处日光所丽水气上升结为云雾而地面之水又尝饱含润气引摄下降如此循环相施雨必沾足 筑坝为水利最广之用凡于山水下注之处因其地势坚筑积水大坝俾水渟聚汇成大河而后于经流之田亩将水蓄泄资人灌溉每年每亩照例纳水利经费银若干大约总计可得十一之利而农田无久旱之虞此为远水土田不可少之法 此等积水大坝于印度计有八区敷用之广足当中国八省之地光绪十七年台湾亦暂曾依法设兴丰畴水圳公司夬注大甲溪之水灌田二百四十余顷高旱之地赖此滋润 其次开井之利印度井暂倚常用两式暂倚之井灌田可二十亩常用之井灌田可六十亩其法于田中择地破土四围葺以砖石宽狭不一有等宽仅三尺有等宽及三丈 日本之井与印度异其法以径寸铁管用压力钻地及泉地气为铁管所蓄其泉自行喷溢涓涓澴流昼夜不息此法台湾之地尝行之 论防涝 至若雨水太多之时积涝不能设法消散则所植之物必至沤腐黄萎修治之道宜为疏通渗泻之法此法以瓦筒布置于土内其深浅视耕地之大小及雨水之多寡而论排列之数务使其渗泻多余之水能与瓦筒流出之数抵相为限 渗泻之义与花盘开孔泄水之理同其法凡有三益一地土能渗泻则地面不至水气太盛且能存留太阳之热凡水气太盛之地存热必少因其地常有湿气腾升故也既存太阳之热则植物之成熟必速二凡渗泻之地以汽机耒深牛若干分寸更能抵受天时之旱涸太皿因渗泻深牛之地其土疏松能使太阳光热宛转透入湿气易煖而不易烝散三地内所藏之疏通瓦筒能致地面之田料及雨水带来各种动植物质疏松而不淤结空气随太阳光热易由土入而各种物质即能与空气化合而成有用之原质 除瓦筒疏通之法外犹有一法凡腴沃之土其上层大都系所培有益之料至于第二层乃为原地之土质若将第二层之土先行挑挖使田各带斜渗之势而后将第一层准勾股法培之使平如此亦可以渗泻积水惟此法每每仍有湿气存留土中究不及瓦筒疏通之法之善
地质功用章第六 依化学法化分各土之原质凡可即其原质命名者大约分为三类如多沙之土名为矽土多石灰或白石粉之土名为钙土多生泥之土名为铝土然此各种土于各质外另含有别种质多寡不定如炭轻淡养硫磷绿钾钠镁铁锰錪弗等类与矽钙铝质相合约计共原质十七种此十七种原质除炭轻淡养绿弗五种为气类其余各种皆为实质 凡所种之植物能先察其宜于沙土或灰土或泥土而后布种则所植之物必蕃殖然其实尤须细辨其土内所含各种质乃能定其土与植物能否相宜如其土内不含此物所需之各质或含此所需之原料质不足则植物必不能长养纵或生长亦藐弱不实必须大加粪壅培补其缺料乃为有益 各土之肥沃硗确与地面之石类大有相关如其地为白石粉之土或灰沙石土则不甚合植物之用缘此等土石含钙质炭质矽质过多极能受水即加以肥粪亦不能使土面滋润若设法湿透又易成泥溷天气不能透入若水气不足则一经天旱必致爆裂成极硬之块此等土必大费
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