新石器时期（前10000～前2000）
中国各部落人群进行刀耕火种，栽培的作物有粟、黍、麦、稻等粮食作物，油菜、大豆等油料作物，大麻、苎麻、葛等纤维作物等。其中，种植最早，分布最广的是粟、稻等。据考古出土的材料证明，粟主要分布于黄河流域及其以北地区，河北武安磁山新石器遗址出土的粟，距今已有约8 000年之久。稻主要分布于长江流域及其以南地区，湖南玉蟾岩新石器遗址出土的稻谷，距今已约有1.2万～1万年。
夏、商、西周时期（前2000～前771）
这时已使用青铜农具，从撂荒耕作发展为休闲耕作，在栽培上应用垄作、中耕、灌溉等技术。据《周礼》记载，当时主要粮食作物有黍、稷、菽、麦、稻5种，南方主要是水稻，北方主要是旱作物，其中黍、稷占重要地位。
春秋战国时期(前771～前221）
这一时期铁制农具和畜力开始应用于农业生产，其中铁犁和肥料的使用，对农业生产技术的变革具有重大意义。休闲耕作制发展为连年种植制，并形成了深耕、熟耰、易耨等技术，为精耕细作的农业技术奠定了基础。这时形成了“五谷”的概念，实际上是包括黍、稷、豆、麦、稻、麻（指大麻，麻子当时也作粮食）6类作物，在当时成为主要粮食作物。豆类的发展并被作为粮食利用，是这一时期的一大特点。麦类，特别是冬麦，在这个时期有较大发展，因为冬麦能利用晚秋和早春的生长季节，避免与别的作物争地，还可解决青黄不接缺粮的困难。
秦汉至南北朝时期（前221～581）
农业主要生产地区在黄河流域中下游，雨量少，春季干旱多风，抗旱保墒成为这一地区发展农业生产的关键，从而形成了代田、区田等抗旱栽培法，加上这一时期的农具改良、兴修农田水利等，促使了北方农业的大发展。出现间作、套作、轮作等种植方法，使土地利用率进一步提高和作物茬口布局进一步合理。这一时期的作物结构发生了很大变化，原作为粮食作物的大豆，开始被加工成豆腐、豆豉等副食品。麦类栽培面积进一步扩大，由于有了石圆磨，麦子被加工成面粉，面食开始成为主要食品。这一时期，茶、甘蔗、染料作物、绿肥作物等都发展起来。还从西域引进了芝麻作油料利用，引进了最早的饲料作物——苜蓿。
隋唐宋元时期（581～1368）
中国南方农业逐渐兴盛。南方大多是水田，由于农具的改进和栽培技术的提高，形成了一套与北方旱地栽培相异的耕作技术，加上梯田、圩田、涂田的修建，使南方的农业生产超过了北方。这一时期南方粮食作物的结构发生明显变化，小麦开始由旱地进入水稻田，形成了稻、麦一年两熟制。水稻仍是南方主要粮食作物，其单产和总产都有较大幅度的提高。纤维作物种植结构也发生重大变化，宋末元初，棉花开始分南北两路从边疆传入中原。由于棉花栽培比栽桑养蚕容易，提取纤维又比麻类简便，轻暖价廉又胜于丝、麻，因而发展很快，形成了全国最主要的栽培纤维作物。这一时期，茶树栽培有了很大发展，产地多达50多州郡，茶种和种茶、制茶技术开始外传。大豆和油菜子被作为油料利用。甘蔗从江南推广到长江两岸。
明清时期（1368～1911）
这一时期由于人多地少，耕地不足已成为农业生产的主要矛盾。复种指数在各地区都不断提高，珠江流域开始形成一年三熟制，长江流域广泛推行一年两熟制，黄河流域则形成两年三熟制。套犁深耕、浅耕灭茬、看苗施肥、小麦移栽、油菜打薹等增产技术措施相继产生。农作物的种植结构有了新的变化，水稻在粮食生产中占绝对优势，旱粮已退居第二位。引进的玉米、甘薯、烟草、花生等很快发展起来，成为重要的栽培作物。由于商品经济的发展，一些经济作物集中栽培区也逐步形成。杭嘉湖平原、珠江三角洲成为蚕桑区，福建、广东、台湾成为甘蔗主产区，福建、浙江、山东、湖南成为烟草主产区，江浙沿海、湖南、湖北、江西沿江地区、华北平原成为棉花主产区，闽粤沿海、江苏北部、山东、河南、河北成为花生主产区。
中华民国和中华人民共和国时期（1912～ ）
作物栽培业进入了新的发展时期。20世纪初开始陆续引入西方的近代农业科学技术，如农业机械、化学肥料及其施用技术、农药及其施用技术、作物优良品种及其杂交育种技术等，使作物种植制度和耕作栽培技术发生了变革，农作物的单产和总产进一步提高。“一战”结束后，国际市场对农产品原料的需求激增，中国的经济作物、油料作物等的生产受到刺激，一度有较快的发展。20世纪50年代至21世纪初的半个世纪中，作物栽培业进入快速发展时期，复种指数不断提高，作物育种技术更加先进，作物品种不断更新换代，作物模式化栽培、地膜覆盖栽培、无土栽培、设施栽培技术广泛推广，作物病虫害综合防治技术广泛应用，机耕、机播、机收的作物栽培面积不断扩大，使粮食、棉花、油料、水果的产量已跃居世界首位，粮食、棉花、花生等作物的单产已高于世界平均水平。
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