灌溉是一项重要的农业耕作工序，目的是为作物提供所需要的水分。灌溉形式分为水利灌溉和机械灌溉两种，水利灌溉主要是通过兴修大型水利工程引水灌溉。春秋战国时期出现的芍陂、都江堰、郑国渠属于水利灌溉，这种灌溉方式在大面积土地上发挥的效果明显。机械灌溉则是利用灌溉农具把水引到田间，这种方式适合小面积土地。宋代山地开发力度加大，在新开发的荒地和某些小块地区，水利灌溉起的效果低于机械灌溉。因此，灌溉农田时，农户常借助于机械灌溉。

宋代对机械灌溉工具翻车进行了改进，翻车最早出现于东汉时期，直到唐以前，其推广效果依然不尽人意。唐宋时期，南方发展速度加快，水稻面积增加，水的需求量加大，翻车从沉寂中苏醒，被推广并大量使用。唐代时期的翻车称为水车，“传闻唐国之风，渠堰不便之处，多构水车”，人们根据当地的情况，选择使用人力或者畜力牵引，"其以手转足踏、服牛回，备随便宜”。

宋代对翻车进一步的改良，使其形制更加成熟，种类多种多样，有人力翻车、水转翻车、畜力翻车、风力翻车等等。牛转翻车相比于人力翻车、水转翻车，因其汲水量大，省时省力，而受到农户的喜爱。南宋王十朋任职泉州时写到，“蜕骨木龙忧不雨，更唤两牛眠下土。水从地底飞上田，不减在天行雨苦。庭中忽见天雨花，白衣真人游郡衙。但愿为霖莫为潦，免使泥陷羸牛车”，农家把驾车的牛称为眠牛，作者用"飞上田”这三个字，形象的说明了牛转翻车的工作效率。

南宋邓深《丰城道中》也有关于牛转翻车的描写，“露空立禾架，结屋卧牛车”，而《王祯农书》中对牛转翻车进行了更为详细的描述，“牛转翻车，如无流水处用之。其车比水转翻车卧轮之制，但去下轮，置于车旁；岸上用牛拽转轮轴，则翻车随转，比人踏功将倍之。与前水转翻车，皆出新制，欲远近效之，俱省工力”。这种水车的动力结构为地上竖置的大卧轮，使用时在向卧轮一边的轮轴上，装一个立齿轮，使其与卧轮相衔接。然后把牛套在卧轮上，通过牛牵引立齿轮进行旋转，使水车中的龙骨板叶动作起来，把水引到田地。王祯用“日日车头踏万回，重劳人力亦可哀，从今垅头浇田浪，都自乌键领上来”感叹翻车的省时省力。关于牛转翻车保存最早的图像是南宋马逵绘制的"柳荫云碓图”，其和《王祯农书》中的图片作对比，可以发现马逵的绘制的翻车没有牛屋，圆盘的形制也较大。

宋代牛耕技术的进步，不仅改变了农业的耕作方式，而且还影响了农民的心理状态，为宋代耕牛租赁创造了良好的内外环境。耕作技术进步首先影响了宋代的耕作方式，潘银坪指出，耕作方式是一个综合性的概念，是由经营模式、耕作技术、耕作工具、耕作制度来决定，是在一定技术水平、耕作制度的指导下，人将动力与工具相结合，用这个结合力作用于土壤的表层，使适于农作物的生长发育。因此，当耕作技术、耕作农具改进后，必然带动耕作方式改变。

春秋战国开始，牛耕出现并被使用，畜力劳作代替人力，形成了土地、耕畜、人三者结合的精耕细作方式。这种耕作方式受耕犁形制的改变，有其自身的演变规律：西汉中期，赵过大力推广二牛三人的耦犁，在耕作过程中需要三个人驱使两头牛合作完成。二人三牛虽然较之于人力有了明显的进步，但耗费的人力和牛力太多。于是西汉晚期，经过不断的实践和改良，牛耕开始进入二牛一人的发展阶段。这种模式延续了上千年，到隋唐时期又出现了一人一牛的耕作方式，但仅在个别地区实行，大多数地区仍以二牛一人为主。如鲍溶《云溪竹园翁》“因兹千亩业，以代双牛耕”，以代双牛耕就是二牛一人方式的描写。

另外，聂夷中《早发邺北经古城》“微月东南明，双牛耕古城”的双牛耕古城也说明了唐代存在二牛一人方式。直到宋代，农民对耕犁再一次进行改进，不仅减轻了犁具的自身重量，还增加了牛套，由此便捷了人们的操作，农民可以单独控制耕牛和犁具，一人一牛的耕作方式成为定式。

再看技术进步对农民心理需求的影响。技术进步首先作用于耕作方式，再由耕作方式的改变影响农民的心理需求度。农业生产过程中，农户往往关心如何把土地转化为所需的物质资料，并考虑投入成本和产出的对比量。一人一牛的模式，不仅减少了牛的使用数量，还缩减了无牛户租赁耕牛的费用，进而减少了农民的投资成本。另外，租用一头牛所花费的租金，还可以从利用耕牛的牵引而多增加的耕作时间和使用耕牛后多获得的产出中补偿回来。由此，经过投入和产出的比量，精明的农户必然会想办法，让耕牛出现在自家的田地中。

农民对耕牛的迫切需求，我们还可以和缺乏耕牛使用的地区进行对比，直观的展示技术对农户的影响。宋代淳化年间，亳州等地因牛疫导致耕牛缺乏，为了解决耕牛不足的问题，“太子中允武成献踏犁式”，并在没有耕牛的地区推广。踏犁长六尺，形状像汤匙，在上端加上一条横木作为扶手。在犁柄的左边安上一个短柄，使用的时候左脚踏短柄，深入土壤之中。踏犁的发明虽然方便了无牛地区的农民，但耕作效率和有牛地区相比，差距还是很大。

首先从人力的投入数量看，踏犁需“用四五人可以耕嫁”，至少需要4个劳动力，而使用牛耕只需要一个人力就行，差出4倍。从工作效率上看，踏犁的功效也只是牛的一半，“踏犁五日，可当牛犁一日，又不若牛犁之深于土”。在宋代“五口之家”的家庭模式下，除去老幼，一家的劳动力最多有三个。这样使用踏犁时有可能因劳力不够，需要和其他家庭暂时性的组成一个劳作团体。

再次，我们还可以从家庭费用角度进行对比，证明牛耕是大多数农户首选的耕作方式。“使用踏犁的家庭，按2个劳动力计算，可以租地20亩，收获40石，交五成地租后还剩下20石，只够全家口粮一半”，一旦家里有一个人服徭役，就会缺失一个劳动力，这样不仅口粮成问题，就连地租都交不起了。因此，牛耕技术进步促进了宋代耕作方式的变化，使农户迫切的希望在农田耕作中出现牛的身影，以此增加耕作效率，获得额外产出。

在这种情况下，有人不惜典当东西，获得租牛费用，“典衣租黄犊，乘雨耕绿野”，或者债台高筑仍要租赁耕牛“去年一涝失冬收，逋债于今尚未酬。偶为灼龟逢吉兆，再供租约赁耕牛”。这些情况的出现，正是技术进步影响了农民对耕牛的心理需求状态。