神农安葬完母亲之后，因其才能出众，被族人推选为烈山氏首领。
神农是一位心中只有天下和人民的圣人。为了造福于人类，他在深入研究医药学的基础上，又开始研究粮食的种植和生产工具的改革。在神农以前虽然已经有了早期的农业，但种植的粮食作物很稀少，只有麦类和水稻，而这两种作物又只适应土质肥沃的平原和水源充足的地区，山地和高原丘陵之地根本无法种植。
神农离开烈山独身往各地各部落走访，先后考察了大小数百个部落，行程数千里，他学习和吸收各地的种植经验，总结出了五谷（稻、黍、稷、麦、菽）的种植和栽培方法，然后向各部落推广。神农的名声很快便传遍了大江南北，黄河两岸。
神农传播五谷的事后来被神话了。
《周书》上说：“天雨粟，神农遂耕而种之，然后五谷兴助，百谷藏实。”
《拾遗记》中说得更神：“时有丹雀衔九穗禾，其坠地者，帝乃拾之，以植于田。”
五谷的种植虽然是神农总结前人的经验而发明的，但他的功劳是不容抹杀的；把一切功劳都归给天和神，这不仅抹杀了神农的功绩，也完全忽视了人类的智慧和创造能力。
神农不仅传播和推广了五谷的种植，还发明了耕种用的农具。史书记载：他“削木为耜，揉木为耒”，制造出了人类最早用来耕地的犁。他指导人们开荒种田，从事农业生产，使中国的原始农业有了进一步的发展。
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