正在杨鸿章春风得意的时候，宋应星却来败兴了。这一日宋应星这位老头愁眉苦脸地来找杨鸿章，杨鸿章见到这位大科学家心中就在呐喊是什么事情让他如此，结果宋应星简单一说，杨鸿章也不淡定了。
原来宋应星自从上任之后就开始努力消除疫情的影响，作为杨鸿章全权委托处理知府衙门大小事务的父母官，宋应星自然最关心的就是农业生产。宋应星在南方对水稻生产有相当的研究。
他在《天工开物》中记录了农民培育水稻、大麦新品种的事例，研究了土壤、气候、栽培方法对作物品种变化的影响，又注意到不同品种蚕蛾杂交引起变异的情况，说明通过人为的努力，可以改变动植物的品种特性，得出了“土脉历时代而异，种性随水土而分”的科学见解，把我国古代科学家关于生态变异的认识推进了一步，为人工培育新品种提出了理论根据。
生命运动以极其纷繁的形式呈现在人类面前，众多物种是怎样产生的曾长期困绕着人们的思绪。宋应星在这个问题的认识上向科学迈出了一大步。他在谈到土坡、气候、魏培方法对农作物品种变化的影响时说:“凡稻旬日失水，则死期至，幻出早稻一种，筱而不粘者，即高山可插，又一异也。”在述及蚕种的培育时指出:“若将白雄配黄雌，则其用变成揭茧。”“今寒家有将早雄配晚雌者，幻出嘉种，一异也”。在这里，宋应星愧出了物种变异的重要科学思想。尤其值得指出的是，宋应星所记载的物种变异，有如起因于坏境的变化;有的起因于不同品种的杂交，涉及到了对物种变异的更深刻的理解。
作为这时代的为数不多的科学家他对于农业尤其是水稻的研究是超过了所有人的，而作为父母官也是非常称职的，他很快就发现，疫情之后出现了大量的无主荒地，于是他就和六县一州的父母官们商量在经过大量的基础工作之后最终决定对那些逃难的百姓开放那些无主的荒地，让他们去开垦。这其中天津卫城那些正在修城墙的民壮们的家眷就有大量在附近开荒种地的。
这原本是一件值得高兴的事情，然而天公不作美，疫情之后本就人丁稀少，结果进入夏之后就一直没下雨，看这样子再不下雨地里的麦子就要绝收了。
宋应星是一个有危机意识的人，这么大的事情自然要第一时间汇报给杨鸿章。
杨鸿章自然不敢怠慢，让杨胜带了几十个人就随着宋应星在天津卫附近转了一圈。情况比宋应星说得似乎还要严重，大部分地里的麦子都开始叶子打卷了。不过让杨鸿章意外的是运河里的水倒是充足，另外天津附近的几条河水位似乎也没有比往年下降太多。
“百姓们为何不跳水浇灌？”
“我的大人啊，现在整个天津府的民壮一多半在修城墙。就算没有去的在家里的人力能解决多少啊，那些靠近河边的还行远一点的根本就没办法照顾啊。”
“先生，你听说过火力提水机吗？”杨鸿章突然扭头问宋应星到。
“听说过，以前读徐光启先生的著作的时候似乎有提及，后来在福建似乎有西洋传教士说起过。”
“嘿嘿，有办法了，正好那些家伙整天在我哪里混吃混喝都快发霉了，我们这就回去，让他们捣鼓出提水机来，先生你也帮忙参考一下。然后我这就让工兵营和其他三个步兵营开始在各州县开挖灌溉渠，只等提水机一好马上开始提水，也请先生吩咐下去，各乡村的百姓见到干渠里的水之后要么自己挖支渠，要么用人力挑。另外总兵府衙门里还有不少的玉麦和番薯还请先生组织一下那些军人家属在附近的地里种一些，一来减少用水量，二来弥补一下万一麦子没有收成的损失。”
“大人衙门里真是百宝箱啊，什么样的人才都有，什么样的珍宝都有，如今连玉麦和番薯都有。”宋应星高兴感叹道。
“不值一提，不值一提，都是去年在西洋的时候见多了，然后这些东西比较好储藏就多买了一些。不过说起来北方还真是适合推广这些农作物，先生今后还请在这些方面多分心。尤其是玉麦，山坡、岩石缝都能种植，而且价值也比较高。”
“番薯也不能忽视，我听闻西洋应该有两种，一种叫做马铃薯是白色的，一种是红色的叫做红薯？”
“差不多吧，说起来这两种作物的产量倒是也很高，用来充饥是个不错的选择。总之，先生你多费心哈！”
“这是自然！”宋应星的农业研究可是花费了他不少心血，如今杨鸿章要在天津推广新作物，他自然是大力支持的。
于是杨鸿章一声令下，三个步兵营和一个工兵营的将士就被派遣了出去，他们开始沿着运河以及各条河流开始在农田附近开挖。而宋应星回到天津卫城之后就被一群西洋传教士包围了，这里面据说两个物理学家，两个制造机械的工匠，杨鸿章给他们下了死命令，尽快弄出提水机来，否则扔到大海里去。
尤其是两名物理徐姐家，他们自称是物理学家，其实在欧洲也即是一般的水准，比普通人多懂得一些科学原理而已。但是到了大明之后，他们很快就发现了大明对这些自然科学研究的人根本不成体系，于是这半年来他们都是以物理学家自居的。
和马汉等火枪制造工匠不同，马汉等人一直就被当做上宾对待，到了天津之后更是有独立府邸，并且这位明朝的年轻将军