本文內(nèi)容來自北京市科學(xué)技術(shù)協(xié)會主辦、北京科學(xué)中心承辦、北京科技報社協(xié)辦的首都科學(xué)講堂。講堂每周邀請院士專家開講,傳播科學(xué)知識、科學(xué)方法,弘揚科學(xué)精神、科學(xué)文化,促使公眾全面、正確理解科學(xué)。
“順應(yīng)天時,道法自然,和諧共生”。中國擁有近萬年的農(nóng)業(yè)文明歷史。我們的先民在與大自然的長期相處和較量中,創(chuàng)造出了燦爛輝煌的農(nóng)耕文明。中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)之所以能夠歷久彌新、長盛不衰,得益于我們的祖先特別強調(diào)系統(tǒng)觀念,創(chuàng)造了一整套“應(yīng)時、取宜、守則、和諧”的思想法則和獨特的精耕細作、用地養(yǎng)地、物質(zhì)循環(huán)利用等方面的理論及技術(shù)體系。事實證明,優(yōu)秀農(nóng)耕文明的保護和傳承是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),中華優(yōu)秀農(nóng)耕文化始終對世界農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要的借鑒價值。
首都科學(xué)講堂之“極簡科學(xué)課”,本期特別邀請中國農(nóng)業(yè)博物館綜合部主任、研究員胡澤學(xué)帶我們一起領(lǐng)略輝煌的中國古代農(nóng)耕文明,帶領(lǐng)大家“云上參觀”中國農(nóng)業(yè)博物館。
犁和犁的科學(xué)
中華農(nóng)耕文明源遠流長,博大精深,是中華文化的根。犁作為一種生產(chǎn)工具,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用。工具作為生產(chǎn)力的重要要素之一,它的發(fā)生、發(fā)展為社會生產(chǎn)力的發(fā)展起到了重大的推動作用,從而也推動了人類社會的發(fā)展進步。
農(nóng)業(yè)歷史發(fā)展的軌跡,我們把犁的發(fā)展歸結(jié)為五個階段。第一個階段是原始農(nóng)業(yè)時期,這個時期的犁主要的形式是耒耜和石犁。大約在距今5000多年前,石犁出現(xiàn),對中國農(nóng)耕技術(shù)具有革命性的影響。我國石犁主要分布在:仰韶文化晚期、紅山文化、良渚文化時期遺址中。
神農(nóng)執(zhí)耒耜圖(供圖:胡澤學(xué))
耒耜圖(供圖:胡澤學(xué))
第二個階段是先秦時代的溝洫農(nóng)業(yè)時期,這個時候的犁最具代表性的形式是青銅犁。從考古資料中看,青銅犁主要出土在中國的南方地區(qū),如江西新干大洋洲商代遺址、浙江長興錢山漾西周遺址。
江西新干大洋洲商代遺址出土的青銅犁(供圖:胡澤學(xué))
第三個階段是北方旱作精耕細作體系形成時期,這個時期主要的代表犁是鐵犁和直轅犁。鐵犁具有堅硬鋒利、經(jīng)久耐用等顯著優(yōu)點,對推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及其技術(shù)的發(fā)展起了重大作用。我國最著名的鐵犁出土地點主要有河南輝縣戰(zhàn)國遺址和河北易縣燕下都遺址。
河南輝縣戰(zhàn)國遺址出土的鐵犁(供圖:胡澤學(xué))
第四個時期是南方水田精耕細作形成時期,這里的犁的主要代表是曲轅犁。
第五個階段也就是精耕細作持續(xù)發(fā)展時期,這個時候犁的代表作是“多種形式犁的共存”。
從原始的石犁到青銅犁,再到鐵犁,其實犁的形制發(fā)展一直是變化的,主要體現(xiàn)在幾個方面:第一個變化是犁鏵或犁镵。鏵和镵都是位于犁底前端的金屬部件,都有起土、松土、翻土、開溝的作用。然北方多用鏵,南方多用镵。
北方鐵犁鏵(左)和南方鐵犁鏵(右)(供圖:胡澤學(xué))
第二個變化是犁壁,漢代發(fā)明了犁壁后,破碎和翻轉(zhuǎn)土壤的問題就完全解決了。犁壁的形狀有馬鞍形、菱形和瓦形。但三種類型傳到了南方之后,為了適合水田的耕作方式,南方的犁壁主要是以曲面形狀為主。
第三個變化是犁轅,犁轅按其曲直可以分為直轅和曲轅。犁轅在最初的時候是直轅犁,也是我們經(jīng)常講的二牛抬杠。到了唐以后,隨著中國經(jīng)濟重心的南移,北方的直轅犁帶到了南方。但是南方的工作條件發(fā)生了變化,于是人們就將直轅犁改進成了曲轅犁。
直轅犁結(jié)構(gòu)圖(供圖:胡澤學(xué))
第四個變化就是犁的挽拉方式,也就是牽引方式,即動力方式。從漢代的二牛、三人一犁的二牛抬杠方式,后來慢慢地發(fā)展成二牛、二人。到了宋代以后,曲轅犁就變成了一人、一犁、一牛,這樣減輕了人的勞動強度,整個耕作技術(shù)都發(fā)生了一些革命性的變化。
第五個變化就是挽拉動力。漢代主要是牛耕。但到了南方,因為有很多的梯田,無法使用牛耕,所以在廣西、貴州一帶出現(xiàn)了公婆犁,就是夫妻倆一起,妻子在前面往前牽拉,丈夫在后面一手扶犁,也起到了犁地的作用。
為什么犁產(chǎn)生了這么多的形制變化呢?主要有六個方面的原因:第一個是社會經(jīng)濟制度的更迭。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具的發(fā)明、改進、發(fā)展,與社會制度的更迭有著非常密切的關(guān)系。社會經(jīng)濟制度的更迭,說到底是生產(chǎn)力與生產(chǎn)關(guān)系相互作用的推動。
第二個原因是歷朝歷代統(tǒng)治者的重農(nóng)革新。其實在古代重農(nóng)思想非常盛行,歷朝歷代都把富國強兵作為自己治國安邦的重要標準,在那個時代農(nóng)強則國強,尤其是在春秋戰(zhàn)國時期,形形色色的各種重農(nóng)思想登上了舞臺。
第三個方面的原因是人口的增長與遷移。我們經(jīng)常說,在戰(zhàn)國,我們國家的人口總體上是呈上升趨勢的,我們社會第一次出現(xiàn)一個億人口的時期是在清朝康乾盛世。但是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最重要的要素犁的發(fā)展變化往往是發(fā)生在人口分布比較集中的地方。
第四個是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的變化。我們經(jīng)常說農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具的發(fā)明、改進、發(fā)展都與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的變化密切相關(guān)。我們國家土地遼闊,南北維度跨度非常大,而且海拔高度變化也很大,生態(tài)環(huán)境的多樣性變化也促使了我們犁耕技術(shù)的多樣性。
第五個方面是相關(guān)行業(yè)技術(shù)的進步。我們也說犁耕技術(shù)的發(fā)明創(chuàng)造不是孤立的,金屬鑄造技術(shù)的成熟,工程技術(shù)和制造技術(shù)水平的進步,人們對數(shù)學(xué)、力學(xué)等自然科學(xué)認識的提高和相關(guān)知識的不斷積累,并將其應(yīng)用到農(nóng)具的發(fā)明和創(chuàng)制。
第六個原因是科技文化交流和民族交融,即不同的民族,不同的文化,對犁耕技術(shù)、耕作技術(shù)有不同的影響,而且有自己的創(chuàng)制。
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