第10章 农业科技(2)

【肥料】

《荀子·国富》说到：“掩地表亩，刺草殖谷，多粪肥田，是农夫众庶之事也。”由此可见，早在公元前3世纪，我国劳动人民就已经知道肥料的重要性和草肥、粪肥的使用。此外，古人在那时也已知道落叶腐烂可以肥田，并且开始利用泥粪。泥粪是一种含有较多腐殖质的土壤，包括淤泥、塘泥、河泥、湖泥，以及其他肥泥。稍晚至战国末期，人们认识到在高温多雨的夏季除草，可以利用像热汤一样的水，把杂草浸死，沤烂肥田。西汉时的《汜胜之书》记载有：用腐熟的人粪肥田，用蚕粪拌种，用兽骨汁作肥，以及种植稗和小豆喂猪，以猪粪肥田。

到了魏晋南北朝，人们利用的肥料已有畜粪、厩肥、蚕粪、缫蛹汁、兽骨、草木灰、旧墙土、食盐等许多种。这时土地利用面积大量增加，畜牧业又不发达，所以人们不但利用野生绿肥，而且有意识地栽培绿肥。这时的绿肥有苕子、绿豆、小豆、胡芝麻等。

隋唐宋元的700年间，已用麻饼、豆饼作肥料，并开始施用石灰、石膏、硫黄等无机肥料。这时新用的肥料还有鼠粪、蝙蝠粪、鸡粪、驴粪、槽水、鸡鹅毛、鱼骨头汁、洗鱼水、米泔水等。据统计，这时的肥料共有60多种。

明清两代，肥料种类更多，至少已有上百种。这时已较多地施用骨粉和骨灰，光是骨灰，就有鸡骨灰、兽骨灰、鱼骨灰等动物骨灰。施用的饼肥也扩大到了菜子饼、乌桕饼和棉子饼，豆渣、糖渣和酒糟之类也已用作肥料。绿肥种类更加广泛，有大麦、蚕豆、绿豆、大豆、胡麻、三叶草、油菜苗、萝卜苗等10多种。作为无机肥料利用的已有砒霜、黑矾、硫黄、盐卤水等。杂肥种类比宋元时期增加了3倍多，包括家畜、家禽毛、草木落叶、动物杂秽及各种脏水、死猫、死狗等。

我国解放以后，肥料的构成发生了巨大变化。现在不但有含单一营养元素的氮、磷、钾肥，还有作物吸收量较少的微量元素肥料、含有多种肥分的复合肥料，以及微生物肥料、农药肥料等等。农家肥料的种类也在逐年增多。

【战国铁农具】

我国原始社会的农业，最初是用石斧或砍伐器砍倒树木、放火烧掉，再用尖木棒等松土、播种。收获时，用石刀、蚌镰来掐穗。后来，随着农业的发展，在松土用的尖木棒下部绑上短横木，便于足踏，用来翻地，称为耒。后又对单齿木耒加以改进，变单齿为双齿。后又将耒齿改成板状刃，成为耜。冠最初是木质的，与柄是一体的，后来发展为石、骨或蚌质制成，其形状有长方形、桃形或舌形等，柄仍为木制，类似今天的锨。后来的锸、锨就是由此演变出来的。原始的收获工具石刀、蚌镰，起初是两侧打缺口，用绳子缠到手指间使用，后来发展成带孔的，进一步改装成柄。当时加工谷物的工具是石磨盘、石磨棒。

商、周时期仍以石、木、骨、蚌器为主要农具，青铜农具较少，但铜（左钅右矍）是当时重要农具之一，青铜农具的出现对促进农业发展起了一定作用。

在耕作方法上，牛耕的发明是一个极大的进步。可能在商代就发明了牛耕。原始的犁应是木制的，有的则可能是木犁身、石犁铧。到春秋时，铁农具逐步普遍起来，用牛耕田已经很普遍。战国中后期，铁农具在生产上已占主导地位。牛耕大力推广。铁农具数量大，种类多。简易的铁犁铧，从战国到西汉一直广为使用。这时出现的齿耙和板锄，已为后代所沿用。而春秋晚期到西汉初，则是云南地区青铜文化鼎盛时期，青铜制农具大量出现。

汉代，铁农具、牛耕的使用更加普遍而有所改进。据汉代刘熙《释名·释器》记载，汉代农具至少已有镰、锥、犁、锄、枷、锸、耙、耨、锹等12种。新型农具不断出现，不仅有了全体铁制的犁铧，而且铧上装置了犁镜（又名犁壁），增强了犁的掀土和翻土能力。欧洲直到1000年之后才有犁镜的记载。汉武帝时推广了二牛三人的耦犁；出现了二牛一人犁和一牛双辕犁。汉代还发明了能同时播种三行的“三脚耧”（又叫耧车），将开沟、下种、覆土的任务一次完成，大大提高了播种质量和效率。

【耧车】

桔槔、辘轳是春秋战国以来普遍应用的灌溉工具。《后汉书》记载，到东汉时，发明了翻车。三国时，马钧加以改进，成为有效的戽水机械。在收获工具方面，打场用“连枷”，扬场用“扬扇”。西汉时出现的“扬扇”（木扇车），是一种用手摇带有片叶的转轮，将粮食中的杂草、泥土吹净的粮食加工机械，这是很科学的。这种扇车直到现在仍在使用。

用于平整土地的耙、耱（又叫耢）和打场的工具连枷、杈把，最早的形象见于甘肃嘉峪关魏晋墓的画像砖上。说明我国在不晚于魏晋时，在农业生产上已有了一整套精耕细作的方法。

谷物加工工具方面，汉代已有石磨。东汉时期，又发明了“水碓”和“水磨”；魏晋南北朝时期，创造了“连磨”和“水碾”等，利用畜力或水力带动轮轴与齿轮运转，进行各种谷物加工，碾米磨面。

隋唐时期，在农具方面有显著改进，突出的是发明了曲辕犁和水转筒车。曲辕犁的形制，在唐代陆龟蒙的《耒耜经》中有详细记载。曲辕犁由十一个部件构成。唐以前的犁是直辕的，犁架庞大、笨重，调节耕地深浅的设备不够完善。曲辕犁改直辕为曲辕，犁架变小，轻便灵活，能够调节深浅，从而改变了二牛抬杠的牵引方法，用一牛即可挽拉，这样不仅节省了畜力，还提高了耕地效率。我国耕犁到唐代基本定型。所以，辕犁的出现，是继汉代犁耕发展之后又一次新的突破，在我国犁耕史上具有划时代的意义。水转筒车是借水力发动的大型提水灌溉工具。还有一种高转筒车，利用水力推动，能提水到十丈多高的地方，灌溉农作物，这些都是劳动人民的重要创造。

【秧马】

北宋以前，我国已基本上具备深耕细作的农具。北宋还发明了用于水稻插秧的“秧马”，形状像只小木船，人坐在上面扯秧，可减少劳动强度，加快速度，这种工具现在在我国南方还在广泛地使用。当时在缺乏耕牛的地区，还创造了一种用人力拉的“踏犁”。

由于封建生产关系对生产力的束缚，上述主要农具，世代沿用，改进不大。

【地下水利用】

根据古文献记载和考古发掘证明，我们的祖先早在六七千年前就能利用地下水了。《周书》说“黄帝穿井”、“尧民凿井而饮”，以及浙江余姚河姆渡原始社会遗址发现的一口水井，就是明证。在河北邯郸地区发现龙山文化时期的两口水井，其中一口可能是为制陶需要而挖掘。

据先秦文献《世本》记载：“汤旱，伊尹教民田头凿井以灌田。”在陕西沣西张家坡西周遗址中，发现8口水井，有的深达9米以上，形状有长方形和椭圆形。

战国时期，随着生产的发展，开凿水井更为普遍。这个时期还出现了陶井，井圈与井壁之间用土或碎陶片填实。施工方法与现代修建桥墩时采用的沉井法相似，这是施工技术的一个创造。此种水井除供饮用外，还供手工业用水。西汉以后，水井多为砖砌，井筒从下向上逐渐缩小，成梯形，井口较小，加盖，注意了安全卫生。

由于井的深度增加，提水用具也不断有所改进和发展。开始是用绳索或杆等绑上汲水器，从井中提水，后来发明了简单的器械桔槔，进而有了较先进的辘轳和滑车提水工具。桔槔是利用杠杆原理制作的器械。这种器械在春秋时期由我国劳动人民发明。

在这一时期发明的提水工具还有辘轳和滑车，它们是利用轮轴制成的，比桔槔更为先进和省力。为了提高辘轳提水的效率，后来又发明了一个辘轳上装两个或三个汲水器。用辘轳提取井水，至今我国部分农村仍在沿用。用滑车汲水在汉代已很普遍。汉代的许多画像石、画像砖上都有滑车汲井水的图像。

至迟在唐代已经有了更为先进的提水工具“立井式”水车。唐代侯白《启颜录》中载有：“邓玄挺……诣园观植蔬，见水车以木桶相连，汲于井中。”这是关于立井式水车的最早记载。这种水车利用木轮、齿轮转动来带动一串水斗，连续把井水提上来倒进井口的簸箕里，流出井外。水车可用牲畜牵引，也可用人推拉。这种通过机械连续提取井水的装置，是我国古代人民的重要创造。

有的地方还发明了一种“坎儿井”，使井和渠相结合，灌溉农田。因此又称其为“井渠”。“坎儿井”适合于干旱多沙、开渠容易坍塌的地区。

我国古代人民在寻找地下水和凿井方面积累了丰富的经验。明代徐光启在《农政全书》中提出，要找到较好的井水，“凿井之法有五”：“第一择地”；“第二量深浅”；“第三避震气”；“第四察泉脉”；“第五澄水”。这些经验和做法是有科学道理的。

利用温泉水是利用地下水的一个方面。温泉是指水温超过摄氏20度的泉水。我国温泉很多，《水经注》里就记载有十几处。后来各地方志记载的温泉更是不可胜数。温泉水多半来自地壳深处，含有多种矿物质，可以洗澡、治病和灌田等。温泉还能治病，在《水经注》中就有记载：“温热若汤，能愈百疾。”明代大药物学家李时珍在《本草纲目》里，对“温汤”医疗作用作了介绍。唐代《元和郡县图志》记载湖南郴县人民用温泉灌田，“十二月种，明年三月可熟”，一年可三熟。

【农田排灌系统】

辽宁省考古工作队1992年在辽西对一处墓葬群的考古挖掘中，发现一个比较完整的青铜器时期农田排灌系统。

这个远古的农田排灌系统，位于阜新蒙古族自治县勿欢池镇的一片12万平方米的古人类遗址中，目前已挖掘出250平方米。沟渠纵横，并有闸门迹象。经国内以及世界9个国家和地区的专家、学者考察鉴定，这个排灌系统形成于距今3600年前的青铜器时期，是世界迄今发现最早的人类农田排灌系统。

据国内著名考古专家郭大顺介绍，这个排灌系统与古代稻作有关，反映了北方殷商时期农业的发达。

【“一亩三分地”】

在人与人的交往中，常常会听到，“不要只顾个人的一亩三分地，要多为大家着想！”用以指责对方的利己主义，何谓“一亩三分地”？原来在我国清朝时，住在深宫大院里的封建皇帝，为了“了解”农时，“熟悉”节令，显示其对农业生产的重视，便在宫中划出了一块地，每年在这里“演试亲耕”，世代沿袭，他人不得改用，这块地恰好一亩三分，于是人们将它的含义推而广之，称个人利益或个人势力范围为“一亩三分地”。

【铁器牛耕】

西周末年，王室衰微，诸侯争霸，战乱频繁。在长达550余年的时间里，先有春秋五霸，后有战国七雄，史称春秋战国时期。这是一个急剧变革的时代，在社会制度上，实现了由奴隶社会到封建社会的演变；在农业方面，实现了由粗放农业向精耕农业的转变，所以这一时期是传统农业的形成时期。

在统一中国的征战中，各国为了增强实力，推行农战政策，从而推动了农业生产发展。在生产工具方面，铁制农具普遍使用，牛耕更加广泛。大型水利工程兴修，灌溉面积增加；施肥和土壤改良技术持续发展；植保技术、园艺技术、育种技术都有所提高；耕作制度由轮荒制过渡到轮种制；耕作技术更趋于细致合理，从而为我国封建社会精耕细作的传统农业打下了初步的基础。

铁农具的使用和牛耕的推行，是传统农业阶段开始的标志，意味着农业生产力发生了根本的变革，但这一飞跃是社会生产力逐步发展的结果。我们的祖先对铁的使用，可以追溯到数万年以前的山顶洞人，他们已经用红色的铁粉涂抹装饰品。在商代遗址中，人们发现的铁质器具，经考古学家证明，是由陨铁加工而成的。用冶炼铁制作生产工具，始于春秋时期，但这时铁农具数量有限，同时还有木质、石质、青铜等农具并存，铁农具质量也不高，因为春秋前中期的冶铁叫块炼铁，是由铁矿石在1000℃以下用木炭还原得到的，铁块中含有大量杂质。到了春秋末期，发展了生铁冶铸技术，把炉温提高到1100℃至1200℃以上，使铁块质量大为提高。这时，还出现了民间炼铁作坊，因而春秋末期铁制农具的数量也有很大增加。到了战国时期，铁农具的使用遍及每户农家，并且已经代替木石农具和青铜农具而取得主导地位。当时战国七雄所控制的各个地区，近年来都出土了战国时期的铁制农具，东起山东，西至陕西，北起辽宁，南到广东，都已普遍使用铁制农具。制铁作坊遍布各地，铸造适于各种农业劳动的农具：用于垦耕的犁、钁；用于中耕的锄和铲；用于收获的镰与铚，此外还有斧、凿、夷、铫等。这些农具经过锻化退火，刃口锋利，坚硬耐磨。铁农具广泛使用，为开发山林、垦辟荒地、兴修水利、深耕细作提供了高效率的工具，对扩大垦田面积、提高农业生产力起了巨大作用。特别是铁犁铧的出现，更具深远的意义。犁由耒耜演变而来，最初的犁铧是石制的，后来出现了铜铧，战功时期出现了铁犁铧。这时的犁尽管没有犁壁，形制原始，但由于铧刃锋利而耐磨，且利用耕牛的畜力来牵引，具有其他耕具无法比拟的优势。

耒耜发展为铁犁，耕垦方式也由人力耦耕发展成为铁犁牛耕，并迅速推广普及。使用畜力，使农业劳动生产率极大提高。畜力代替人力，使生产力获得巨大解放。在农业发展史上，这是一次重大飞跃。当然，由于当时战国纷立，战乱频仍，在不同的地域，铁犁牛耕的推广存在程度上的差异，耦耕等人力垦耕方式并没有被完全排除，但历史发展的趋势必然使铁器牛耕逐步居于主导地位，发挥越来越重大的作用，成为传统农业生产力发展水平的标志。