第一章 中国栽培植物的起源与发展概述
第一节 栽培植物种类繁多的缘起
栽培植物是农业种植业发展的基础和前提,它们的开发和驯化是人类利用自然一个艰辛而漫长的历程。它们的出现给人类的“衣食”生产带来了革命性的变化,也是“新石器革命”的一个标志,在人类发展史上有划时代的意义。
在汉初《新语》等书记载的传说中,这个过程被浪漫地简化为:上古“民人食肉饮血,衣皮毛;至于神农,以为行虫走兽,难以养民,乃求可食之物,尝百草之实,察酸苦之味,教人食五谷。”“于是神农乃始教民播种五谷,相土地宜,燥湿肥墝高下。”中国著名史学家司马迁在《史记·五帝本纪》中也说,黄帝“顺天地之纪,幽明之占,……时播百谷草木”。上述史籍都表达了这样一种观念,人类在经过长期的采集和狩猎的岁月后,逐渐开始了动物的驯养和作物的栽培。从被动地在自然中获得食物转而走向主动地生产食物,开始人类发展史上的一个重大革命。诚如英国科学史家贝尔纳指出那样:“这个革命虽不完全是,但主要是……打猎经济危机的结果。”
人类驯化植物是一个长期的过程,在采集和将野生植物变为栽培植物之间可能有一个过渡的阶段。亦即古人在长期采集植物果实、嫩芽和根茎的过程中,为了更有效地利用周围的植物,逐渐对它们进行管理。这种现象我们仍可以在一些处于半野生状态的经济植物管理中看到,如榧树、金樱子、竹林及红松林等等。当然更重要的是随着陶器和新石器等生产和生活工具的发明促进了定居的出现,人们逐渐从一些原先丢弃在住地周围的植物果核、种子又重新发芽、成长、开花、结果的现象中得到启发,因而慢慢地由管理自生的植物走向主动地栽培植物。于是出现了作物驯化和原始的农业。在人类聚落周围,可作食用而且产量高、质量优,容易栽种的植物逐渐被有意识地选择栽培,进而转化为作物。换言之,栽培植物是社会发展到新石器时代的产物。当时人们已经定居,对植物的利用从采集转变到人工干预这样一个过程。
远古的人类在寻找食物的过程中,主要采集各种能食用的果实、嫩茎、块根和球茎等等。随着认识的提高,通过运用类似近代植物分类的类比方法,进一步辨识各种所需要的植物。当然其类比的根据是多方面的。这从古代“五谷”等的表述中可以清楚地看出来。如谷物中的稷(谷子、小米)、水稻(谷、大米)、菰(Zizania latifolia)、薏苡、小麦、大麦、玉米、高粱,甚至甘蔗,它们都有较相似的外形,都是今天的所谓“禾本科”植物。因为最先把粟称为“谷”,其后把形态类似、收获部分都是穗状果粒的庄稼叫做“谷”,如稷(粟)、水稻(狭义)、小麦、高粱(五谷)等。至于各种豆类因为长着荚果(先称作菽)都称作豆,如小豆、大豆、黎豆、豇豆、豌豆和蚕豆等;把长有类似瓜的果实归属“瓜”这类,如甜瓜、越瓜、冬瓜、黄瓜、西瓜、丝瓜、南瓜、哈密瓜等,有些带瓜部首的作物瓠当然也属于这一类,甚至一些可以当“瓜”吃的块茎作物也被称作“瓜”,如地瓜(番薯)、土瓜(凉薯)。而有地下根茎或块根的芋、魔芋、参薯、山药也有很相近的外形。芸薹属的叶菜也如此,如白菜、大白菜、油菜、芥菜等等。此外,我们还可以从古人寻找一些芳香植物中发现类似的情况。如紫苏、白苏等等。又如古代用作医药卫生的“艾”,实际上包括了有相同气味的很多种菊科植物。这从中国南方一些客家地区对艾的辩称中可以清楚地看出这一点,他们管艾、青蒿、鼠麴草等都统称“艾”,茼蒿也被称作“艾菜”。
栽培作物就其用途而论,可分为粮食、蔬菜、果树、纤维、香料和工艺作物等等类型。本书着重讲的是粮食、蔬果、纤维和油料等大量栽培的植物。对于这类作物,中国古人就其功能有这样的总结,即“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充”。在这段话中,除“五畜”(后世称六畜)外,五谷可视为粮食作物;五菜可视为蔬菜,五果可视为各种水果和干果。虽然早前的文献中的“五谷”“五菜”“五果”都有所指,不过后来的意思逐渐泛化,“五”在古代本身也有多的意思。这些食材在古人日常生活中的重要性是不言而喻的。五谷提供淀粉类主食,五果提供糖类和维生素等营养,五畜提供脂肪和蛋白质等营养,蔬菜提供植物蛋白、脂肪、碳水化合物和维生素等营养。它们在中国长期的农耕社会中构成民众的基本食物,因而《尔雅·释天》中有所谓“谷不熟为饥,蔬不熟为馑,果不熟为荒”的概括。此外,纤维植物是被服原料的来源。很明显,在长期处于食物紧缺的农业社会,每一类作物的歉收都是严重的民生问题。
中国是一个历史悠久的农业大国,在漫长的历史发展进程中,驯化培育和引种了大量的栽培植物,形成了鲜明地域文化特色的作物类群,如水稻、大豆、白菜、苎、桑、桃、柑橘、茶、漆树等等,不但为中华文明的持续发展提供了保障,而且也为世界文明的进步做出杰出贡献。
随着近代植物地理学、遗传学、考古学和分子生物学等学科的发展,越来越多的证据表明中国是世界上最重要的栽培植物起源中心之一。20世纪30年代,苏联著名遗传学家和植物地理学家瓦维洛夫(Николай ИвановичВавилов,1887—1943),根据当时苏联和美国收集的有关植物地理学和遗传学的资料,将世界划分为8个栽培植物起源中心(除中国外,还有印度—马来亚、中亚、小亚细亚、地中海、埃塞俄比亚、南美—中美、南美中心)。中国被认为是最重要的起源中心。他认为,在所有8大植物起源中心中,中国中心是种类最多的。他指出:“在它特产种类的富有上和在它的栽培植物的潜在种属的程度上,中国在所有的植物形式起源中心中特别突出。而且它的各类植物一般由极多的亚类及遗传形式所代表。……我们假如更进一步把除了栽培的植物以外在中国用为食物的野生植物的繁多的数目也考虑进去,我们便更能了解多少亿的人口如何能在中国的大地上生存下来。”受当时资料获取的限制,瓦维洛夫所作的研究,在今天看来,当然有许多不足的地方,但上面那段话却是很有见地的。美国著名植物学家和农业专家哈兰(Jack R. Harlan)也认为:“因系统新资料的出现,导致栽培植物起源中心的认识已与瓦维洛夫提出的有很大的不同。”但他仍然肯定中国华北是三个独立的农业起源中心之一。前美国农业部外国作物引种处的柑橘育种专家施温高(Walter T. Swingle)曾在中国收集过大量的地方志,也指出中国有丰富的植物资源,经熟练的中国农民之手驯化出丰富的作物,其数量是欧洲的10倍,美国的20倍。上述学者的论点绝非溢美之词。中华民族不但驯化了大批质优味美的粮食蔬果,还能熟练地食用黎豆、黄花菜、鲀鱼这些有毒动植物和使用漆树,这些充分体现了中华民族在开发利用动植物资源方面的智慧和独到之处。
中国成为全球最重要的栽培植物起源中心绝非偶然。主要原因可以归结为两个方面:
一个是自然的方面,中国地域辽阔,存在多种多样气候条件和复杂多变的地形地貌,为众多的植物种类繁衍生存提供了良好的自然条件。大约与中国农业发端同时消融的第四纪冰川在中国的存在只限于海拔比较高的地区,并未像欧洲那样形成冰盖。加上中国复杂的地形地貌形成了众多第四纪冰川严寒条件下的动植物避难所,从而使不少在世界上其他地区绝灭的种类保存了下来,如著名的观赏树(也是果树)银杏、香榧等等。因此中国成为当今世界上亚热带和温带地区植物种类最丰富的地区,也是当今世界上植物种质资源最丰富的地区之一。丰富的植物种类为生活在这块大地上的中国先民提供了生活的便利,也提供了更多的选择。那些颜色鲜艳、气味香美、味道可口的果实可能首先被人们所采集利用。不仅如此,许多后来发展成不少栽培作物的植物类群中都有大量的种类分布在中国,如禾本科(Gramineae)、豆科(Leguminosae)、十字花科(Cruciferae)、芸香科(Rutaceae)和蔷薇科(Rosaceae)等等。其中禾本科植物稻和稷等粮食作物尤为重要。豆科植物在粮油和副食生产中也有非常突出的地位。十字花科的植物在蔬菜和油料生产中的地位也异常重要,另外,芸香科和蔷薇科及葡萄科(Vitaceae)的植物在水果生产中的地位也很明显。其中主要原因是因为这些植物本身存在许多适合人类加以利用的各种器官和便于栽培发展的诸多因素。譬如禾本科的粮食作物一般都具有种子多而容易采集,适应性广,栽培相对简单,淀粉含量高,适宜作为主食等特点。所以近代能随着地理大发现的进程传遍世界,成为各地的主要粮食作物。经过长期的选择利用,人们积累了利用植物的丰富经验,不断地丰富着自己的生活资料的来源,也为中国农业文明的发展奠定了良好的基础。另外,独特的植物地理环境,造就了中国栽培植物的格局,也决定了土地利用的方式和在此基础上形成的一些文化特色,如中国北方的“麦饭豆羹”,以及南方的“饭稻羹鱼”。
第二是人文方面,中国的农业发端很早。中国自全新世以来(约在同一时期,中国开始出现了农业),自然环境变化不大。根据竺可桢的研究特别是距今3000—5000年,年平均气温比现在还要高2℃左右。也就是说在史前的时候,气候环境是适合农业的发展的。众所周知,栽培植物的起源是与古老的农业文明伴生的。人们开始管理、栽培原先野生的植物,促成了植物的驯化。农业也因此逐渐产生。有了农业种植业后,随土地利用的强化,对农作物育种、改良和进一步驯化也会有更多的需求。长期的农业生产实践,为培育、驯化各种栽培植物以及育种和进行种族间的经验交流提供了必要的条件。关于这点,透过中国的古代传说的相关内容也可清晰地看出。
根据史籍记载,我们的祖先“神农”发现打鱼捕猎不足以让人类维持生活,从而开始指导民众用木头制作农具,开垦荒地,种植庄稼。《易经·系辞下》记载:“包牺氏没,神农氏作,斲木为耜,揉木为耒,耒耜之利,以教天下,盖取诸益。”这里的“包牺氏”亦即伏羲,也是中华民族的渔猎始祖。而神农则是中国农业的始祖。所谓“神农”,无非就是非同寻常的农业专家,实际上就是被古代视为“农神”的人物。大约是因为他发明或总结了放火烧荒,而后再用刀具、棍棒在烧出的地面挖穴播种的“刀耕火种”的方法,所以神农也被称为“炎帝”。当然,这只是古人把众多的发明归功于一个伟大人物。实际上,伟大“神农”的业绩是许多部落长期的创造和发明的综合。
根据考古资料,在进入全新世距今约一万年的时候,中国古人开始了原始的农业种植业。种种情况表明,虽然农业在各地的先后顺序有差别,但在黄河和长江中下游流域出现都很早,长期的生产实践和民族融合对作物的育种驯化和种类的扩展起着非常重要的作用。栽培植物的驯化既然是一个渐进的过程,而且其种类也是有人类在长期的采集过程中逐渐认识,熟悉并一步一步地加以试验和确认的,因此在区域环境内,各种可作食用的植物在农业社会中都有可能被转化和培育为栽培作物。更重要的一个原因是,中国是一个注重人口增殖的民族,而这种民族伦理自然形成“民以食为天”这样的基本观念。对食物和基本生活资料等物质基础不断增加的需求必然导致生物资源开发的深化。
传说夏代的大禹认为:“德惟善政,政在养民。……惟修正德、利用、厚生、惟和。”这种思想在后世得到广泛的认同。《汉书·食货志》提出:“《洪范》八政,一曰食,二曰货。食谓农殖嘉谷可食之物,货谓布帛可衣,及金、刀、龟、贝,所以分财布利通有无者也。”后来的农学家进一步指出:“为治之本,务在安民;安民之本,在于足用。”正是这种“养民”“利用厚生”的强烈理念,不断强化了对生物资源的开发动力。因此,不断在国家内部不断“深入挖潜”,寻找和驯化新作物成为全国各阶层的主要任务之一。
中国古代栽培植物不断涌现的原因还在于其农业生产的指导思想的前瞻性。古人讲究土地利用的效益(通常称为“尽地利”)和防灾思想。我们的先人为了充分利用土地,就不断地培育新的作物种类,以便能在各种土地上都能栽培合适的植物,尽可能地获得最大的收成。另一方面,中国古人讲究栽培作物多样性,以防止突发的气候灾害和虫灾可能使某种作物绝收或歉收带来的严重后果。战国初期,著名思想家李悝指出:种粮食“必杂五种,以备灾害。”反映的就是这样一种思想。毫无疑问,这些土地利用和作物栽培多样化防止灾荒的指导思想促使了大量栽培植物的产生和涌现。正因为注意栽培植物种类的多样化,诚如已故著名农史学家石声汉教授指出的那样,历史上,中国没有因为农作物种植不当引发的问题。关于这一点,一些近代来华的博物学家曾有过自己的观察。18世纪中叶,有瑞典博物学家在自己的中国游记中写道:“我们通过排水等方式改变土地质量,直到它适应我们为数不多的谷物生长。而中国人用许多的植物于耕作,总有一种作物可以适合某种土地的生长,因而可以不用改良土地适应作物,只要给土地选择合适的作物去栽培即可。”“我们几乎不可能找到一个像中国那样精心和有效地利用土地的地方。”“中国人口太多,绝大部分地方都挤满人,你会惊奇他们的土地居然能养活数以百万计的人口,竟然不用进口食物。”
中国是一个多民族构成的大国,在长期的民族融合中,各民族驯化作物的交流,也使栽培植物的数量发生累积。美国植物学家梅里尔(E. D. Merrill, 1876—1956)有一发人深省的观点,即东西两半球或两种不同的古文化相遇时,最先交换的东西是粮食作物和武器,都是与生命直接有关的,而不是与理念和精神生活有关的。查阅历史,我们不难设想,国内的许多区域文化融合时,也存在类似情况。司马迁的《史记》记载战国时期,燕国乐毅伐齐,大获全胜。“珠玉财宝车甲珍器尽收入于燕,……蓟丘之植植於汶篁”。意思是齐国的财宝作为战利品被送到燕国,而燕国的作物也被栽培到齐国。《齐民要术》记载:“青州有乐氏枣,丰肌细核,多膏肥美,为天下第一。父老相传云:乐毅破齐时,从燕斋来所种也。”《三辅黄图》记载:“汉武帝元鼎六年,破南越起扶荔宫(宫以荔枝得名),以植所得奇草异木。……龙眼、荔枝、槟榔、橄榄、千岁子、甘橘皆百余本。”说明汉武帝曾经试图引种岭南珍奇花果到长安栽培。而烟草在明代被迅速传到东北,更是跟驻军直接相关。
当然,驯化作物这种过程在不同地区的不同民族间早晚有很大的差别。也就是说,不同地方的人民都有用相似类型的植物产品来满足生活之需的特点。粟和水稻的栽培历史;南方的三七和北方的人参的利用反映出各地文化的趋同性和很早就存在互相影响的可能性。一个部落也可能从其他部落那里得到利用植物产品的启发。从中原地区继承良渚文化玉器的形制及江南青铜器礼器和其他器物的造型特点来看,这种可能性是很大的。这种情况也告诉我们,古代各地域之间的交流和相互影响实际上比我们今天通常能想到的要大得多。而西洋参的发现,则是由于植物地理发展的缘故。从西洋参只被华人认可这点来看,似乎也可认为是一种文化拓展的缘故。换言之,栽培植物常常带有特殊的文化烙印。在漫长的岁月中,中华民族充分显示了自己的聪明才智,在生存的这片辽阔的土地上,用勤劳的双手培育出了众多颇具中华文明特色的栽培植物,使中国成为世界上最重要的栽培植物起源中心之一。
中国作物种类繁多的原因有农业种植业强调驯化新种的缘故,还有善于引进吸收的原因。明代著名官员徐光启的《甘薯疏序》这样写道:“每闻他方之产可以利济人者,往往欲得而艺之,同志者或不远千里而致,耕获菑畲,时时利赖其用,以此持论颇益坚。”清代著名学者吴其濬在其《植物名实图考》指出,“中华之谷蔬草木,不可胜食,不可胜用矣。苜蓿、葡萄,天马偕来;胡麻、胡瓜相传携于凿空之使。”育种创新和引进吸收两种方法的齐头并进促进了中国栽培植物发展的与时俱进和不断丰富。这在很大程度上得益于以农业种植业为国家基础的这样一种社会生存机制,长期以来已经深入人心。从统治者到一般民众都非常重视新的高产作物的寻求。这也就很好地诠释了宋真宗寻求占城稻等稻种、明代朱橚记叙苦瓜、文冠果;陈振龙等人从南洋带回甘薯、清代康熙记叙沙廧、推广御稻和清末商人从东南亚移植橡胶、咖啡的原因。
20世纪早期,美国人类学家劳费尔(B. Laufer)对中国作过这样的评价:“中国供给我们无限的有用材料,使我们能够写出一部细致的关于人工栽培的植物的历史……中国人的经济政策有远大的眼光,采纳许多有用的外国植物以为己用,并把它们并入自己完整的农业系统中去,这是值得我们钦佩的。中国人是熟思,通达事理,心胸开阔的民族,向来乐于接受外人所能提供的好事物。在植物经济方面,他们是世界上最前列的权威。中国有一独特之处:宇宙间一切有用的植物,在那里都有栽培。当然这些植物的采纳和吸收的过程是一步步进行的。”这个对中国栽培植物有深刻了解的文化人类学家的见解堪称独到。
对于中国栽培植物众多的原因,曾引起一些外国学者的关注并提出自己别出心裁的解释。美国人类学家认为:“中国人……把亚热带地方所见到的一切有用植物,留养起来。并将南方园作的形式和北方旧有的田作加以混合。这发展的末期,因16世纪和17世纪的大批美洲原产的种类传入而大为增色,归化的植物,其数因此大增,其结果,差不多世界上一切有用植物,现在都被中国的农业所收容了。”
20世纪上半叶,为美国农业部在中国进行大量作物引种的施温高认为:中国之所以产生如此众多的农作物,是由于中国的东部的季风气候容易导致水旱灾害。在一次次饥荒后,百姓不得不大力寻找一切可供食用的植物,其结果是人们认识了更多的植物的性质和用途,其中质量优良且适合栽培的种类就转化为栽培植物。这是中国产生如此众多栽培植物的原因。他的观点颇有点“自然”促进“人工选择”,或“环境决定论”的意味,似乎也有一定的道理。
中国古人这种强化利用植物资源的行为在世界发展史上并不是孤立的,美国历史上颇有名气的总统杰斐逊(Thomas Jefferson)曾经说过:“给他的文化增加有用的植物是可以提供给国家的最伟大服务”。他的话也充分强调了植物资源对于一个民族或国家生存和发展的重要意义,只不过我们的先人早就认识到这一点。
当然,因进入农耕过程在不同地区的不同民族间早晚存在很大的差别,驯化作物的出现也就有时间的差异,而且驯化和引种作物的过程处于不断的延续之中。从汉代张骞通西域后,中国引入西方的葡萄,到晚近引入西红柿、驯化猕猴桃、红凤菜(Gynura bicolor)都可以说明这一点。
与此同时,各种作物的发展也随时间的推进而经历一个去粗存精的扬弃过程。中国栽培植物在发展和扬弃过程中,既为土地利用的深化和经济的发展提供了良好的前提,为社会发展和文明进步注入了绵绵不绝的动力,也为食物品质的提高和丰富从而改善民众生活发挥了重要作用。众多的栽培植物种类为土地开发利用(尽地利)提供了良好的基础,为农业生产发展和民族繁荣创造了必要条件。
顺便指出,在古代,对栽培植物的分类方法与今天是有所不同的,从名称而言,古人把粮食作物统称作“谷”,把其他一些作物分类为“桑麻”、菜、瓜瓠、薯、果、茶等等。有些作物后来显示的功用,可能是由完全不同的目的开始栽培的。如后来用于养蚕的桑树,最早可能是果树,后来桑葚还经常是为人们作为备荒食物加以储藏的;后来当作纤维植物栽培的大麻,在早先也被当作粮食作物栽培;后来作为蔬菜栽培的菰(茭白),在唐以前则主要是粮食作物。
古代的菜,《说文》中有如下定义:“菜,草之可食者”。可以看出开始主要指叶菜,如韭菜、白菜、芥菜、苋菜、菠菜、包心菜、蕹菜、椿芽,甚至野菜中的荠菜、苦菜等等。中国蔬菜种类中有一类称作“笋”,它早先指的是竹子的嫩芽。后来一些植物的嫩茎经常也被人称作笋,香蒲的嫩茎被称作蒲笋、茭白在南方一些地区被叫作禾笋,茎用莴苣被称作莴笋,以及芦笋(Asparagus officinalis)等等。其特点是水分多而鲜嫩。
在蔬菜种类中,有一类肯定是经人类长期采食,在古代其性质是介于粮食和蔬菜之间的种类,也就是粮菜兼用的种类,它们就是瓜瓠。它们又与“果”相对被称作“蓏”,后世又演变成介于水果和蔬菜之间的作物,如甜瓜、越瓜、黄瓜等等。与此相类似的就是块茎类的“薯芋”,它们也是粮菜兼用的类型。它早先主要包括天南星科的芋头和薯蓣科的参薯、山药,后来又进一步包括豆科的凉薯(豆薯 Pachyrhizus erosus图1-1),旋花科的番薯(甘薯Ipomoea batatas)、木薯科的木薯(Manihot esculenta),茄科的马铃薯,美人蕉科的蕉芋(Canna indica)、菊科的菊芋(也叫洋姜 Helianthus tuberosus)等等。
图1-1 凉薯
如前所说,农作物的驯化栽培,使人们从被动地在自然中获得食物转而走向主动地生产食物,这是人类发展史上的重大进步。近代以来,有关农业的起源和栽培植物的起源,逐渐受到学者的重视。已有不少人作了各种研究。仅就后者而言,自19世纪以来就有瑞士的植物地理学家德堪多(A. P. de Candolle)、苏联植物地理学家和遗传学家瓦维洛夫和我国旅美植物学家李惠林和美国植物学家哈兰(Jack R. Harlan)做过大量卓有成效的探讨。尤其是德堪多和瓦维洛夫的工作在世界范围内产生了深远的影响。