安迪斯晨風
剛剛學會種田的時候,人們還不懂得耕地,采用刀耕火種的方法,放一把火把田地的野草燒掉,然后把農(nóng)作物的種子胡亂撒到地里,所以產(chǎn)量非常低。后來人們發(fā)現(xiàn)松軟的土地上產(chǎn)量會更高,于是開始嘗試使用木棍制作的農(nóng)具翻挖土地。
傳說中最早發(fā)明農(nóng)具的是大約生活在4000年前的神農(nóng)氏,他“斲木為耜,揉木為耒,耒耨之利,以教天下,蓋取諸益”。耜(sì)與耒(lěi)是古代最早的古代翻土器具,它們最早都是用木頭或者石塊、獸骨制成的,耜有點像現(xiàn)在的鐵鍬,耒則比較像現(xiàn)在的木叉。它們的使用方式差不多,都是雙手握住農(nóng)具,一腳向下踩,再挖起來。實際上,人們發(fā)明木耒的時間要更早一些,大約公元前5000年前的仰韶文化中期,就已經(jīng)有使用的痕跡了。
到了商周時代,開始使用青銅制作的農(nóng)具,有銅斧、銅鏟等。當時人們把剛剛開墾的地叫“菑”,意思是鏟除草木;開墾一年的地叫“新”;開墾三年的地叫“畬”。這時,當田地一般在連續(xù)耕種3年以后,地力耗竭,故需拋荒休閑,每隔3年要更換土地并遷徙住處,以進行相應(yīng)的調(diào)整。春秋、戰(zhàn)國時代,社會生產(chǎn)力發(fā)展,農(nóng)作技術(shù),特別是施肥技術(shù)已有很大提高,所以新、畬的耕作制度便逐漸消失。
到了大約2500年前的春秋戰(zhàn)國時代,開始使用牛耕和鐵制的V形犁鏵,先秦典籍中有牛耕的記載,春秋時期一度流行以?;蚋?,如孔子的弟子司馬耕,字子牛,冉耕,字伯牛;晉國有大力士牛子耕等。這一時期也有少量的鐵鋤等農(nóng)具出土。戰(zhàn)國出現(xiàn)“耕”字,燕下都遺址等處出土了為數(shù)不少的鐵質(zhì)農(nóng)具。
秦國的李冰為了根治岷江水患,發(fā)展成都平原的農(nóng)業(yè),帶領(lǐng)當?shù)孛癖娨黄鸾ㄔO(shè)了都江堰水利工程,集防洪、灌溉、運輸于一身,直到現(xiàn)在都還發(fā)揮著重要的作用。
漢代鐵镢頭
西漢初期實行休養(yǎng)生息的政策,從漢文帝開始,漢朝皇帝們便身體力行,不但多次頒布重農(nóng)詔書,設(shè)置了“大司農(nóng)”這個官位主管農(nóng)業(yè),并且還身體力行,在每年春季親自率百官下地耕田(歷史上叫“籍田”)。官員們也積極率領(lǐng)百姓,廣泛修建水利工程、改進生產(chǎn)工具、提高生產(chǎn)技術(shù),大大提升了農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。
要想提高產(chǎn)量,最重要的方法就是精耕細作,這離不開耕牛和鐵器的推廣。牛的力氣比人大得多,不但可以大大節(jié)省人力,還能把田耕得更深更細。戰(zhàn)國時代,只有秦國等少數(shù)國家知道用牛來幫助人耕田,大多數(shù)人眼里的牛還只是食物或者坐騎。隨著秦朝的統(tǒng)一,牛耕也逐漸擴散推廣到全國各地。到了漢朝初年,牛耕逐漸成為最流行的耕田方式。
漢武帝時候,有一位名叫趙過的農(nóng)官,還發(fā)明了一種叫“三腳耬”的播種機,能夠同時播種三行種子,將開溝、播種、覆土等環(huán)節(jié)一次完成。一頭牛拉著,一人播種,一人扶耬,一天就能播種一頃地。漢武帝知道以后非常高興,下令在全國推廣使用。到了東漢時候,牛耕和鐵犁已經(jīng)在全國絕大部分地區(qū)使用開來了。
在西北干旱地區(qū),趙過教當?shù)厝耸褂孟冗M的耕種方法——代田法,在地里開溝作壟,溝壟相間,將作物種在溝里,等苗長起來以后,進行中耕除草,同時將壟上的土逐次推到溝里,埋住農(nóng)作物的根部;到了第二年,溝壟互換位置。這種耕作方法可以保證幼苗得到更多的水分,有利于幼苗的生長,并且幼苗的根可以扎得更深,不易倒伏。這種方法使用以后,粟米的產(chǎn)量增加了將近一倍。
古人早期對谷物加工使用的是石磨盤、杵臼、碓等。這些工具主要可以使谷物脫殼,也可以破粒取粉,但效率不高,經(jīng)過長期的探索和發(fā)明,終于發(fā)明了石磨。據(jù)傳說,石磨是春秋戰(zhàn)國時魯班首創(chuàng)。河南洛陽曾發(fā)現(xiàn)過戰(zhàn)國時代的石磨。這些發(fā)明,開辟了人們從粒食到粉食的新階段,對面點制作與發(fā)明具有特別重大的意義。
石磨
戰(zhàn)國時代出現(xiàn)了石磨。石磨分上下兩部分,兩扇都是由一定厚度的大石塊所雕鑿成,下扇中間還需要有一根短點的立軸,用鐵制成。上磨扇中間位置跟下面的立軸相對應(yīng)有一個空套,正好可以把下面的鐵軸插進去套牢。這樣套住后下扇固定,上扇才能繞軸轉(zhuǎn)動。兩扇的接觸面有一個“磨膛”。膛的外周是縱橫交錯的磨齒,上磨還留有磨眼用來向下漏糧食,磨面的時候,谷物通過磨眼流入磨膛,均勻分布在四周,被磨成的粉末從夾縫中流到磨盤上,再用羅篩過掉麩皮就得到面粉了。還可以使用畜力代替人力,讓牛或者驢子拉磨。
碾米的碾子
到了晉代時,杜預發(fā)明了“水力連磨”。《天工開物·攻麥》中記載:凡力牛一日攻麥二石,驢半之,人力則強者攻三斗,弱者半之。若水磨之法,制度相同,其便利又三倍于牛犢也。
白陶杵臼
碓
碓是我國傳統(tǒng)農(nóng)事器具中的舂搗器,從杵臼演變而來。杵為一根石棒或木棒,臼是掘地成坑,后來是在石頭中間挖個坑,分為用手和用腳兩種方法。手的辦法是利用雙手的力量,舉杵搗谷,相當消耗體力。用腳踩踏亦稱為“碓”,一人在臼內(nèi)翻抖谷物,一人用腳踩踏杠桿木棍,木棍的另一端綁上石棒,隨著腳的起伏,石棒起落錘打在谷物上,脫去谷粒的皮,將谷粒舂成粉。碓的使用相對省力,很快得到普及,到了南北朝時已幾乎家家都有,甚至出現(xiàn)了以家族、家庭為單位的作坊,提供經(jīng)營服務(wù)。
漢代出現(xiàn)了最早的水碓,它是利用水力驅(qū)動一立式水輪,然后水輪轉(zhuǎn)動的過程中,設(shè)置在橫軸上的撥板撥動碓桿的末端使之翹起然后舂米。隨著橫軸的轉(zhuǎn)動,碓桿就會周期性舂搗,只需要有河流就可以使用,大大節(jié)省了人力物力。
古代版畫中的水車
我們的祖先很早就認識到水對農(nóng)作物的重要作用,知道水利是農(nóng)業(yè)的命脈,特別是水田里生長的水稻,更是極為依賴水。早在春秋時代,人們就發(fā)明了用來取水的工具“桔槔”和“轆轤”,它們都是利用杠桿原理,從井中或者河中把水提上來,用于澆灌。但因為它們的效率都很低下,所以后來人們發(fā)明了水車。
東漢末年,漢靈帝命令宦官畢嵐設(shè)計了一種“翻車”,主要是為了給馬路灑水,減輕老百姓灑路的辛苦并節(jié)省費用,還沒有應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上。三國的時候,魏國能工巧匠馬鈞居住洛陽,看到京城有一片菜園因無法灌溉而荒蕪,于是對以前的水車進行研究、改革,制造了可以用于農(nóng)業(yè)灌溉的翻車。
翻車也叫龍骨車,它可用手搖、腳踏、牛轉(zhuǎn)、水轉(zhuǎn)或風轉(zhuǎn)驅(qū)動。龍骨葉板用作鏈條,臥于矩形長槽中,車身斜置河邊或池塘邊。下鏈輪和車身一部分沒入水中。驅(qū)動鏈輪,葉板就沿槽刮水上升,到長槽上端將水送出。如此連續(xù)循環(huán),把水輸送到需要之處。唐朝時候,官府在關(guān)中地區(qū)推廣翻車,讓它發(fā)揮了更大的作用。
到了唐代,古人又發(fā)明了筒車,它是在木架子上面裝一個巨大的木輪,半浸水中,輪子上裝有很多根朝向同一方向的竹筒,利用水力運轉(zhuǎn)的原理,讓竹筒取水,流水自轉(zhuǎn)導灌入田,不需要使用額外的人力和畜力,更加方便。但是筒車只適合用在有流動水源的河流附近,不如翻車使用地域廣泛。
到了唐代又出現(xiàn)了一種專門安裝在井上面的井車,它通過安置在井口的立輪,帶動下接井水上聯(lián)立輪的一串盛水筒,上下旋轉(zhuǎn)運動來提水上井,用于澆灌土地或者家庭日用。