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唐朝帝国——农业技术

历史大观园 隋唐气象 2020-07-07 09:44:37 0


唐代见证了农业技术几项主要革新,这些革新主要发生在长江流域,帮助增加了粮食产量,降低了歉收的概率。第一个进步在于种子和土壤的准备。汉代开创了将种子浸泡于富含矿物质的浓缩溶液中,然后播种于经过特别准备的苗床以保持湿度的备种方式。到《齐民要术》写作的6世纪,那样的备种方式已成为一个繁复的过程。浸泡种子时还要加入其他的物质以保护其不受虫子和疫病的侵害。例如,用盐和砷作为杀虫剂分别加入了甜瓜种子和小麦种子。到唐朝后期,中国南方的地主们将水稻种子浸泡在煮沸的动物骨头的溶液里,有时还混入蚕沙或羊粪,然后将谷粒种入特殊的苗床,苗床经过反复地深耕以使土壤松散。接着,在春天开始时,苗床被覆盖上草木灰并用犁来回翻耕好几次,之后再用动物或人的粪便和腐烂的麻秆在上面施肥。用这种方式准备田地,年复一年地生产相同的主食谷物,中国的地主们实际上逐渐提高了土壤的肥力,同时还降低了虫子和疫病的威胁。

除了采取新的备种方法外,唐代农民还使用新的肥料。晚唐及进入北宋以后,有机动物粪肥成为南方主要的肥料,地主们开始在他们的住所附近建立砖砌的粪池用以储存这种宝贵的产品。动物粪肥的可利用性与越来越频繁地使用役畜犁地紧密相关。地主陆龟蒙指出,牛栏能产生很多效益,可以同时圈养大量的牛,从中可以很容易地提取肥料。按照每头牛每年25立方米粪肥的比率,陆龟蒙拥有的十几头牛可以满足他的大部分肥料需要。如果超出了自己的需要,地主们就将多余的部分作为商品出售。

这个时期贩卖人的粪便成为一项重要的商业活动,商人们开始专门在城市收集人的粪便卖到乡村。尽管将人粪作为肥料可能源自古代(这个问题不容易弄清楚,因为这个词没有将人和动物的排泄物区分开来),第一次有关这个问题的明确记载来自晚唐。河底富含营养物质的淤泥,在唐代成为另一种重要的肥料,这些泥土在南方是很多的,也有些地方用石灰作肥料。南北朝时期的地主们引进了绿肥,最为显著的例子是含氮的豆子。绿肥是用植物制造的肥料,种植这种植物的目的,就是用于犁入土壤中以提高土地的肥力,并能够更有效地发挥作用。这种方法延续到了唐代,并且生产绿肥的植物的种类更为多样化。蚕沙、淘米水和煮米水以及其他有机液体也被用作肥料,尽管它们主要用于种植前的种子浸泡。

另一个主要的革新是效率更高的犁和挽具被普遍使用于耕地。在2世纪,中国就已经发展出一种三到四头牛拉的犁,它能够将北方中国的干旱土地翻转,从而形成深的犁沟。虽然这种技术在南朝时就已经为人们所知晓,但在唐代之前用牛拉犁在长江流域仍是稀少的。其原因与以下一些因素有关:已经开发的农地有限、定居南方的北方家族的技术保守主义或过分节俭、战争的频繁和多山的地貌带来的障碍。陆龟蒙和几位和尚提到,直到8世纪和9世纪一种新式犁的引进,用牛拉犁在南方才变得平常。这个进步促使这个区域成为粮食生产的中心和帝国经济的支柱。

新式犁的一个关键特性是它可以在多种多样的土壤条件下使用,这得益于一个设备——犁铧,耕作者用它就可以根据自己的意愿改变犁沟深度。这种深度挖掘的能力可以削掉灌木和野草的根,在新的土地用于种植栽培之前这些植物的根必须被清除掉。这在长江中下游是尤其重要的,那里仍然有未开发的土地。无论是新近排干积水的土地还是稻田的泥泞的重质土,或者是海岸或河岸地区多沙的土壤,可调节深度的特性使得这种犁很有效率。在南方开垦泥土比起开垦坚硬干旱的土壤需要的拉力要少,一头牛或者一头水牛就足够了,并不需要北方惯常的三或四头牛。不过,南方最普遍的情况是使用两头牛。在整个中华帝国晚期的历史上,这种形态的犁维持了优势主导地位。

为了更有效地牵引,新式犁需要在挽具上进行重要革新。以前将犁与牛轭相连的长直辕不得不被短一些的辕所替代,尽管它们并没有后来的那样短。这个辕没有连接在牛轭上,而是连接在牛背后枢轴转动的横木上(称为犁衡)。伸向牛两侧的绳索连接了牛轭的金属棒。牛轭本身有明显的弯曲,分别安置在每头牛的脖子上,然后用一个喉带紧紧固定于正确的位置。这样的整体装备有许多好处:第一,可以视土壤的类型和地貌,给多头牲畜套上挽具;第二,由于挽具并不滑落、擦痛或夹住牛的喉咙,牛可以不费力地牵拉;第三,较短的辕不仅大大地降低了重量,而且给牛和犁一个更陡的转动半径,这使犁地者可以在任何形状和大小的田地上转换方向或更为灵便地操作。这种新的操控性对于小块、不规则形状的稻田和倾斜的田地特别重要,在那里一头牛就可以拉着犁在陡峭的斜坡上上下。于是农业不再受限于像北方那样的平原或者松散土壤的地形,而是可以扩展到大部分中国南方的丘陵地貌。虽然直到16世纪引进美洲粮食作物之前,坡地并不能充分地开发农业,新式犁耕设备将一些多山地区第一次带入了系统的耕作之中。

新式犁最重要的贡献是极大地改善了在南方稻田的预备工作,其目标是在田地的表面形成一个含水的泥层,其下形成紧密的硬土层以防水渗入地下。这需要农夫们牵着牛(或者是更为常见的水牛)在田地上来回往返,这样常常造成不规则的地表。当犁逐渐地翻动了上层土壤的时候,牛的蹄子压紧硬土层,使液体更难渗透。接着,用圆盘耙对泥土进行一次平整,使得水稻更易种植。与旱地不同,每年对南部稻田的犁耕提高了它的产量。

旱地被开垦过之后,用牛拉的耙开始发挥作用,它将残余的土壤泥块打碎并且平整土地。在9世纪,长江三角洲地区的农民们发明了一种新式的深齿的耙,操作起来要比以前的耙更有效率。如同带或不带尖钉的木碾一样,石碾也被用于旱地。在中国北方,旧式的汉代犁结合了一种新式播种工具从而提高了种植效率。及至宋代,这种设备已经发展到可以同时挖出四个犁沟并于其中播种。它与一个容器相连,种植的时候,这种容器可以自动地用过筛过的粪肥和蚕沙给种子施肥。通过这种方法,虽然没有达到南方的程度,但至少也提高了北方旱地的产量。唐代长江流域劳动力的相对缺乏为将役畜普遍地用于耕种创造了理想条件。不过一旦这个地区的人口变得极密集,劳动力的成本骤然下跌,使用役畜的经济效益也就不复存在了。在明清时期,南方农业中牛的使用逐渐下降了。

在使用新的备种方式、新的肥料和新的农具之外,唐代的另一项主要革新是植物新品种的引进,这使得复种成为可能。尽管直到宋代之前一年中两季或更多季的收获还很罕见,但中唐时中国的许多地区两年三熟已是普遍的了。在北方地区,这是由夏小米、冬小麦,然后又是夏小米的更替种植完成的。在南方地区,这是由三季稻构成的。此外,蔬菜和豆类与主要谷物间隔种植,既为厨房提供了更多品种,又使得土壤能够保持肥力。

唐代后期和宋代稻种的范围有所增加,伴随着更为优良的品种,使多熟种植更为容易。其中最为著名的是来自越南的占城稻,它于10世纪首次被引进到中国,并且于11世纪在宋真宗的谕旨下被广泛接纳。真宗于1012年从边远的东南地区福建得到了这个品种并将其推广到长江下游。这种水稻谷蛋白含量低,但有着不寻常的抗旱能力,比中国以往的品种成熟得快,与谷蛋白含量高的稻相比,更容易在贫瘠的土壤中成长。其缺点是每株的产量较低,口感差,而且不易储存。唐代的农民们最初可能将其作为一种抗旱的保障性作物来种植。此时长江下游的农民已经将他们的稻米分为早熟种和晚熟种,但是占城稻这种真正早熟的品种在唐代并没有被经常种植。

然而,经过选择性杂交,在几十年中农民们创造出许多稻米的新品种,这些新品种结合并提高了旧有品种的优点。到12世纪为止,数十种稻米可供种植,其中大多数源自占城稻,而中唐之前常见的品种都消失了。一种复杂的、类型多样的种植模式逐渐遍及了中国南方,它经过细致的改良以适应每个地区不同的土壤、气候环境和经济条件。早熟稻和晚熟稻的结合使得劳作在一年中更均等地展开,降低了季节性失业和来自恶劣天气的风险:如果一种作物歉收了,接着的那种仍旧可以挽救。

长江下游的农民们将诸如小麦、小米和大麦等谷物引进南方更为干燥的地区,从而更进一步增加了他们的生产能力。小麦向南方的移植开始于分裂时期,但是只有到了唐代才变得重要。到宋代它已经改变了南方的经济。在杨毅写于10世纪晚期的文章中,叙述了长江流域某个地区的人们是如何经历了稻田歉收而生存的,因为春天充沛的雨水使得小麦和小米获得了丰收。在南方的某些地区,宋代的地主将他们的租金仅仅建立于稻米产量上,小麦的收成则完全用于供给佃户的生计。然而,在同一片田地上将水稻与小麦交替种植需要花费大量劳力,因为在种植小麦之前必须将稻田中的水彻底排干。许多地主试图不采取这种轮作,他们认为这样会减低田地的产量,也降低了田地上耕作的农民的生产力。

虽然从育种到复种的一系列农业技术的改良对中国中世纪经济变革下的生产力提高非常重要,唐代最重要的成就是灌溉方面更好的水力调控、防洪和土地的排水。在北方,运河沿地势将来自黄河支流的水带到了更远处下游的农耕地。在运河灌溉不能达到的广大地区,水必须从深井里提取。初夏的时候,黄河水位经常降低,那时农作物需要水来灌溉,同时也需要大而坚实的堤堰来遏制潜在的洪水,这些洪水来自7月末和8月不定期的大雨。无论是黄河的堤堰还是其支流的灌溉渠道都是由国家建设并维护的。

与之相反,在南方水力控制主要是富有地主们的责任。其艰巨的任务是排去沼泽低地的水以供农业使用,通过使用水坝和堤堰管理来自山川溪流的水。在黄河和长江之间的淮水和泗水流域,通过给河流筑堤形成了大型水库,水流通过泄洪道被释放到沟渠,再被导向田地。另一方面,在长江流域,土地或平坦及多沼泽,或是多山地貌。不论何种情况,水会被集中(或者在山中转向或者在低地排水)到有钱的个别家族或者几十户人的小群体所建造的人造水塘或蓄水池中。这种蓄水池也曾在汉代使用,但是在唐代被普遍利用。

唐代新农地开发最多的区域是位于太湖和洞庭湖周围的湿地。开垦这片土地的关键技术是“圩”田(虽然“围田”和“柜田”采用了相似的方法)。人们建造了很大的一圈堤堰来阻挡水,水的高度超过了它们围绕的田地,堤上的水闸控制流入灌溉田地的水量。圩田也许在先秦时期就存在了,但是它们似乎只在唐代被广泛使用。这样从湖泊和河流中开发的土地面积在9世纪和10世纪有了极大的增长,到了 12世纪,圩田已经遍布了整个长江三角洲。这代表了技术上的重大进展,大量的闸门能够在需要的时间里精确地释放需要的水量。圩田中有一些是由政府资助开垦的,其周长达到45公里,但是大多数规模较小,并且属于私人地主。

如果土壤过于潮湿以至于不能被排干,农民们就建造“架田”,这是被泥土和水中的植物(通常是菰)所覆盖的流动木架。种子被种植在木架顶端的土壤中,随着水面上升下降,据称这样不会受到洪水泛滥的困扰。郭璞在作于4世纪早期的《江赋》中描述了这样的田地:

标之以翠蘙,泛之以游菰。

播匪艺之芒种,挺自然之嘉蔬。

虽然关于梯田的清晰记载直到宋代才出现,但在一些唐诗中提到了似乎是灌溉梯田的情况。

在多山的区域,农民们建造了蓄水池储存降水,并改变溪流的流向以浇灌他们的田地。聚集水的石坝在唐代被引进福建省的高山峡谷,它们最终遍布南方的山坡地。除了根据不同的地理环境改良堤堰和土地灌溉方法外,唐代的水利设施还包括沿着主要湖海岸边修建的起保护作用的堤岸。于是,唐代成为中国历史上长江下游地区洪涝问题最少的朝代。

这些新技术和原有技术更为广泛传播的结果,就是中国南方可耕土地的数量和其产量的巨幅增长。太湖和洞庭湖周边的土地均可用于耕种,而且其范围更进一步向南边和西边扩展。苏州周围的地区,在南朝时大部分仍未开发,此时已成为农业生产的一个中心。多山的福建也被开发了。不仅这些灌溉工程的数量和分布比之前更为可观,而且私人工程的规模也比之前大得多。

排水和灌溉都得益于一些设备的引进,它们可以帮助引水,其中最简单的是戽水车。戽水车有一个水轮,在轮周处绑有竹管,当底部浸入水中时,底部的竹管就装满水,当轮周转动,装满水的竹管到达顶端时,水就会从竹管里倾出,流入连接戽水车的木槽里。戽水车只有在山地才能发挥作用,那里的溪水能够以足够的水流速度推动轮子。在别处,农民们依靠活动性和适应性更强的脚踏龙骨水车,它以人(或者有时为役畜)的力量来转动轮子,将竹管或托盘从溪流或池塘带入渡槽。所有的这些设备都是唐代发展起来的,虽然它们直到10世纪才被广泛地用于农业。

唐代雕版印刷术的发展也对农业革新做出了主要贡献,印刷的农书有助于新的农业技术在受过良好教育的土地所有者中传播。唐政府制作了第一本印刷的农业手册,后来宋朝资助印制了《齐民要术》和《四时纂要》,是到那个时代为止最重要的两本农书。较新的农书也被写作出来,在宋代还给它们配上了插图。地方官员给他们附近的农民们分发较简短的手册,通常配有插图,以便宣传最新的农业技术。

这些手册主要对文化修养高、生活富足、在“安史之乱”之后发展起来的众多大庄园主有好处。在这些庄园中农业生产的规模鼓励了地主积极进行实验,他们也能够积累资金从而引进新技术。于是,尽管中国历史学家倾向于将唐代的土地集中描述为一种消极的发展,但很可能正是这种集中使得开始于晚唐结束于宋代的巨大农业变革成为可能。

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