农具——《中国农学遗产要略》(五)
使用工具是人类最重要的一项进步。工具无论怎样简单,一般来说,可以使劳动者避免受到直接的损伤,减轻劳动强度,提高劳动效果。劳动所用的工具,变化多端,归纳起来,可以总结成两个基本原则:一个是利用器械,突破体力(特别是手足长度)及感觉器官所受距离的限制;一个是利用一些基本物理原理,提高人类体力劳动的效果,或利用这些原理来驾驭动物体力、水力、风力等动能,代替人力工作。因为最原始的工具只能靠人体本身的两副基本“杠杆”——手与脚——来操纵,所以这些工具的意义,似乎大多数也只用于延长扩展手与脚所能达到的空间,或减少手与脚的疲劳或伤损。例如,想采到高树上的果实,固然可以爬上树去摘取,但如果用一根长些的棍棒,站在地面上也可以敲下树顶的果实,省去爬树的麻烦。如果再进一步,在这条棍棒的一端斜绑上一条小树枝作成钩,则比较更省力而效果更好。又例如,想从地面以下挖出一个芋头,固然可以用手直接掊土,但用一根棍棒去掘,手指便会少受损伤,疲劳程度也可以大大减轻,很快地就达到了目的。如果在棍棒一头,离末端不远的地方,十字交叉地横绑一条小树枝,一面用脚踏在横枝上向下压,一面用手推,效果遗要加强。在急流中横着涉水时,用一根棍棒支撑,可以更安全,更迅速,更方便。夜间出去,遇见狼羣,手里拿着一枝棍棒,安全感与实际安全程度都大大增加。要是真正一棒子打死了一只狼,拖回去就不如用棍棒扛。打死两只,拖起来更费劲,用棍棒担就轻便多了。这个棍棒就是一件原始工具。古代地广人稀,一根棍棒随手可以取得,到手之后,随时随地可以应用。同样,一片石头,可以抛向树头,打落想要采摘的果子;可以击落树上的鸟兽;可以敲碎兽骨,吃到里面的骨髓;可以砸破坚硬果核,得到果仁;可以碾开谷粒,帮助除壳;可以抛出去打野兽和敌人等等。要是把石片绑在棍棒上,作成一个复合工具,用途会更广,效果会更高。原始工具,正象人类自己的手脚一样,是多方面应用的。用于农业生产,只是其中的一个方面。
多方面都能应用的工具,效率毕竟有限度。想提高工具效率,必须适应某一项工作的特殊要求,制造专门工具。也就是说,工具本身还得有“分工”。例如,用树枝作“把(柄)”上面绑一片具有较大平面的石块,成为“椎”(槌子、棰子、磓、乡头等),打击效果用更好。如果绑一片一侧有较薄刃口的石块,切、割、砍、斫,更可有效。这一片带刃的石块,大小、形状和绑的方式不同,效用也不一样:纵长的刃口和柄垂直,是“鎌”或“戈”(战争武器):和柄平行,是“刀”;穿孔后,垂直于柄绑上,是“锛”;绑在把的一端,刃口向前,是“臿”(即杴)或“钱”(即铲)。一片长形石片,一端打出刃口,直绑在把上是“凿”;横绑是“斧”或“斤”(即小斧头);垂直绑是“锄”。如果一片尖石片,两面有刃口,绑上短把,是“钻”;绑上长把,是“矛”;绑一个弯柄,刺入地面向前推,是“耜”。在农业生产萌芽之前,这些原始的木工具、石工具或复合工具,大概除战争之外,也兼作采收之用。初期农业生产中,这些简单的复合工具发挥了重要的作用。除石片之外,住在水滨的人也会采用天然带刃口的大形蚌壳(即“蜃”;再早些,只写作‘辰”,下面没有“虫”字);蚌壳所制的挖土工具,就是“辱”,(下面的“寸”字,象手的形状。这个字,后来写成“耨”或“鎒”)。老弱或妇女除草用的辱要小一些,称为“薅”。使用蚌制工具的劳动及劳动者,便是“农”。
冶金术发明(大概是殷代初期)以后,人类获得了更坚固更锋利的工具材料。最初采用铜,包括较纯的天然紫铜,也有铜类合金,如黄铜、青铜之类。冶化时,如用兽骨烧,容易有些磷混进去,便自然成了更坚硬的青铜。西周末年,才有铁。铜器和铁器运用到农业上以后,生产效率提高得更快。可以说,使用铁器是农业生产上的一个转折点。工具的改进,促进了农产品的质与量的提高。农产品提高后,又启发了劳动者改良工具。二者互相促进。就拿现代的蒸汽机和内燃机等来说,如果没有金属作为材料,也不会有它们得以存在的物质基础。金属制的农具,不少仍保留石器蚌器原来的形状、功用和附带的木柄。这些遗迹并不是“习惯势力”,而是基于物理学力学的基本原理——杠杆、斜面,以及“合力”、“分力”等,确是符合客观自然规律,它们的确可以给人们以应有的方便。违背客观规律的创造,是不会受人们的欢迎而被接受的。
以上几项原则:(1)使用工具,为的是提高劳动效果;(2)工具最初是一物多用,后来才有专门化的分工;(3)制造工具的材料,最初是直接利用现成的自然物,稍作加工处理,冶炼术发明后,工具材料质量改进了,从而工具的效率也就大为提高了。以上的归纳,适用于说明一切工具的制造和发展过程,包括农业生产工具在内。
农业生产工具,我国古时总称为“田器”、“农器”、“农具”。殷代卜辞中,虽有有关农业操作的材料,但具体农具名称还只能作不肯定的推测。《诗经•大雅》里,比较集中地见到有钱、缚、铚、艾和耜(没有“耒”)。《考工记》中,耒耜连举,记有制作形式及效用。战国诸子书中,散见有各种农具名称。后汉崔寔《政论》中,评论了西汉赵过的改良犁,并同笨重的辽东犁相比较。唐代陆龟蒙作过一篇《耒耜经》,以犁为主体,附带谈了两件农具。南宋曾之谨曾作《农器谱》三卷,又续两卷,现在已经失传。元代王祯,利用绘图这一个重要的直观工具,作出12卷《农器图谱》,共分20门,总结了当时农家使用的各种工具。虽然有些缺点,但却是一件空前的总结工作。
1963年,刘仙洲先生在所作《中国古代农业机械发明史》【1】中,根据近代的机械学原理,把我国劳动人民几千年以来在农业机械方面的发明创造,按功用分作(1)整地,(2)播种,(3)中耕除草,(4)灌溉,(5)收获及脱粒,(6)加工,(7)农村交通运输等七类,这样,已经将农村中应用过的各种广义的机械加以总结,我们无须再逐类加以说明。现在仅就几种具有特殊意义的狭义农具,稍微探索一下它们的演进历程。
(一)耕地工具
推想起来,原始耕地工具,最初大概有两种形式:一种是人弯腰立着,用一条树枝(或加工削尖的棍棒)刺入地面,把土翻转过来,随即敲碎。一种是人蹲在地上,用一块石片或蚌壳挖掘。两种工具都比徒手翻得深,也比较省力。前一种,翻的深度和宽度可能大一些,但是不够细致,工具容易损坏;后一种,可以使工作做得比较细致一些,但容易疲劳。
也许使用树枝时,发现本来有分叉的树枝刺入面较宽,但费力大;用脚踏在叉上帮助,效果就好些,于是进一步在分叉点后面,横绑一条或一小束树枝,专供踏脚之用。这样改进了工具,也改进了操作法,手足并用,比单用手推既方便也有效,所以就在刺土的棍棒或木叉上,靠尖端不远的地方,绑上横条,创制了定型的刺土工具,专称为“耒”。耒字的写法,就是木叉或棍棒上绑上横木条的象形字。
木质耒的刺土尖端磨损得很快。也许有人尝试把两种原始形式的掘土工具合并起来:将蚌壳或石片绑在棍棒尖端,作成复合工具。这种复合工具比耒耐磨,又可以象用耒一样,立着劳动,减轻疲劳,显然比用单独任何一种都方便,效果也更好。这种复合工具,称为“梠”,现在多写成“耜”【2】字。右边的“吕”,原来是象石片或蚌壳形状的 ,可以称为“耜头”。耜头,可用骨片、木片代替,后来就改用金属铸成。未和耜是两种不同的农具:耒是简单的尖的木棒,近尖端横绑有供脚踏助力的枝条;耜是木棒尖端加上带刃口的耜头所制成的复合工具,有(也可以没有)横的脚踏枝条。很可能殷民族耕种的土地,是黄河下中游沙粒较多的地方,耒已经够他们粗放地进行耕种之用,而周民族在黄河上中游更粘滞的黄土地上进行较精细的耕作,必须用效率较高的带刃耜头,所以《诗经》中有“耜”而没有“耒”,《考工记》中耒与耜还是有分别的,后来才混合起来。
蚌壳或石片与棍棒合制成的耜,也许不是唯一的形式,更不一定就是周民族的创造。可能殷民族中有人曾用过整块的兽骨(特别是牛、马的肩胛骨),将前缘加工弄得更薄一些,作为掊土工具。这样一种工具,既有柄比蚌壳好掌握,又比尖棍棒掊得深些宽些,可以作为一种比较进步的耒、耜之间的过渡形式,不妨称它为“原耜”。原耜,前缘可以是宽刃,也可以象分叉的耒一样,具有双齿。双齿的原耜,使用时阻力小些,比较省力。各个地区土壤的物理性质不均齐,耕种要求的精细与粗放不一样,天气干湿时耕作的难易也不一样,再加上取材也有难有易,因此,各地所用的掘土松土工具,不一定有统一的形式。估计,从殷末到西周中叶,黄河中游的上段、中段、下段,以种谷子或麦为主的各地农业劳动者,在不同地段、不同时代,从事不完全相同的耕地劳动时,所用的耜可以有骨片或木板的分叉形原耜,有蚌壳、骨片或木板的耜头加上木柄的单刃耜,同种材料的双齿耜,分别使用。后来冶炼技术进步了,各地区依照传统习惯,用铜甚至铁铸造耜头时,仍旧会保留单刃和双齿两种不同的形式。但是随着耕作要求的精细程度不断的提高,效率较低的双齿耜头便逐渐地被淘汰了。考古学者发掘出来的双齿耜头和单刃耜头都有。但是双齿的只有铜制耜头,而且时间都早些。单刃的铁制耜头,时期较迟,形体较大,无疑地是后来改进了的形式。这些发现,可以证明我们的假设还是合乎实际的。
铁器坚利耐久的程度比铜器高。有了大量的铁可供铸造农具用之后,耜头逐渐加大,形式也渐渐趋于一致,成为前端尖而有两面刃口的“铧”(古时写作 ,正象两面有刃口带木柄的掘土工具形状,也写作“釪”)或“犁”。现在,犁和铧两个名称,各在一定地区通用,有些地方将耜头称为铧,装柄后才总称为犁。推想起来,象这种方言上的差异,过去也就存在着,不一定全国用统一的名称。
耒,可以一个人推着刺土翻土,掘成一个个的穴或一条沟。小型原始的耜,刺入土中之后,翻起来的土块(称为“垡”),比耒所翻起的要大一些。一个人用耜掘下翻起一个垡后,向后退行一步,再翻起一个垡来,前后各垡,依序列排戍一行,所以说“耕者日退”。大型的耜,翻起的垡更深更大,刺和翻耗费的力量便更大。可以由两个人,一前一后地向前走,前面的人用耜翻起后,后面的人跟着用另一个耜再刺再翻,于是一行中的垡,按单双数分别属于两个人的劳动。也可以由一个人在前用绳索牵引,后面另一个把着耜,使耜头一次刺入得更深,翻得更快。这时,一行垡中各个垡是两人一同用力而翻起的。这样两个人合作,比两个人各自单干的效果要好得多,应当就是“耦耕”【3】。再大的耜入土更深、翻出的垡更大,刺土和翻土所耗费的力量也就更多,一个人操作力不胜任,耦耕便成为必要的了。耦耕时,尤其是前面牵引的人,劳动强度太大,于是改用畜力牵引,人专在后面扶犁,这种办法,大概在战国时只是零星出现。秦汉时已经很通行。到汉武帝时,牛耕早巳成为“定例”。人在前面牵引的旧方式,可能已被人们遗忘了,因此,平都令光重新提出人挽犁的补救方法(见前面第38页),竟被当作新发明来看待。另一方面,战国末年,兴修大型水利工程时,曾从畜力牵引的耕犁出发,制作过一种特大的铧,用多匹役畜牵引,称为“浚铧”。唐代已经发掘出这种特大的起土用的工具。王祯《农器圆谱》第十三卷,有一个“铧”图。
耒和耜柄,都以用弯曲的棍棒为方便。直柄的松土工具则是另一种类型。例如,带刃口的蚌壳、石片和骨片,以及仿制的木片或金属片,装在直柄前端,用手推刺人土,或在柄上装上横条,藉助于脚踏,也可以刺土翻垡。用金属铸造时,还可以在金属片上留有较宽的肩,便于脚踏。这种形式的工具,有些地区叫做“铲”(从前也写作“刬”、“钱”或“馋”),有些地方叫做“锹”古代也写作“喿”或“*[庣+刂]”),也有叫做“臿”或“杴”的,其中特别小的一种,古代叫“锋”。这种形式的起土工具都是个人操作,斜着或近于垂直地刺入地面,再向前翻,也可以平行于地面来除草。
带刃口的片,如果穿孔后和柄呈垂直方向安装的,就是“锄”(古代写作“钮”)、镢、薅(现在多写成“镐”)等这种类型。其中较小而短柄的一种,南方称为“小锹”,古代称为“手判”(或“手拌”)。刃片最初有石片、骨片和蚌壳,后来一律改用金属片,其大小和形式,变化很多,各处名称也不一样。所有这种类型的工具都是个人靠手力操作的,主要用刃口掘入土中,然后就原位置使刃口向上翻转,也可以翻过来用装柄的环状部分(古代有个专名叫銎)来敲碎土块,使用非常灵活。
犁铧和鉏、铲这三种类型的松土工具,在形状、大小、厚薄、刃口阔幅,以及装柄角度上,由于各地土壤结构、乃至操作方式等的不同而有种种不同。尤其耕犁一项,由于专用,构造上增加了许多变化,地区性表现得特别显著:山陵地区,常常有隔一个山头,耕犁零件就不能互换的情形。就是小型的鉏镢等,也有程度不同的地区性的变化。这些农具,灵活性大,使用配置也比较方便。同一工具,也可以适用于各种不同的要求。翻土工具,不仅农业生产上需要,而且在土建工程、乃至陶瓷、采矿等方面也常需要,所以不少已借用到其它劳动项目中,并且往往得到新的发展,上面谈过的浚铧可以算是一个例子。
(二)平整工具
耕过的地,高低不平,也还有未散碎的土块,必须平整,
用枚或鉏推平击碎,费工大而效率不高。如果有一个面积较大、同时又能击碎土块的工具,就比较方便。最简单的是结扎一把树枝,从耕翻的地面拖过,既可以减少高低不平的情形,也可以磨碎一些土块。《泛胜之书》曾推荐秋天用棘(酸枣)柴在麦田里拽过,让土壤覆盖麦根,作为“黄金覆”。大概见于记载的,最早也许是这一条。《齐民要术》里,把这样一个工具称为“挞”。挞上有时还加上泥土或石块,增大重量,提高平地碎土的作用。进一步,用软树枝在一个长方形硬木框中,来回编织成一片,《齐民要术》中称为“劳”,关中地区叫“耱”。《泛胜之书》中的“摩”,大概就是这种工具。劳,水平地放在耕过的地面上,加上石块或驾驭役畜的人站在上面,由牲口拉着,把土压平磨碎。挞和劳,只可以在土壤润而不湿时使用。太湿的土壤,压过以后会板结。这样的平整还可以在播种后进行,除了平整之外,可以有覆土和镇压的作用,使种子和润湿土壤接触,也还可以防止土壤中的水分过度蒸发。在黄土地区,劳(或耱)是一种很有用的旱农工具。
另一种类型的平整工具,结构原理大致上和耱相似,后来利用金属作为材料的,就是“朳”(也写作杷、耙、爬、*[耒+罢]、钯等)。最简单的朳,大概只在一根棍棒上,垂直地装上许多齿,形状有些象一把梳子,在棍棒中间配上长柄,由人力操作。后来改用铁齿,再进一步,用铁铸成带銎的整件,以便装柄,称为“钉钯”。陆龟蒙《耒耜经》里提到过这种“钯”。
将两根带齿的棍棒在一端连结,作成“人”字形,王祯《农器图谱》中有这样的“人字耙”。他还认为这就是《齐民要术》里所说的“铁齿*[钅+屚]楱”。后来较通用的,是将两根带齿棍棒用横档联系,作成的“方耙”。还有南方水田用的一种形式,是一根颇重的横梁,排着长齿,梁上竖一个方架,驾驭役畜的人站在架上,用手扶着架,来驾驭役畜(通常是水牛)。王祯《农器图谱》把它叫做“耖”。在江南各地,多半叫做耙。人字耙、方耙、耖,都用役畜牵引。水稻田中,也还用一种竹齿或木齿的长柄钯,和匀搅动泥水,称为“耘荡”,是用手力操作的工具。
耕过的地需要镇压时,还可以用重的石辊或木棍来回碾压。这种工具,有些地方称为辊子,有些地方称为Ludu或Luzhu或Lidi,写作碌碡、陆轴、砺礋。或者用两三个轻些的小辊子联合使用,称为砘子或砘车。这些工具,可以由人牵引,也可以由役畜挽。可以作为压土的工具,也还可以利用来脱粒。钉钯和耘荡,在翻晒粮食子粒时,常常是最轻便的工具。
(三)播种工具
播种,最简单是用手撒。撒播、点种、穴播、开沟条播,都可以靠手来完成,或者再用脚轻轻踏实。北方旱农地区,很早就制成了一种播种工具,称为“窍瓠”。在干瓠壳底上,穿一个孔,装上空心铁尖,拖着从沟里通过,让瓠壳中盛的种子通过铁尖,漏到播种沟里,种子可以下得很均匀。《齐民要术》里已经记载用这种工具来种葱子。王祯《农器图谱》把它称为“瓠种”。
开沟,须用一种工具。这种工具,《齐民要术》里记载的名称,叫做“楼”。很可能,楼是由古代的耒改进而成的。即一根棍棒装有铁尖,可以刺地面开沟。在楼上加一个等于“窍瓠”的楼斗,楼尖兼作窍瓠的铁尖,于是开沟、播种、盖土这三件事一次就完成了。楼很轻便,有独脚的,可由人力推动;两脚、三脚、乃至四脚的,装成一个架,共享一个方形楼斗,由畜力牵引。据崔寔《政论》的记述,汉武帝时,搜粟都尉赵过,曾经创造了一种“三犁共一牛”的办法,由一个人操纵,一条牛拉着,耕地、下种、挽耧,同时完成,一个人工一天可以种一顷地(约等于今日七十市亩)。数字显然有些夸大。具体内容,过去有过不同猜测。现在,看来可以解释为:一条牛牵引一个犁进行翻土,同时带上两个独脚耧的耧车,在犁垡襄开沟下种,覆土掩盖。这样耕种并进,虽然粗糙一些,但速度较快,对于抢墒及时下种,大有好处。如果用一个两脚耧和一个陆轴配上一张犁,连镇压的工作同时作成,效果可能更好。
(四)收获工具
除了用手摘取之外,任何带刃口的石片、骨片和蚌壳,都可用来收获。古代所谓铚、艾,是切取穗子(铚)或连藁秆割下(艾)的工具。其区别在于不带柄或带柄。带柄的艾,就是后来的镰刀,应用时更方便。这两种工具,都曾从地下发掘到石器实物。铚的数量,愈到后来愈少,也许冶炼技术发明以后,效率提高,同时藁秆的用途愈来愈大,铚被放弃了,艾就成了通用的一种。经过多种改进,镰刀演变出许多形式来。
还有一种装长柄的大形镰刀,称为彭。王祯《农器图谱》中,记载北方当时一套特殊的收麦器械:用长钐,配合一个带有两条活动长柄的簸箕(王祯把它称作“麦绰”),向前伸出,利用系在腰上的一个灵活操纵器,移动钐和麦绰,将远处的麦“钐”下,翻入麦绰,再收回麦绰,递在后面带轮的“麦笼”里面。
收割脱粒以后,利用比重和风力将枇粒、颖壳和子粒分离开来的方法,发明已久。《诗经•小雅•大东》载有:“维南有箕,不可以簸扬”(南方天空的“箕”宿,不可以用来簸扬),说明用箕簸扬,当时已很盛行。王祯《农器图谱》有一种“扬扇”,用人力转动,集中风力来将谷物分级,很巧妙。明末宋应星《天工开物》中把它称为“风扇”。风车这种工具,至迟北宋已经出现【4】,显然是适应长江流域及其以南水稻区域的一种发明。水稻子粒上附着颖芒多,一个大花序中总有些粃粒。一次收获后,数量又大,简单的簸扬,应付不了,必须有一种高效率的工具,由于这种需要,劳动人民才创制了这样一种工具。
注释:
【1】刘仙洲编着:《中国古代农业机械发明史》,1963年,科学出版社。
【2】许慎《说文解字》中的“相”字,遁是木字旁的。左边写“耒”,是六朝隋唐逐渐改定的写法。
【3】过去封于“耦耕”的解释,都是把它当作两个人左右并行,各人使用一个耜,同时刺土翻出两行平行的垡来,以为适才算是“耦”。可是这样的耦耕,现在已找不出任何残存痕迹。我们所说的这两种方式,在许多地方都存在。
【4】王祯《农器图谱》扬扇说明后,引有梅尧臣诗。梅是安徽宣城人,宋仁宗(1022—1053年)时进士。