书城科普读物百科知识-科普新课堂:发明之旅
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第1章 犁、耧的发明

古语云:“工欲善其事,必先利其器。”先进的农业,必须有先进的农具作保证。中国古代的农具,在相当长的时间里,一直处于世界领先地位。

中国古代农业特别重视土壤耕作,作为土壤耕作的主要农具——犁就格外受到重视。犁是由耒耜发展演化而来的。传说神农氏“斫木为耜,糅木为耒”。耒耜在全国各地的出土文物中曾大量发现,类似现代还使用的铁铲、铁锹,也有叫或锨的。当人们设法利用兽力助耕时,耒耜就向犁转化了。据说,牛耕是后稷的侄子叔均发明的,如果此说确实,则犁的发明应在尧舜禹时代。西周,仍行人耕,可能因为铜犁头价值贵,畜牛之费亦昂,而且犁的构造简单,质量笨重,效率不高,反不如人耕合算,故没有推广应用。另外,在奴隶制社会,奴隶主贵族宁肯把千百头牛闲置不用,也不愿将之投入生产以减轻奴隶的劳动负担。这可能也是牛耕在当时未推广的原因之一。

在战国中、后期,冶铁在技术上获得突破性发展。冶铁业在广大地区普遍建立起来,成为手工业最重要的部门之一。大量的考古发掘证明,当时铁农具在农业生产中已逐渐取得主导地位。“一农之事,必有一耜……然后成为农。”战国铁犁的重要构造由呈等边三角形的犁铧、便于人扶的犁梢、任捻曲翻转之劳的犁壁等部分组成。牛耕和铁犁结合,耕作效率大为提高。此后,“耜耒而耕”的现象逐渐为其所代替。铁犁的出现标志着人类社会发展的新时期,也标志着人类改造自然的斗争进入一个新的阶段。

汉代大力推广先进的生产工具和耕作方法,耕犁也得到了进一步的发展,并且在全国各地广泛使用。汉代的耕犁已经基本定型,有犁辕、犁梢(犁柄)、犁底(犁床)、犁衡、犁箭等部件。犁壁(又叫犁镜或犁碗)在汉代已广泛使用。犁壁的出现是耕犁的一个重大的发展。自此以后,耕犁不仅能翻土碎土起垅作亩,而且能把杂草埋在土下面作肥料,同时还有杀虫的作用。我国耕犁有犁壁装置的时间比欧洲要早1000多年。美国农学家雷赛指出:“构成近代犁的特征部分,就是具有和犁铧结合在一起的呈曲面状的铁制犁壁。它是东亚(中国)古代发明的,并在18世纪传入欧洲。”汉代的犁有双辕的和单辕的,基本上是二牛抬杠式的。由于是直辕长辕犁,耕地时回头转变不够灵活,起土费力,效率不很高。尽管如此,它比战国时期的耕犁已有了很大的进步。

经过汉到魏晋四五百年的历史,犁的构造达到定型的地步。犁箭纵贯于犁底。犁辕以曲木与犁箭为垂直的联系,而与犁底作平行状,其一端嵌入犁梢,其末为犁耜以系轭。

犁梢则为斜木柄,其末与犁底相接,其中则与犁辕相连,使人能掌握之以进行深浅的耕作。

当时,犁的种类有长辕犁和蔚犁,长辕犁用于平地,蔚犁则用于山涧地。

唐代,为了适应南方的水田耕作,产生了新的曲辕犁,又叫江东犁。当时陆龟蒙《耒耜经》中详细记述了它的部件、尺寸和作用。这种犁由铁的犁壁,木制的犁底、策额、犁箭、犁辕、犁梢、犁评、犁建、犁舵等11个部件组成。整个耕犁相当完备、先进,也很轻巧,耕地时回头、转弯都很方便,而且出土深浅容易控制,起土省力,效率也比较高。江东犁是中国耕犁发展到比较成熟阶段的典型。它的构造要比秦汉时期的犁完备且复杂得多,和现代的耕犁基本相同。这是广大劳动人民在长期的生产斗争实践中不断摸索创造的成果,是劳动人民智慧的结晶。

宋代又在犁前配置用于垦荒的刀。至此,作为中国主要农耕工具的犁,已完全成熟。

犁耕能疏松和改良土壤结构,延长土地使用年限,扩大耕地面积,提高粮食作物产量。据史料记载,在整个古代社会,我国耕犁的发展水平一直处于世界农业技术发展的前列。比起地中海的勾辕犁、日耳曼方形犁、俄罗斯对犁、印度犁、马来犁,它的优点是:操作时犁身可以摆动,富有机动性,便于调整耕深、耕幅,且轻巧柔便,利于回转周旋,适宜在小面积地块上耕作。随着我国对外交往的密切,中国耕犁的优点被世界各地吸收,对世界犁具改革产生了重大影响。

在远古时代,长期从事采集活动的妇女们掌握了一些野生植物的生长规律,进行人工栽培的尝试,开始了原始的农业活动。最初,先民们用尖头木耒等工具掘洞点播或用手撒播,此法大约沿用几千年。

公元前1世纪,在播种上,出现“瓠种”或名“点葫芦”。窍瓠内装种子,系在腰间拉着走,其上有木柄,下有木嘴,播时下端入土开穴,然后稍加震动,种子即落于耕垄畔,为点播大豆等作物之用。

汉武帝时,穷兵黩武,农民应征参加战争者多,参加田间生产者少。然而“农为国本”、“食乃民天”,提高劳动生产率已刻不容缓。应时代的呼唤,播种农具——耧车出现,据说是汉武帝时的搜粟都尉赵过发明的。播种时,一牛牵耧,一人扶耧,种子盛在耧斗中,耧斗通空心的三个耧脚,且行且摇,种乃自下。它能同时完成开沟、下种、覆土三道工序。一次能播种三行,行距一致,下种均匀,大大提高了播种效率和质量。此后,撒播就退居次要地位了。据《齐民要术》记载,东汉时,耧车传到敦煌,劳动力节省了一半多,产量增加了五成。

宋元时,施肥养地以增产甚见重视,于是有下粪耕种之制,耧斗后另置筛,过细粪或拦蚕沙,耕时随种而下覆于种上,兼收下种施肥之效。这样,开沟或开穴,播种覆土、施肥都节省了人力、畜力,而且,一功收三效,工作效率大为提高。

我国古代耧车设计之精巧,历来为国内外农史研究者所赞叹。宋代王安石专门写过一首诗称颂耧车:“富家种论石,贫家种论斗。贫富同一时,倾泻应心手。”

现代最新式播种机的全部功能,也不过是把开沟、下种、覆盖、压实四道工序接连完成,而我国2000多年前的三脚耧,已把前三道工序连在一起由同一机械来完成了。在当时能够创造出这样先进的播种机,确实是一项重大的成就。就是我国古代在农业机械方面的重大发明之一。