铁犁的历史演变

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  铁犁的历史演变

新石器时代石犁和商周时期青铜犁的出现,标志着中国古代在农业机械制造方面的飞跃。但是,由于受材料和动力条件的限制,石犁和青铜犁的使用范围不广,在生产重作用有限。石犁笨重,需用强大的动力才能拉动,且易损毁。青铜犁虽锐利,但数量太少。只有到春秋战国时期,冶铁技术兴起,铁器出现,个体经济形成,牛耕铁犁才得以配套使用。图3-4 汉代铁铧正面和鐴土背面(长安出土)1、战国时期出现铁犁铧犁铧又称犁铲、犁镜,是安装在犁床前端的切土起垡零件,外形有舌形、V形、梯形之分,其夹角有大有小,然其作为等腰三角形的大体轮廓不变。战国时使用铁犁铧的地区分布于关中及三河地区,多为V形犁铧冠。这种铧冠形制小而重量轻。如辉县出土的“魏犁”,铧重465克,斜边长17.9厘米,中央尖部宽6厘米,两侧宽4厘米,铧刃顶端上下两面均起脊线,角度有120°,左右两角的铁叶近10厘米。将这种铧冠纳入木犁头,可以松土划沟,不过还不能翻土起垅,作用尚有局限,但“耒耜耕”效率大有提高。2、秦代双翼铧铁犁秦国推行富国强兵政策,措施之一就是改进铁犁形制,推广牛耕铁犁,以扩大耕地面积,提高粮食产量。1970年在秦始皇陵园城北门外出土的全铁犁长25厘米,翅距25厘米,两翅交叉处有长5厘米,宽约1厘米的脊梁(见图2-1)。1980年在临潼县陈家沟遗址又发现秦国全铁犁铧。这两种犁的铧都比战国时期通用的V形铧冠型号大,称尖锋双翼铧,翻土比V型铁冠要深。图3-5 汉代铁铧及鐴土套合侧面3、汉代铁犁犁架、犁头和犁辕的基本定型汉代,铁犁的结构与零件已经基本定型,具备犁架、犁头和犁辕,用牛牵引,不仅能挖土,而且能翻土、成垅。下面将犁头、犁架、犁式分述如下:(1)犁架犁架结构由床、梢、辕、箭、衡五大零件组成,汉代犁架已基本具备这五大零件。犁床又称犁底,是关键零件之一。它是平贴地面的长方形木条,犁铧的导向装置,前与犁铧銎同向相接,后与犁梢成钝角相接。在动力牵引下,推动犁插入土中,连续不断地破土、翻土。犁梢来源于耒,犁床即耒部前曲部分的发展。到汉代,犁床与犁梢多数已明显分开。图3-6 汉代铁铧正面及鐴土背面(礼泉出土)犁箭最初是连接辕床,以使犁架牢固、不易松散的零件,后来发展为兼能控制犁头入土深浅的零件。西汉武帝末年,赵过推行代田法时,用二牛三人,其中有人专门扶辕,以调节入土深浅。可见那时犁箭只能起稳固犁架作用。最晚到西汉末,犁箭已能调节犁头入土深浅。犁辕是前接犁衡(从而连系动力源—牛体),后接犁梢(从而连系工作机—犁架)的牵引件。汉代多为单长直辕(二牛),到魏晋后出现双长直辕(一牛),并出现“柔便”之蔚犁。(2)犁头犁头指犁铧和犁壁。西汉初,铁犁形制与战国时相仿,犁铧上口窄,两侧铁叶短,犁锋角度大,只能起破土作用。如山东莱芜出土西汉铁范所铸铁口犁,与战国辉县犁形制相似,只是犁头由钝变尖。汉武帝时,犁头发生较大变化。陕西关中地区出土很多汉代铁制农具,其中犁具数量很多,并具有全铁大铧、小铧、犁冠、犁壁及巨型犁铧等不同形制品种(见图3-1、3-2、3-3)。图3-7 汉代铁铧和鐴土套合正面图从陕西省出土的汉代舌形大铧来看,犁铧呈舌刃梯形,平均长32厘米,后宽32.5厘米,平均重7.5公斤,锐角,上面尖起,下面板平,前低后高,中部有微高的凸脊,后边有装木犁头的等腰三角形銎。还有一种形制较大的巨型大铧,平均长38.3厘米,后宽36.3厘米,一般重9公斤,最重达15公斤。巨铧古称“铃鐩”、“睿铧”,用作“开田间沟渠及作陆堑”,在汉代已普遍使用(见图3-4、3-5、3-6、3-7、3-8、3-9)。与上述两种铧同时出土的有V形铧冠与犁壁。出土时,V形铧冠有的套合于铧的尖端,有的单独存放。犁壁又称鐴土、犁耳、犁镜、翻土板等,安装在犁铧的上方,与犁铧后部共同组成一个不连续曲面。由于犁壁旁向的弯曲扭度小,可将土垡向上往前推挤,到一定程度折断,向右前方翻转倒下,形成不连续的垡条。其耕深受耕宽的限制少,一般耕深大于耕宽。在低速条件下,还可碎土成垅。图3-8 汉代铁铧和鐴土套合背面图铁犁壁在汉武帝时就已经出现。从陕西省发现的汉代铁铧来看,汉代犁壁可分为两大类:一为菱形、瓦形、方形缺角犁壁,平均长45.8厘米,宽23.1厘米;一为马鞍形犁壁,平均长18.3厘米,宽20.8厘米。在行进时,菱形、瓦形、方形缺角犁壁只有一侧翻土,马鞍形犁壁两侧都能翻土。犁壁的出现,大大提高了整地质量,使耕犁不仅能松土,而且能翻土、成垅、除草、灭虫,从而改善了土壤中气、水、肥状况,便于作物吸收和生长。在18世纪以前,欧洲只知用直面木质犁壁,壁与铧不能紧密结合,常夹带草土,拖动费力,一直到18世纪初才开始使用曲面铁犁壁。上述的舌形大铧(或巨形犁铧)与V形铧冠、犁壁三者配套,组成一件高效能的整地、开沟农具。图3-9 汉代铁铧和鐴土套合侧面图与舌形铧、巨铧同时出土的还有小铧,三者同时并存,可见其作用有别。小铧的平均长度为17.3厘米,后宽15.1厘米,前宽6厘米。按其尺寸,显然不能与出土的铧冠和犁壁配套使用。无壁小铧,古称之为“耩”,又称之为“劐”、“耠子”,只能破土、松土,用于除草、开沟播种,不能翻土。与同时出土的有铁口锄,表明小铧具有拉、蹠两用功能。上述西汉时的犁铧与犁壁,只表明当时关中地区使用的情况。从河南、河北、辽宁、内蒙、山东、山西、江苏、贵州等省区的出土材料来看,西汉时仍以V型铧冠为主,V型铧冠一直沿用到东汉。(3)犁式犁式又称为耕作方式,即牵引方式。前述的犁架、犁头均属工作机部分,犁式则包括动力(畜力)与牵引部分(包括犁辕形状及设置)。使用畜力作为动力,铁犁成为一套完整的整地机械。图5-1 唐代江东犁示意图畜力牵引有二牛、一牛牵引两种方式:二牛耕田的牵引方式,一般采用“二牛抬杠式”,即犁辕(一长直木杠)后接犁梢,前接犁衡。犁衡是一直木棒,与辕垂直交接,交接处有一三叉戟联搭,以适当调节挽力不同的二牛在行进中的负担,使犁平衡,犁衡缚于牛角,称为角轭,后普遍成为肩轭,从而大大加强了牛的牵引力。二牛抬杠式始见于赵过推行代田法之后,与使用畜力及大型犁铧相关,成为生产力发展的重要标志。直到现在,在北方地区尚存二牛耕田,少数民族地区则多用二牛耕田。一牛耕田的牵引方式,自西汉开始,就与二牛耕田的牵引方式同时并存。但总的趋势是二牛牵引日少,一牛牵引日增。图5-2 唐三彩胡人执犁陶俑综上所述,可见到汉武帝时,犁耕的三个重要组成部分犁架、犁头、犁式都已初步定型,实现了从耒耜到犁的根本转变。而这一转变,是从赵过施行代田法,推广耦犁开始的。古人有称牛耕始于赵过,盖指此意。4、魏晋南北朝的蔚犁魏晋南北朝的耕犁,犁头和辕发生了一些变化。犁头形状从西汉的等腰三角形改为牛舌形,狭长,以适应一牛耕田及耕泥泞田的需要。由于长直辕操作时不方便,特别在山涧丘陵地区,“回转至难”,北魏时在山东地区发明了比长直辕犁便利的蔚犁。5、唐代江东犁的发明唐代,犁辕有较大的变化,由长直辕改为短曲辕。唐末陆龟蒙的《耒耜经》对当时江东地区(即今江苏、浙江及安徽、江西等地)通用的曲辕犁有较详细的记载。见图5-1为按《耒耜经》原文所示尺寸比例所绘示意图。图5-2为出土执犁陶俑图。从这两幅图可见,唐代的耕犁在四个方面有改进:使用短曲辕,节省人力和畜力;增设犁盘,犁体回旋灵活;完善犁评,调节耕深;改善犁头,保证耕地质量。图5-3 唐代原造犁犁头包括铧与壁两部分。汉代犁铧,其长宽之比,舌形大铧为32.0:32.5,巨型大铧为38.3:36.3,大体上为1:1。魏晋以后,铧渐变为狭长。江东犁镜长1尺4寸,宽6寸,宽不及长之半。这从唐代原造犁之图像可作为佐证(见图5-3)。江东犁犁头的变化,是为了适于南方比较黏重的土壤耕作,也适于翻起较窄的耕垡。耕时土垡被犁壁推挤到相当程度,然后折断,向后方翻转倒下,因此,耕出的垡条是断续的。江东犁这种窜垡的作用,一方面可使“耕深”受“耕宽”的限制较少,在多数情况下,耕深可以大于耕宽;另一方面,可以在低速的牛力条件下,达到碎土的要求,保证耕地质量。江东犁是唐末先进生产工具的代表,因适于土质黏重、田块较小的江南水田耕作得以迅速推广,反过来也促进了南方农业生产的发展。实际上,江东犁的意义不止于水田耕作的范围,其基本结构和原理同样适用于北方旱区。当然,江东犁本身仍存在缺点,如犁体偏大,零件较多。结构较复杂。后世曲辕犁发展,多数变得更为小型、轻便,结构也加以简化。

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