秦汉时期的农具
秦汉时期,朝廷开始实施重农抑商政策,鼓励人民发展农业及手工业。在这种情况下,农业得到很大发展,农业的生产工具农具自然也有所发展。
这一时期,由于冶铁业的发展,铁犁被广泛应用,铁犁部件的改进,大大提高了耕作效率。与此同时,冶铁业的发展还促进了三角耧、翻车等新农具的诞生。
这些新技术提高了生产效率,稳固了封建社会的经济基础,推动了社会的更快发展。
秦汉时期推行重农抑商农业政策,加速了农业的发展,也使农业生产者开始改进生产工具,提高生产效率。而当时冶铁技术的发展,成为了改进农具的保障。
冶铁业在战国后期已相当发展,秦始皇建立秦王朝后,冶铁业成为秦代最重要的手工业。曾在秦都咸阳宫殿区附近聂家沟西北,发现秦的官营手工冶铁、铸铁作坊遗址。遗址上到处都是铁渣、炉渣,并有铁块等,规模非常庞大。
秦代除官营冶铁业外,民营冶铁业也很发达。司马迁的四世祖司马昌曾为秦国的铁官,当时铁官大概既管理官营冶铁业,又负责向民营冶铁业收取铁税。
据司马迁的《史记·货殖列传》记载,秦政权曾把一批六国的冶铁富豪迁到巴蜀、南阳等地,这些人到达迁地以后,就利用自己的资金和技术,募民冶铁,不久都成为巨富。
汉代冶铁业也有很大发展,现已发现汉代冶铁遗址多处,铁器几乎遍及全国各地,其数量之多,远远超过了前代。
安阳冶铁遗址,位于该市北郊,是一处汉代铸造铁器的工厂,面积达12万平方米。遗址中发现炼炉17座,完整的冶铁坩埚3个,耐火砖、铁块堆、铁渣坑、打磨铁器的磨石、铁钻等,以及已铸成的铁器,其中有农业工具刀、锄、铲、镰、锤等。
另外还有铸造器物的范和模。特别是出土的齿轮,外圆内方,外缘有10个齿,有力地说明汉代铁制技术的进步以及对力学原理的应用。
河南巩县铁生沟冶铁遗址,是一处比较完整的冶铁作坊,面积为1500平方米。在遗址附近发现有丰富的铁矿和煤层,遗址内有矿石加工厂,各式炼炉、熔炉和锻炉共20座。
炼炉采用各种的耐火材料,还有配料池、铸造坑、淬火坑、储铁坑等设施以及大量的铁制生产工具。生产设备齐全,有鼓风装置。更重要的是遗址内发现了煤和煤饼。
根据上述两处汉代冶铁遗址以及出土的大量实物,说明两汉冶铁和铸造锻制技术有很大发展,当时已用煤作燃料,使用鼓风装置,并具有成套的手工炼铁设备和完善的生产工序。
冶铁技术的发展,为铁制农具的广泛使用,提供了条件。当时的铁农具与战国时相比较,有明显进步。如最重要的翻土农具犁,陕西和河南出土的部分犁铧上的铧冠,形状虽和战国时相似,但冠的铁质优于犁铧部分,说明深知将“钢”用在刀刃上的道理。
汉代开始广泛使用曲面犁壁。这在世界上是最早的。在陕西的咸阳、西安、礼泉,河南的中牟,山东的安丘等地出土的犁壁,大体可分为四种类型:菱形壁、板瓦形壁、方形缺角壁和马鞍形壁。犁铧上安装犁壁,使犁耕的松土、碎土、翻土质量有了提高。
汉代还出现了与近代铧式犁相似的古代铧式犁。它不仅具有较强的切土、碎土、翻土、移土的性能,且能将地面上的残茬、败叶、杂草、虫卵等掩埋于地面下,有利于消灭杂草和减轻病虫害。
犁是用动力牵引的耕地农机具,也是农业生产中最重要的整地农具。秦代推行富国强兵政策,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。
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。
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”字形铧冠型号大,称尖锋双翼铧,翻土比“V”字形铁冠要深。
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,还能翻土、成垅。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。
西汉武帝末年,赵过推行“代田法”时,耕田时一般用二牛三人,其中有人专门扶辕,用来调节入土深浅。可见,当时犁箭只能起稳固犁架作用。
汉武帝时,犁头发生了较大变化。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。
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7.5千克,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9千克,最重达15千克。巨铧古称“铃鐩”“睿铧”,用来开垦田间的沟渠。巨铧在汉代已普遍使用。
与上述两种铧同时出土的有“V”字形铧冠与犁壁。出土时,“V”字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。
铁犁壁在汉武帝时就已经出现。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。
汉代的犁式耕作,即牵引方式。畜力牵引有两牛牵引和一牛牵引两种方式。两牛耕田的牵引方式,一般采用“二牛抬杠式”,即犁辕后接犁梢,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。直至现在,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,就与两牛耕田的牵引方式同时并存。但总的趋势是两牛牵引日渐减少少,一牛牵引日渐增多。
可见,到汉武帝时,犁耕的3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,就是指的这个意思。
新农具的增加是秦汉时期农具发展的又一标志。主要的成就是播种工具三脚耧和灌溉工具翻车的出现。
汉武帝的时候,赵过在一脚耧和二脚耧的基础上,创造发明了能同时播种三行的三脚耧。三脚耧被认为是播种机的始祖。
三脚耧车下有3个开沟器,播种时,用一头牛拉着耧车,耧脚在平整好的土地上开沟进行条播。
由于耧车把开沟、下种、覆盖、镇压等全部播种过程统于一机,一次完工,既灵巧合理,又省工省时,故其效率达到“日种一顷”。
除了三脚耧车外,灌溉机械翻车也是一项重大发明。据《后汉书》的《宦者列传·张让》记载,汉灵帝时,翻车东汉时人毕岚发明的。这是我国“翻车”一词最早见于史籍。在以前的任何书籍中均没有见过记载。因此,毕岚的翻车才是“始作”。
翻车是一种刮板式连续提水机械,又名龙骨水车,是我国古代最著名的农业灌溉机械之一。
翻车可用手摇、脚踏、牛转、水转或风转驱动。龙骨叶板用作链条,卧于矩形长槽中,车身斜置河边或池塘边。下链轮和车身一部分没入水中。驱动链轮,叶板就沿槽刮水上升,到长槽上端将水送出。
这样连续循环,把水输送到需要之处,可连续取水,功效大大提高,操作搬运方便,还可及时转移取水点,即可灌溉,也可以排涝。我国古代链传动的最早应用就是在翻车上,是农业灌溉机械的一项重大改进。
[旁注]
咸阳宫 秦代宫殿。位于今陕西咸阳市东,当初秦都咸阳城的北部阶地上。公元前350年秦孝公迁都咸阳,开始营建宫室,至迟到秦昭王时,咸阳宫已建成。在秦始皇统一六国过程中,该宫又经扩建。据记载,该宫为秦始皇执政“听事”的所在。
坩埚 是用极耐火的材料如黏土、石墨、瓷土、石英或较难熔化的金属铁等所制的器皿或熔化罐。坩埚为一陶瓷深底的碗状容器。坩埚是冶炼炉的重要组成部分,它是熔化和精炼金属液体的空间,是保证冶炼顺利进行的基础。
赵过 汉武帝时人,西汉农学家。他为我国早期的农业生产做出了巨大的贡献。因为他在农业方面的改进,使许多的农民一定程度上减轻了负担。
代田法 西汉农学家赵过推行的一种适应北方旱作地区的耕作方法。由于在同一地块上作物种植的田垅隔年代换,所以称作“代田法”。这种新耕作法,在用地养地、合理施肥、抗旱、保墒、防倒伏、改善田间小气候诸方面多建树,是后世进行耕作制度改革的先驱和祖师。
耦犁 汉代使用的一种新式农具。西汉时期铁犁已广泛使用。汉武帝时搜粟都尉赵过发明了耦犁,可以用二牛三人一组耕地。大大提高了耕田的效率。从西汉晚期起,二牛三人的耕作方法已逐渐为一人扶犁并驶二牛的方法所取代。
毕岚 东汉时期东平郡人。曾经担任掖庭令,掌宫人簿账及蚕桑女工等事。据《后汉书·张让传》记载,东汉中平三年,也就是186年,毕岚曾制造翻车,用于取河水洒路。
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西汉农学家赵过为了使代田法的推广有确实的把握,他首先在皇帝行宫、离宫的空闲地上作生产试验,证实代田法的确能比其他的田地增收。又设计和制作了新型配套农具,然后利用行政力量在京畿内要郡守命令县、乡长官、三老、有经验的老农学习新型农具和代田耕作的技艺。
赵过先在公田上作重点示范、推广,并逐步向边郡居延等地发展。最后在边城、河东、三辅、太常、弘农等地作广泛推行,并取得了成功。