铁犁的历史演变
图3-4汉代铲正面和土背面(长安出土)
1.铁犁头出现在战国时期。
犁铧又称犁铲、犁镜,是安装在犁床前端的切土起垄部件。其形状分为舌形、V形和梯形,其夹角有大有小,但其作为等腰三角形的大体轮廓保持不变。战国时期使用铁犁头的地区分布在关中、三河一带,多为V型犁头冠。这种犁铧冠小巧轻便。如辉县出土的“李玮”,份额重465g,斜边长17.9cm,中心尖宽6cm,两边宽4cm。共享刀片的上下两边成120°的棱纹,左右角的铁叶近10cm。将这种犁铧冠装入木犁中,可以松土、犁沟,但不能翻垄,作用仍然有限,但“耕”的效率已经大大提高。
2.秦代双翼犁
秦国推行富民强兵政策的措施之一就是改进铁犁的形制,在牛耕推广铁犁,以扩大耕地,增加粮食产量。1970秦始皇陵北门外出土的全铁犁,长25厘米,翼距25厘米。在两翼的交叉处,有一个长5厘米,宽1厘米的脊柱(见图2-1)。1980年,临潼县陈家沟遗址发现秦的全铁犁铧。这两种犁的铧比战国时常用的V形铧冠要大,称为尖头双翼铧,挖得比V形铁冠深。
图3-5汉代铁画和李图的侧面
3.汉代铁犁架、犁头和犁轴的基本定型。
到了汉代,铁犁的结构和零件已经基本定型,有了犁架、犁头和犁轴。有了牛的牵引,不仅可以挖土,还可以翻土起垄。犁头、犁架和犁类型描述如下:
(1)犁架
犁架结构由床、尖、轴、箭、衡五部分组成,汉代基本具备。
犁床又称犁底,是关键部件之一。它是一块平放在地面上的长方形木条,是份额的导向装置。前部与犁铧同向连接,后部与犁尖成钝角连接。在动力的牵引下,犁被推入土中,不断地将土打碎、翻土。犁尖起源于耒,犁床是耒向前弯曲部分的发展。到了汉代,犁床和犁尖大多明显分离。
图3-6汉代铁锹正面和土背面(礼泉出土)
犁箭最初是连接铁床使犁架牢固不易松动的零件,后来发展成了还能控制犁铧埋深的零件。西汉武帝末年,赵国用两头牛、三个人撑辕来调节埋深。可见犁箭当时只能稳住犁架。最迟到西汉末年,犁箭已经可以调节犁头的深度。
犁轴是一个牵引部件,前端连接犁体(从而连接动力源-牛体),后端连接犁尖(从而连接工作机-犁架)。汉代多为单长直轴(两头牛),魏晋以后出现了双长直轴(一头牛)和一种“软而便”的犁。
(2)犁铧
犁是指铧和犁壁。西汉初,铁犁的形制与战国时期相似。犁铧顶部窄,两边铁叶短,犁前角大,只能破土。比如山东莱芜出土的铸铁犁,除了犁头由钝变尖外,与战国辉县的铸铁犁相似。汉武帝时期,犁头有了很大的变化。陕西关中地区出土了许多汉代铁制农具,其中犁的数量较多,有全铁大铧、小铧、犁冠、犁壁、巨铧(见图3-1、3-2、3-3)。
图3-7汉代铁铧与土结合的正视图
据陕西出土的汉代舌形大份额,份额呈梯形,带舌刃,平均长32厘米,背宽32.5厘米,平均重7.5公斤。它呈锐角,顶尖底平,前低后高,中间有略高的脊,后面有一个装木犁头的等腰三角形马镫。还有大规格巨花,平均长38.3厘米,背宽36.3厘米,一般重9公斤,最大重15公斤。菊花古称“惠玲”、“瑞华”,用于“在田里开沟,做地沟”,在汉代广泛使用(见图3-4、3-5、3-6、3-7、3-8、3-9)。
v形犁头冠和犁壁与上述两种犁头同时出土。出土时,有的V形冠套在花饼尖上,有的单独存放。犁壁,又称犁耳、犁镜、翻土板等。安装在犁铧的上方,并与犁铧的后部形成不连续的表面。由于犁壁的侧向弯扭较小,可以将土埂向上向前推,在一定程度上破碎,翻转并向右前方倒下,形成不连续的埂。其耕作深度受耕作宽度限制较小,一般耕作深度大于耕作宽度。低速时,它也能把土壤打碎成垄。
图3-8汉代铁份额与土结合的后视图
铁犁墙出现在汉武帝统治时期。从陕西发现的铁锹来看,汉代犁壁可分为两类:一类为菱形、瓦形、缺角方形,平均长45.8厘米,宽23.1厘米;一种是马鞍形犁壁,平均长18.3厘米,宽20.8厘米。行进时,菱形、瓦形、方形缺角犁壁只有一边可以翻土,鞍形犁壁两边都可以翻土。
犁壁的出现大大提高了整地质量,使犁不仅能松土,还能翻土、起垄、除草、杀虫,从而改善土壤中气、水、肥的状况,有利于作物的吸收和生长。18世纪以前,欧洲只知道用直木犁墙,墙不能与犁铧紧密结合,往往很难用草和土拖动。直到公元18世纪初才开始使用弧形铁犁壁。
舌形大铧(或巨铧)与V形铧冠和犁壁配合,构成高效整地开沟农具。
图3-9汉代铁锹与土结合的侧视图
小华与舌形华、巨华同时出土,三者同时并存,可见其功能不同。小花平均身长17.3 cm,背宽15.1 cm,前宽6 cm。从其尺寸来看,显然与出土的犁铧冠和犁壁不相容。没有墙的小铧,古代称为“铧”,也叫“锄头”、“锄头”。它们只能破土松土,可以用来除草、开沟、播种,但不能翻土。同时出土了一把铁口铲,说明小份额有拉足底的作用。
上述西汉时期的铧和犁壁,只是说明当时在关中地区的使用。从河南、河北、辽宁、内蒙古、山东、山西、江苏、贵州等省的出土资料来看,西汉时期仍以V形冠为主,一直沿用到东汉。
(3)犁型
耕田法也叫耕作法,即牵引法。前面提到的犁架和犁头属于工作机械部分,犁型包括动力(畜力)和牵引部分(包括犁轴的形状和布置)。以畜力为动力,铁犁成为一套完整的整地机械。
图5-1唐代江东犁示意图
动物牵引有两种方式:两头牛和一头牛牵引:
二牛犁田的牵引方式一般是“二牛抬杆”,即犁轴(一根长直木杆)与后面的犁尖和前面的犁鳞相连。犁秤是一根木棍,与轴垂直连接,在连接处连接一个三叉戟,在移动过程中适当调整两头拉力不同的牛的负重,使犁保持平衡。犁鳞绑在牛角上,称为角轭,然后一般变成肩轭,这样就大大加强了牛的牵引力。“两头牛”式在赵国实行土地置换法后开始出现,与畜力和大型犁头的使用有关,成为生产力发展的重要标志。至今北方地区仍有两种耕牛耕田,多用于少数民族地区。自西汉以来,一头牛的牵引方式与两头牛的牵引方式并存。但总的趋势是两头牛拉的少,一头牛拉的多。
图5-2唐代胡人犁俑
综上所述,我们可以看到,在汉武帝时期,犁的三个重要组成部分,即犁架、犁头和犁型,已经初步定型,实现了从雷到犁的根本转变。而这种改变,是从赵国实施代耕法,推广联耕开始的。古人说牛耕始于赵国,就是这个意思。
4.魏晋南北朝时期的李玮
魏晋南北朝时期的犁、铧、轴都发生了一些变化。犁的形状由西汉的等腰三角形改为牛舌形,狭长,以满足耕牛和犁泥田的需要。由于长直轴不方便操作,特别是在山区和丘陵地带,很难调头。北魏时,山东发明了一种魏犁,比长直轴犁方便。
5.唐代江东犁的发明
到了唐代,犁轴有了很大的变化,从长直轴变成了短弯轴。唐朝末年,陆龟蒙的《雷吉经》详细记载了当时江东地区(即江苏、浙江、安徽、江西等地)普遍使用的曲源里。如图5-1,是按照井磊原文所示比例绘制的示意图。图5-2显示了出土的手持犁的陶俑。从这两幅图可以看出,唐代的犁在四个方面有所改进:使用短曲轴,节省人力和畜力;增加了犁盘,使犁体摆动灵活;改进犁评价,调整耕作深度;提高犁铧,保证耕地质量。
图5-3唐代原始犁
犁头包括犁头和犁壁。
汉代舌形犁头的长宽比为32.0: 32.5,巨犁头的长宽比为38.3: 36.3,大致为1: 1。魏晋以后,华逐渐变得狭长。江东犁镜1' 4 "长,6 "宽,不到一半长。这一点可以从唐代原始犁的图像中得到证明(见图5-3)。
江东的犁头变化适合南方重土耕作,也适合翻起窄畦。犁地时,土埂被犁壁推至相当程度,然后断裂并向后翻,所以耕埂是间歇性的。江东犁的作用一方面可以使“耕深”少受“耕宽”的限制,多数情况下耕深可以大于耕宽;另一方面,在低速牛逼的情况下,能满足破土要求,保证耕地质量。
江东犁是晚唐先进生产工具的代表。由于它适合土壤重、地块小的江南水田种植,所以得到了迅速推广,进而促进了华南农业生产的发展。其实江东犁的意义并不仅限于水田耕作,其基本结构和原理同样适用于北方干旱地区。
当然,江东犁本身还是有一些不足,比如犁体大,零件多。结构比较复杂。随着后世曲院里的发展,大多变得更小更轻,结构也简化了。