玉米、马铃薯和红薯:明清时期人口快速增长的重要驱动力
那么，这三种来自美国的农作物有什么优势呢？对中国人口增长产生了哪些影响？听听植物学家石军为我们仔细分析。
石闻君
杨
公元1368年，朱元璋定都南京，开始了明朝的统治。在随后的500多年里，中国虽然经历了战乱和改朝换代，但在此期间保持了统一的国家。中国人口增长很快，特别是清朝乾隆年间，从乾隆六年的6543.8+0.43亿人，到现在的2亿多3亿人，也就几十年的时间。
明清时期是中国历史上自然灾害非常频繁和严重的时期，这对于几乎靠天吃饭的古代农业来说显然不是一件好事。那么这一时期人口快速增长的原因是什么呢？
许多历史学家认为，明末清初新大陆各种农作物的引进和广泛种植是重要的推手之一。要理解这个问题，我们还需要了解土豆、红薯、玉米的引种时间，以及它们的特殊能力。
玉米，一种有缺陷的超级谷物
毫无疑问，玉米作为滋养美国文明的粮食，在粮食圈有着不可替代的地位。与小麦和水稻相比，玉米具有更强的环境适应性和良好的产量。玉米适合在干旱山区种植。除了发达的根系外，更重要的是有一条特殊的光合作用途径——C4途径。
一般来说，植物进行光合作用时，利用的是进入叶片气孔的二氧化碳。但是空气中二氧化碳的浓度毕竟有限，大大限制了光合作用的效率。C4植物，比如玉米，有一个绝妙的想法，就是先浓缩二氧化碳，然后进行光合作用。进入玉米叶肉细胞的二氧化碳会与磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)结合，产生具有四个碳原子的草酰乙酸(因此得名C4途径)，这些草酰乙酸会转化为苹果酸或天冬氨酸。随后，这些特殊的酸将被浓缩并送往叶鞘，在叶鞘中再次分解为二氧化碳和丙酮酸。这样叶鞘细胞中二氧化碳的浓度增加，光合效率自然提高。
此外，C4植物也有惊人的用水效率。C4工厂只需要230到250毫升的水来生产1克干物质，而C3工厂消耗的水是它的两到三倍。正因为如此，玉米成为中高海拔干旱地区的重要粮食作物。
玉米除了品种好，还富含人体所需的大量营养物质。新鲜玉米中的碳水化合物占干物质的74%，还有9.4%的蛋白质。由于其营养丰富，玉米早在8000年前就被美洲的玛雅人作为主食。
但与水稻和小麦相比，玉米有一个先天的劣势——如果不用碱性溶液处理，玉米种子中所含的烟酸就无法释放出来。由于缺乏烟酸这种特殊的维生素，以玉米为食物的人会患上糙皮病。好在中国人的食谱食物丰富，自然解决了这个问题。
红薯，天然转基因作物的强项
虽然在南美，红薯的地位从来没有玉米高，但是红薯也是一种自带光环的粮食作物。甘薯是一种天然的转基因作物，这个转基因时间大约发生在1万年前。是的，我们人类没有做到，是大自然安排的。
其实红薯祖先的根并不强壮，更像我们今天看到的沙参和桔梗。然而，就在654.38+0万年前，一种红薯被一种叫做根癌农杆菌的细菌入侵，顽强地存活下来，并获得了一种特殊的基因，使后代走上了“发胖”的道路。
根癌农杆菌是当今实验室中科学家最常用的工具。这种细菌体内有一种特殊的DNA——叫做质粒——它们可以像“搬运工”一样把一些基因“携带”在自己身上，送到被感染生物的基因组中。654.38+0万年前，根癌农杆菌的质粒将赤霉素基因插入甘薯的基因组中，从而成就了今天的甘薯。
胖胖的红薯有着惊人的供能能力，是纯粹的碳水化合物提供者。100g生红薯含碳水化合物24.7g。此外，橙色的马铃薯品种含有大量的β-胡萝卜素，对缺乏维生素A的人补充营养非常有益。值得注意的是，在烹饪过程中，红薯中的一些成分会发生变化，尤其是维生素C会因长时间的烹饪和烘烤而流失。所以，均衡多样的饮食才是真正的解决之道。
只是好吃的红薯也会带来一些麻烦。比如红薯吃多了容易烫伤。这种“烧心”其实是胃酸过多的表现。红薯中的淀粉和膳食纤维能大量刺激胃酸分泌，所以有烧心的症状。
但红薯尽管有缺点，进入中国后也逐渐成为一种重要的辅助食品。中国农民还创造性地改进了甘薯扦插繁殖的种植技术。和大多数旋花科植物一样，甘薯也具有很强的营养繁殖能力。它们的藤蔓可以不断延伸，可以在合适的地方生根发芽，长出新根。中国聪明的农民利用了红薯的这一特性，通过剪藤繁殖，大大提高了红薯种植的效率。
明朝万历年间，福建巡抚金在《海外七新列传》中记载了陆地自然育苗和越冬老藤育苗的方法:“若以藤为苗，则须竖植密植，如养葱、韭菜之法。”随着这些技术的推广，甘薯已成为我国重要的粮食作物。
土豆，来自天堂的完美食物。
如果说玉米和红薯或多或少都有一些营养缺陷的话，那么土豆简直就是餐桌上的美味。马铃薯片里不缺淀粉、蛋白质和维生素，既能填饱人的肚子，又能让人保持健康，因为维生素C、B族维生素和矿物质都很足，连目前营养界推崇的膳食纤维也没有落下。
只要补充一点维生素A和钙，土豆完全可以满足人体的营养需求。这对于有大白菜和菠菜的中国人来说根本不是问题。土豆有多受欢迎，从它的很多外号就能看出来:土豆、洋芋、地蛋、山药蛋。
在马铃薯的原产地南美洲，人们种植马铃薯已有7000多年的历史。栽培的马铃薯不是一个种，而是属于茄科的一种植物，包括最常见的马铃薯——马铃薯(Solanum tuberosum)等6个栽培种。
马铃薯以其超高的物种多样性和遗传多样性，成为适应性最强的粮食作物。在玉米和红薯不能涉足的高寒山区，它承担着供应粮食的重任。一般来说，种一亩小麦要消耗250到300立方米的水，足够土豆在两亩土地上生长；粮食作物平均亩产达到1000公斤已经是很严峻的事情了，一亩土豆的产量可以轻松攀升到3000公斤。因此，马铃薯成为许多地区的核心粮食品种是合理的。
美国三大农作物是什么时候进入中国的？
所以，玉米、红薯、土豆真的是极好的粮食作物。这些作物是什么时候从美国传入中国并直接影响人口增长的？
玉米是什么时候通过什么途径传入中国的？这个问题目前仍有不同的答案，但很多学者认为有三条路线:西南陆路、西北陆路和东南海路。其中，明朝万历七年的《龙川县志》将“珍珠”与小米、大米并列记载，是最早的玉米。明朝嘉靖三十九年，《平凉府志》记载“麦如麦西”，这是中国历史上最早的种植玉米的记载。明朝嘉靖四十二年，大理州记载“玉麦”，即玉米。这些记录表明，玉米不同途径的传播在时间上存在平行关系。
在传入中国之初，玉米并不是主要作物。北京大学的韩教授在《中国历史农业地理》一书中阐述了一个观点，认为玉米在万历时期还是一种稀有的食物，因为这个时代写的《金瓶梅》,记载了西门庆的饭菜中有玉米饼。只是说明在这个时期，玉米比较稀少，只能出现在达官贵人的餐桌上。玉米大规模推广是在乾隆时期。玉米的种植区域最早延伸到黄河下游，逐渐延伸到塞外以北，成为重要的粮食作物。
关于马铃薯的传入，争议颇多，但可以肯定的是，马铃薯是通过多种路径数次传入中国的。17世纪传入东南沿海的马铃薯适应了高海拔地区，很快在亚热带地区消失，仅在西南和西北的一些山区有所残留。后来18世纪，西方传教士或商人带来了普通的土豆，他们才真正开始了扩张之旅。
红薯引种的路径比较清晰。最早由福建商人陈振龙从菲律宾引入福建(福州长乐)。据《海外新列传七》“番薯因名传海外”，这是中国古代最早的番薯记载。甘薯曾多次从菲律宾传入泉州、福州、漳州等地。其中影响最大的是福州的引种，引种的苗木后来推广到浙江、山东、河南、河北等地。根据梁家勉、齐在《华南农业大学学报》1980发表的《甘薯引种试验》一文，也明确记载了几起从越南引种甘薯到广东的事件。
除了以上两种主要途径，还有一些文献显示，红薯是通过文莱进入台湾省的，是从印度、缅甸经陆路传入云南的。
这样，外来作物的扩张和发展需要时间，它们对人口爆炸式增长的贡献有多大，还需要讨论。
农业生产技术提高了粮食产量
事实上，明清时期，水稻、小麦等传统粮食作物的栽培技术也有了很大进步。首先表现在北方两年三熟，南方两熟，一年三熟的推广。通过水稻品种的改良和稻麦连作技术的推广，大大提高了土地利用效率。顺带一提，玉米进入中国后，在一些干旱地区，逐渐形成了以玉米为核心的连作模式，这对提高粮食产量不言而喻。
与此同时，提高农田肥力的技术得到了突飞猛进的发展。榨油剩下的芝麻饼、豆饼不仅可以施到地里，还可以通过广泛种植紫花苜蓿、紫云英等绿肥来提高土壤肥力。
不得不说，绿肥的使用是我国古代农业发展的里程碑，堪称有机农业的鼻祖。但一般情况下，绿肥只能在一定程度上缓解土壤肥力不足的问题。如果要继续提高产量，还需要加很多其他肥料，比如磷肥。
中国的农民长期以来一直用动物的骨头熬汤来施肥，到了明清时期，这种做法升级为冶炼骨灰。清代农艺师包杨在《知书提纲》中提到:“凡兽骨、蹄角、蛤，皆烧黄，磨碎过筛，粪肥用以凉稻秧，灌溉菜地，比其他粪肥更肥。”这种做法大大提高了肥料的有效性。明清时期的相关著作《天工吴凯易道》、《徐光启手迹》都提到了用动物骨灰给田地施肥的情况。
农作物新品种和新耕作技术的应用将大大提高土地利用效率和粮食总量，但也要注意农作物传播和技术推广的滞后性。此外，一些特殊的历史事件也可能对人口统计产生决定性影响。雍正推行新政后，中国农村的封建经济形式发展到了极致。这是中国封建后期税制的一次重大改革，将赋税与人才相结合的二元税制转变为单一的田赋制度。土地平摊到亩后，无地农民不再交丁银，土地少的农民负担也少了很多，大大促进了农业的发展。
同时，玉米、马铃薯、甘薯等新作物的引进和大面积种植，极大地提高了高山寒地的土地生产效率，粮食种植面积迅速扩大，农民的生活条件得到极大改善。
毫无疑问，外来作物的引进直接影响到我国人口的分布格局，尤其是长江中下游地区耕地利用和经济作物种植面积的扩大，进而影响到这一地区的产业布局。在棉纺织业兴盛的长江中下游地区，资本主义生产关系的萌芽已经出现，它与粮食生产密切相关。然而，随着帝国主义的入侵，中国逐渐成为一个半封建半殖民地社会。这期间中国人的餐桌上发生了哪些变化？听下回分解。
校对|玉瑾