一 3000年的中国农业
1.农业的起源
在人类几百万年的历史中,中华民族的先民们绝大部分时间以采集与渔猎为生,依赖自然界提供的食物。在采集和渔猎的过程中,他们逐渐把植物栽培成作物,把野兽驯化为家畜,把飞鸟饲养为家禽,由此形成了原始农业。原始农业的出现,是人类开始用自己的劳动生产自己所需的食物的标志,也是文明时代诞生的标志。农业的起源是一个漫长的、渐进的过程。原始农业最初并不占有重要地位,它仅是采集和渔猎活动的补充。
原始农业是在最容易耕作的地方诞生的。黄河流域的大部分地区覆盖着原生或次生的黄土,土层深厚,结构松软,植被稀疏,极易垦耕。这是该地区成为中国原始农业起源地之一的重要原因。
先人们最早感受到的是水对农业造成的危害而不是它能够带来的好处,所以最初采取的是消除水害的措施。这是原始农业中最早出现的是用于排水的沟洫体系而不是灌溉渠系的重要原因。最初的沟洫是以农户为单元配置的,虽然农户尺度上的沟洫配置都是合理的,但它们加总在一起却难以成为一个相互配合的有机整体,这样的沟洫体系显然会影响排水效果的发挥。针对存在的问题,农田沟洫配置出现了农户合作,随着农户合作尺度的扩大,农田的沟洫体系变得越来越合理了。
先人们花了很大力气为农田修建沟洫,自然不愿轻易轮耕或休耕,于是发明了可实现农田连续种植的垄作法。所谓垄作法,就是把六尺(2米)宽的畦做成三沟三垄,种子播在沟中,出苗后锄垄土壅苗,渐至垄平,垄和沟的位置年年轮换,使耕地中利用部分和闲歇部分轮番交替,实现土地的用养兼顾。从土地利用上看,这种在同一块地上轮流耕种的垄作制农地利用方式与西方国家在不同地块上实行二圃制农地利用方式相比,土地利用既更为集约也更为合理。为了保障连续耕作的有效性,先民们又创造了轮作倒茬方法。所谓轮作倒茬,就是在不同的年份或不同的耕作季种植不同的作物。鉴于完全依赖自然过程恢复地力难以满足连续耕作的要求,先民们采取了施肥措施。垄作制度、倒茬方法和施肥措施三位一体,实现了用地和养地的有机结合,这是中国农地在集约耕种的情形下地力长久不衰的重要原因。
水对农业的危害得到控制之后,先人们开始考虑引水入田,以资雨水不足。春秋时期,铁制农具的出现和尔后进行的改进又大大提高了先人们开展农田水利建设的能力。需要指出的是,虽然黄河流域的灌溉得到了发展,但受水资源稀缺的约束,旱作农业仍然是该地区农业的主体。先人们在探索如何充分利用土壤中的水分的过程中,逐渐形成了以防旱保墒为中心,包括施肥改土、品种选育和轮作倒茬等内容的“耕—耙—耢—压—锄”相结合的旱地农业耕作技术体系。
简言之,原始农业走的是先求保收、再求稳收和多收的技术路线。
其他类型的原始农业的起源具有相似性。例如地处亚热带和暖温带的长江流域,雨量充沛,水源充足,河湖密布,河湖两旁的冲积平原,土壤肥沃,极易耕作。这是长江流域成为中国农业起源另一个中心的重要原因。湖区农业是从枯水季节在湖滩地上种植水稻开始的。最初的水稻生产采取火耕水耨的形式,就是用火把湖滩地上的杂草残茬烧掉,然后灌水种稻;所谓水耨,就是在稻苗生长期间灌水淹草。为了提高湖滩地耕作的稳定性,先民们筑堤,将湖滩地改造成湖田。进而又筑堤把面积较大的低洼沼泽地围住,外以捍水,内以护田,堤上设闸排灌,达到旱涝保收。堤内的田叫圩田或垸田。在江岸或江中沉积的沙滩或沙洲,开沟引水排水,垦为水旱无忧的良田,叫沙田或渚田。湖田和圩田是长江中下游地区农田的主要形式。为了解决围田与蓄洪排涝之间的矛盾,需要定时疏浚河道,由此逐渐形成了河网化的塘浦圩田体系。
在耕作水田的过程中,先人们研制出了适合育秧移栽的整地要求的耙—耖,创制了曲辕犁,发明了耘荡,形成了与烤田、排灌、促进土壤熟化等技术密切相连的耕—耙—耖—耘—耥相结合的水田耕作体系,以及水旱轮作、稻麦两熟的复种制度。这是水田精耕细作技术体系形成的标志。
2.农业的发展
古代农业的发展是从农地改良、农艺改善、农具改进和顺应农时四个方面推进的。
(1)农地改良
农业是从辟土造田开始的,但不同的时期,辟土造田的重点区域有所不同。秦汉时期的重点是黄河流域的黄土区,唐宋元时期的重点是长江中下游的平原区,明清时期的重点是中西部的丘陵山地,以及边远的牧区和林区。从表1-1可以看出,中国的耕地面积是逐渐增加的,由春秋战国时期的2.3亿亩,增至秦汉时期的5.72亿亩、明代的10.7亿亩和清末的16亿亩。从长期看,辟土造田是阶段性的工作,农地改良是持续性的工作,即农业生产所依赖的主要是人工肥力而不是自然肥力。在持续的农地改良的探索中,土地改良技术得到了长足的发展。具体的措施包括如下几种。
表1-1 中国耕地面积的变化
资料来源:卜风贤:《传统农业时代乡村粮食安全水平估测》, 《中国农史》2007年第4期。
第一,改地。对北方的盐碱地,除了沟洫排盐、灌水洗盐、放淤压盐外,还采取种植耐盐树种和深翻窝盐等办法。对南方的冷浸田,则采取犁冬晒垡,开沟烤田,熏土暖田和施用石灰、骨灰、煤灰等办法。中国的耕地大多是逐渐改造成良田的。
第二,养地。鉴于农地完全依靠自然恢复无法满足连续耕作的要求,先民们采取了一系列养地措施。一是用水淹或火烧方式使芟除草木变成肥料。二是将作物秸秆、糠秕、枯草树叶、动物皮毛骨羽等充当肥料。三是将人畜粪溺充当肥料。四是将草皮泥、河泥、塘泥和水生萍藻充当肥料。五是种植苜蓿等绿肥作物。六是种植大豆等养地作物。七是引泥沙含量高的河水和洪水溉田,将河淤运到田里,把灌水和肥田二者结合起来。八是将榨油后的枯饼、酿造后的渣糟充当肥料。为了提高养地的效果,还采取了发酵腐熟等提高肥效的措施。这是我国土地生产率不断提高而地力长久不衰的主要原因。
第三,整地。鉴于天气既无法改变也难以控制,先民们把适应农业环境条件的努力放在整地上。翻地后先用耙把坷垃耙碎,再用耱把表土耱细耱平,切断土壤毛细管,避免水分蒸发,形成上虚下实、保水保肥性能良好的耕层结构。播种后及时镇压,使种土相亲,并连通土壤的毛细管,把土壤中的水分提上来,以利出苗。
第四,用地。所谓用地是指优化土地利用结构。汉代出现了塘水用于灌溉,塘内养鱼种莲,堤上植树的用地模式。明清出现了低洼地挖池,堆土为堤,池中养鱼,堤上植桑,桑叶饲蚕,蚕屎饲鱼,池泥壅桑的用地模式,如桑基鱼塘、果基鱼塘、蔗基鱼塘、稻基鱼塘等。明末清初出现圩外养鱼,圩上植桑,圩内种稻,桑叶饲羊,羊粪壅桑的用地模式。这些用地模式巧妙地利用农业生物之间的互养关系,组成合理的食物链和能量流,提高了用地效果。
(2)农艺改善
第一,栽培。一是代田法,把六尺宽的畦做成三沟三垄,种子播在沟中,出苗后锄垄土壅苗,渐至垄平,垄和沟的位置年年轮换,使耕地中利用部分和闲歇部分轮番交替,劳息相均,用养兼顾。二是亲田法,每年选出部分耕地,加倍精耕细作、施肥灌水,轮流培肥地力。三是精耕法。借助于耕—耙—耱—压—锄这一精细而巧妙的耕作体系,消除春旱和低温的威胁,促进作物生长;借助于耙耧把土壅在麦根上,达到保墒保暖和抑制小麦冬前生长的功效。
第二,合理密植。形成行列整齐、通风透光的作物群体结构,便于间苗除草,排灌互补,改变涝渍返碱的土壤环境,创造良好的农田微气候。
第三,轮作倒茬。一是豆科或绿肥作物与禾谷类作物轮作,以增强地力,减轻病虫害和杂草的危害。二是间作套种,充分利用耕地、作物生长季节和物种间相生相克关系达到趋利避害的功效。它要求高秆与矮秆、喜阳与喜阴、深根与浅根以及生育期和肥料需求不同的各种作物合理搭配,互不妨碍,互相促进。三是多熟种植。南方地区出现以稻为主的两熟制乃至三熟制,北方地区出现以麦为主的一年二熟或二年三熟制。多熟种植通常与轮作倒茬、间作套种相结合,一方面尽量扩大绿色植物的覆盖面积,另一方面尽量延长耕地里绿色植物的覆盖时间,使地力和太阳能得到充分利用,以提高单位耕地面积产量。这是对水、肥和耕作管理要求都很高的耕作制度。
第四,选种。中国的传统方法是:年年选种,以积累优良性状;经常换种,以防止退化;选种、繁种和防杂保纯相结合。
第五,育种。选取一个具有优良性状的单株或单穗,连续加以繁殖,直至培育出新品种。基本做法是:单独种植,加强管理,单收单藏,作为第二年的大田种子;种子储藏保持干燥,防止生虫。播种前除去秕粒,然后晒种,有时采用药物拌种、浸种催芽等方法。
第六,引种。我国栽培的农作物不少是从国外引进的,如粮食中的小麦、玉米、高粱、番薯、马铃薯,纤维中的棉花,油料中的花生、芝麻等。中国的先民们不但善于创造,而且善于借力,他们几乎引入了一切能种在自己国土上的植物。小麦是原产于西亚冬雨区的越年生作物,既不适合黄河流域冬春雨雪稀缺的自然条件,也不适合南方稻田渍水的环境。为了种植这种外来农作物,先民们开展了长期的适应性改进。明清时期,耕地面积的扩张同玉米、甘薯和马铃薯的引入和推广有很强的相关性。这些外来物种为开发贫瘠山区和高寒地区、增加食物总供给,做出了巨大贡献。玉米对土壤、气候条件的要求不高,种收省工,高产耐饥,没有完全成熟也能采食。玉米作为粟谷的替代物最初在山区种植,后来扩展到华北、东北等平原地区,成为重要的粮食作物。甘薯引入后,恰遇福建因台风灾害发生饥荒,其被当作救荒作物种植,为灾民度荒发挥了重要作用。这使甘薯在长江流域、黄河流域等地获得迅速推广。马铃薯生长期短、适应性强,无论在气候冷凉地区还是瘠薄山地,均可种植。
第七,杂交。人类干预动物遗传变异的最常用的方法是种内杂交。此外,还开展动物种间杂交育种。例如马和驴杂交,育成具有耐粗饲、耐劳役、挽力大、抗病力强等优点的骡。黄牛和牦牛杂交,育成肉、乳、役力均优于双亲的犏牛。
(3)农具改进
第一,作业工具。熟铁农具代替了铸铁农具后,农具的坚韧和锋利程度显著提高,农具种类更多、专用性更强。水田整地工具除耕、耙、耖外,秧田平土有平板,大田平土有田荡,中耕有耘荡等。经过改进,许多农具更为灵巧、高效、省力,如翻土用的曲辕犁,中耕用的耧锄,收割用的推镰。最值得一提的是将直长辕改为短曲辕。曲辕犁有三个特征:一是富于摆动性,操作时可以灵活转动和调节耕深耕幅;二是装有曲面犁壁,具有良好的翻垡碎土功能;三是可由单牛挽拉,单人操作,简易性达到了极致。
第二,灌溉工具。春秋时有了利用杠杆原理提水的桔槔,东汉末创制了利用齿轮和链唧筒原理汲水的翻车,即龙骨车。最初的人力驱动翻车是手摇的,后来改为脚踏,唐代出现了畜力驱动翻车,宋元之际发明了水力驱动翻车。元明之际又有了风力驱动水车。
(4)顺应农时
农作物大多是一年生植物。要使其萌芽、生长、开花、结实与气候的周期节奏保持一致,必须根据生物对气候变化的反应所透露的信息去掌握农时,在此基础上巧妙地安排各种农业生产活动。于是先人们潜心观测天象,并形成了二十四节气。二十四节气以土圭实测日晷为依据,准确地反映了地球公转所形成的日地关系。在二十四节气形成的同时,先人们又整理出与之配合使用的七十二候。中国农业由此形成了因时、因地、因物制宜的原则。
3.农业发展的成效
农业发展的成效可以用农产品总产量、单位耕地面积的平均粮食产量和人均粮食占有量的提高来表达。相比较而言,单位面积耕地上的平均粮食产量是更为稳健的指标。在历史上,农产品总产量是根据纳税量和纳税耕地面积反推出来的。用该指标来衡量农业发展成效会受到三个方面的影响:一是纳税对象和标准被调整的影响,二是纳税耕地面积与实际耕地面积差异的影响,三是各个朝代疆域不同的影响。人均粮食占有量则会受到人口总量因战争、瘟疫等因素发生急剧下降的影响。
关于中国的粮食亩产量,学者们做了很多探析。根据查阅到的史料,有的学者估计了特定朝代或特定地区的粮食亩产量,有的学者估计了历代的粮食亩产量。从这些研究成果可以看出,虽然学者们估计的粮食亩产量有所不同,但他们大多认同粮食亩产量会随着时间推移逐步提高的判断。所不同的是,有的学者做了熨平处理,例如赵冈(2001)和吴存浩(1996),有的学者没有做熨平处理,例如吴慧(1985)和余也非(1980)。
无论是用史料中特定年度的数据做分析,还是随机地选择一些年份的数据做分析,粮食亩产量出现波动是很正常的。但是,用粮食亩产量的变化来评估中国几千年来的农业发展,必须熨平波动。熨平波动要从三方面入手:一是用多年度的平均粮食亩产量来熨平波动,把特定年份之间的差异消除掉;二是用已有研究成果的相互验证来熨平波动,把过于偏离变化趋势的极端值消除掉;三是从远期数据与近期数据的对接入手熨平波动,把远期数据高出近期数据的问题解决掉。做这个调整的基本假设是:远期特定年份的粮食亩产量有可能高于近期特定年份的粮食亩产量,但远期的粮食平均亩产量不可能高于近期的粮食平均亩产量。
学者们强调波动,旨在说明灾害、战争、垦殖等历史事件对粮食单产的影响。灾害、战争、垦殖对特定年份或少数年份粮食亩产量的影响确实是显著的,但是它们对上百年乃至几千年的粮食平均亩产量的影响却是非常有限的。所以,探析近3000年的农业发展,一定要熨平波动,将它们的影响消除掉,而不是把它们的影响凸显出来。
灾害。水旱等灾害一方面会造成粮食减产或绝收,另一方面会促进能适应此类变化的野生动植物的生长和繁殖。例如,湖区种植业和水产业的关系是:“滨湖水滋稼败,而鱼虾聚焉;若水旱不侵,年谷顺成,则鱼稀至”。大水灾之后,农民“或采菱、芦、藕以谋生”“或收鱼、虾、鳌、介以给食”。1930年代,冀朝鼎先生搜集了大量的实例,以论证我国南北各地洪水泛滥给位于冲积平原、河谷或者旧河床、旧湖床等处农田耕地带来的施肥作用,即所谓“秋禾所失,夏禾倍偿”。
战争。从短期看,战争对农业的负面影响是非常大的。但从长期看,其对农业的影响是有限的。研究大尺度的农业发展进程,不宜夸大战争的负面影响。
垦殖。自然肥力较低的边际土地被开垦出来以后,会对粮食平均亩产量产生负面影响,但新垦的耕地与耕地存量相比是微不足道的。对于经营了几千年农业的中国来说,每年新增耕地与耕地存量相比是非常有限的,其对粮食平均亩产量的影响就更加有限了。更为重要的是,耕地肥力是可以培育的。从长期看,耕地自然肥力对粮食平均亩产量的影响会越来越小。
从表1-2可以看出,学者们对粮食平均亩产量的估计部分很相近,部分有些许误差。这些数据为我们熨平波动提供了一个很好的基础。从图1-1可以看出,粮食平均亩产量由40斤[注1]增加到80斤和120斤,各自都用了大约1500年的时间;粮食平均亩产量由120斤增加到160斤和200斤,分别用了大约600年和400年的时间。4000年来,中国的平均粮食亩产量,前3000年具有递减增长的特征,后1000年具有递增增长的特征(参见图1-1)。
[注1]据估计,渔猎和采集时期的平均人口承载力为0.02~0.03人/km2,原始农业的平均承载力为0.5~2.7人/km2,后者是前者的25~90倍。这里隐含了大约百分之一的土地被用于原始农业的假设。引自陈耀邦主编《可持续发展战略读本》,中国计划出版社,1996。
表1-2 中国历代粮食亩产量的估计
② 关于中国历代粮食亩产量的探析,被引用最多的是吴慧先生的中国历代粮食亩产研究。如果采用吴慧先生的研究结论,清后期与清中期相比平均亩产量要减少100多斤或1/3。笔者认为出现这种情况的可能性不大,所以没有引用吴慧先生的数据。
资料来源:杨贵:《对夏商周亩产量的推测》, 《中国农史》1988年第2期。吴存浩:《中国农业史》,警官教育出版社,1996,第63~84页。卜风贤:《传统农业时代乡村粮食安全水平估测》, 《中国农史》2007年第4期。赵冈:《农业经济史论集 产权、人口与农业生产》,中国农业出版社,2001,第20~32页。闵宗殿、董恺忱:《关于中国农业技术史上的几个问题》, 《农业考古》1982年第2期。葛金芳:《宋辽夏金经济研析》,武汉出版社,1991,第135页。陈贤春:《元代粮食亩产探析》, 《历史研究》1995年第4期。周国林:《关于汉代亩产的估计》, 《中国农史》1987年第3期。余也非:《中国历代粮食平均亩产考略》, 《重庆师范大学学报(哲学社会科学版)》1980年第3期。吴慧:《中国历代粮食亩产研究》,中国农业出版社,1885,第198~199页。许道夫:《中国近代农业生产及贸易统计资料》,上海人民出版社,1983,第338~339页。曹贯一:《中国农业经济史》,中国社会科学出版社,1989,第204页。姜守鹏:《明清北方市场研究》卷二,东北师范大学出版社,1996。
图1-1 中国各个时期粮食平均亩产量
4.中国农业的特点
中国作为世界农业起源的三个中心之一,与其他两个中心相比具有鲜明的特点。第一,中国的种植业以粟黍和水稻为主,西亚以小麦和大麦为主,中南美洲以马铃薯、倭瓜和玉米为主。第二,中国的养殖业以猪、鸡、水牛为主,西亚以绵羊和山羊为主,中南美洲以羊驼为主。第三,中国的农业起源具有多元性。黄河流域是以种植粟黍为主的旱地农业,长江流域是以种植水稻为主的水田农业,华南地区是以种植块根、块茎类食用作物为主的雨养农业。各种起源的农业都为农业的发展做出了应有的贡献,具有同等重要的地位。
有文字记载的4000多年来,中国农业经历了无数次大大小小的天灾人祸,但中国农业发展历程没有中断过。中国凭借着一套精耕细作的农艺技术,使其单产达到很高水平。耕地种了几千年而地力不衰,堪称奇迹。中国农业的强大生命力,是中华文化得以持续发展的最深厚的根基。
在数千年里,我国的人口分布主要是由农业发展条件决定的。我国人口最早集聚在更易于垦殖的地区。随着工具的改进进而垦殖能力的提高,我国人口逐渐集聚到更适宜农作物生长的地区。原始农业的初始阶段,黄河流域发展得比长江流域更好主要有三个原因。第一,黄河流域的采集渔猎条件不如长江流域,转换采集渔猎方式的迫切性更强。也就是说,严峻的自然条件会激发人们开展生产方式创新,而优厚的自然条件会助长人们对自然界的依赖,即农业发展的关键并不是优厚的自然条件,而是人们克服面临困难的能力。第二,黄河流域覆盖着大面积的黄土,易于耕作的面积显著大于长江流域。第三,区域内可耕作的面积越大,农业可容纳的人口数量就越多。以区域做度量单位,人的平均智商是没有差异的。农业可容纳的人口越多,能人总数就越多,农业耕作方式得到改进的概率和频率就越大,农业技术体系趋于完善的条件就越好。由于农业发展条件的改善是东部快于西部,中部快于北部,于是出现了人口逐渐向东部和中部转移的变化。