鐵犁的歷史演變

新石器時代石犁和商周時期青銅犁的出現(xiàn)，標志著中國古代在農業(yè)機械制造方面的飛躍。但是，由于受材料和動力條件的限制，石犁和青銅犁的使用范圍不廣，在生產(chǎn)重作用有限。石犁笨重，需用強大的動力才能拉動，且易損毀。青銅犁雖銳利，但數(shù)量太少。只有到春秋戰(zhàn)國時期，冶鐵技術興起，鐵器出現(xiàn)，個體經(jīng)濟形成，牛耕鐵犁才得以配套使用。圖3-4 漢代鐵鏵正面和鐴土背面(長安出土)1、戰(zhàn)國時期出現(xiàn)鐵犁鏵犁鏵又稱犁鏟、犁鏡，是安裝在犁床前端的切土起垡零件，外形有舌形、V形、梯形之分，其夾角有大有小，然其作為等腰三角形的大體輪廓不變。戰(zhàn)國時使用鐵犁鏵的地區(qū)分布于關中及三河地區(qū)，多為V形犁鏵冠。這種鏵冠形制小而重量輕。如輝縣出土的“魏犁”，鏵重465克，斜邊長17.9厘米，中央尖部寬6厘米，兩側寬4厘米，鏵刃頂端上下兩面均起脊線，角度有120°，左右兩角的鐵葉近10厘米。將這種鏵冠納入木犁頭，可以松土劃溝，不過還不能翻土起垅，作用尚有局限，但“耒耜耕”效率大有提高。2、秦代雙翼鏵鐵犁秦國推行富國強兵政策，措施之一就是改進鐵犁形制，推廣牛耕鐵犁，以擴大耕地面積，提高糧食產(chǎn)量。1970年在秦始皇陵園城北門外出土的全鐵犁長25厘米，翅距25厘米，兩翅交叉處有長5厘米，寬約1厘米的脊梁（見圖2-1）。1980年在臨潼縣陳家溝遺址又發(fā)現(xiàn)秦國全鐵犁鏵。這兩種犁的鏵都比戰(zhàn)國時期通用的V形鏵冠型號大，稱尖鋒雙翼鏵，翻土比V型鐵冠要深。圖3-5 漢代鐵鏵及鐴土套合側面3、漢代鐵犁犁架、犁頭和犁轅的基本定型漢代，鐵犁的結構與零件已經(jīng)基本定型，具備犁架、犁頭和犁轅，用牛牽引，不僅能挖土，而且能翻土、成垅。下面將犁頭、犁架、犁式分述如下：（1）犁架犁架結構由床、梢、轅、箭、衡五大零件組成，漢代犁架已基本具備這五大零件。犁床又稱犁底，是關鍵零件之一。它是平貼地面的長方形木條，犁鏵的導向裝置，前與犁鏵銎同向相接，后與犁梢成鈍角相接。在動力牽引下，推動犁插入土中，連續(xù)不斷地破土、翻土。犁梢來源于耒，犁床即耒部前曲部分的發(fā)展。到漢代，犁床與犁梢多數(shù)已明顯分開。圖3-6 漢代鐵鏵正面及鐴土背面(禮泉出土)犁箭最初是連接轅床，以使犁架牢固、不易松散的零件，后來發(fā)展為兼能控制犁頭入土深淺的零件。西漢武帝末年，趙過推行代田法時，用二牛三人，其中有人專門扶轅，以調節(jié)入土深淺。可見那時犁箭只能起穩(wěn)固犁架作用。最晚到西漢末，犁箭已能調節(jié)犁頭入土深淺。犁轅是前接犁衡（從而連系動力源—牛體），后接犁梢（從而連系工作機—犁架）的牽引件。漢代多為單長直轅（二牛），到魏晉后出現(xiàn)雙長直轅（一牛），并出現(xiàn)“柔便”之蔚犁。（2）犁頭犁頭指犁鏵和犁壁。西漢初，鐵犁形制與戰(zhàn)國時相仿，犁鏵上口窄，兩側鐵葉短，犁鋒角度大，只能起破土作用。如山東萊蕪出土西漢鐵范所鑄鐵口犁，與戰(zhàn)國輝縣犁形制相似，只是犁頭由鈍變尖。漢武帝時，犁頭發(fā)生較大變化。陜西關中地區(qū)出土很多漢代鐵制農具，其中犁具數(shù)量很多，并具有全鐵大鏵、小鏵、犁冠、犁壁及巨型犁鏵等不同形制品種（見圖3-1、3-2、3-3）。圖3-7 漢代鐵鏵和鐴土套合正面圖從陜西省出土的漢代舌形大鏵來看，犁鏵呈舌刃梯形，平均長32厘米，后寬32.5厘米，平均重7.5公斤，銳角，上面尖起，下面板平，前低后高，中部有微高的凸脊，后邊有裝木犁頭的等腰三角形銎。還有一種形制較大的巨型大鏵，平均長38.3厘米，后寬36.3厘米，一般重9公斤，最重達15公斤。巨鏵古稱“鈴鐩”、“睿鏵”，用作“開田間溝渠及作陸塹”，在漢代已普遍使用（見圖3-4、3-5、3-6、3-7、3-8、3-9）。與上述兩種鏵同時出土的有V形鏵冠與犁壁。出土時，V形鏵冠有的套合于鏵的尖端，有的單獨存放。犁壁又稱鐴土、犁耳、犁鏡、翻土板等，安裝在犁鏵的上方，與犁鏵后部共同組成一個不連續(xù)曲面。由于犁壁旁向的彎曲扭度小，可將土垡向上往前推擠，到一定程度折斷，向右前方翻轉倒下，形成不連續(xù)的垡條。其耕深受耕寬的限制少，一般耕深大于耕寬。在低速條件下，還可碎土成垅。圖3-8 漢代鐵鏵和鐴土套合背面圖鐵犁壁在漢武帝時就已經(jīng)出現(xiàn)。從陜西省發(fā)現(xiàn)的漢代鐵鏵來看，漢代犁壁可分為兩大類：一為菱形、瓦形、方形缺角犁壁，平均長45.8厘米，寬23.1厘米；一為馬鞍形犁壁，平均長18.3厘米，寬20.8厘米。在行進時，菱形、瓦形、方形缺角犁壁只有一側翻土，馬鞍形犁壁兩側都能翻土。犁壁的出現(xiàn)，大大提高了整地質量，使耕犁不僅能松土，而且能翻土、成垅、除草、滅蟲，從而改善了土壤中氣、水、肥狀況，便于作物吸收和生長。在18世紀以前，歐洲只知用直面木質犁壁，壁與鏵不能緊密結合，常夾帶草土，拖動費力，一直到18世紀初才開始使用曲面鐵犁壁。上述的舌形大鏵（或巨形犁鏵）與V形鏵冠、犁壁三者配套，組成一件高效能的整地、開溝農具。圖3-9 漢代鐵鏵和鐴土套合側面圖與舌形鏵、巨鏵同時出土的還有小鏵，三者同時并存，可見其作用有別。小鏵的平均長度為17.3厘米，后寬15.1厘米，前寬6厘米。按其尺寸，顯然不能與出土的鏵冠和犁壁配套使用。無壁小鏵，古稱之為“耩”，又稱之為“劐”、“耠子”，只能破土、松土，用于除草、開溝播種，不能翻土。與同時出土的有鐵口鋤，表明小鏵具有拉、蹠兩用功能。上述西漢時的犁鏵與犁壁，只表明當時關中地區(qū)使用的情況。從河南、河北、遼寧、內蒙、山東、山西、江蘇、貴州等省區(qū)的出土材料來看，西漢時仍以V型鏵冠為主，V型鏵冠一直沿用到東漢。（3）犁式犁式又稱為耕作方式，即牽引方式。前述的犁架、犁頭均屬工作機部分，犁式則包括動力（畜力）與牽引部分（包括犁轅形狀及設置）。使用畜力作為動力，鐵犁成為一套完整的整地機械。圖5-1 唐代江東犁示意圖畜力牽引有二牛、一牛牽引兩種方式：二牛耕田的牽引方式，一般采用“二牛抬杠式”，即犁轅（一長直木杠）后接犁梢，前接犁衡。犁衡是一直木棒，與轅垂直交接，交接處有一三叉戟聯(lián)搭，以適當調節(jié)挽力不同的二牛在行進中的負擔，使犁平衡，犁衡縛于牛角，稱為角軛，后普遍成為肩軛，從而大大加強了牛的牽引力。二牛抬杠式始見于趙過推行代田法之后，與使用畜力及大型犁鏵相關，成為生產(chǎn)力發(fā)展的重要標志。直到現(xiàn)在，在北方地區(qū)尚存二牛耕田，少數(shù)民族地區(qū)則多用二牛耕田。一牛耕田的牽引方式，自西漢開始，就與二牛耕田的牽引方式同時并存。但總的趨勢是二牛牽引日少，一牛牽引日增。圖5-2 唐三彩胡人執(zhí)犁陶俑綜上所述，可見到漢武帝時，犁耕的三個重要組成部分犁架、犁頭、犁式都已初步定型，實現(xiàn)了從耒耜到犁的根本轉變。而這一轉變，是從趙過施行代田法，推廣耦犁開始的。古人有稱牛耕始于趙過，蓋指此意。4、魏晉南北朝的蔚犁魏晉南北朝的耕犁，犁頭和轅發(fā)生了一些變化。犁頭形狀從西漢的等腰三角形改為牛舌形，狹長，以適應一牛耕田及耕泥濘田的需要。由于長直轅操作時不方便，特別在山澗丘陵地區(qū)，“回轉至難”，北魏時在山東地區(qū)發(fā)明了比長直轅犁便利的蔚犁。5、唐代江東犁的發(fā)明唐代，犁轅有較大的變化，由長直轅改為短曲轅。唐末陸龜蒙的《耒耜經(jīng)》對當時江東地區(qū)（即今江蘇、浙江及安徽、江西等地）通用的曲轅犁有較詳細的記載。見圖5-1為按《耒耜經(jīng)》原文所示尺寸比例所繪示意圖。圖5-2為出土執(zhí)犁陶俑圖。從這兩幅圖可見，唐代的耕犁在四個方面有改進：使用短曲轅，節(jié)省人力和畜力；增設犁盤，犁體回旋靈活；完善犁評，調節(jié)耕深；改善犁頭，保證耕地質量。圖5-3 唐代原造犁犁頭包括鏵與壁兩部分。漢代犁鏵，其長寬之比，舌形大鏵為32.0：32.5，巨型大鏵為38.3：36.3，大體上為1：1。魏晉以后，鏵漸變?yōu)楠M長。江東犁鏡長1尺4寸，寬6寸，寬不及長之半。這從唐代原造犁之圖像可作為佐證（見圖5-3）。江東犁犁頭的變化，是為了適于南方比較黏重的土壤耕作，也適于翻起較窄的耕垡。耕時土垡被犁壁推擠到相當程度，然后折斷，向后方翻轉倒下，因此，耕出的垡條是斷續(xù)的。江東犁這種竄垡的作用，一方面可使“耕深”受“耕寬”的限制較少，在多數(shù)情況下，耕深可以大于耕寬；另一方面，可以在低速的牛力條件下，達到碎土的要求，保證耕地質量。江東犁是唐末先進生產(chǎn)工具的代表，因適于土質黏重、田塊較小的江南水田耕作得以迅速推廣，反過來也促進了南方農業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。實際上，江東犁的意義不止于水田耕作的范圍，其基本結構和原理同樣適用于北方旱區(qū)。當然，江東犁本身仍存在缺點，如犁體偏大，零件較多。結構較復雜。后世曲轅犁發(fā)展，多數(shù)變得更為小型、輕便，結構也加以簡化。