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鐵犁
始于春秋戰(zhàn)國時期的耕翻農(nóng)具
鐵犁最早出現(xiàn)在中國的春秋戰(zhàn)國時期。河北易縣燕下都遺址和河南輝縣都出土過戰(zhàn)國時期的鐵犁鏵。鐵犁鏵的發(fā)明是一個了不起的成就，它標志著人類社會發(fā)展的新時期，也標志著人類改造自然的斗爭進入一個新的階段。漢代的農(nóng)具鐵犁已有犁壁，能起翻土和碎土的作用。當鐵犁在17世紀傳入荷蘭以后，引發(fā)了歐洲的農(nóng)業(yè)革命。
基本信息
| 中文名 | 鐵犁 |
| 出土地點 | 河北易縣燕下都遺址和河南輝縣 |
| 構成 | 鐵制犁鏵和犁鏡 |
| 應用分類 | 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中傳統(tǒng)的耕翻農(nóng)具 |
| 所屬年代 | 戰(zhàn)國時期 |
基本資料
鐵犁
鐵犁裝有鐵制犁鏵和犁鏡，以牲畜或人力牽引，日耕地2-3畝，耕翻深度4寸許。在中國兩漢時期使用鐵犁的地域范圍已很廣泛，鐵犁犁身全鐵化，稱為全鐵犁，堅固耐用；犁口鋒利化，角度縮小到90度以下，銳利適用；規(guī)格定型化，犁因不同需要，而有大、中、小型之分，形制亦因需要而有差異；犁頭犁冠化，使用于多沙石地區(qū)的犁頭，多加裝鐵犁冠，對犁鏵刃部起保護作用，可隨時更換；犁鏵犁壁化，犁上裝有犁壁，便于翻土、起壟，用力少而見功多。
犁是中國傳統(tǒng)農(nóng)具中最具代表性的生產(chǎn)工具。犁耕技術的發(fā)展、進步，與生產(chǎn)力的進步和社會制度的更迭等有著非常密切的關系。
發(fā)展歷史
鐵犁
1、犁的始祖
在農(nóng)業(yè)勞動中，耕田翻土是一項重要的工作，傳說神農(nóng)時代就已有了專門的工具——耒耜，《易經(jīng)·系辭》即有“斫木為耜，揉木為耒”，可見耒耜全部都是木制的。
2、最基本和通用的犁在新石器時代的出現(xiàn)
最基本和通用的犁稱為阿得犁。它有一個淺犁鏵，僅能開出淺溝，因而有時也用于經(jīng)常刮風和土壤疏松而干燥的地區(qū)。例如，這類犁目前仍在西班牙使用。它可追溯到公元前3000年的烏魯克。這種農(nóng)具當時常常全用木料制作，因此沒有保存下來。在中國，早期犁的考古證據(jù)是很不充分的。然而，從公元前4世紀以來的古代著作已提供了犁地的證據(jù)。中國出土的三角石犁鏵可追溯到公元前4000年甚至公元前5000年早期。因此，牛拉的“阿得犁”早在新石器時代就已使用了。
3、青銅犁鏵的出現(xiàn)
約公元前16世紀真正犁（確切地說是旋轉(zhuǎn)犁）的青銅犁鏵，在瀕臨北部灣的越南境內(nèi)出土，這個地區(qū)當時與中國有貿(mào)易往來。但中國大多數(shù)犁鏵在那時似乎是木制的，所以也沒有保存下來。
4、鐵犁的出現(xiàn)與發(fā)展
公元前6世紀，鐵包木或?qū)嵭蔫F犁已廣泛應用，這是世界上最早的鐵犁，在質(zhì)量上比西方通用的阿得犁好得多。希臘與羅馬的阿得犁通常是用短繩捆在犁的底部，它們分別被稱為“斯坦戈犁”和“袖犁鏵”。同中國犁相比，它們既不堅實又不牢靠，即使是用鐵制作的也是如此。
公元前3世紀，隨著煉鐵和鑄造技術在中國的提高，導致了稱為“輨”的犁鏵研制。先人們把這個時期發(fā)展的更堅固的非脆性可煅鑄鐵用于農(nóng)業(yè)中。從一開始，輨這類犁鏵在設計上就比較先進，呈脊形，以便于犁土，而擋板以平緩坡度向上朝向中心，將土從犁上拋開，從而減少摩擦。大約在這一時期，鐵犁已普及，而弓架式阿得犁開始廢棄（只有土質(zhì)極疏松和風力極大的地區(qū)繼續(xù)使用），而代之以較重而更有效的方框式旋轉(zhuǎn)犁。這種犁可以用于粘性較大的土壤，而阿得犁太輕又不結實，對這種土質(zhì)不適用。這種犁也可以用于阿得犁未能墾過的處女地。
公元前1世紀時，犁的寬度已超過15厘米，能夠開溝作壟。而在更寬的壟的兩邊較深地疏通壟溝，至遲在公元前4世紀，中國朝廷官吏和學者就正式推廣了框架犁。當時全世界沒有一種犁能比得上中國的這種犁，堅固、方框式、重型、結構良好的犁以及新的犁壁都是優(yōu)于世界其他國家的各種犁的因素。但是，或許更重要的是使用可調(diào)節(jié)桿，改變犁片與犁梁之間的距離，可精確地調(diào)整犁地的深度。這種新的操縱方式對農(nóng)民來說意味著，犁可以經(jīng)過改裝而適應各種類型的土壤、各個季節(jié)、不同的氣候條件以及不同的作用。犁確實成為具有多種用途的農(nóng)具，對農(nóng)民來說，這像是“鳥槍換炮”了。羅馬人只有花大力氣傾斜犁梁才能調(diào)節(jié)壟溝的深度，這是一種既笨拙又使人極易疲勞的辦法。歐洲在整個中世紀時期大都處于這種情況。
到公元前2世紀，大量生產(chǎn)鑄鐵農(nóng)具的私人作坊已遍及中國。公元前100年時，漢代朝廷在許多省份建立了大的官營鑄造廠。鐵器在百姓中已相當普遍地使用，因此鐵犁對普通人來說是很一般的東西。那時并不缺乏這些先進的鐵犁，它們在富家中并非稀罕之物，正像早期歐洲條播機頭200年間使用時那樣。
到公元前2世紀或公元前1世紀，四種不同的犁壁已廣泛地應用于犁。犁壁對于犁具有極大的作用。它是犁在土層的翻土絞部件，可將犁起的土輕輕地翻到一邊，使土落成整齊的壟坎，而不致造成堵塞。犁壁與犁鏵之間有著良好的配合。由于有不同形狀和角度，因此土壤以不同方式翻動成不同形狀。早在蘇格蘭犁的設計先驅(qū)詹姆斯·斯莫爾2200年，中國古代人民已應用了此原理。中國古代人民也知道，鐵犁鏵與犁壁的額外重量大大減少犁地的摩擦而得到更多的補償。
結構良好的犁壁，可以將土塊翻得恰到好處，順利而又摩擦極少，因此，好犁犁地就像是用刀切黃油，較重的刀就更容易切黃油。所以，如果結構恰當，較重的犁就會開出較細且較深的溝，而不會出現(xiàn)多少麻煩。
到中世紀晚期，歐洲才知道有犁壁這種東西，即使在那時，其結構也是極其粗糙的。這種犁壁是將扁平的木片固定在犁上，提供有角度的表面，翻上來的土就會與之碰撞而分向兩邊。中國首先采用的曲形犁壁，到公元18世紀才出現(xiàn)在歐洲。由于歐洲缺乏這種犁壁，農(nóng)民在犁地時不得不一次又一次地停下來，從犁上抓下土和雜草，因為在犁地的尖鏵與把土塊翻向一邊的粗壁之間沒有光滑的聯(lián)結表面。增加的摩擦意味著需要有成群的牛拉犁，而中國的把犁人一般只用一頭牛，很少超過兩頭牛的。歐洲人通常要集資購買六至八頭牛用于犁最普通的地，以致不得不傾家蕩產(chǎn)。這同時還意味著，將要留出更多的土地作牧場，這樣，就勢必會減少為人生產(chǎn)糧的土地。可以毫不夸張地說，中國當時處在今天美國與西歐的地位，而歐洲當時卻處在今天摩洛哥這類國家的地位。公元18世紀以前歐洲原始的毫無希望的農(nóng)業(yè)無法同公元前4世紀以后中國的出色的先進的農(nóng)業(yè)相比。
帶有壁的中國犁在公元17世紀時由荷蘭海員帶回荷蘭。這些荷蘭人受雇于英國人，任務是排去當時的東英吉利沼澤和薩姆塞特高沼地的水，他們帶去了中國犁，后來被稱為羅瑟拉姆犁。因此荷蘭人與英國人最先在歐洲受益于高效的中國犁。中國犁還有一個別名，叫做“雜牌荷蘭犁。”這種犁在水田里特別有效，因而歐洲人很快認識到，它在一般土地上也一定很有效。這種犁從英格蘭傳到蘇格蘭，又從荷蘭傳到美國和法國。到公元18世紀70年代，它是最便宜而又最好的犁。西方設計者在其后的幾十年間對這種犁進行了革新：詹姆斯．斯莫爾于公元1784年制出的犁比這種犁前進了一步，而J·艾倫·蘭塞姆于公元19世紀制出的各種犁則又作了進一步的改進。由于采用了鋼框架，產(chǎn)生了近代犁，它是對中國的犁進行多次改進的結果，也是導致歐洲農(nóng)業(yè)革命的極重要因素。
歷史演變
鐵犁
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(cè)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。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。
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：
漢代鏵冠(五件套合在一起，陜西垅縣出土)
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。
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(diào)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(diào)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(cè)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(nóng)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。
現(xiàn)代便攜小鐵犁
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(zhuǎn)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3-4 漢代鐵鏵正面和鐴土背面(長安出土)
犁壁的出現(xiàn)，大大提高了整地質(zhì)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(zhì)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(nóng)具。
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。
圖3-5 漢代鐵鏵及鐴土套合側(cè)面
（3）犁式
圖3-6 漢代鐵鏵正面及鐴土背面(禮泉出土)
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(diào)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。
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(zhuǎn)變。而這一轉(zhuǎn)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。
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(zhuǎn)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。
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。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(diào)節(jié)耕深；改善犁頭，保證耕地質(zhì)量。
犁頭包括鏵與壁兩部分。
圖3-8 漢代鐵鏵和鐴土套合背面圖
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(zhuǎn)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(zhì)量。
圖3-9 漢代鐵鏵和鐴土套合側(cè)面圖
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。
歷史意義
恩格斯指出：“對于大多數(shù)國家來說，鐵制工具是最后過渡到農(nóng)業(yè)的必要前提，鐵對農(nóng)業(yè)提供了犁，犁完成了重大的變革。”[恩格斯《家庭、私有制和國家起源》《馬克思恩格斯全集》第21卷]
圖5-1 唐代江東犁示意圖
1、使用鐵犁的地域范圍已很廣泛
兩漢時期，統(tǒng)治者都很重視發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)，亦重視推廣鐵犁和牛耕。從考古發(fā)掘來看，自北而南，已發(fā)現(xiàn)鐵犁或其部件的省份有遼寧、山西、內(nèi)蒙古、河北、山東、河南、安徽、寧夏、陜西、四川、甘肅、新疆、江蘇、福建、貴州、云南等，出土鐵犁鏵或其部件以百數(shù)。只有浙江、江西、湖北、湖南等地區(qū)在當時，“地廣人希，飯稻羹魚，或火耕而水耨”，尚無使用鐵犁的痕跡，而主要使用鐵口或全鐵?、鏟等。
圖5-2 唐三彩胡人執(zhí)犁陶俑
圖5-3 唐代原造犁
上述不同類型的鐵犁和部件，在《中華農(nóng)器圖譜》中都選有典型圖片著錄。如其中的“遼陽大鐵犁”（第一卷第155頁），是于1955年在遼寧遼陽三道壕出土的，為西漢時期的遺物，其底長40厘米、后寬42厘米、后高13厘米。用復制件在耕后砂壤松土中模擬試耕，用福格森165拖拉機牽引，一人扶犁，用彈簧拉力計測拉力，入土深度15.5厘米，平均拉力為60公斤左右，速度為0.5米/秒左右。據(jù)此，此大鐵犁如用一頭壯牛（烏犍或黃犍）或用牯牛（未閹公牛）二頭抬扛，可持續(xù)（二小時為限）作業(yè)。元代王禎《農(nóng)書》所記？鏵，“其制大倍常鏵，?亦稱是。凡開田間溝渠及作陸塹，乃別制箭犁，可用此？斫犁底為胎，鍛鐵為刃，犁轅貫以橫木，二人扶之，可使數(shù)牛挽行。插犁既深，一去復回，即成大溝。”鏵及其使用的情況大約與西漢遼陽大鐵犁類似。
兩漢的中犁底長和后寬各約30厘米，小犁底長和后寬各約20厘米。此兩種鐵犁多用于田間作業(yè)。上述三種型號的犁一直沿用到近代拖拉機或現(xiàn)代步犁推廣之前。
鐵犁
耒耜類農(nóng)具的構造簡單，頭刃部之外，只要有一條合用的木柄即可。可是犁則不同，是以大牲畜如牛馬為牽引力，需要為犁配以較復雜的、合用的犁架。一般犁架必需具備四個主要部件，即扶手（犁梢）、犁床（犁底）、犁轅、犁箭，兩漢的犁架已四件具備。發(fā)現(xiàn)于山西平陸棗園村、甘肅武威磨咀子、江蘇睢寧雙溝、陜西米脂與綏德、內(nèi)蒙古和林格爾、山東滕縣宏道院與黃家?guī)X、廣東佛山瀾石的兩漢壁畫、畫像石上的牛耕圖及木陶模型等，都具體生動地反映了這一情況。至唐代，陸龜蒙著《耒耜經(jīng)》，說江東用曲轅犁，有十一個部件。研究者對其優(yōu)點似過分夸大，從現(xiàn)存各種有關資料看，此類轅在唐宋時期使用者極少，只在敦煌壁畫中存有一例，但卻是二牛抬扛；而單長和雙長直轅的使用占絕大多數(shù)。只是到明清時期，曲轅犁才漸見推廣。其時二牛抬扛仍相當普遍地在使用中。
直轅犁與曲轅犁受力分析圖
總之，鐵犁的發(fā)明、應用和發(fā)展，凝聚了中國人和世界其他各位發(fā)明家的心血，并顯現(xiàn)了他們的智慧。
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