山西寺觀壁畫中的“耒耜”工具考*

伊 寶，史宏蕾，2

(1.山西大學(xué) 科學(xué)技術(shù)史研究所，山西 太原030006；2.太原科技大學(xué)，山西 太原030024)

山西高平市陳區(qū)鎮(zhèn)舍利山中藏古寺一座，名曰開化寺.該寺初創(chuàng)時(shí)間為北齊武平二年(571年)，寺內(nèi)現(xiàn)存最早的建筑于北宋元祐七年(1092年)動(dòng)工，哲宗紹圣三年(1096年)重九竣工.殿內(nèi)東、西、北三壁壯寫丹青，圖像紛呈，造型準(zhǔn)確.雖然題記中的作者郭發(fā)不見畫史傳記，但其繪畫秉承寫實(shí)，丹青絕倫，其中以西壁《大方便報(bào)恩經(jīng)》題材的壁畫最為精彩.文章選取西壁中部的《善友太子本生》和《華色比丘尼因緣》兩幅圖像作為研究樣本(圖1).《善友太子本生》之“太子問稼”描繪了一幅農(nóng)業(yè)耕種圖，其中農(nóng)具包括：鐵鍬、耰、犁、?、擔(dān)(壺).《華色比丘尼因緣》中有活埋行刑的場(chǎng)景(圖2)，兩名頭戴綠色幞頭的衙皂手中也持有兩柄鐵鍬，與圖1鐵鍬相仿.一幅壁畫對(duì)此能夠反復(fù)描繪，可見這種工具在北宋時(shí)期非常普及.然而此類鐵鍬在距宋最近的元代王禎《農(nóng)書》①本文所言《農(nóng)書》不加特殊標(biāo)注專指王禎《農(nóng)書》.農(nóng)器圖譜中未見專列一門，而是將其放入“錢镈門”與“?臿門”中.鐵鍬類鏟形工具在宋代如何形成，為何北宋北方農(nóng)具在圖像中的表達(dá)會(huì)選取這類工具描繪，暗藏深意.

圖1 《善友太子本生圖》中鐵鍬Fig.1 The spade in Shan You Tai Zi Ben Sheng Tu

圖2 《華色比丘尼圖》中鐵鍬Fig.2 The spade in Hua Se Bi Qiu Ni Tu

1 從“耒耜”到“鐵鍬”

在世界漫長(zhǎng)的農(nóng)業(yè)發(fā)展史中，人們對(duì)犁的起源有著許多的猜測(cè).第二次世界大戰(zhàn)后，海因茨·科特提出了“尖狀挖掘棒”耕犁起源說，進(jìn)而發(fā)展出“腳踏犁”演進(jìn)為“耕犁”的學(xué)說在世界學(xué)術(shù)范圍內(nèi)被廣泛采用，這些研究樣本從秘魯?shù)綈蹱柼m再到蘇格蘭再到巴布亞新幾內(nèi)亞，包括了阿伊努鏟和各種腳犁(圖3).而在A·Fenton的研究中，由于18世紀(jì)晚期，在荒野、泥炭沼澤的開墾和馬鈴薯大量的被種植前，又很難證明這些分散的腳犁形成連續(xù)的演化帶.[1]73即使有更多的理論質(zhì)疑，但鏟形工具是由樹枝掘地發(fā)展而來的觀點(diǎn)已經(jīng)成為學(xué)術(shù)主流.在其演化過程中，枝椏能夠?yàn)槟_提供支撐力，新西蘭的毛利人與蘇格蘭高地的卡斯亞倫直至近代仍在采用這種方式掘土.與此相仿的還有北美西南部的哈斯伯格與普韋布洛的挖掘棍都是這一類型.[2]54-55但這些挖掘棒并非單一的錐形木棍，而是前端逐漸演化為鏟狀物的一體式木耜(圖4)，在丹麥日德蘭半島的史前遺址中發(fā)現(xiàn)的雙槳鐵鍬成為兩頭都可以工作的農(nóng)具(圖5)，而意大利北部與南美洲發(fā)現(xiàn)的都是一種帶腳托的鐵鍬(圖6、圖7).[1]74這些分散在全世界的鏟形工具是原始掘地農(nóng)具發(fā)展的重要見證.

相較之下，中國則有更多的考古樣本能夠解釋耒耜到鐵鍬的發(fā)展過程.在中國農(nóng)業(yè)發(fā)展史上，耒耜因其“佃作之器”的特征得以成為農(nóng)業(yè)工具的象征.與世界其他地區(qū)農(nóng)業(yè)一樣，“耒”是一種尖頭直棒的點(diǎn)種工具，而“耜”則是套在曲木上的金屬工具，二者相互組合，因此就有“耒、耜二物而一事，猶杵臼也”.[3]耒耜的發(fā)明是在與土壤進(jìn)行著斗爭(zhēng)，解決土地開墾、實(shí)現(xiàn)深耕是從土壤獲取食物的第一步，而這一步在早期農(nóng)業(yè)工具的發(fā)展中顯得尤為漫長(zhǎng).但相比早期人類使用鹿角和一些樹木進(jìn)行耕作的方式，耒耜在掘土深度這一項(xiàng)上有了明顯的提高.當(dāng)然，這種形態(tài)的演變自然是從人類使用樹枝掘地開始并迅速轉(zhuǎn)向鏟形器.從新石器時(shí)代開始，就出現(xiàn)了蚌耜、骨耜、石耜(圖8)和木耜，這種扁平器或微成弧形的工具又稱石鏟、石犁.[4]石耜往往是捆縛在木棒之上并有橫耒木可以踩踏，這時(shí)的石耜工具并非單純的掘土工具，還兼具砍伐切割的功能.雖然我們還不能利用這些石耜構(gòu)建出上古時(shí)期的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程，但足以證明這一時(shí)期存在相對(duì)的“深耕”農(nóng)業(yè).進(jìn)入商周時(shí)期，青銅的發(fā)展雖然助力了墾土工具的強(qiáng)度，但由于牛耕尚未普遍出現(xiàn)，農(nóng)業(yè)仍然以耒耜為主.這也也意味著“人力”工具在這一時(shí)期仍占據(jù)主導(dǎo)地位，青銅鑄造可以帶來雙齒耜和其他造型的農(nóng)具，這也影響了漢代耒耜革命性的變化，最終形成了鐵質(zhì)犁耕镵鏵，并且在破土作業(yè)上向下延伸.但“耕犁”的發(fā)展并沒有滯后人力工具的演化，曲柄的耒耜在這一時(shí)期開始進(jìn)一步迭代.唐宋時(shí)期，耒耜進(jìn)一步的革新，具有尖狀套耜結(jié)構(gòu)的“踏犁”又名“長(zhǎng)镵”誕生，這種工具能夠?yàn)樯蟛蛔慊虬l(fā)生牛瘟?xí)r提供深耕技術(shù)保障.此外，平頭鏟同時(shí)演進(jìn).宋代冶鐵技術(shù)的不斷成熟，平頭鐵鏟已經(jīng)不能滿足工具多用途和輕便化的需求，前端桃形的鐵鍬應(yīng)運(yùn)而生.而同時(shí)代出土的北宋、金元鐵器中，有大量的鐵鏟，最具代表性的當(dāng)屬中國農(nóng)業(yè)博物館所藏的鐵鏟和遼代出土的鐵鏟(圖9、圖10).山東出土的鐵鍬鏟身長(zhǎng)為51.5 cm，鏟頭長(zhǎng)為19 cm，寬度可達(dá)17 cm，有插接殘存的木棒留在鍬箍中.[5]前者鏟端呈尖狀，后者亦是漸收的圓弧形鏟口，這與唐代出土的大量平頭鏟形器有著較大的區(qū)別.而二者的區(qū)別就在于與木柄連接部分，前者采用了插入式的實(shí)心銎，安裝時(shí)必須將木頭打孔；而后者采用鍛打成型的中空?qǐng)A形銎，木棒插入即可使用.開化寺壁畫中的鐵鍬正是采用了這種插接結(jié)構(gòu)，這也意味著考古資料與科技圖像的雙重匹配.但從出土的整體數(shù)量分析，中空的銎更為普及，由于采用了套裝，連接部位的應(yīng)力增強(qiáng)，極大地提高了鐵鍬使用過程中杠桿作用下的撬力.無論是臿、杴或鏟，此類鏟狀器的應(yīng)用極為廣泛，但從功能上來看，只是單純的破土工具，在用途上，耕種與場(chǎng)上作業(yè)更加適合.因此，“耒耜”在另一類工具的演化中則是向著眾多的鏟形器發(fā)展，而鍬只是集合了平鏟與鏵的特點(diǎn)，在山西干旱少雨的土地上更加適宜操作.

臿形器銳度的增加使得鏟狀物的掘土效率大幅提升.但大面積和深入挖掘的需求，使得工具的剛性要求極高.宋代是中國熟鐵冶煉技術(shù)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，北宋時(shí)期，國家統(tǒng)一，“又以兵罷，民始務(wù)農(nóng)創(chuàng)什器，遂權(quán)除生熟鐵度河之禁”，[6]4163由兵器轉(zhuǎn)向農(nóng)器的生產(chǎn)標(biāo)志著冶鐵技術(shù)向民用方向發(fā)展.山西是中國目前發(fā)現(xiàn)最早使用和生產(chǎn)鐵器的地區(qū)之一，出土的戰(zhàn)國鐵器表明了山西南部(運(yùn)城和臨汾)、東南部(長(zhǎng)治與晉城)、西北部(呂梁地區(qū))都曾盛產(chǎn)鐵器.而戰(zhàn)國時(shí)期的“三晉”地區(qū)更是囊括了現(xiàn)在的河北與河南、陜西部分地區(qū)，是生鐵冶煉鍛造需求最盛的區(qū)域.如此大量鐵器的冶煉得益于豐富的礦產(chǎn)資源，至今，晉城與長(zhǎng)治仍然礦藏豐富.從出土鐵器的金相組織看出，長(zhǎng)治地區(qū)出土的23件鑄鐵，其中經(jīng)過退火處理的可達(dá)52.2%.[7]436顯然，這在當(dāng)時(shí)是非常先進(jìn)的技術(shù)革新，也促進(jìn)了農(nóng)具的迭代發(fā)展.

從考古資料來看，20世紀(jì)90年代，山東棗莊渴口村出土了三件宋代鐵質(zhì)農(nóng)具，其中兩件為踏犁鐵鏵，鏵口為白口鐵鑄造，白口鐵能夠在復(fù)雜的砂石土壤中保持剛性和耐磨性.因此，宋代鐵器在不同地域農(nóng)具的冶鍛過程中而隨之變化.[8]從上述的鏟形器演化史不難發(fā)現(xiàn)，“古代耒耜在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，向著兩個(gè)方向發(fā)展，一是向著鍬一類的起土農(nóng)具發(fā)展，一是向著犁耕農(nóng)具發(fā)展”.[9]98

圖3 蘇格蘭腳犁Fig.3 Scotch foot plough

圖4 北美挖掘棒Fig.4 Digging stick in North American

圖5 丹麥雙槳鍬Fig.5 Danish spade

圖6 意大利北部鐵鍬Fig.6 Spades in northern Italy

圖7 南美洲鐵鍬Fig.7 Spades in South American

圖8 新時(shí)期時(shí)代廣西出土石耜Fig.8 Shi Si in the Neolithic Age unearthed in Guangxi

圖9 中國農(nóng)業(yè)博物館館藏鐵鏟Fig.9 Spade in the Museum of China Agricultural Museum

圖10 黑龍江哈爾濱出土遼代鐵鍬Fig.10 Spade in Liao Dynasty unearthed in Harbin

2 六郎廟壁畫所繪耒耜工具在王禎《農(nóng)書》中的表達(dá)

清代山西太原六郎廟壁畫西壁下第一幅圖是《耕種整地圖》，圖中的第一幅畫面表達(dá)的是一位躬身勞作的女子，從殘存的畫面來分析，女子手中持一件直柄農(nóng)具，前段用繩捆綁了一件上窄下寬的鏟狀物.女子上身微躬，由于下肢的壁畫已經(jīng)剝落無法判斷其動(dòng)作，但雙手呈下壓式用力，則是在對(duì)物體施力的狀態(tài).從整件農(nóng)具的樣式考訂判斷應(yīng)該屬于原始農(nóng)具耒耜(圖11).[10]

宋初太宗皇帝就非常關(guān)注農(nóng)業(yè)發(fā)展，皇權(quán)的介入始終具有絕對(duì)的引領(lǐng)作用，許多畫家開始著重對(duì)這一題材進(jìn)行描繪.最早的《農(nóng)器圖》出現(xiàn)在北宋，由河?xùn)|轉(zhuǎn)運(yùn)使杜夢(mèng)證與上子詹所撰，[11]此書文圖并茂，但并沒有留存下來.南宋曾子謹(jǐn)亦作《農(nóng)器譜》并將農(nóng)器分為十類，這是目前文字記載分類最早、分科詳細(xì)的農(nóng)器圖譜.[12]顯然，宋代《耕織圖》的廣泛流行對(duì)農(nóng)業(yè)書籍互為影響，同時(shí)，也對(duì)元代王禎《農(nóng)書》農(nóng)器圖譜的撰成起到了關(guān)鍵作用.王禎《農(nóng)書》的重要意義在于這是第一本圖繪農(nóng)器圖譜的《農(nóng)書》，后世農(nóng)書或再刊，或謄寫引用，或按此版本增補(bǔ)刻繪.因此，此書當(dāng)是農(nóng)器圖譜祖本.

王禎《農(nóng)書·農(nóng)器圖譜》中的前三門分別是“耒耜門”“?臿門”“錢镈門”，鏟形工具交錯(cuò)出現(xiàn)，看似有些重復(fù)，實(shí)則包含了編者對(duì)宋元農(nóng)業(yè)深刻地理解，這也體現(xiàn)在其分類邏輯架構(gòu)中.此三門所列工具都在“耕耘”二字之間，包括了耕種、中耕與收獲三個(gè)環(huán)節(jié)，而鍬類工具已經(jīng)成為包羅此三項(xiàng)的“關(guān)鍵詞”.

李約瑟將鐵鏟類工具按功能區(qū)分為三類：一是在黏重土壤用來挖掘排水溝渠；二是在潮濕的地域種植塊莖類作物并構(gòu)筑高畦；三是用來破除雜草，這一點(diǎn)在歐洲高原較為突出，[13]200中國的鐵鏟分類亦然.《農(nóng)書》與《考工記》都對(duì)“長(zhǎng)镵”是“耒耜”的直接演進(jìn)進(jìn)行肯定，但前者卻將這兩種工具分列兩門.耒耜門雖有“耒耜”之圖(圖12)，但真正闡述的是耕犁的形成，并且在這一章節(jié)重點(diǎn)描繪了以牛為牽引的犁耕農(nóng)具.唐代“江東犁”是曲轅犁的開始，而宋代又是耕犁細(xì)分的階段，這在開化寺與稷益廟壁畫中呈現(xiàn)的“山地犁”可見一斑.犁耕作為農(nóng)具的基礎(chǔ)，《農(nóng)書》選擇首要介紹“耒耜圖”源流發(fā)端，這種總說的方式恰恰說明了《農(nóng)器圖譜》的寫作結(jié)構(gòu)意在多支講述.

“?臿門”作為《農(nóng)書》第二章節(jié)收錄了十五種工具：“?、臿、鋒、長(zhǎng)镵、鐵搭、鐵杴、木杴、鐵刃木杴、竹揚(yáng)杴、镵、鏵、金辟、劃、劐、梧桐角”(圖13).[13]177-190這種排布似乎有些雜亂，既有鏟形器，也有挖掘器.但讀釋文可知，此節(jié)圖譜說明了“?臿門”為起土工具.文曰：“?臿起土具也，太公六韜農(nóng)器篇云，?臿斧鋸，蓋?臿.農(nóng)所必用……雖略見犁譜，終未詳備.乃復(fù)表出之，次于耒耜之后，就附?臿之內(nèi)，庶無遺逸.”[13]177首先，這些工具顯然都是耕種環(huán)節(jié)用于起土的農(nóng)具，其中提到“略見犁譜”，即是對(duì)開篇耒耜的描繪.“復(fù)表出之”則是強(qiáng)調(diào)了第二點(diǎn)與犁類工具的不同，這些農(nóng)具都是人力的簡(jiǎn)單農(nóng)具.在最后強(qiáng)調(diào)“庶無遺逸”則是正本清源、說明來由.耒耜類工具第二類演化就是“?臿”.在此門中描繪了一幅“長(zhǎng)镵圖”，阡陌縱橫之間，一人手耕.與其相仿的還有“鋒”.

“長(zhǎng)镵，踏田器也.比之犁镵頗狹，制為長(zhǎng)柄.……后偃而曲，上有橫木如拐，以兩手按之，用足踏其鏟柄后跟，其鋒入土，乃捩柄以起發(fā)墢也，在園圃區(qū)田，皆可代耕.……古謂之蹠鏵，今謂之踏犁.”[13]182(圖14)從上述文獻(xiàn)可知這類農(nóng)具屬于簡(jiǎn)單杠桿工具，“蹠鏵”生動(dòng)的說明其構(gòu)造特征，“踏犁”則是宋元時(shí)期通用的名稱.這種工具的主要施力點(diǎn)在腳部，為了能夠施加更大的壓力，腳踏部分增加了橫木(《農(nóng)書》中則是增加了后跟)，末端同樣安裝了橫手柄，待镵鏵插入泥土，雙手向下進(jìn)行翻土作業(yè)，翻土完成后人向后退，再次進(jìn)行踏犁.目前山西長(zhǎng)治地區(qū)仍然流行使用這一類安裝了橫向牽引木的工具稱為“鏹犁”，甲乙二人協(xié)作進(jìn)行，踏犁者只是負(fù)責(zé)踩踏穩(wěn)定，牽引人則將入土犁鏵拉出.元代一幅描繪中國貴黔地區(qū)農(nóng)耕圖像《木牛挽犁圖》同樣是這種類型.日本天野元之助列舉出七種“踏犁”，其中的“鏹犁”引用了日本鹿島大學(xué)西山五一對(duì)于中國晉城崗頭村的考察發(fā)現(xiàn)，“圖中直行鐵鏟，裝置于微曲之濱柄，鏟端鈍尖，與農(nóng)書中的長(zhǎng)镵完全不同，而韓國也有類似四人牽引的謂之拖鏟”.[14]305陳文華根據(jù)器形學(xué)的方法推斷“鏹犁”正是由耜到犁的重要形態(tài).晉城和晉東南地區(qū)出土的這兩種“鏹犁”同樣有著演進(jìn)的特點(diǎn).首先，在地域上，晉東南是長(zhǎng)治與晉城兩地的統(tǒng)稱.這兩種“鏹犁”實(shí)則都是太行山以東山地農(nóng)業(yè)的工具.劉仙洲考察的晉東南“鏹犁”只是由“長(zhǎng)镵”與橫木構(gòu)成的牽引結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)期拉拽非常容易使得耒身變形或橫桿脫扣.晉城崗頭村的“鏹犁”則在二者之間穿接了短木，這就極大地增加了犁身的強(qiáng)度，同時(shí)也形成了一定的框架結(jié)構(gòu).因此，推斷這種“鏹犁”作為耕犁的演化是合理的，只是目前的考古發(fā)現(xiàn)還不足以支撐這種結(jié)論的系統(tǒng)成形.[15]

踏犁最早出現(xiàn)在唐代，從日本正倉院所藏的“辛手鋤”可以看到這種早期“耒耜”門工具的造型.目前在中國廣西和貴州的少數(shù)民族中仍在使用的一種踏犁，顯然是沿襲了唐宋之制(圖15、圖16).而這種工具與《農(nóng)書》中的“鋒”非常相近，“鋒”的镵鏵呈上翹狀，施力順著腳蹬發(fā)力的方向.①對(duì)于“鋒”在王禎《農(nóng)書》中安排在鏟類工具一說，李約瑟主編的《中國科學(xué)技術(shù)史》根據(jù)劉仙洲和石漢聲的觀點(diǎn)，對(duì)王禎如此歸類贊同一說.而賈思勰卻認(rèn)為“鋒”之作用用來作“畦”，即可挖掘禾頭，也可以開掘休閑地.而盛行于華北地區(qū)的“鐵搭”應(yīng)當(dāng)是其古名.“鋒”與“長(zhǎng)镵”的區(qū)別在于前者掘土鋤田皆可.與普通耒耜不同的一點(diǎn)是，“以犁靴后跟為支點(diǎn)，利用杠桿作用，雙手壓橫木并向左邊翻土”.[16]這一時(shí)期的“耒耜”工具在借助人推力的情況下持續(xù)向前推耕，镵鏵側(cè)面翻土形成連續(xù)作業(yè)是關(guān)鍵所在，如此“高效”的作業(yè)性能是這種“踏犁”才能夠延續(xù)至今的原因.

出現(xiàn)在十七八世紀(jì)的蘇格蘭“腳犁”在外形上與“踏犁”“手鋤”很是相似，不同之處在于因鏟底較平，一般用來清除草原上的雜草或石塊(圖17).雖然地理上相隔甚遠(yuǎn)，但是王禎《農(nóng)書》“錢镈門”中的“鐙鋤”卻與此有相仿的功能，這種工具只是去除地面草葉，并不傷其根莖.此外，意大利北部一種帶有腳托的鐵鍬將“踏犁”與“鍬”進(jìn)行了完美的組合，雖然目前沒有一條關(guān)于挖掘類工具在世界范圍內(nèi)的影響路線，但東西方確實(shí)在利用工具這一點(diǎn)上殊途同歸.[2]37

《宋史·食貨志》與周去非的《嶺外代答》中關(guān)于“踏犁”有頗多描述，“踏犁”在宋代可謂十分普及.從《宋史》可知，這種踏犁是在牛疫或兵禍之后以官府造辦推廣民間，[6]4162人力代替牛力是牛畜皆死于瘟疫、耕具毀怠而再次興起的人力耕種作業(yè)，在宋代犁耕工具已經(jīng)發(fā)展非常完備的情況下，踏犁只是作為一種替代工具.無論是“踏犁”或者“辛手鋤”，它們都是在曲柄底部連接镵鏵的一種裝置，這種工具與犁的不同點(diǎn)在于驅(qū)動(dòng)力.在20世紀(jì)80年代前，以人驅(qū)動(dòng)的“踏犁”在晉東南地區(qū)盛行，說明山地農(nóng)業(yè)在工具選擇上的特殊性.

“踏犁”雖然可代替牛耕，但其體型笨重顯然不便于攜帶.農(nóng)業(yè)工具在演化中最為主要的特征依然是輕便高效，因此作為迭代工具，鍬類工具是其必然選擇.顏師古《急救篇·注》中則有：“耒，今之曲把鍬，其遺制也”.從字面看，鍬就是一類直柄的耒，顯然，鍬類工具作為耒耜的另一種演化形式在學(xué)術(shù)界一直語焉不詳，各類農(nóng)書也沒有單列一門.開化寺鐵鍬在《農(nóng)書·耒耜篇》中完全沒有表現(xiàn)，而在《?鍤門》中卻有詳細(xì)的記載：“臿燕之東北，朝鮮冽水之間.……趙魏之間謂之櫐，皆謂鍬也.蓋古謂臿，今謂鍬，一器二名，宜通用”.[17]128從《農(nóng)書》中的插圖來看，其中的配圖則是一柄前段略平的鏟，與卷十三中的鏟非常相似.在功能上，這種臿在大禹治水之時(shí)就以挖溝開渠為主.從出土的鏟形器來看，半圓形金屬類耜頭冠于其上在商代就已出現(xiàn)，在此之前，圓頭平葉式農(nóng)具盛行.[18]

而在《農(nóng)書·杴門》中，有一類鐵杴則與開化寺的非常接近，詩云“非鍫(鍬)非臿別名杴，柄直銎圓首利铦.毋謂土木能事畢，劃除荒積要渠兼”.[17]222在《考工記·疏》中則又將“杴”記載為“耒狀若今曲柄也”.顯然是一種誤讀與混淆.從開化寺中可以看出，其鐵鍬與我們現(xiàn)在使用的鐵鍬一般無二，一根直木安裝了前段漸尖狀的鐵鏟，為了強(qiáng)調(diào)鋒利的狀態(tài)，壁畫中將鏟端用白粉進(jìn)行了提染，這種描繪勢(shì)必是突出工具在反復(fù)使用過程中拋光而成的鋒利狀態(tài).

從這幾類工具可以清晰地了解，鏟形工具作為中國耒耜工具演化的重要分支，在商周時(shí)代就已經(jīng)基本定型.從工具發(fā)展角度來看，其大致的演化路徑是：石耜(木耜、骨耜)——踏犁(長(zhǎng)镵、手鋤)——鐵鍬、木杴、鐵杴.這種演化并非絕對(duì)以一種形態(tài)代替另一種，而是由于區(qū)域農(nóng)業(yè)需求不同而進(jìn)行兼容性改變.

藝術(shù)的高度凝練需要擷取物象最具代表性的特征進(jìn)行描繪，在對(duì)中國古代農(nóng)業(yè)工具表征過程中，“耒耜”無論是歷史的演進(jìn)還是功能的延伸，都代表著中國古代農(nóng)具最基礎(chǔ)的形態(tài).“耒耜工具”的縱向發(fā)展與延伸究竟如何分支，在《農(nóng)書》中闡述完備.開化寺壁畫中的“鐵鍬”將成為宋代重要的圖像證據(jù)，填補(bǔ)了這一時(shí)期《耕織圖》缺失之憾.

圖11 六郎廟耒耜圖Fig.11 Liu Lang Miao Lei Si Tu

圖12 王禎《農(nóng)書》耒耜圖Fig.12 Lei Si Tu in Nong Shu

圖13 《農(nóng)書》中“耒耜門”鐵刃木杴、竹揚(yáng)杴Fig.13 Various Lei Si in Nong Shu

圖14 王禎《農(nóng)書》中的踏犁、長(zhǎng)镵Fig.14 Tread plough and Changmin in Nong Shu

圖15 貴州水族婦女用的踏犁Fig.15 Tread plough for Shui women in Guizhou

圖16 貴州東部的中部腳犁Fig.16 The foot plough in the east of Guizhou

圖17 蘇格蘭腳犁[14]201Fig.17 Scotch foot plough

3 力學(xué)視野下“耒耜”工具的力學(xué)分析

踏犁到鐵鍬雖然都是墾土工具，但由于施力與镵鏵的不同，使得這兩種看似相似的工具卻有著很大的不同.王禎云：“元代已不識(shí)此器，亦不知名”.從目前保存在西南地區(qū)的踏犁分析，這種工具并非消失，而是不在中原地區(qū)流行.此外，踏犁也微調(diào)演化為“鋒”一類的農(nóng)具進(jìn)行延續(xù)發(fā)展，多用途的各類墾地工具能夠更大程度上適應(yīng)不同的土地.因此，通過分析二者的力學(xué)特點(diǎn)能夠清晰地分辨出工具性能功效，這也是踏犁到鐵鍬演化最為有效的論證.

根據(jù)鐵鍬與踏犁力學(xué)示意圖(圖18)，鐵鍬在作業(yè)過程中，整體角度更加傾斜，由于鏟端為尖圓造型，所以能夠輕松地將鏟面插入土中.在施力過程中，鐵鍬腳踏部分為F，手部則是利用C點(diǎn)向下壓翹進(jìn)行平衡.而踏犁則是由手柄線下的壓力F與向后的C與腳步E點(diǎn)的踏力組成，踏犁在下壓的過程中，由于彎曲的耒身造型，形成一種蓄力，這種力對(duì)于下掘作業(yè)來說是一種阻力.待作業(yè)完成后需要將鏟鏵抬出地面，這種蓄力能夠幫助踏犁在連續(xù)作業(yè)中保證過程性的順利.同時(shí)“S”形彎曲的耒桿能夠形成有效的“彈簧效應(yīng)”，這就意味著能夠承受更大的下壓力 ，同時(shí)提高耒桿的使用壽命.

此外，在杠桿的作用下，鐵鍬與踏犁掘土過程中都將與地面形成一定的夾角，DB起掘的用功程度與AC力臂作用相同.分析圖18可以看出，顯然是鐵鍬更加的費(fèi)力，因此，踏犁作為重型起土工具顯然是更加方便.

拋棄踏犁“S”形的耒身，單純以二者掘土?xí)r工具形成的合力來分析.鐵鍬(自身重力忽略不計(jì))：假設(shè)土壤重力集中在鐵鍬B點(diǎn)，軸心為O點(diǎn)，手臂在鐵鍬桿上的力作用于A點(diǎn)為F1，腳在鐵鍬鏟子上的力作用于E點(diǎn)為F2，鐵鍬與地面的夾角為α.過A、B、E點(diǎn)向地面所做垂線分別交地面于D、C、H點(diǎn).在使用鐵鍬時(shí)F1的方向?yàn)樨Q直向下，F(xiàn)2的方向則是沿著鐵鍬的方向.通過圖像可以分析得出，力F1的作用效果為F1·OD=F1′·OC，力F2的作用效果為F2·sinα·OH=F2′·OC，所以B點(diǎn)的和力為：

踏犁(自身重力忽略不計(jì))：假設(shè)土壤重力集中在農(nóng)具K點(diǎn)，軸心為O點(diǎn)，人作用的力大小與鐵鍬相同，手臂在踏犁橫桿上的力作用于I點(diǎn)為F1，腳在農(nóng)具踏板上的力作用于P點(diǎn)為F2.過I、K、P點(diǎn)向地面所做垂線分別交地面于L、N、M點(diǎn).在使用農(nóng)具時(shí)F1、F2的方向均為豎直向下.通過圖像可以分析出來，力F1的作用效果為F1·OL=F1′·ON，力F2的作用效果為F2·OM=F2′·ON，所以K點(diǎn)的和力為：

假設(shè)鐵鍬和踏犁的桿與鐵器部分長(zhǎng)度相同，即OD=OL，OC=ON，對(duì)比公式(1)與公式(2)，可以得出，二者在作用力F1的作用效果上沒有不同，差別在于F2的作用效果上.鐵鍬部分F2為而踏犁F2為，其中，sinα<1，OC=ON，并從圖中可以直觀地看出OM≥OH，所以F2·sinα·.所以可以得出結(jié)論：F鐵鍬

圖18 鐵鍬與踏犁力學(xué)示意圖Fig.18 The Mechanical Diagram of spade and tread plough

從以上公式可得，踏犁在力臂上明顯更加省力，在墾地這一作業(yè)過程中有著極強(qiáng)的掘土開壟性能，在相同條件下比之鐵鍬效能更高.既然踏犁如此高效，但開化寺壁畫中并沒有選擇踏犁這種宋代常見的農(nóng)具進(jìn)行描繪，而是用三柄鐵鍬進(jìn)行表達(dá)，其中必然事出有因.

首先，踏犁的耒身這種“S”狀彎曲是如何加工而成的，以《王禎農(nóng)書》所集眾家而云：“耒耜上句木也.易系曰，神農(nóng)氏作斵木為耜，揉木為耒.說文曰耒手耕曲木，從木推手，周官車人為耒庛，長(zhǎng)尺有一寸，鄭注云，庛讀如棘刺之刺，刺耒下前曲接耜，則耒長(zhǎng)六尺有六寸，其受鐵處歟.自其庛緣其外遂曲量之，以至于首得三尺三寸，自首遂曲量之以至于庛，亦三尺三寸，合為之六尺六寸，若從上下兩曲之內(nèi)，相望如弦。量之只得六尺.與步相應(yīng)，堅(jiān)地欲直庛，柔地欲句庛，直庛則利推，句庛則利發(fā).倨句磬折謂之中地.耜臿也，釋名曰，耜齒也，如齒之?dāng)辔镆玻f文云，耜從木?聲，徐鉉等曰，今作耜周官考工記……”[13]152-153

文中對(duì)耒耜的造型和工藝構(gòu)造進(jìn)行了詳細(xì)說明，上句、中直、庛和耜構(gòu)成了完整的結(jié)構(gòu).而耒身在設(shè)計(jì)上有兩個(gè)彎曲度，連接橫木手柄的上句與連接耜頭的庛.這種雙彎度的木耒是如何制造的，按照“揉木為耒”一說，這種曲木在加工過程中通過火烤加熱使木頭發(fā)生形變而成.木材雖然是纖維構(gòu)造，但由于纖維的密度不同而使其塑性相差很大，加工這種高強(qiáng)度農(nóng)具必須使用纖維致密的硬木完成.如果想要進(jìn)行彎曲必須通過低溫烤制或者蒸煮的方法使得其中的纖維逐漸延展從而獲得極大的韌性，在外力的作用下通過定形與自然降溫、干燥以消除其形變帶來的張力.試想，如此復(fù)雜的工藝過程必須是專業(yè)的木工才能完成.成型的耒身即能夠保證完整的木質(zhì)纖維，同時(shí)內(nèi)外曲面的壓縮比例不會(huì)有較大的懸殊，彎曲率自然理想，而這種工藝顯然與弓箭、舟車的加工技術(shù)相仿.踏犁作為普通農(nóng)具如此復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)節(jié)顯然增加了制作難度.直柄鐵鍬完全沒有這種復(fù)雜的工藝特性，因此在宋代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型期，更能適應(yīng)當(dāng)時(shí)農(nóng)業(yè)的整體發(fā)展.

其次，從力學(xué)分析圖中可以看出，縱然踏犁類工具有著強(qiáng)大的掘土力，但從施力角度與工作難度來看，鐵鍬似乎更加便捷.鐵鍬在鏟端的改進(jìn)使其獲得了極好的銳度，這種漸收式的變化使得入土更加輕松.踏犁同樣是三角狀鏵頭，而其下鏟工作務(wù)必集合全身之力輔助其插入土中.但在施力方向，踏犁與地面保持了60度以上的夾角，如果角度過小則會(huì)形成較大的阻力，就會(huì)出現(xiàn)二人或三人協(xié)作的鏹犁.鐵鍬則不然，隨心所欲的切入角度能夠適宜各類工種.因此，鏟類工具最早出現(xiàn)在工程與水利當(dāng)中，而裝有犁鏵的踏犁顯然重量較大，與小巧輕便的鐵鍬不同，單肩扛行毫不費(fèi)力，這種便利是鐵鍬流傳至今的不二法門.此外，鐵鍬鍬面根據(jù)工種不同會(huì)制作出不同級(jí)別的樣式，無論春耕秋收，都不乏其身影.至今，山西大部分山地耕種，鐵鍬依然是“當(dāng)家”農(nóng)具.冬季翻土，鐵鍬不僅承擔(dān)掘土翻地，還能夠用鍬底拍碎板結(jié)的硬土塊，充作耰錘；春季播種，點(diǎn)種挖土，代替耬車；夏季中耕，鋤草松土，充當(dāng)鋤耙；秋季收獲，或場(chǎng)上揚(yáng)場(chǎng)，或起土根莖(常見山西、內(nèi)蒙古人工作業(yè)中，胡蘿卜與馬鈴薯都是鐵鍬收獲).在中國古代農(nóng)具當(dāng)中，鐵鍬使用之廣泛與流傳之久遠(yuǎn)毋庸置疑.開化寺選取鐵鍬作為耒耜類工具代表應(yīng)當(dāng)是其廣泛的使用價(jià)值決定.

鐵鍬作為最普通的工具沿用至今，在各類農(nóng)譜書籍中只見相關(guān)的文字記載，開化寺與六郎廟壁畫中對(duì)鐵鍬詳細(xì)的描繪，表明了北宋時(shí)期在山西晉中、晉東南地區(qū)廣泛使用該工具，鐵鍬集合了挖渠、起畦、除草、種植塊莖以及起土等多種用途.如果說歐洲“腳犁”或鐵鏟將農(nóng)業(yè)擴(kuò)展到蘇格蘭北部和愛爾蘭的泥炭土地，甚至蔓延到法國與西班牙比利牛斯山西部的陡峭草坡.[13]200高平開化寺的鐵鍬同樣具有替代耕犁難以進(jìn)入的山地與丘陵，作為華北地區(qū)地形最為復(fù)雜，土壤結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜的太行山脈，如此高強(qiáng)度的工作勢(shì)必需要“復(fù)合”性工具才能面對(duì).簡(jiǎn)單的工具更加便于復(fù)雜的農(nóng)業(yè)生態(tài)作業(yè).所謂“一方水土”，正是農(nóng)業(yè)在適應(yīng)土地的過程中隨著環(huán)境而進(jìn)行的結(jié)構(gòu)性演化.鐵鍬顯然適應(yīng)了千年農(nóng)業(yè)耕種方式，如今幾乎沒有任何調(diào)整的沿襲，正是與天、地、人相互適應(yīng)的最好例證.

[1]Grith Lerche，Axel Steensberg.Agricultural Tools and Field Shapes:Twerty-Five Years of Activity by the International Secretariat[M].National Museun of Denmark Copennagen，1980:73.