先秦时期土壤与植物生态关系利用研究
http://www.newdu.com 2024/11/25 11:11:02 网络博客 佚名 参加讨论
| 植物与土壤是人类赖以生存和发展的重要物质基础。我国幅员辽阔，地形复杂，气候殊别，蕴藏有十分丰富的植物资源。在漫长的人类发展过程中，人们主要靠采集和渔猎野生动、植物来获取食物。在为期二、三百万年以上的采集生活中，他们积累了相当丰富的有关植物的知识。不仅知道哪些植物可以吃，哪些植物有毒不能吃，而且知道某些有毒植物经过处理后仍然可以吃，这些长期积累起来的有关植物的知识，正是原始人类得以驯化植物的先决条件。一旦由于社会经济条件或自然条件的变化引起开辟新的食物来源的需要，原始种植业就会应运而生。由于栽培植物的出现，自然加深了人们对植物与土壤关系的认识，“万物土中生”，土壤提供了地面植物生长所需的水、肥、气、热和赖以生存的环境条件，而植物本身也参与着土壤的生物循环。植物与土壤关系紧密，相辅相成，形成不可分割的统一体。 一、土壤含义反映出土壤与植物的生态系统观 殷墟出土的甲骨文中，就有“土”字，许慎《说文解字》云：“‘土’者，是地之吐生物者也；‘二’，象地之上，地之中；‘︱’物出形也”。马融亦曰：“‘土’犹吐也”。按照古人造字的象形表示：“‘二’，象地之上，地之中”，说明土壤具有层次性，上一横代表表土，下一横代表底土，两横中间代表土壤中部；“‘︱’，物出形也”。这一竖表示植物从工中生长出来，直立向上的形态，以一直、二横创立出“土”字，形象地说明了“土”的逻辑：“土”能生长植物，有“土”的地方，就有植物生长，有植物生长的地方，就有“土”的形成。表明了“土”与植物的自然存在，是“土”与植物相互间的自然规律。 随着人们对“土”认识的深入，又逐渐萌发了“壤”的概念。“土”和“壤”是有区别的，“厥土惟白壤”、“厥土惟壤” [1]，就表示土的范围较大，壤的范围较小，显然壤是土的一种。西汉经学家孔安国云：“无块曰壤”[2]，表明“壤”是比较疏松的，没有固结的土块。《禹贡》马融注曰：“‘壤’天性和美也”。许慎《说文解字》曰：“壤，柔土也。”说明“壤”是由“土”熟化变来的，是“土”的质变，柔软而不板结。《农雅》则指出：“‘壤，是‘腺’也，‘腕’是肥意也。”因“晾”左旁的“月”是肉义，故“壤”言“腋”。壤的肥力比土好。又“壤”，是在“土”右旁加一“襄”字，“襄”是助意(人工培育意)，指出“土”变成“壤”，是由外力协助，与人为条件有关。这是古人寓意于“壤”，形象“壤”的逻辑。《周礼》郑玄注则更加精确一些，“万物自生焉则曰‘土’，以人所耕而树艺焉则日‘壤”’。所谓“树艺”就是栽培植物，通过耕作栽培植物，使“土”的物理、化学和生物等性质发生质变，肥力得到了提高。由此可见，“壤”与植物更加密切相关，提供更多丰富的营养元素，植物直接参与了“壤”的形成过程，二者相互依存，构成农业生产的统一系统。 从上面“土”、“壤”的含义说明，它的科学概念，蕴蓄着朴素的辩证唯物主义观点。也引出了认识“土壤”的规律：“万物自生焉则日‘土’，以人所耕而树艺焉则曰‘壤”’(树艺，种植技术意)，“土壤”合“土”和“壤”二者之成而命名，与植物关系密不可分。“凡草土之道，各有谷造，或高或下，各有草土。……凡彼草物，有十二衰，各有所归” [3]道出了“草”与“土”之间的规律性，土壤所处的地理位置不同，土壤性质也不同，其所生长的植物也有差异。有什么土，就有什么草；有什么草，就有什么土，各有它自己所在的位置。土壤提供了植物生长所需营养元素和环境条件，而植物木身也参与着土壤的生物循环。对于土壤与植物，先民已经懂得运用系统的生态观去看待二者之间的关系，正如英国著名学者李约瑟在评价中国古代土壤学时认为，“土壤学连同生态学和植物地理学，确实都好象发源于中国。” [4]先秦对土壤与植物关系的认识，实质上就是一种生态系统观。 二、因地制宜，选种植物 因地制宜，先秦称“地宜”或“土宜”，其概念的产生相当早，相传周族先祖弃就曾“相地之宜，宜谷者稼穑焉” [5]。《诗经》中也有“地宜”的记述： 《郑风．山有扶苏》：“山有扶苏，隰有荷华。……山有乔松，隰有游龙。” 《秦风．晨风》：“山有苞栎，隰有六驳。……山有包棣，隰有树糙。” 《唐风．山有枢》：“山有枢，隰有榆。……山有栲，隰有耙。……山有漆，隰有栗。” 《秦风．东邻》：“阪有漆，隰有六驳。……阪有桑，隰有杨。” 上面所引诗句表明，在《诗经》时代人们已经明确地认识到，有些植物，如松树、郁李、漆树、枢树、栲树……等，适宜生长于较干的山上或阪地。而另一些植物，如六驳(梓榆)、柏树、栗树、杨树等，则适宜生长低湿的地方。 由于土壤在物理结构和生化性能上存在着特殊性，由此形成了不同类型和等级的土壤，它们在生产力上存在着高低之别，这就要求在调查掌握各类土地资源及土壤特性的基础上，因地制宜，选种植物。“以土宜之法，辨十有二土之名物，……以毓草木，以任土事；辨十有二壤之物，而知其种，以教稼穑树艺”，《周礼》依其自然条件和土壤特点，对各州的作物栽培作出了具体安排：冀州，其谷宜黍、樱；兖州，其谷宜稻、麦、黍、稷；青州，其谷宜黍、稷、菽、麦、稻；梁州，其谷宜黍、稷、菽、麦、稻；雍州，其谷宜黍、稷。《吕氏春秋》也总结了“土宜”的经验，如《适威篇》云：“若五种之于地，必应其类而藩息于百倍”，栽培作物必须依据各种土壤条件进行栽培，才能高产，获得百倍于用种量的产量。《管子．地员》则要求根据地势的高下、土壤的肥瘠来安排农作物种植。“山之上，命之曰悬泉，其地不干，其草如茅与走，其木乃椭，凿之二尺，乃至于泉。山之上，命之曰复吕，其草鱼肠与莸，其土乃柳，凿之三尺而至于泉。山之上，命之曰泉英，其草蕲、白昌，其木乃杨，凿之五尺而至于泉。山之材，其草兢与菖，其木乃格，凿之二七十四尺而至于泉。山之侧，其草菖与萎，其木乃区榆，凿之三七十二十一尺而至于泉。”这种划分方法揭示了植物按地势高下垂直分布的特点，《地员》将土壤的这一生态结构概述为“每土有常，而物有次”，这本质上是一种土壤与植物生态学。《管子．地员》还把全国的土壤划分为3等]8类 90种，记述了土壤肥瘠与植物生长的内在关系。“群土之长，是唯五粟(息)”，“粟土之次，曰五沃”，“沃土之次，曰五位”。即在上等一类土壤中，五粟为天下第一的土壤，五沃次之，五位第三。如下表：  （引自王云森《中国古代土壤科学》) 下文又说，其他土壤只是这三种土壤肥力的十分之几。各种土壤又有各自所宜的植物种类，而且长势和产品质量、产量也都有明显的差异。 因地制宜，选种植物，还被作为国家制度固定下来。《周礼．草人》载“草人，掌土化之法，以物地，相其宜而为之种。”“草人”是职官的名称，职责是掌握土壤的改良方法，鉴别土壤的类型并选择所适宜栽种的农作物。《周礼。司稼》又载：“司稼，掌巡邦野之稼，而辨房之种，周知其名，与其所宜地，以为法，而县于邑间。”司稼是考察农业的职官，职责是巡视近郊和远野的庄稼，弄清品种的名称和所宜的土地，然后发布告示，悬挂于城乡，令农人仿效。说明早在距近二三千年以前，不仅专门设有相地之宜，改良土壤，辨别农作物相宜栽培品种的官员，而且也有向农人宣传、推广的制度。 三、精耕细作与粪肥改土，改善植物生长环境和营养结构 精耕细作的土壤利用模式，是我国劳动人民伟大创造，发端于先秦时期。精耕细作，是一种力学手段，它没有增水，也没有添肥，但它在耕作过程中改变了土壤孔隙度，引起土壤的物理、化学和生物性能发生改变，向着有利于作物成长的方向发展，多方面创造作物生长的良好环境。土壤的精耕细作，内容丰富：在耕锄技术上，“易其田畴”[6] “深耕易耨”[7]，“深耕疾梗”[8]，中根除草松土，拥土培根以创造根系生长适宜的环境条件。在土壤耕作原则和任务上，《吕氏春秋。辨土》概括为：“力者欲柔，柔者欲力；息者欲劳，劳者欲息；棘者欲肥，肥者欲棘；急者欲缓，缓者欲急；湿者欲燥，燥者欲湿”，有效平衡作物生长所需要的水、肥、气、热。在土地利用方式上，《吕氏春秋．辨工》提出“上田弃亩，下田弃畎，五耕五耨，必审以尽”：在高田里，将作物种在沟内，而不种在垄上，称为“上田弃亩”；在低田里，将作物种在垄上，而不种在沟内，称为“下田弃畎”。高田种沟不种垄，有利于抗旱保墒；低田种垄不种沟，有利于排水防涝，且有利于通风透光。以上耕作时间、耕锄技术、耕作原则和任务、利用方式与技术，共同构成“精耕细作”土壤利用方式思想和技术体系的一部分，为保持、改善与提高土壤质地、水分、温度、有机质提供了新的思想和技术方法，为作物生长提供了良好的环境。 除了精耕细作，还可以通过粪肥改土，维持、平衡和提高土壤营养结构，以满足作物的生长需要。《荀子．富国》云，“田瘠以秽则出实不丰”，“多粪肥田”，“积力于田畴，必且粪灌”，明确提出土壤要多施肥才能夺作物高产。这是因为作物生长需要大量的矿物质元素，需要施肥才能保证作物的茁壮成长与丰产。《周礼．地官．草人》载：“掌土化之法，以物地，相其宜而为之种。”所谓土化之法，依据郑玄注释，就是“化之使美”，既用粪肥改良土壤的意思，增加土壤所需要的有机质。篇中还记载了具体的土化方法：“凡粪种，辟刚用牛，赤缇用羊，坟壤用麋，渴泽用鹿，咸舄用沍，勃壤用狐，埴垆用豕，……”虽然某些土化之法未必适宜可行，但它反映人们已经开始按照农业生产的需要，试图通过施用粪肥对不利稼穑的土壤加以改良，以求通过人工的干预，改善土壤营养结构，促进作物生长。 四、有效利用植物，改善和提高土壤肥力，加强水土保护 轮作作物，施用绿肥，改善和提高土壤肥力。轮作，即在同一片地和一定时限内、依次轮换栽种不同作物(前后作)。轮作在中国起源相当早，《吕氏春秋．任地》所说“今兹美禾，来兹美麦”，是指禾麦的轮作，如果禾收割后种的是冬麦，而次年冬麦收获后再种一茬庄稼，就是两年三熟的复种制。“读田悉徙”，“草土之道，各有谷造” [9]等说法，指的也可能是轮作。轮作复种有利于平衡土壤的营养结构，改善土壤性状，可以提高土地单位面积产量，“一岁而再获之” [10]，不至于因种植单一作物而造成土壤某种养分枯竭的现象。中国施用绿肥的历史至少可以追溯到春秋战国时代。“茶寥朽止，黍稷茂止” [11]把腐烂在田里的荼寥和黍稷的生长茂盛联系起来，虽然还不能证明人们有意识地利用绿肥，但已知道草烂可以肥田的道理。《礼记．月令》载：“工润褥暑，大雨时行，烧蘿行水，利以杀草，如以热汤，可以粪田畴，可以美土疆。”《吕氏春秋》中亦有相同的记载，“蘿”是把杂草锄下，“行水”是指用水浸饱。这两部古书的记载表明，当时人们已经知道利用野生杂草或锄掉的杂草来沤肥养地，而且“掩田表亩，刺草殖谷，多粪肥田，农夫众庶之事也” [12]说明把野草割来沤肥用以肥田养地，已是农民常用的措施了。由此可见，先民在清除田间杂草过程中，发现锄掉的杂草可以肥田，因而广泛采用了“锄恶草，当肥料”的措施，并且逐渐发展到有目的地利用野生绿肥沤粪养田的农作制，为恢复和提高地力，保证土壤的持续利用作出了重要贡献。 种植耐碱作物，改良盐碱土，提高土壤性能。《管于．地员》记述了“黄唐”、“斥埴”、“黑埴”、“舄工”、“桀土”等盐碱土及其适宜的作物，反映人们在农业生产中已初步探索到不同作物间耐盐性的差异性，并以此作为改良利用盐碱土的重要理论依据之一。同时，《管于．地员》按照肥力等级排列的18种土壤中非盐碱土所宜谷物绝大多数为旱地粮食作物，唯独“舄土”、“桀土”两种盐碱土所宜谷物均系水稻。这与战国魏文侯时(公元前445一公元前396年)西门豹引漳灌邺，种植水稻改良盐碱土的记载是一致的”[13]显示至迟到战国时，古人已知水稻的耐盐特性，并将它作为改良利用盐碱土的重要粮食作物之一。利用水稻等耐盐作物来改良盐碱土，是中国古代改良土壤的伟大实践，拓展了土壤利用的空间。 保护森林，造林种草，维持水土，合理利用土壤。“尧禅天下，虞舜受之，命益为虞” [14]帝舜时已有“虞人”的护林官制，可见中国古代森林保护的历史渊源流长。到了春秋战国时期，森林保护更加重视。管仲治理齐国，主张“山林虽广，草木虽美，禁发必有时” [15]在其施政方针强中调了对山林的保护。秦国商鞅变法时也曾颁布“一山泽”[16]的法令，禁止私人采伐山林。《吕氏春秋》则对“以时禁发”作出了明确规定：如孟春“禁止伐木”；仲春“无焚山林”；仲夏“无烧炭”；季夏“树木方盛，命虞人人山行木，无或斩伐”。春秋战国时，诸侯国的统治阶层营造宫室、台阁，挥霍的生活，都离不开山林、薮泽，因而“度山林、鸠薮泽”[17]是合乎统治者利益的。而保护山林、薮泽，从自然的客观效果看，却产生了调节、保持水土的作用，成为实现“土归其宅，水归其壑……草木归其泽”目标的重要措施。造林种草，主要是改善土壤植被，增大地表粗糙率，增加土壤下渗，减少地面径流量，滞缓地表水的流速，削弱其冲刷力，可有效维持水土。依据《佚周书》三十九载：“坡沟、道路、棻苴(草从，即荒地)、丘陵不可树谷者，树以材木。”不宜种植五谷的坡沟、道路、荒地、丘陵，应栽植林木。在荒山、荒坡等水土流失较为严重的地方，栽种林木可有效防止土壤的侵蚀。《管子．度地》曰：“大者为堤，小者为防，夹水四道，禾稼不伤，岁埤增之，树以荆棘，以固其地，杂之以柏杨，以备决水。”在堤岸上栽种荆棘，坚固堤基，杂种柏树和杨树，防止大水冲决，这是防范水土流失、保护良田的有效措施。 五、先秦时期土壤与植物生态关系认识与利用意义 先秦时期已经认识到土壤与植物系统的生态关系，一方面，因地制宜地，选种植物，改造土壤，提供植物所需水、肥、气、热，以求高产高质；另一方面，有效利用植物，改善和提高土壤肥力，加强水土保护。这种对土壤与植物关系的认识与利用，实际上是一种生态农学，并在中国古代生态农学体系中占有极其重要的地位，为传统农业的长久发展注入了无限活力，具有重要的历史意义。 先秦土壤与植物关系认识及利用还具有现实价值。当今农业发展状况堪虑，由于无偿占有与掠夺性开发，造成土壤资源损毁，植被破坏严重，水土流失恶化，过量化肥、农药的施用，还造成地力衰竭，这些都对生态环境造成了极大的破坏，削弱了经济发展的基础。利用现代农业科技成果，在充分科学论证的基础上，参考先秦时期处理土壤与植物关系的思想与措施，因地制宜，施用绿肥，改善和提高土壤肥力，保护植被，造林种草，维持水土平衡，有效处理土壤与植物的关系，为农业生产的长期可持续发展作出贡献。 参考文献： [1]郭文韬：《中国古代的农作制和耕作法》[M]．北京：农业出版社，1981． [2]梁家勉：《中国农业科学技术史稿》[M]．北京：农业出版社，1989． [3]林莆田：《中国古代土壤分类和土地利用》[M]．北京：科学出版社，1996． [4]王云森：《中国古代土壤科学》[M]．北京：科学出版社，1980． [5]中国植物学会：《中国植物学史》[M]．北京：科学出版社，1994． [6]E．W．腊塞尔(英)：《土壤条件与植物生长》[M]．谭世文等译．北京：科学出版社，1979． [7]焦彬：《论我国绿肥的历史演变及其应用》[J]．《中国农史》，1984，(1)． [8]刘忠义：《我国古代水土保持思想体系的形成》[J]．中国水土保持，1987，(6)． [9]陶希圣：《古代的土壤及其所宜的植物的记载》[J]．《清华学报》，1935，(1)． [10]咸金山：《中国古代对盐碱土发生发展规律的认识》[J]。《中国农史》，1991，(1)． [11]赵敏：《略论中国古代的土地生态管理》[J]．《中州学刊》，2005，(7)． [12]李约瑟(英)，鲁桂珍：《中国古代的地植物学》[J]．董恺忱，郑瑞戈译．《农业考古》，1984，(1) 注释： [1]《尚书．禹贡》。 [2]《尚书注疏．卷六》。 [3]《管子．地员》。 [4]李约瑟、鲁桂珍著：《中国古代的地植物学》。 [5]《史记．周本纪》。 [6]《孟子。尽心》。 [7]《孟子．梁惠王》。 [8]《国语．齐语》。 [9]《管子．地员》。 [10]《荀子．富国》。 [11]《诗经．周颂．良耜》。 [12]《荀子．富国》。 [13]《吕氏春秋》、《史记．河渠书》。 [14]《国语。齐语》。 [15]《管子．地员》。 [16]《商君书．垦令》。 [17]《左传。襄公二十五年》。 南京农业大学人文社会科学学院 何红中 惠富平 来源：《农业考古》2010年第1期 (责任编辑：admin) |
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