汉代明器连机水碓考辨

付 娟

(中国农业博物馆研究部,北京 100026)

汉代明器连机水碓考辨

付 娟

(中国农业博物馆研究部,北京 100026)

连机水碓是我国古代发明的重要水利粮食加工工具,据文献记载出现于晋代。中国农业博物馆馆藏明器绿釉陶碓房反映了最早的连机水碓样式,文物时代定为汉代。本文从有关水碓、连机水碓的文献引证和考古发现两方面,梳理了水碓及连机水碓的发明史,考证了中国农业博物馆馆藏明器绿釉陶碓房的出土年代,将其由汉代改订为西晋。

连机水碓;汉代;西晋;明器;粮食加工工具

水碓,是我国最早出现的一种利用水力驱动的粮食加工工具,是古代粮食加工工具从手工工具向机械工具的过渡,是自然力的利用和机械技术的重大进步。桓谭《新论》有云“复设机关,用驴骡牛马及役水而舂,其利事且百倍”[1],说明水碓的出现,大大提高的粮食加工效率。

连机水碓是一种更为复杂的水碓(见图1)。它的动力装置是一个大的立式水轮,轮上装有若干板叶,转轴上装有一些彼此错开的拨板,拨板是用来拨动碓杆的。每个碓用柱子架起一根木杆,杆的一端装一块圆锥形的石头,下面的石臼里放上准备加工的稻谷或其他被加工物。水流冲击水轮使其转动。轴上的拨板拨动碓杆的梢,使碓头一起一落地进行舂米。一个水轮可以同时带动多个碓同时作业,极大地提高了水碓的加工效率。连机水碓传承至今,历久不废,直至20世纪20年代以来才逐渐被柴油机碾米机所替代。

图1 连机水碓(摘自王祯《农书》)

中国农业博物馆于2010年在河南洛阳征集到一件绿釉陶碓房(征集时定名为“绿釉陶磨房”)。此碓房长21厘米,宽20.5厘米,高16厘米。泥质灰陶,外施绿釉。单檐硬山式屋顶,左、右、后三面为墙,右墙外侧右下方有一圆形水轮。正面左半边为墙,墙内嵌对开双扇门,门向内半开,门后有一圆盘磨;右半边无墙通透,中部横一横梁,内部可见四碓头并排而立,各对应下面四个碓臼。碓梢与屋内一横杆相连,横杆与右墙外圆轮相连。平底(见图2、图3)。征集时,专家鉴定为东汉时期墓葬随葬明器。这件陶碓房表现的就是我国古代的连机水碓机械(见图1),利用屋外的水轮承接水的冲力转动,带动屋内四个碓进行粮食加工作业。但学术界普遍认为连机水碓的出现是在西晋时期,与这件碓房东汉的制作时间有冲突。本文希望通过文献梳理和考古学发现重新研究连机水碓的出现时间,为这件碓房提供较为准确的断代依据。

图2 绿釉陶碓房正视图

一、研究概况

国内学者对水碓及连机水碓的研究论文较少,主要有1963年梁昌兰的《水力机械的发明和发展》[2]、1980年林声的《中国古代各种水利机械的发明》[3]、1989年张正涛的《汉晋时期的粮食加工机械》[4]、1991年张卓研《古“水碓”的使用及其工作原理分析》[5]、1997年陈启新的《水碓打浆史考》[6]、2006年高瑄和陆震的《中国古代水力机械起源的文献考证》[7]、2010年陈民新的《水碓的形制与审美文化研究》[8]等。在这些文章中,学者们讨论了水碓的史籍记载、发明时间、形制变化等内容,也都对连机水碓的形制和出现年代作了简单的概述,普遍同意晋代杜预发明连机水碓的观点。

专门讨论连机水碓的文章只有1995年高申兰和陆敬严的《我国连机水碓古今考》[9],文中考证了连机水碓的工作原理和时代,也认为连机水碓出现于晋代。

图3 绿釉陶碓房侧视图

由此可见,就目前的研究状况而言,学者们普遍接受连机水碓出现于西晋的观点,依据文献记载,同意西晋杜预发明连机水碓的说法。这一观点无疑对中国农业博物馆征集的这件绿釉陶碓房的时代提出了质疑和挑战。如果能够断定这件陶碓房时代为东汉,那么,连机水碓的出现时代可以向前推至汉代,而这件文物就成为水碓发展史上一个重要物证。如果通过研究,确定连机水碓的出现年代为晋代,那么,我们可以修正这件绿釉陶碓房的出土年代,并为同类器物提供历史断代的标准。因此,重新梳理文献记载与考古发现,仔细考辨水碓及连机水碓的发生发展史,确定这件陶碓房的准确制造时间就十分必要了。

二、文献记载

笔者辑录了关于水碓及连机水碓的文献记载,详见下表。

序号出处正文时间01《新论·离事篇》宓牺之制杵臼,万民以济。及后世加巧,因延力借身重以践碓,而利十倍于舂。又复设机关,用驴、骡、牛、马及役水而舂,其利乃且百倍。[10]前23年—50年

(续)

(续)

从以上文献可以看出,我国水碓由杵臼而起源,大致经历了人力踏碓、畜力碓、槽碓、轮式水碓和连机水碓的发展过程。从槽碓起,已经开始利用水作为动力来源。其原理是在碓的杠杆一端装一水槽,引水注槽,当槽内水满重量增大时,受重力作用使安装水槽一端的杠杆下降,把碓头压起,此时水槽倾斜,水流出槽,重量减轻,碓头就会落下舂米。槽中的水如此反复地注入和泻出,使碓头不断升降,完成舂米。轮式水碓主要是使用立式水轮。早期轮式水碓仅为一个碓头,加工效率虽比踏碓、槽碓要高,但远不及后来出现的连机水碓。连机水碓利用一个水轮带动多个碓同时作业,加工效率更高。根据水势落差的不同,又可分为“撩车碓”和“斗碓”两种。撩车碓主要用于落差小的河流,通过设置障碍聚集水流,利用急流从水轮下方冲击,带动水碓作业。斗碓用于落差较大的河流,利用木槽引水直射轮板带动水轮转动,实现水碓作业。除此之外,明代宋应星的《天工开物·粹精第四》还记载了水碓的另外一种形式“船碓”,是在船上安装水轮、石臼,水中筑堤堰水,造成急流,把船停泊或固定在堤旁,利用急流冲击水轮,在船内实现水碓加工作业。船碓在宋代的浙江地区已经很多了。

关于水碓的出现时间,学术界多有争论,“西汉说”、“东汉说”皆有。桓谭在《新论》所说的“役水而舂”即指水碓。东汉服虔的《通俗文》明确说明水碓又叫翻车碓,是用翻车引水作为动力的,即上文提到的轮式水碓。桓谭为西汉末年到东汉初年人,水碓的出现当在《新论》成书之前。因此我国水碓的发明应在西汉时期。到了晋代,关于水碓的记载就十分多见了,说明当时人们对水碓的利用已经非常普遍了。但晋代文献均未具体说明一个水碓有几个碓头。直到宋代才有相关记载提到杜预作连机水碓。《天平预览》引西晋傅畅所著《晋诸公赞》一书,认为是杜预发明了连机水碓。元代王祯《农书》上详细记载了连机水碓,并配以图画说明其结构。所有的文献记载都将连机水碓的发明时间确定为西晋,发明人为杜预。

杜预,字元凯,生于公元222年,卒于285年,是西晋时期著名的政治家、军事家和学者。根据《晋书·杜预传》和《晋书·食货志》的相关记载,杜预对当时社会经济尤其是农业的发展多有建树。公元278年(咸宁四年)秋,兖豫诸州郡连降暴雨,西晋统治区域内大面积涝灾,晋武帝下诏求计。杜预曾前后两次上书陈述救灾计划。在这两篇收在《晋书·食货志》中的奏章中,杜预指出,粗放滥垦、火耕水耨和水利设施年久失修是造成灾难性后果的根本原因,解决的办法只能是坏陂宣泻。那些建造比较合理的“汉氏旧陂旧堨及山谷私家小陂,皆当修缮以积水”。对“魏氏以来所造立及诸因雨决溢蒲苇、马肠陂之类,皆决沥之”,“宜大坏兖豫东界诸陂,随其所归而宣导之”。西晋平吴后,杜预在荆州兴建了一些水利工程。在整修前代河渠的基础上,他引滍水、淯水两江之水入田,使一万余顷农田受益。为了使屯田和普通民田均能得到灌溉,杜预又把水渠按照地段标上界石。杜预开凿了从扬口到巴陵的运河一万余里,使夏水和沅、湘两水直接沟通,既解决了长江的排洪问题,又改善了荆州南北间的漕运。杜预的政绩,受到了当地人民的赞扬,老百姓称他为“杜父”。此外,杜预还充分施展自己的聪明才智,积极进行发明创造。他成功制造人排新器,并复制出久已失传的欹器。为了解决洛阳的交通问题,他力排众议,在富平津修建了河桥。杜预发现当时通行的历法不合晷度,经过计算,纠正了其中的差舛,修订出《二元乾度历》,因此被称为“杜武库”。[28]由此可见,杜预不仅关心农业生产、擅长水利建设,还多有发明创造。虽然《晋书》中并未记载杜预发明了连机水碓,但后代相关历史文献均认定其发明了连机水碓是符合《晋书》对杜预事迹的记载,符合杜预关心农业生产、擅长水利建设和发明创造的人物特征的。

三、考古学证据

汉代至西晋时期,因王朝更替,社会、经济、思想和文化都发生了明显的变化,通过考古发掘所反映出来的丧葬文化亦有所体现。俞伟超提出从周代到西晋时期,丧葬制度经历了周制、汉制和晋制三个阶段。[29]与西周以礼器为主的随葬品不同,汉代墓葬随葬品形成了一套包括仓、灶、井、磨、碓房、圈、家禽畜俑、楼等的随葬明器组合,俞伟超认为西汉中期以后模拟庄园面貌的模型明器发达是汉文化呈现的新的特点。[30]

汉代墓葬出土了大量的粮食加工类模型明器,有磨、碓、臼、碓房、风扇车、簸箕等。其中磨、碓的出现较早,西汉时期起很多地方都有发现,一直延续到魏晋南北朝时期。而较磨、碓形制更为复杂的碓房则出现较晚,多见于东汉中晚期,豫北和三门峡地区发现较多。碓房在有些考古报告中或称为磨房或臼盘,是粮食加工场所,一般内置磨、碓、臼、风扇车等,屋内多有劳作俑。其演变规律为从早期仅四面围墙、露天式建筑,至有屋顶的单间建筑,至后期出现有独立的院落;从早期屋内仅置碓臼,至后期配置磨、碓臼、风扇车等多种加工工具。中国农业博物馆征集的绿釉陶碓房有单檐硬山式屋顶,四面有墙及半掩的门,内置圆盘磨及四碓,属于碓房中形制比较完备的,时代比形制简单者更晚,应不早于东汉晚期。

图4 灰陶磨房(河南灵宝出土)

汉代发现的碓,无论是碓房还是单体碓,多为人力踏碓的形式,在考古实物及图像资料中并未发现任何形式的水碓。《河南出土汉代墓葬明器》一书中出现了双碓,但仅为两踏碓并排而立,与水碓并无关系(见图4)。[31]

武玮在《黄河中下游地区汉至西晋模型明器研究》一文中总结了黄河中下游地区从汉代到西晋时期墓葬出土模型明器的发展变化规律。其中,东汉早期至晚期为模型明器组合发展的完备阶段。各地区模型明器器类和组合逐渐趋于一致,粮食贮存及加工类、炊厨类、家畜圈和家禽畜俑及房屋建筑等模型明器组合趋于完备,器类显著增加。曹魏至西晋早期由于东汉末年战乱频仍、经济凋敝,以及曹魏和西晋早期统治者主张薄葬,墓葬随葬品出现简化趋向,模型明器的器类与数量明显减少。西晋中晚期模型明器的器类数量较之曹魏至西晋早期有所恢复,但仍少于东汉。模型明器组合在器类和形制上趋于固定化,主要有仓、灶、井、猪圈、碓、房和家禽畜俑等,模型明器器型缩小,制作粗糙。[32]

韦正在《魏晋南北朝考古》一书中也指出,时代比较明确的西晋墓葬中,陶制明器的数量有所增加,似乎表明西晋的士族地主又在恢复着东汉时期的生活。而北魏的鲜卑族入主中原后,汉族的农业生产生活方式被部分的吸收,反映在陶器上就是仓、磨、碓、井、灶等模型明器以及陶猪、羊、马、鸡、狗等象征财富的陶动物成为墓葬陶器的组成部分。[33]

洛阳地区发现的魏晋南北朝时期墓葬中出土的陶瓷器具包括井、灶、碓、磨、车、猪圈等明器,从下表中我们可以看出,除了第三组,其他几组中都有仓、井、灶、碓、磨等模型明器的发现。第一期墓葬相当于曹魏至西晋初期,当时仓、灶、动物模型还较为流行。第二期墓葬相当于西晋中后期,仓、井、灶等模型明器仍较为流行,类型多于第一期墓葬。而第三期墓葬已经不见此类模型明器,时代相当于十六国至北魏迁洛之前。第四期墓葬中虽有发现此类模型明器,但已经不是主流,时代相当于北魏定都洛阳期间。[34]

注:摘引自李梅田:《魏晋被炒墓葬的考古学研究》,商务印书馆,2009年,55-64页。

从以上分析我们可以看出,碓房作为粮食加工类模型明器,在东汉中晚期的大量出现符合汉代至西晋模型明器的发展变化规律,而西晋中晚期由于模型明器的使用较之曹魏时期和西晋早期有所恢复,并部分延续东汉墓葬明器的使用特点,也极有可能发现碓房。这在南京江宁发现的一座孙吴时期墓葬中可以得到印证。2005年,南京市江宁科学院在道路施工中发现一座大型砖石墓,随葬品中出土了一件青瓷碓房(见图五)。长29.6厘米,宽25.4厘米,高27.4厘米。正面开一门,四面墙体各开一窗。四面坡顶,横向瓦楞,四垂脊上覆筒瓦,正中脊上有5个凸起装饰。碓房内置一碓,角形碓支架,碓杆为长条形,一段有杵头,一段有“十”字形支撑。碓房底板上有圆形碓窝。青灰釉泛绿,底板露胎。同墓出土的还有灶、磨、簸箕、羊圈、鸡舍等模型明器。此墓的时代被定为孙吴晚期。[35]孙吴墓葬中出土的青瓷碓房为人力踏碓,时代相当于西晋早期。由此可见,汉代流行的仓、井、灶、磨等模型明器,尤其是磨、碓类的粮食加工类模型明器,在西晋时期还是流行的。虽然西晋早期墓葬随葬的粮食加工类模型明器较之东汉晚期有大幅减少,但仍然发现了碓房,而西晋中晚期随葬模型明器较之早期有所恢复,那么出土碓房,尤其是连机水碓碓房是极有可能的。

图五 青瓷碓房

四、结论

我国古代文献对水碓的记载很多,尤其是汉代及魏晋南北朝时期,说明我国在西汉时期已经出现水碓,而魏晋时期水碓已经非常普及了。但这些文献都没有明确指明水碓是否为连机水碓。直到宋代才出现西晋杜预发明连机水碓的记载。此后多有文献肯定这一说法。早期文献虽未见杜预发明连机水碓的相关记载,但对杜预相关事迹的记载使我们相信,杜预发明连机水碓是符合其关心农业、重视农田水利、善于发明创造的人物特征的。

汉代及魏晋南北朝时期的墓葬考古发现则向我们展示了当时粮食加工工具的类型及基本形态。粮食加工类模型明器是这一时期墓葬随葬品中的重要内容。碓房作为这类模型明器中较为复杂的种类,出现较晚,直到魏晋时期仍有发现。但目前出土发现的碓房基本都是人力踏碓的形式,未见任何形式的水碓,较之连机水碓的加工方式更为落后。

因此,中国农业博物馆馆藏绿釉陶碓房可以说是水碓,包括连机水碓在考古发现方面的一例孤品,其形态特征与王祯《农书》对连机水碓的记载基本相符。这件征集文物虽经文物专家鉴定确为古代出土文物,但作为征集品,由于缺少准确的出土地点和考古发掘信息,无法通过考古地层及同墓出土文物来确定其年代。因此,在既无历史文献支持,亦无其他考古出土例证相佐的情况下,将碓房时代定为东汉有失偏颇。笔者认为,稳妥起见,中国农业博物馆这件绿釉陶碓房的时代应改为西晋时期,待有其他相关证据出现时再考证。

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[10]见注[1]。

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The Study of Water-Powered Trip Hammer Set as the Burial Object in the Han Dynasty

Fu Juan
(Research Department of China Agricultural Museum,Beijing 100026)

Water-powered trip hammer set was an important invention of grain-processing tools in ancient China.Pottery grain-processing workshop with Green glaze,collected by China Agricultural Museum and dated to the Han Dynasty,reflects the earliest style of the water-powered trip hammer set。Based on historical documents and archaeological discoveries,this article discusses the invention history of water-powered trip-hammer and Water-powered trip hammer set,revises the date of the pottery grain-processing workshop with Green glaze to the Western Jin Dynasty。

Water-powered trip hammer set,The Han Dynasty,The Western Jin Dynasty,Burial object,Grain-processing tools

付娟(1984—),女,中国农业博物馆研究部馆员,主要从事编辑及农史研究工作。