明朝中国农业科技的发展及其局限

马冲

[摘要]明朝时期，中国传统农业科技与之前相比发展较快，农学思想也日趋完善，但是农业科技并没有因此迈向近代化蜕变之程。无独有偶，同时期的西方在18世纪前农业也曾陷入困局。因此，从东西方农业同时期发展比较的视角切入，互为参照，分析导致二者陷入困境的原因，并找出制约中国传统农业发展的内在局限性，可以以史为鉴，避免盲目地向西方看齐。

[关键词]农业科技；明朝；西方；差异

[中图分类号]K248 [文献标志码]A[文章编号]10036121（2017）05007806

中国古代社会发展至明朝，传统的农业生产制度和农作物种植方法日趋完善。而随着大航海时代的到来，中国与世界有了更深入的接触，本土的农业结构发生了改变。从海外传来的玉米、甘薯、马铃薯、烟草、花生等新作物，不仅改变了普通百姓日常所食，也促进了中国传统农学的全面发展。于此同时，明朝人口的增长也带动了社会的发展，加速了农业科技的进步，这尤其体现在农书编纂方面。“据王毓湖《中国农学书目》统计为541种，其中明清农书就有329种，占总数的六成以上。”[1]94这些数据从侧面也可以反映出明朝农业相较其它时代发展之迅速。而深入了解这些农书可以发现，明朝的知识分子不仅对耕作原理有着极深的理解，同时对耕作技术的开发和农作物的管理方法也有更深层次的认识。尤其到了明朝后期，西学东渐，中国古代农业科技的發展更是达到了巅峰。

一、明朝农业科技的快速发展

农业科技的发展由农业理论、农业机械、农作物种类和农业生产模式等多方面共同组成，其发展水平随着后者的进步而提高。终明一朝，中国社会在这四方面均有了新的发展。也正是如此，才构成了明朝农业科技的大进步。

（一）农业理论方面

帝制时期的中国传统农学理论依托中国小农经济，来源于长期的农业实践总结。其演变时间历久绵长，从《吕氏春秋》中的《上农》《任地》《辨土》《审时》4篇最早的农学论文开山见著，到北魏贾思勰所著《齐民要术》继往开来，再到元朝王祯的《王祯农书》全面发展，最后到明朝末年徐光启所著的《农政全书》，至此中国古代农书的编纂达到了极盛。其中，《农政全书》可称得上前无古人后无来者，“比以往的农书更为全面，堪称中国古代农学之巨著。”[2]4647明朝农书从实践总结上到理论探索等方面都取得了前所未有的成就，不仅对施肥和改良土壤有了更深的理解，认识到不同的土质适宜不同农作物生长，发明了熏土积肥法以改良土质、增强土壤肥力，提高农作物单产，还将中医阴阳和谐理论“与气温、水分、日照、地温、湿度、营养生长和生殖生长等结合起来”[1]100，从而对农作物的生长有了宏观的认识，有利于因地制宜提高产量。明朝农书的内容不仅深度在增加，广度也在拓展；不仅有总结本土种植经验的《种树书》《劝农书》《国脉民天》，也有深入理论研究的《农说》和集大成者《农政全书》，以及治疗牲畜方面实用性极强的《元享疗马牛驼经全集》。正是有了以上诸多的实践总结和理论扩充，才奠定了明朝农业深入发展的理论基础。

（二）农业机械方面

由于明朝政府提倡小农经济，单独养活一头耕牛对小农家庭压力很大，加之天灾连绵，自然环境恶化和人为过度开垦，使得草场退化严重，畜牧业严重萎缩，全国范围内，耕牛都处于匮乏状态。为了解决这一现实境况，明朝的众多有识之士发明了多种替代耕牛的新式农具，以保证农业生产的顺利进行，其中最著名的为图一[1]104所示的代耕架。

“一人坐一架，手挽其橛则犁自行矣……虽连扶犁者三人而用力者则止一人，且一人一手之力足敌两牛。况坐而用力，往来自如，似于田作不无小补。”[3]327其利用杠杆原理，变小力为大力来拉动犁前行。但是，这种代耕架只适用于平地，并不适合在丘陵和水田地区使用。明朝时，南方地区虽然当时有技术先进的江东犁，但“吴郡力田者，以锄代耜，不蓄牛力”[4]306。这是因为耕牛缺乏，空有犁而无牛可用，所以南方水田“无牛犁者以刀耕，其制如锄而四齿，谓之：铁搭。”[5]18嘉靖年间，欧阳必进“抚勋阳，牛疫，无以营农。必进仿唐王方翼遗制造人耕之法。施关键，使推之，省力而功倍”[6]227。成化年间，“李衍总督陕西边备兼理荒政……作木牛，取牛耕之耒耜易制为五。曰坐犁，曰推犁，曰抬犁，曰抗犁，曰肩犁。可水耕，可山耕，可陆耕。或用二人，多则三人。多者自举，少者自合，一日可耕三四亩。”[7]423然而，很可惜这两种耕作之法都没有传承下来，仅留一些史料参考而已。中国本土的农具不仅有了进一步发展，同时也有西式农业器械的引入。王征编绘和翻译了《新制诸器图说》和《远西奇器图说》两部专著，其中不仅有风力自动磨和新型农田排灌用具，更介绍了西方的运土、提水、河塘农具。这两部书被认为是“开启机械研究新思路的先声之作”[1]106。

（三）农作物种类方面

为了应对日益严重的自然灾害，明朝官方和民间均为此编订了多部救灾方面的著作。其中，最著名的当数《救荒本草》和《群芳谱》，在全国范围内寻找更多的粮食替代物，以养活更多人口。此外，随着中外往来日益增多，引进了多种海外农作物，其中最重要的要数甘薯、玉米、花生和烟草。可以说，这4种作物引进和推广对明朝社会具有重要的意义。如，甘薯以其单产高、耐瘠耐旱、种植简单，成为救灾备荒和轮作的首选；玉米抗旱能力强，对土壤肥力要求低，适合山区种植，极大扩展了中国的可耕种土地面积；花生含油量极高，最初是作为一味中药来推广，对当时中国百姓普遍以素食为主造成的营养不良和脾胃失调有极大的帮助；烟草主要作为农业经济作物来推广，“以火烧一头，以一头入口，烟气从管中入喉，能令人醉，且可避瘴气。”[8]110由此可见，新作物的引入丰富了明朝农作物的种类，扩大了可耕种的土地面积，减轻了人口增长带来的社会矛盾。这也正是明朝国祚在天灾及外患不断的时期仍能维持276年的原因之一。

总之，明朝不仅在农作物的种类上较前代丰富，此外还发明了可与现代混合农业相媲美的桑基鱼塘模式。这种模式出现在南方的三角洲地区，其将低洼地深挖变为鱼塘，把原来低洼地的泥土放于鱼塘四周作为地基，种上桑树，如此以桑叶养蚕，蚕屎养鱼，鱼塘底部的泥又可取上来肥沃桑树，采用如此循环利用的方式，“两利俱全，十倍禾稼”[9]361。

二、明朝农业科技快速发展的原因

明朝农业科技之所以能发展迅速，关键在于国家政策的支持。明初，朱元璋就确立农为本的思想，要求“有司今后考课，必书农桑学校之绩，违者降罚”[10]1409。又在1381年（洪武十四年），1387年（洪武二十年）编定赋役黄册和鱼鳞图册，以保障小农经济，把促进农业生产和农业税收作为官员政绩考核的重点。有鉴于此，地方官员自然对农业生产极为重视。“农业在国民经济中所占比值，明朝始终是处于接近90%的高位运行。”[1]116即使后期商品经济有了较大发展，但“商业和手工业所占比重也未能突破20%”[1]115，在整个社会中占有如此高的比重，农业有所进步理所当然。

明朝的农业科技得以发展的另一个原因，是腹地宽广且内部较为稳定。成祖迁都北京，以天子之尊镇守北方，虽然给国家财政带来极大负担，但是九边以内的中原腹地和长江以南地区却享有较长时间稳定的生活环境。这期间，原有耕地面积不足以满足日益增长的人口需要，百姓只能千方百计增加粮食单位面积产量，增加可利用土地面积，间接地促进了农业的进一步发展。

此外，客观环境也促使明朝上至中央高层下到黎民百姓必须全力以赴发展农业科技。明朝处于地理小冰河时期，太阳黑子活动异常，天灾不断，在“公元1400年至公元1900年的500年，为我国历史上第四个寒冷期。”[11]11这500年间，不仅气候变得寒冷，而且年降水量也急剧减少，使得明朝旱灾频发，“在其他条件不变的情况下，年平均气温每降1℃，粮食单位产量就会比常年下降10%，同样，年降水量每下降100毫米，单位面积粮食产量也会下降10%。”[11]12温度和降水量双重下降的恶劣自然条件下，政府为了维持社会稳定不得不绞尽脑汁发展农业，来满足不断增长的人口需要，应对日益严酷的环境恶化。这也成为明朝农业发展的一个重要的客观因素。

衡量农业科技进步与否并不能完全以农具进步为主要参考依据，而应根据当时的社会情况考量。如，在江南水田较多的地区，百姓弃用江东犁而重新使用铁搭，这是由于当地人口众多耕牛稀少，人口方面的红利足以弥补耕牛之缺。这看似农具的退化，但对整个社会而言，使用铁搭可以将养牛的费用省下，转而养活更多人口；反之，如果坚持使用江东犁，让大量劳动力闲置，对整个社会而言不吝于浪费，所以评判农业发展要因时、因地、宏观地看待。

三、明朝同时期的西方农业科技

比较而言，西方与明朝同时期农业科技发展各有优缺点，其优势主要体现在风车等机械的大规模使用上。风车在西方从13世纪盛行，最初是湖海沿岸的国家用来“有组织地从这些湖和沼泽地中排水”[16]440，而后低地国家才开始使用风车磨谷物。较之于中国明朝依靠水力带动的水磨，西方风车有其天然优势，风车可以不限地形、季节、全天候使用，且当时“波罗的海各国的贸易非常频繁，国家也很富有，巨大木材的滥用非常普遍。”[12]67这也为风车这种需消耗大量木材的机械提供了物质基础。随着风车在欧洲大陆的广泛推广，风车的制造工艺和技术应用范围也在提高，最初盛行的风车多为塔式风车。[12]66（见图二）风车基座用塔楼围起来，既可以保护基座，也能提供更多的储存空间。而且这种风车背后有扇形尾舵，可以自动调整风车方向，使风车扇面始终朝向风力最大方向，但这种风车用途单一，仅限于磨谷和提水。随着技术进一步发展，最晚在16世纪末期，单柱式风车开始出现，使用范围开始扩大。[12]63（见图三）由于风车整个主体都可以旋转移动，可以更大范围地将自然力转换为机械动力。

由图三可以看到，即为利用其可旋转性在周围碾压谷穗，代替原本只能依靠连枷才能完成的脱粒过程。单柱式风车的出现使得风车的利用范围大大增加。西方风车磨与明朝水力磨相比，具有不限地区、时间、地形、季节、用途等优点，更有利于农业的发展。

西方农业虽然在自然力利用方面有優势，但在农业土地利用上仍处于相当原始的状态，“死板地按惯例划分土地和处理土地仍然是十七世纪农业的特征。可耕地、草地、牧场和荒地的划分被认为是永久性的，很少有人认为可以进行定期的或偶尔的调换。而且，可耕地也每年有三分之一甚或半年时间不耕种，成为不毛之地。”[13]522这种土地利用方式显然极为浪费。当时中国《农政全书》中提到，中国早已实行棉稻换茬轮作，并且连茬期限也有界定。更早的《农说》也从理论分析和耕作技术上总结土地轮作的技术要求和原理，同期西方在农业土地利用上落后。

在播种方法上，西方农业也更原始。“直到十七世纪为止，在欧洲只采用两种播种法：撒播法和穴播法。”[13]525撒播法，即播种者在田间来回走进，有节奏的抡双臂将种子撒开，保证种子均匀分布。“许多农民直到19世纪仍然实行这一方法。”[12]98撒播法不仅浪费种子和人力，更妨碍了播种后农田的中耕，影响单位面积产量。直到“1600年，休·普拉特爵士（在Setting of Corne中）推荐了一种穴播小麦的方法。”[13]525通过点播器在地上点出一个坑，将种子放入其中后掩埋[12]98（见图四）。

但是，这种方法与撒播法相比消耗人力资源大，对于人少地多的西方社会并不适用。所以，在之后的一个世纪时间里并未传播开来。而此时在中国，据《魏略》记载，曹魏嘉平之际（249254），“皇甫隆为敦煌太守，民不晓作耧犁。及种，人牛功力既费，而收谷更少。皇甫隆乃教作耧犁，所省庸力过半，得谷加五。”[3]325由此可见，公元3世纪的中国已能实现半机械化播种，而西方的播种方法不仅落后，且由于使用撒播法，种子成活率低，收获率也很低。

而在收获后谷物脱粒方面，东西方却表现出惊人的一致。“连枷在机械化脱粒之前一直是北欧国家常用的工具。”[12]99西方连枷的手柄一般四至五尺长直且小的木棍，其材质多为杨木或桦木，而脱粒棍用3英尺长的黑刺李树或冬青树制成，两者用皮带连接在一起，连枷的两部分的长度和连接方法在欧洲不同地区有所不同，使用时双手握住手柄高举过头，然后挥动双臂使脱粒棍重重击向谷穗，让谷粒从谷穗中脱离。中国古代连枷大多手柄长而脱粒棍短，且使用连枷意味着收获的到来，所以很多诗歌对连枷赞扬有加。如，邝璠的《便民图纂》就写道：“连枷拍拍稻铺场，打落将来风里扬。芒头秕谷齐扬去，粒粒珍珠着斗量。”[1]103

与同时期的中国相比，西方畜力资源十分丰富，但在犁的技术方面却落后。中国在唐朝就已经发明曲辕犁，一牛一犁一人足以完成耕作，效率极高。西方“直到十六世纪所用的犁都非常笨重，需要六到八头牛来拉。”[13]52416世纪以后，荷兰才发明出只用两匹马拉动的犁，到17世纪仍未解决犁结构过于复杂的问题。西方曾有一名工程师发明了仅需两头牛来拉动的三铧犁[13]524（见如图五），与明朝的代耕架有异曲同工之妙。但从图五可以看出，三铧犁的使用需要三人两牛辅以绳索和滑轮才能完成，而且绳子过长会增加牛的负担，降低畜力使用效率。

所以，每次犁的距离不能很长，每一行犁完必须搬动三脚架换行，因此极为不便。中国的代耕架在使用时，三人分工明确，换行迅速，一人施力就足以保证犁的正常工作，相比之下，优劣显而易见。

四、明朝农业发展的局限——与西方同时期相比

（一）自然力使用不足

明朝时期，中国农业生产从耕垦、治田到收割、贮藏、加工等各个环节大多使用简单的农具，并未大规模利用水力、风力等大型机械，“西方的优势在于动力和机械的更广泛应用……这些先进之处使欧洲能够较便宜地生产出更多的产品，逐渐将生活提高到了一个前所未有的水平。”[12]484并且，还可以带动其它机械方面技术水平的提高。这也是西方为何在粮食单位面积产量上虽不如中国，但在每个农民生产粮食的总量上却能一次又一次提升，远远将中国抛之于后。

（二）机械以木制为主

木制机械较之钢铁机械而言，虽然价格低廉却容易损坏，加之木材本身硬度和延展性差，不足以发展大型精密型機械，也极大阻碍了机械制造业的发展。明朝时，农业机械，甚至手工业所用的机械多以木材为主，主要是因为煤和铁的开采与冶炼不容易。同时，煤层多位于地下，而地下挖煤不可避免要涉及地下排水问题。明朝时，排地下水多采用虹吸效应，但虹吸的极限为10.3米，这就决定了只能开采利用浅层煤，铁矿石的熔点很高，使用炭火很难熔炼。由此可知，煤的匮乏必然带来钢铁行业的低迷，没有高硬度和高延展度的钢材，钢铁机械的发展自然顿足不前。

（三）土地资源的匮乏和人力资源的廉价无法使农业科技迈向近代化

西方农业的进步并非依靠劳动力的投入，而是依靠改变旧有的土地利用和经营模式，重视改良品种和商品性农业的发展。由于地多人少而实行耕牧结合的经营方式，大量牧场与耕地并存，牧养众多牲畜为耕地提供优质有机肥，这是中国农民无法比拟的。由于土地匮乏，中国农民长期以来不得不男耕女织，终岁劳苦，艰难应对紧张的生产生活开支，无法为工业的发展进步提供多大助力。（见赵毅先生《1518世纪中国社会》课堂讲述）此外，由于明朝畜力不足，而人口的增长使得劳动力富足且廉价，传统农具又足以满足日常所需。不难看出，原有的生产关系并不能促进生产力的发展，也不能促进新式工具的产生。而欧洲的情况则大不相同。“许多世纪以来，欧洲人已经意识到生产一件产品时所用的劳动力成本的减少，通常会带来该产品价格的降低。”[12]486487这一观念不断促使生产工具不断得以改良，降低劳动成本。中国劳动力由于过于丰富廉价，如果出现大规模工具革新很有可能导致过剩的人力无处安置，将会带来社会隐患，这是当时政府所不愿见到的。同时，中国长期以来的封建传统思想，也无形中导致农业科技进步受阻。

（四）大规模垦殖带来的环境问题

明朝初年，国家不仅鼓励百姓开垦荒地，更组织军队大规模屯田。太祖朱元璋曾说道：“吾养百万兵而不费民一粒粟”[14]11239。然而，大规模的开垦荒地不可避免对自然生态造成严重破坏，水土流失和草场的退化日益严重，更加重了明朝本就严重的自然灾害，牧区面积也因此快速缩小，而这又加剧了全国性的牲畜不足问题。

（五）与外界沟通交流较少

与西方众多国家之间彼此平等地频繁往来不同，古代中国属于宝塔型结构，皇帝处于最顶端，官员居中，百姓居下，并以这种单一的社会结构形成大一统型的国家。不止内部如此，在对外关系上也奉行这种思想，天朝上国，中国治理四方藩国，域外皆蛮夷之地，并依此建立起华夷朝贡体系。但是，这种结构的社会“厚古而薄今，厚内而薄外”[15]141，即：把过去的自我的事物看得过于先进，这与新技术进步需要交流的模式格格不入。西方在此点上极善于消化其它文明，“似乎没有其他文明能有如此广泛的根基，如此折衷的借鉴力，如此乐于接纳外来的东西。”[12]487而这正是华夏文明所缺乏的。

（六）自然资源缺乏

与西方相比较，中国易开采的自然资源短缺，气候多样性单一，在西方不仅土地、畜力丰富，而且“包括水、木材、煤炭、金属、盐和其他矿物等很丰富且易于开采。”[12]486农业的发展与这些自然资源的开采利用相辅相成，而明朝当时的技术水平不足以开采深层地下资源，浅层易开采的资源稀缺也是影响当时农业发展的重要因素。

五、余论

通过中西方农业发展对比可以发现，中国古代农业并不具备大规模机械化的自然条件，农业机械化的前提是人力不足以开垦更多土地。但是，在中国明清时期，几乎所有可利用的土地已被开垦，人均土地占有量远不及西方。此外，农业机械化对有大量空余荒地的西方来说，能够用更少的人耕作更多土地，可以极大程度地提升粮食的总产量。然而，对精耕细作粮食单位面积产量已极高的中国而言，这固然也能节约大量劳动力，但粮食总产量却必然下降。同时，大规模实行机械化会空出大量劳动力，当时中国社会其他行业并没有安置能力，这对整个社会而言，不吝于增加不稳定因素。所以，明清时期不是农业不能大规模利用机械，而是当时社会不允许农业机械化带来大量剩余劳动力。因此，明清时期中国的农业发展只是深入在精耕细作领域发展，在有限的土地资源里消耗更多的人力提高粮食总产量。这也是江南地区放弃先进的江东犁而重新用铁搭的原因，看似技术退步，却使得社会整体更加稳定。

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[责任编辑]李献英

Abstract：China's traditional agricultural science and technology in the Ming Dynasty development relative to the past faster， agronomy thought is becoming more and more perfect， but the agricultural science and technology did not move towards the process of modernization. Coincidentally， the same period of the West， before the eighteenth century， agriculture has been caught in a predicament.Therefore，The article takes an in depth study from the perspective of the development of eastern and western agriculture in the same period， mutual reference to analyze the causes of the two in trouble，find out the inherent limitations that restrict the development of traditional Chinese agriculture，take history as a lesson，to avoid blind all to the West in line.

Keywords：agricultural science and technology；The Ming dynasty；West；Differences