西汉河西走廊谷物及其籽粒特性考证

2022-05-20魏益民钟爱亭

麦类作物学报 2022年5期

魏益民，钟爱亭，赵博

(1.中国农业科学院农产品加工研究所/农业农村部农产品加工重点实验室，北京 1000193；2.敦煌藏馆,甘肃敦煌 736200)

随着丝绸之路考古发掘和史前农业研究结果的不断发现，人们对河西走廊农作物种类、食物结构、饮食文化以及东西方物质和文化交流历史的认识也在逐步深化。考古学者将埋藏于地下的古代遗存发掘出土，将尘封的历史揭示出来，将对它们的解读和认识转化为新的历史知识。研究发现，起源于中国北方的谷子、糜子就是经甘肃河西走廊传入欧亚，以及起源于西亚的小麦、大麦也是经甘肃河西走廊引入东亚。因此，河西走廊在亚欧农业文明和饮食文化交流方面有着重要的历史位置。研究汉代丝绸之路河西走廊地区的作物种植结构、作物籽粒特性、产量水平以及当地居民的食物结构，对进一步认识古代河西走廊在东西方物质和文化交流在中华民族发展史中的作用，具有重要的历史和学术意义。

汉武帝元狩二年(公元前121年)春，霍去病击败匈奴，河西走廊纳入西汉版图。据《汉书·地理志》记载，公元前104年，西汉政权设置酒泉郡和张掖郡，公元前101年设武威郡，公元前88年设敦煌郡，史称“河西四郡”。河西四郡的设立，为丝绸之路河西走廊的开辟提供了便利，同时使河西走廊的农业发展起来。朝廷为屯兵戍边，组织内迁移民开垦种植绿洲农业资源，组织粮食、饲料作物等生产，以满足戍边士兵和移民的基本需求。那么，当时移民和戍边士兵都种植了哪些农作物，其产量水平如何以及有哪些特点，是史学家、农学家、甚至作物遗传育种学家和饮食文化史学者关注的问题。

笔者通过对甘肃省敦煌市敦煌藏馆提供(由黑河流域牧民收集)的形态保存完好的谷物籽粒进行同位素C年代鉴定，同时与当代种植的谷物籽粒进行比对，判断当时河西走廊谷物种植的种类、籽粒特性以及产量水平，分析当时的粮食生产与食物供给，以及丝绸之路上农业文明和饮食文化的交流历史。

1 材料与方法

1.1 材料来源

供试材料分别为2019年10月和2020年3月笔者在甘肃省敦煌藏馆交流时获得的谷物籽粒。这些谷物籽粒由当地黑河流域牧民在破败的汉代烽燧中收集，然后交给敦煌藏馆保存。

1.2 分析方法

用目测和MZ62型体视显微镜(广州市明美广电技术有限公司)鉴定这些谷物籽粒的种类，并拍照；用天平测定籽粒的重量，用游标卡尺(II-601-01，哈尔滨量具刃具集团有限责任公司)测定籽粒的长和宽。以籽粒发芽率测定结果作为籽粒活性；谷物籽粒的距今年代由美国佛罗里达迈阿密C同位素测年实验室测定。

2 结果与分析

2.1 谷物种类及籽粒活性

经目测和体视显微镜鉴定，发现从敦煌藏馆获得的谷物籽粒分别为大麦(20+6，分别表示2019和2020年获得的籽粒数，下同)、青稞(17+13)、糜子(11+20)和谷子(0+9)(表1)。其中，大麦籽粒带有颖壳(皮大麦)，大多数籽粒颜色正常，个别颜色发黑(灰)，麦芒和麦毛清晰可见，但无发芽能力(图1A和1B)；青稞籽粒颜色发黑(灰)，籽粒饱满、肥大，麦胚和腹沟清晰可见(图1C和1D)；糜子带壳，籽粒颜色呈暗红至灰黑色(图1E)；谷子籽粒较小，已脱壳，颜色呈黑色，籽粒炭化比较严重(图1F)。

A：大麦籽粒腹沟；B：大麦发芽试验(无发芽能力)；C：青稞籽粒背脊；D：青稞籽粒腹沟；D：糜子籽粒(带壳)；F：谷子籽粒(无壳)。

2.2 籽粒重量和大小

从表1可以看出，2019和2020年两批大麦的单粒重平均值分别为0.029和0.030 g，变异系数分别为20.6%和16.7%，最大单粒重达0.041 g；籽粒平均长度分别为8.39和7.90 mm,变异系数分别为12.3%和7.1%；籽粒平均宽度分别为3.06和3.02 mm，变异系数分别为7.1%和7.8%。

表1 敦煌藏馆馆藏的谷物籽粒特性

2019和2020年两批青稞单粒重平均值分别为0.025和0.028 g，最大单粒重达0.048 g，变异系数分别为26.3%和30.8%；籽粒平均长度分别为6.07和6.70 mm,变异系数为7.6%和 16.0%；籽粒平均宽度分别为3.06和3.03 mm，变异系数为10.5%和11.1%。

2019和2020年两批糜子单粒重平均值均为 0.002，变异系数分别为17.9%和 20.0%。2020年获得谷子(已脱壳)的单粒重平均值为0.000 6 g，变异系数为30.0%。

2.3 籽粒年代鉴定

将2019年从敦煌藏馆获得的部分籽粒样本清洗后，送美国佛罗里达迈阿密碳同位素测年实验室进行测定。结果(表2)发现，大麦籽粒距今 2 063～1 898年，青稞籽粒距今2 010～1 885年，糜子籽粒距今1 994～1 865年。说明这些谷物籽粒均来源于西汉时期，分布比较集中。碳同素含量测定结果也证明了该鉴定结果。

表2 敦煌藏馆收集的谷物籽粒14C年代鉴定(2019)

3 讨论

中国目前在河西走廊考古发现的大部分农作物籽粒都来源于遗址和墓地，籽粒均已炭化(表3和表4)。而来自农户、官府、粮库或驿站贮藏的粮食，因年代久远，保存完整的谷物籽粒实属少见。本研究考证的样本籽粒保存完好，其作物种类、籽粒形态、颜色清晰可辨。两批大麦的单粒重平均值分别为0.029 g和0.030 g，最大单粒重可达到0.041 g。而目前武威试验地30个大麦品种(系)在灌溉和不灌溉条件下的单粒重平均值分别为0.049 g和0.043 g。本研究两批青稞的单粒重平均值分别为0.025 g和0.028 g，最大单粒重可达到0.048 g。而目前武威黄羊镇种植的110个青稞品种(系)的单粒重为0.040 g, 最大值为0.060 g。说明从敦煌藏馆获得的样品在漫长的储存过程中得到了很好的保护，同时也说明，西汉时期中国绿洲农业已经具有一定的生产水平，这可能与当地的作物种植制度(一季春麦)和完善的灌溉条件有关。

表3 甘肃民乐东灰山炭化作物籽粒14C年代鉴定(2016)

表4 甘肃民乐西灰山碳化作物籽粒14C年代鉴定(2019)

谷物籽粒在长期的储藏过程中，由于籽粒的呼吸作用，使谷物籽粒失去活力，重量减轻。另外，储存过程会发生炭化作用，也可使其重量降低。据笔者查询，本研究获得的这两批籽粒可能是目前人类作为粮食保存历史最悠久、且形态最完整的农作物籽粒。这可能与当地的气候和地理位置有关。烽燧由当地黄土夯筑形成，有的保存至今，一般建立在地势较高处，配有驻守士兵生活设施或驿站，可贮藏粮食是必要的生活条件。且河西走廊沙漠地带干旱少雨，空气湿度极低，有利于籽粒的自然保存。

敦煌藏馆馆藏谷物籽粒的同位素C年代鉴定结果为研究西汉时期河西走廊的作物种类、食物结构以及生产水平提供了实物证据。同时，这一研究也为大麦的引进与传播、青稞的起源与进化、粟黍的西进提供了新的佐证。根据本研究在河西走廊发掘的农作物种类和籽粒大小，笔者认为，在具有灌溉条件下的河西走廊绿洲农业，不仅有起源于西亚的麦类作物，还有起源于东亚的粟黍类作物和起源于西亚的苜蓿等豆科作物，农作物品种多样且生产水平较高。

随着丝绸之路考古发掘和史前农业研究的不断深入，对河西走廊农作物的研究也会有更多的发现。本研究对西汉谷物籽粒的发现和研究结果仅是笔者从浅显农艺学学角度对测试结果进行分析，而全面了解汉代丝绸之路河西走廊作物的种植结构、籽粒特性以及当地居民的食物结构和饮食文化，还需要收集更多的材料、文献以及与考古学家和古农学家的进一步合作。