從《齊民要術》等史籍看中國古代的肥料科學及其對后世農業發展的啟示

趙文 劉雁南 王思明 顧鵬

摘要：賈思勰的《齊民要術》是中國6世紀的農業科學巨著，它也是中國古代肥料科學史籍記載的分界線?！洱R民要術》記載了大量中國古代北方地區肥料科學知識，且其所述并非僅局限在北魏時期，也兼具了秦漢以來的北方地區肥料科學史籍資料。本文兼采《汜勝之書》《王禎農書》等史料中有關肥料的篇章，從而盡可能客觀地展現中國古代肥料科學知識和應用的發展水平，以期為當前農業現代化和鄉村振興戰略的貫徹實施提供有益借鑒。

關鍵詞：齊民要術;汜勝之書;王禎農書;肥料;土壤

中圖分類號：S09;K239

文獻標志碼：A

論文編號：cjas20191000243

0引言

中國于1963年開始在農業生產活動中使用化肥，當時主要肥類為氮肥，包括硫酸銨和尿素，因受限于當時的技術手段和基礎設施，氮肥主要從日本和歐洲進口，且進口量逐年增加（見圖1），截至20世紀80年代末期，中國化肥消費總額己躍居全球首位。21世紀以來，中國化肥施用量已經占全化肥品類總量的90%以上。

不可否認，化肥的科學使用是可以在短時間內提高作物產量，但長遠來看，無機化肥的過量施用也會導致土壤板結、退化、污染等一系列環境問題。對此，國內一些學者，在探索解決現代化農業與環境資源保護平衡關系的過程中，開始梳理中國傳統農業典籍中肥料科學技術和經驗對于現代農業發展的啟示和借鑒。如劉立榮引用《汜勝之書》《齊民要術》《王氏農書》的論述，說明了中國古代已經發現豆類、草肥等有機肥料對于提升土壤肥力的作用;王曉鳴以春秋和唐元時期為例，闡釋了古代“糞”肥是統稱，是包括綠肥、雜肥等在內的統稱，施肥技術在這兩個時期的總結和發展也使中國傳統粗放型農業逐步轉型為精耕細作;桑潤生以為社會主義農業生產提供借鑒為目的，依次引用《廣志》《齊民要術》《四時篆要》等史料，介紹了中國古代肥料理論與耕作技術的發展脈絡。

綜上所述，《齊民要術》在生態學[1]、農學[2]、農史[3]研究方面具有極其寶貴的意義，專家學者對于《齊民要術》關肥料方面的記載也進行了大量研究，但其中對于《齊民要術》《汜勝之書》《王氏農書》等史籍間的橫向對比研究，以及肥料科學發展與當時社會歷史狀況以及耕作技術水平之間的影響分析相對較少，本研究將基于相關史料就以上方面進行重點闡述，梳理中華農業文明垂萬年而不衰，地力常新壯的理論基礎，以期得出中國的肥料科學的領先性和適用性及其對現今農業現代化和綠色農業發展的有益借鑒。

1中國古代的施肥概念起源

按照一般理解，施肥即人類將某類有機或無機物混入土壤中，以提升土地肥力，從而促進作物生長或提高產量，這一類施肥的定義追溯起來要相對晚一些。換言之，如果把人類在農耕實踐中，無意識地提高了土壤肥力、促進了作物生長的方式定義為施肥，則這一類施肥定義下的人類農業行為要更早。因為，最初人類采取的是刀耕火種的原始農業模式，客觀上看，焚燒后的草木灰起到了一定施肥的作用。此外，原始人類日常產生了植物殘稈、脊椎動物谷歌、果蔬殘渣、貝殼等生活垃圾，這些有機物通過連年的堆積，在一定程度上增加了土壤的有機質和肥力。可以講，這些在原始人類生活區域成長起來的作物甚至是雜草，較周圍野生植被，是具有生存和生長優勢的，如若再加以原始人類的選擇性篩選及看護，便成為早期人類開展植物馴化活動的開始[4]。

基于以上兩種有無主觀意識下的人類施肥活動，本文的探究重點更側重于有意識的農業活動中施肥的源起。有趣的是，這類問題在學界觀點并不統一。較普遍的觀點認為，戰國時期才有較清晰的施肥活動記載：“掩地表畝，刺草殖谷，多糞肥田，是農夫眾庶之事[5]?！笨梢?，當時的農民也逐步認識到，樹葉、秸稈等有機物在土壤中腐爛可提升肥力。另有一種觀點則認為起源更早，他們基于對甲骨文的研究，主張在殷商時期就已施肥提高地力[6]，肥源主要是是人畜糞尿”[7]。

胡厚宣曾指出甲骨文中有，可見卜辭：“乃圣田”等，并釋義為“屎”，看作是以糞肥田的佐證。但筆者認為，僅以此證明殷代己施行肥田，仍需揣摩，但可將“糞”字作為古代施肥的概念的伊始。在戰國時期的古籍中，“糞”字較為通用，這也與休閑耕作轉變為連作相呼應?！睹献印とf章下》記載：“耕者之所獲，一夫百畝。百畝之糞，上農夫食九人;上次食八人;中農夫七人……[8]，漢·趙岐注云：“獲，得也，一夫一婦佃田百畝，加之以糞，是為上農夫，其所得之谷，足以食九口……[9]”綜上，按照戰國至漢初的畝制系以一百方步為一畝，當時一夫或一戶負擔百畝，同條件下，開展過施肥的連作地才是生產率較高的土地?！秴问洗呵铩ぜ鞠募o》：“是月也……燒雉行水，利以殺草，如以熱湯，可以糞田疇”。《禮記·月令》：“糞，壅苗之根也”?，F今中國南方農民仍舊沿用“壅”表達“施肥”，如浙江流傳農諺：“會壅壅一丘，不會壅壅千丘”。因此，既然民間口語中成把施肥成為壅，應不亞于糞字的使用。

總體來看，在沒有進一步資料佐證的支撐下，可以暫認為殷商以前中國尚未出現有主動意識的施肥行為。至西周時期，百姓通過實踐總結，漸漸發現腐爛的植被和草木灰有助于作物生長，產生了施肥的初期概念。而到了戰國時期，農民為了確保連作田的產量，開始有意識施肥，“肥田”“糞田”等詞也更多出現在了官方和坊間的史料中。

2從《齊民要術》摘引《汜勝之書》看漢代肥料知識架構

所謂“強漢盛唐”，即漢朝已處于中國史上國勢強盛，軍功最壯盛的朝代，而保障軍事強國的基礎農業生產活動也得到了長足的發展?！稘h書·藝文志》記載，農學著作有神農、野老、宰氏、董安國、尹都尉、趙氏、蔡葵、汜勝之、王氏等九家[10]，但后來皆為失傳。僅有《汜勝之書》因得《齊民要術》摘引幸以留存至今，總約3700字?！躲釀僦畷吩墓彩似洱R民要術》將其分散在不同章節中，摘引之處皆為精華。尤其是其中的肥料相關內容，向我們展現了2000多年前中國肥料技術的發展情況，實屬珍貴。正如《周禮疏》評述，“漢時農書有數家，汜勝為上”。

《齊民要術》摘錄《汜勝之書》的內容包括禾、麥、黍、稻、稗、大豆、小豆、枲（纖維用麻類）、麻（種用大麻）、瓠、瓜、芋、桑等13種農作物的培育、施肥、種子收藏、整地等技術。其中涉及的施肥技術有基肥、追肥之分，溲種、糞種、區田等創造。雖然，在漢代以前談及施肥的古籍也有很多，但將技術清晰劃分的僅此一家，下文將進行分述。

2.1基肥

《汜勝之書》對于基肥的記載見于“種枲，春凍解，耕治其土，春草生，布糞土，復耕，平摩之?！边@其中“布糞土，復耕”，即先將糞肥鋪灑田間，隨后翻耕平整的思路，屬北方傳統方法?！躲釀僦畷愤€記述了另外一種技術“區田法”[11]，它提及“區田以糞氣為美，非必須良田也”，主要特點就是足施基肥。

區田法共涉及大豆、麥、小豆、禾、茌、黍、瓠、胡麻等9種作物，強調了“等距離”和“密植”，但最關鍵的是水肥，即足施基肥，節制供水。在基肥的種類中，介紹了一種含鉀、氮類養分較多的肥料一蠶矢。在中國古代一定時期內，農桑和衣食是并重的，因棉花還未出現。農戶所受之田分為糧田和桑田，每百斤蠶繭可得約400kg蠶矢，數量可觀，還可作為田間肥料。

2.2追肥

《汜勝之書>最早記載了追肥的使用技術，可見于種麻的一節引言：“麻生布葉，鋤之，率九尺一樹，樹高一尺，以蠶矢糞之，樹三升，無蠶矢，以溷中熟糞糞之，亦善，樹一升”。從上述描述中可以看出，漢代糞肥已有生熟之別，更多強調用熟糞追肥。雖然在古代人們不知道糞便在腐熟后，可以生成有利于作物生長的碳酸銨，但是勞動人民通過長時間的反復實踐，已經學會將進行經驗總結，摸索出適合當時生產力水平的追肥技術，即使用優質高效的蠶矢和腐熟糞便[12]。

2.3種肥

《汜勝之書》提到了類似現代種肥的技術：“薄田不能糞者，以原蠶矢雜種種之，則禾不蟲”。又提：“取雪汁，漬原蠶矢五六日，待釋，手援之，和谷種之，能御旱”。其做法具體來看就是先把蠶矢在雪水中浸泡5-6天，待化開后再用手去揉搓，最后與粟種攪拌后下種。《汜勝之書》特別是強調了冬季收藏雪水的觀點：“雪汁者，五谷之精也”。這并非毫無根據，眾所周知，重水含量過高對種子萌芽有抑制作用，而每7kg雪水中重水的含量僅為普通雨水的1/4，大致為0.25g，因此在古代科技尚不發達的情況下，勞動人民在不了解生物學原理的情況下，通過反復實踐和經驗積累，成功發現了雪水對種芽的促進作用，這是非常偉大和值得敬佩的?！躲釀僦畷愤€提到了一種浸種兼拌種的方法，云：“當種麥，若天旱無澤，則薄漬麥種。以酢漿并蠶矢夜半漬，向晨投之，令與白露俱下。酢漿令麥耐旱，蠶矢令麥忍寒”。這種做法是在小麥播種之前先用酢漿和蠶矢混合，用以浸漬麥種，時間在夜半，約幾個小時，到天亮趁露水未干時即播種。這種浸種方法，可能是利用酢漿的酸性使蠶矢起水解作用，釋放有效成分，隨著種子下種。浸過酢漿的種子，有充足的水分，在干燥的土里有利于提早萌發。而且蠶矢本身也有很多微生物，利用蠶矢中的有機物進行繁殖，增加種子附近土壤中的養分，促進種子的生長，有利于麥苗的耐寒和耐旱。

2.4溲種

《周禮·草人》記載，溲種法是汜勝之創造的，但其實很可能是汜勝之記載的民間經驗，如《說文》中所言：“溲，浸沃也。從水，叟聲。[13]但相傳分為神農法和后稷法，基本內容一致，因原文冗長，不予據引[14]。浸種的原材料包括馬、牛、羊等動物骨骼，搗碎后以水煮沸提取汁液，漬四至五日，與羊、蠶矢和稠，于播種前二十日擇晴燥天氣浸種。隔日復之，待六七次后止。[15]至于浸種的效果，《汜勝之書》稱其可“禾不蝗蟲……其收至畝百石以上”，雖原著略以夸張記載，但這一帶肥下種的創造技術難能可貴。解放之初，為搜集和整理全國范圍內的農業遺產，南京農學院植物生理教研組張履鵬和高樹德牽頭進行實驗，實驗所得《溲種法實驗報告》《二千年前的有機物溲種法的實驗報告》兩份成果均收錄在《農業遺產研究集刊》第二冊，并最終做出“雖有增產作用，但方法費時易還潮，故溲種法增產有限，不如《汜勝之書》所說的那樣高產”的結論。

基于以上有關《汜勝之書》中有關肥料的記述可以發現，中國北方旱作農業在兩千多年前已步入高度集約經營時期，基肥、追肥等農業技術已廣泛使用。同時期，西歐農業仍處于“三田制（或稱三圃制）”階段，村落土地大致分為冬季谷物、春季谷物和休閑3個部分，完全依靠農閑挽復地力，極少施肥。

3從《齊民要術》見看漢代肥料技術發展

眾所周知，西漢到北魏的六百多年時間，農書留世極少，東漢崔寔的《四民月令》和西晉·稽含的《南方草木狀》均無提及施肥或肥料的內容[16]。而《齊民要術》中有關肥料科學的記載主要由摘引《汜勝之書》和記述北魏時期施肥技術兩方面組成，體現了北魏時期施肥技術的特點，是對漢代以來肥料技術的補充和完善。下文將主要從輪作、綠肥、雜肥和踏糞四個方面進行闡述。

3.1以輪作復地力

漢代文獻已對輪作進行了明確記述，如《汜勝之書》中有：“區大小如上農夫區，禾收，區種”，但漢代各類農業文獻中尚未發現有關輪作中不同作物的地位、相互影響等記述。而《齊民要術》確有大量記載，如《種谷第三》所指：“谷田必須歲易”（指出逐年輪作的必要）;以及《種麻第八》所言：“麻欲得良田，不用故墟”（指出麻田不可在重茬地反復耕作，否則易發生病害，影響布品質量）。

值得一提的是，《齊民要術》中特別提到了豆類作物在輪作中發揮了恢復地力的重要作用，并將豆類的作用看作禾谷類之上，如《黍穄第四》：“凡黍穄田，新開荒為上，大豆底為次，谷底為下”?！斗N瓜第十四》：“良田小豆底佳，黍底次之”?！缎《沟谄摺吩r諺：“與他作豆田”（意為替其他農戶準備了肥沃的田土）。因此，通過《齊民要術》所述可見，當時勞動人民己對輪作和豆類在恢復地力方面的作用，有了較深刻的認識和實踐檢驗。

3.2以綠肥提肥力

公元3世紀，西晉時期的《廣志》是對栽培綠肥的最早文字記載。該書現已失傳，但似《汜勝之書》一般，部分章節在《齊民要術》中得以摘引，如卷十“苕”字下：“苕草，色青黃紫花，十二月稻下，種之。蔓延殷盛，可以美田，葉可食。”苕子雖明確為綠肥，但并未收入《水稻第十一》，但關于苕的最早記載，即南方所稱苕子，出自《詩經·陳風》：“邛有旨苕，防有鵲巢。”，可見苕子的僅為南方的綠肥資源。[17]實際上，北方主要將青草和綠豆等作為重要的綠肥，如《耕田第一》：“凡美田之法，綠豆為上，小豆、胡麻次之。悉皆五、六月中穓種（密播之意），七、八月犁掩殺之，為春谷田，則畝收十石，其美與蠶矢熟糞同”。由于綠豆和小豆的生長期短，長至兩月正為盛花期，而盛花期的肥料功效最高，可見古代人們己掌握這一規律。

3.3以雜肥補肥源

《齊民要術》載有《蔓菁第十八》，其中提及休閑若植蔓菁，最宜用壞墻垣（陳墻土）作肥，次之可用草木灰，但灰不可過度，過之無益生芽。以壞墻垣作肥的方法是中國先民流傳的經驗，以現今技術來看，陳墻土含硝酸鹽，由土壤中微生物作用含氮有機物而成。通?？矗甏骄眠h的墻土，養分積累越多，對于改良土壤結構的作用更大。

客觀來看，在《齊民要術》中記述壞墻垣的施肥用法并非偶然，在當時戰亂頻發的時代，必然存在肥料短缺的問題，從而促使農民尋找肥力好、易取材的肥源，當時大量出現的陳墻土正是不二之選。根據南北朝時期對天災人禍的史料統計，公元450-559的100多年間，水災共發生57次，旱災74次，其他災害25次，農民起義139次，戰爭347次[18]。連年的戰亂天災，大批民眾流離失所，成為壞墻垣用作肥料的時代背景。

3.4踏糞以增肥效

踏糞之法是現今中國人工堆肥的最早記述，《齊民要術》卷初“雜說”提供了相關記載：“凡人家秋收治田后，場上所有穰谷械等，并須收貯一處，每日布牛腳下，三寸厚。每平旦收聚，堆積之，還依前布之，經宿即堆聚。計經農一具牛踏成三十車糞。至十二月、正月之間，即再糞糞地。計小畝，畝別用五車，計糞得六畝，勻攤，耕、蓋著，未須轉起[19]”。

踏糞法的成功出現，得益于古代勞動人民的累年實踐，他們發現了單純依靠莖稈并不足以恢復地力，還需要施以糞肥，可以說這是肥料史上的一次重要突破?；?齊民要術》對踏糞的定義和推廣，后世諸多農書均對踏糞之法進行了載錄，如《東魯王氏農書》的《糞壤篇第八》中，以專門段落記載了踏糞之法，并總結出了“苗糞、草糞、火糞、泥糞”等其他糞肥技術[20]。

總的來講，從中國古代從有肥料記載開始到6世紀北魏滅亡的千余年間，肥料科學發展并非一帆風順，因戰亂、天災等因素影響，始終處于粗放和集約的搖擺之中。在戰亂頻發、天災不斷的時代，因肥源嚴重不足，農民被迫采取粗放經營，更多重視輪作、綠肥等方法;在社會平穩、百姓安居、國泰民安的時期，農業相對呈現集約經營的模式，農民更重視施肥。以上兩種情況交替往復，形成了中國古代精耕細作模式下，獨特的肥料知識和施肥技術架構，通過后世不斷的總結、梳理和完善，成為了中國乃至世界農業科技史上一份極其寶貴的遺產。

4《齊民要術》中的肥料科學理念對后世農業發展的啟示

4.1《齊民要術》后世農業肥料技術發展的影響

《齊民要術>自出版后，一直受歷朝政府重視，是其后朝后代各個農書的范本，其中，南宋陳旉《農書》、元《農桑輯要》、王禎《農書》、明代徐光啟《農政全書》、清《授時通考》均受其影響。同時，從清代開始了對《齊民要術》的校勘整理，1922年商務印書館影印了《齊民要術》南宋本的明代抄本，給讀者提供了唯一的完整善本，從此，《齊民要術》進入研究的階段。

《齊民要術》中有關肥料的論述許多均出自前人資料，但也包含了諸多其所處時代肥料科技和經驗總結，這對后世農書留下深遠影響，許多農業史籍在闡釋肥料技藝時往往直接摘引《齊民要術》。除了前文所提到的《齊民要術》中記載的輪作、綠肥、雜肥和踏糞四種施肥技術對漢朝產生深遠影響之外。以陳旉《農書》為例，雖未直接引用《齊民要術》，但許多觀點也是在吸收歸納《齊民要術》思想的基礎上進行創新的，這其中以《糞田之宜篇》為代表[21]。著名農學教授游修齡還曾提到，從施肥技術——溲種法的歷史記述來看，從《齊民要術》到清朝《授時通考》千余年間凡是提到溲種法的，都是照抄《齊民要術》的引文，一字不易?！洱R民要術》在總結前代施肥經驗基礎上提出的種植綠肥的技術，也一直被明清繼續沿用，影響至今[22]。

4.2《齊民要術》中肥料科學理念對農業現代化的借鑒意義

不可否認，當今大部分國家的糧食產量因化肥的增施以及品種改良等因素正在不斷增長，但整體的能量輸出與輸入比呈現下降趨勢。隨著石油資源的消耗和減少，石油農業的高消耗發展模式必將面臨困境。美國農學會會長索恩曾表示：“美國農業耗用能源太多，其中化肥的耗能占到了作物生產能量的20%-35%”。美國生態學家E.P奧德姆[23]談到：“美國農業生產以10份礦物為基礎換取1份我們需要的生物能”。

當前，包括美國在內的許多西方發達國家開始反思高耗能的無機農業是否可持續。以聯合國糧農組織（FAO）為例，為了倡導Agroecology（生態農業）理念，于2002年啟動全球重要農業文化遺產倡議（GIAHS），旨在挖掘和保護傳承至今的生態農業模式[24]。2018年，聯合國糧農組織曾在官網登載《中國?；~塘的傳統生態循環農業模式》[25]的專題文章，在全球范圍內分享和介紹了中國傳統生態農業的發展經驗，得到諸多國家代表的認可?？梢?，中國古代農業科技和理念，雖然不一定完全適用于當今的社會發展水平，但照搬照抄西方的發展模式也不可取，應該繼續秉承環境友好型的發展理念，吸收采納古代農業因地下種、因種施肥、因肥施策的有益做法，層層引領，逐步實現畜禽糞污的資源化再利用，農藥化肥的逐年減量增效，果菜茶等有機肥替代化肥的既定目標[26]。

2019年是全面建成小康社會的關鍵之年，是實現農業農村現代化、實施鄉村振興戰略的關鍵之年，如何確保中國農業走好綠色發展之路，走穩可持續發展之路，有必要考察古代中國肥料應用的科學之處，尤其是古為今用將《齊民要術>中關于合理輪作、間作套種、施用有機肥等經驗與鄉村振興規劃的具體舉措進行有機結合，確有諸多現實意義[27]。

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基金項目：國家社科基金重點項目“絲綢之路中外農業交流研究”（16AZS005）。

第一作者簡介：趙文，男，1987年出生，助理研究員，博士，研究方向：農業文化遺產學。通信地址：100125北京市朝陽區農展南里11號農業農村部國際交流服務中心，Tel： 010-59192615，E-mail：zhaowen@agri.gov.cn。

通訊作者：顧鵬，男，1988年出生，北京人，助理研究員，碩士，研究方向：人才評價。通信地址：100125北京市朝陽區麥子店街22號樓農業農村部人力資源中心，Tel：010-59194211，E-mail：911gupeng@163.com。劉雁南，女，山東人，1984年出生，中級經濟師，碩士研究生，研究方向：農業國際合作、農業文化遺產。通信地址：100125北京市朝陽區農展南里11號農業農村部國際交流服務中心，Tel：010-59191510，E-mail：liuyannan@.agri.gov.cn。

收稿日期：2019-10-29，修回日期：2019-11-22。