內黃三楊莊遺址漢代旋轉磨功能的淀粉粒分析*

趙 昊 劉海旺

（1.鄭州大學歷史學院；2.河南省文物考古研究院）

小麥（Triticum aestivum）雖然至遲在距今4000 年前已進入中原地區，但中原地區的旱作農業在很長的一端時間內，穩定地維持了以粟作（Setaria italica）為核心的種植模式[1]。關于小麥從何時起成為支柱作物，農史研究者提出了漢代說、魏晉說、唐代說等多種看法[2]。值得注意的是，不論持何種觀點，許多研究者都將石質旋轉磨作為推定麥作擴張的重要標志之一[3]。旋轉磨、麥作與粉食之間的關系常被概念化成了一個技術包裹，推定旋轉磨是處理小麥的專屬工具，而小麥粉食的推廣也就代表了麥作成為主導作物。但是，這些研究中對旋轉磨功能的預判，僅是出于純粹經驗性的推測，缺乏足夠的考古證據支撐。基于上述原因，本研究嘗試以通過直接獲取實用器物上所殘留的微植物信息，來重新評估旋轉磨、粉食傳統和麥作擴展這三者的關系。

一、材料與方法

位于河南省內黃縣的三楊莊遺址，是一處由多組庭院構成的漢代村落遺址[4]。該村落大致建于西漢晚期，兩漢之交或東漢初年由于黃河泛濫而遺棄。其中，在遺址的二號、三號和四號庭院中，出土了豐富的石質糧食加工工具，包括了旋轉磨、臼、碓等多種類型。由于該遺址獨特埋藏條件，使之具有理想的微植物殘留物保存環境。同時清晰的遺址背景，也使各器物能夠直接與特定農戶家庭相對應，這就為通過微植物遺存討論漢代基層農戶的口糧消費習慣提供了有利條件。

此次測試共選取了9 件大型石質工具，包括4 件旋轉磨，4 件石臼及1 件石碓（表一）。在4件旋轉磨中，2 件（MP1、MP2）來自于二號庭院，另外2 件則分別來自于三號庭院（MP3）和四號庭院（MP4）。在4 件石臼中，3 件（SJ1、SJ2、SJ3）來自于二號庭院，1 件（SJ4）來自于三號庭院。唯一的1 件石碓（SD1）則來自于三號庭院。同時，采集了二號庭院所發現的漢代農田土壤作以及三號庭院的連續地層堆積為對比樣本。

樣品采集、處理和檢測的過程大致為：（1）取蒸餾水滴于石器表面，使用超聲波牙刷洗器物，吸取殘留物溶液至離心管。（2）使用密度為2.35g/ml 重液對殘留物進行分離。（3）裝片，進行顯微鏡觀察、測量和記錄。觀察設備為Carl Zeiss Axio Scope A1 型生物顯微鏡。在400倍放大倍數下，對淀粉粒分別以偏光模式、明場模式及微分干涉模式(DIC)拍照記錄，之后與現代標本對比進行種類鑒定。

二、檢測結果與鑒定

被檢測的9 件工具上均發現了數量可觀的淀粉粒殘留物，總計966 顆。其中5 件器物上的淀粉粒數量超過100 顆(表一)。較高的淀粉粒密度與這些石器作為糧食加工工具的性質是相符的。而在來自于漢代農田土壤和連續地層的對比樣本中，都未觀察到明確的淀粉殘留物。

淀粉粒以單粒形式為主，少量保持了復粒狀態。在石碓上發現了呈團狀的淀粉粒群。根據淀粉粒的形狀、尺寸以及表面特征，對這些淀粉粒進行了分類和種屬判斷。其中733 顆尚保存有可鑒定特征，另有233 顆由于尺寸過小、破損等原因無法鑒定。根據與現代標本的對比，可鑒定的淀粉?？煞譃樗谑蝾?、薏苡類、小麥族、芋屬、櫟屬、豆科、蓮屬、薯蕷科，共8 型。

A 型：粟黍類(Setariasp./Panicumsp.)。多數呈多邊形，部分近似于圓形，但有直邊（圖一，a）。臍點居中或稍偏心，十字消光清晰，消光臂接近于直角。最大徑在5.95 ～22.56μm之間。大部分淀粉粒表面存在V 形、Y 形或一字形裂隙。多種黍亞科植物都有此類形態的淀粉粒，包括粟(Setaria italica)、黍(Panicum miliaceum)、薏苡(Coix lacryma-jobi)等。根據劉莉等的研究[5]，薏苡淀粉的十字消光尾部多曲折，A 型淀粉基本未觀察到這種情況。而粟和黍淀粉的最大徑范圍上存在一定差異，根據對9 個不同產地現代樣本的測量，黍淀粉的長度平均值集中在7.1 ～8.5μm 之間，最大值不超過13.5μm。而6 種不同產地的粟淀粉，平均長度在8.7 ～9.9μm 之間，最大值可到18μm左右。從粒徑范圍來看，A 型淀粉粒的最大徑更多地集中在9 ～15μm 之間，因此來自于黍的可能性較小，多數應當來自于粟。不過，由于粟和黍淀粉形態差異較小，且尺寸范圍存在一定重疊，因此本文不再進一步對粟黍比例進行定量分析，統一記作粟黍類淀粉粒。粟黍類淀粉粒共發現301 顆，占可鑒定標本數的41.1%。在器物間的發現概率為100%[6]，即在所有器物上都有發現。

圖一

B 型：薏苡類（Coixsp.）。多邊形或圓形，臍點位置居中或稍偏心，無明顯層紋（圖一，b）。表面有X、Y 或線形裂隙。此類淀粉最大徑為10.21 ～25.82μm。且其十字消光臂尾部多有Z 形彎曲。參考劉莉等提出的判斷標準，三楊莊石器上所觀察到的B 型淀粉粒更可能來自于薏苡(Coix lacryma-jobi)。共發現有109 粒，占可鑒定總數的14.9%。器物間的發現概率為88.9%，僅在石碓上未發現此型淀粉。

C 型：小麥族(Triticeae)。多呈圓形，臍點位置居中（圖一，c）。表面扁平，少起伏，無裂隙。十字消光臂多數接近于直角交叉，但消光臂邊界較為模糊。在DIC 視野下多數可以明顯觀察到表面層紋。最大徑范圍為10.72 ～31.79μm，多數集中在18 ～20μm 左右。C 型淀粉粒具有典型的小麥族植物淀粉的形態特征。共發現223 顆，占可鑒定總數的30.4%。器物間的發現概率為88.9%，僅在石碓上未發現。

D 型：豆 科(Fabaceae)。多呈腎形或長圓形，外輪廓圓滑無直邊，部分表面可觀察到微弱層紋（圖一，d）。表面存在多條裂隙，消光臂有多條分支，且相交角度多樣，總體表現出豆科淀粉特征。另外，結合該型淀粉粒17.94 ～26.54μm 的最大徑范圍，我們認為D 型與綠豆(Vigna radiata)、豌豆(Vicia sativa)或豇豆(Vigna unguiculata)淀粉最為接近。共發現15 顆，占可鑒定總數的2%。共在3 件磨、2 件臼上觀察到豆科淀粉粒，器物間的發現概率為55.6%。

E 型：芋屬(Colocasiasp.)。僅發現于石碓上，全部集中在一個團狀粒群中（圖一，e），總數超過70 顆。多數呈多邊形，少數為圓形，臍點居中。表面沒有明顯的裂隙和層紋，部分淀粉中部塌陷。尺寸很小，最大徑范圍在1.77 ～4.37μm 之間。此類淀粉粒最可能來自于芋頭(Colocasia esculenta)的球莖。E 型淀粉占可鑒定總數的9.5%，僅在石碓上發現，器物間的發現概率為11.1%。

F 型：櫟實類(Quercussp.)。長橢圓形或不規則橢圓形，少量梭形，臍點居中或略偏心（圖一，f）。十字消光較為清晰，消光臂多呈彎曲狀。表面無明顯層紋，存在線形裂隙或長凹坑。長度范圍在12.85 ～26.69μm 之間。這類淀粉與櫟屬中的白櫟(Quercus fabri)及遼東櫟(Quercus wutaishanica)的果實淀粉較為接近。共發現7顆，占可鑒定總數的1%。在3 件石臼上發現，器物間的發現概率為33.3%。

G 型：蓮屬塊莖(Nelumbosp.)。僅在石臼13SJ1 上發現了1 顆。呈不規則橢圓形，臍點極度偏心（圖一，g），遠離臍點端似受損坍塌。十字消光較為清晰，層紋隱約可見。最大徑達到52.58μm。鑒于其形態和尺寸，這顆淀粉很可能來自于蓮屬植物的地下莖，即蓮藕。蓮藕淀粉僅占可鑒定總數的0.1%，器物間的發現概率為11.1%。

H 型：薯蕷科塊莖(Dioscoreaceae)。多為等腰圓角三角形，臍點偏心，遠臍點一側較為平直（圖一，h）。多數可觀察到層紋，少數表面有裂隙。最大徑范圍在14.32 ～28.20μm之間。H 型總體上具有薯蕷科植物塊根淀粉的特征，特別類似于山藥淀粉(Dioscorea polystachya)。共發現7 顆，占已發現淀粉?？倲档募s1%。共在2 件石臼上觀察到薯蕷科淀粉，器物間的發現概率為22.2%。

三、淀粉粒來源

三楊莊聚落的存續年代為西漢晚期至東漢初年，此時當地居民所依賴的基礎食物資源應當早已主要來自于人工栽培作物。這一點從三楊莊各庭院附近所發現的大面積農田遺跡即有直接印證。A、B、C、D 四型淀粉粒應當分別來自于粟黍、小麥、薏苡、豆等漢代北方地區常見的人工栽培作物，總計占可鑒定淀粉粒數量的約88%（648/733）。

除了主要糧食作物外，櫟實、蓮藕、芋頭、山藥等其他類型淀粉可能來自于三楊莊居民對一些特殊植物資源的偶然性加工和消費。在三楊莊遺址的二號、三號庭院附近，都發現有同時期人工挖掘的水塘、水溝。以二號庭院西側的水塘為例，其整體接近橢圓形，直徑約15 ～25、深約1 米，是適于蓮藕生長的水環境。因此，蓮藕淀粉很可能就來源于農戶從自家水塘中采集的蓮藕。

關于芋頭，雖然目前關于中國芋頭的原產地以及何時開始人工栽培尚無定論，但在兩漢時期芋頭已成為較為常見的食品?！墩f文·艸部》中對“芋”字的解意為“大葉，實根駭人”[7]，正是描述了芋頭可食用的根莖部分?！稓飫僦畷肪椭v授了種植芋頭的方法：“種芋…一區收三石…又種芋法…二月注雨，可種芋…治芋如此，其收常倍”[8]。芋頭肥碩高產，是優質的補充性口糧。因此，不排除三楊莊農戶也進行芋頭種植的可能。

薯蕷科淀粉和櫟實類淀粉的存在，則很可能與采集這兩種非谷物類產品作為副食有關。三楊莊遺址連續地層剖面的孢粉分析顯示，該地區始終存在著一定量的櫟屬等闊葉樹植被[9]。目前雖然無法進一步判斷薯蕷科淀粉來自于人工種植，或是采集野生資源，但山藥等薯蕷科植物亦屬于黃河下游地區較為普遍存在的植物類型，其獲取難度也并不高。

總體而言，非谷物類淀粉在三楊莊居民日常消費中的比例是相對較低的，僅占可鑒定淀粉粒總數的約12%。另外，從器物背景來看，石臼的功能多樣性甚至比旋轉磨更高一些，人們還利用石臼加工了如櫟實、蓮藕、山藥等副食。

四、旋轉磨的功能與粟麥粉食的關系

旋轉磨上粟麥淀粉的統計對比最為值得注意。來自于不同庭院的多組旋轉磨上，粟黍淀粉的出現頻率最高，麥類淀粉的出現頻率略低，居于次席。在所檢測4 件旋轉磨上，粟黍類淀粉在旋轉磨上的比例都在40%以上，最高達到50%。麥類淀粉粒則維持在30%～40%之間。這一數據也與石臼上的情況一致，表明粟、麥均是被三楊莊居民高頻率粉食的谷物。該數據提示我們需要反思無差別地將旋轉磨與小麥粉食、麥作擴張掛鉤這一認知定式。

不少學者之所以將旋轉磨與麥作綁定起來，主要是考慮旋轉磨對于提高小麥適口性的意義。小麥種皮堅硬，麥飯也因此被認為是一種相對粗鄙的賤食[10]。粟的種皮容易脫去，不一定經過碾磨便可在炊器中蒸煮，口感亦佳。然而這種對適口性的考量，卻無意間忽視了將粟以及其他糧食資源磨粉而食的可能性。無條件地將旋轉磨的分布范圍和大規模麥作農業綁定的看法，可能會忽視不同農業背景條件下，人們對工具使用方式進行適應性調整的可能。例如，在《齊民要術》引《食次》[11]，就記錄了使用磨碎的稻米粉制作糕點的方法：“粲…用秫稻米末，絹羅之。蜜和水，水蜜中半，以和米屑”。事實上，旋轉磨在漢代就已經開始拓展到以稻作為基礎的長江流域[12]，類似的磨米而食的方式可能亦會在長江流域引入旋轉磨之后出現。不可否認的是，旋轉磨確實有利于改善小麥的適口性，可能成為促進麥作擴展的催化劑。但是，不能因此認為旋轉磨或其模型明器在某地區的普遍出現，就代表了麥作在當地的農業結構中取得重要地位。事實上，目前所見年代較為確定的、最早的旋轉磨實例來自于戰國晚期秦國的臨潼鄭莊石料場[13]，而關中地區卻恰被普遍認為是戰國至西漢時期麥作生產較為 有限的地區。

綜上所述，此次淀粉粒分析結果表明，旋轉磨應該更多地被視為一種多用途的糧食加工平臺，所能直接對應的是粉食這一加工方式，而非某種特定的作物。三楊莊居民普遍利用旋轉磨粉食粟，正反映了工具傳播過程中人們對于其使用方式進行適應性調整的情況。因此，對于不同地區的遺址所出土旋轉磨的具體功能考察，需要綜合歷史文獻、農業背景殘留物、同位素等多方面信息進行具體分析。

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[6] 本文中對器物間發現概率的定義類似于大植物分析中的出土概率，即發現存在某種淀粉的器物數量占總器物數量的比例。

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