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田成方 周立剛：古代中國北方糧食種植的歷史變遷——基於人骨穩定同位素分析的視角

古代中國北方糧食種植的歷史變遷

——基於人骨穩定同位素分析的視角

田成方 周立剛

基本信息

摘要：古代中國北方主糧經歷了從粟到小麥的歷史性變遷,然而關於這一變遷發生的時間和原因,在以往的歷史和考古研究中尚存爭議。穩定同位素數據表明,小麥在中國北方的擴散呈現出明顯的區域性和階層性特徵。中原地區主糧的改變最早發生於東周時期,城市居民中經濟條件最差的人羣可能由於食物供應壓力開始大量食用小麥。但是直到漢代,小麥在主糧中的比重雖有明顯上升,仍未能取代傳統的主糧粟。肇始於東周的由粟到小麥的主糧轉變不僅改變了北方數千年的農業傳統,還為漢代以後人口增殖提供了物質基礎,成為我國農業發展史上的一個重要轉折。

作者簡介： 田成方(1984-),男,河南長葛人,鄭州大學歷史學院副教授,博士,研究方向為出土文獻、歷史地理學;; 周立剛(1983-),男,湖北保康人,河南省文物考古研究院副研究員,博士,主要研究方向為戰國秦漢考古、穩定同位素分析與古食譜研究。文章原刊：《鄭州大學學報(哲學社會科學版)》 2020年第5期。

粟,文獻又稱稷[1],與另一種作物黍同為古代中國北方旱作農業的代表作物,因兩者傳播、種植和分佈特徵相近,栽培條件和食用方式上也都相似,所以習慣上統稱粟或小米[2]。由於地理環境差異,中國農業自新石器時代開始就形成了南稻北粟的基本格局[3][4]。植物考古證據表明,粟在北方史前農業中占主導地位。例如距今7000多年的河北武安磁山遺址發現的粟,估計總重超過50噸[5][6],反映了當時該地區粟作農業已經十分重要。對人骨和動物骨骼的穩定同位素分析結果進一步説明粟是史前北方先民的主糧[7]。然而現在的南北農業格局已經發生了顯著變化,雖然南方仍然延續着稻作農業的傳統,但粟在北方農業中的主導地位已被小麥取代,從而形成了南稻北麥的新格局。2015年11月修訂通過的《中華人民共和國種子法》第十章規定“主要農作物是指稻、小麥、玉米、棉花、大豆”,説明粟在現代農業生產中已經不再具有重要地位。目前北方居民的日常生活中,粟也不再是主要糧食。

這種南北農業格局的變革,主要體現為北方主糧由粟到小麥的變遷上。關於這種變遷的發生時間和原因,以往學者主要從文獻和植物遺存的角度進行觀察,但是存在明顯爭議。本文將根據已有的人骨穩定同位素分析數據,並結合文獻材料對北方主糧變遷的時間和原因從新的角度進行解讀。

一、古代北方農作物的早期文獻記載及考古發現

通過對史前遺址植物浮選材料的系統分析,學界一般認為小麥在中國北方大量出現的時間是公元前3000-前2000年[8],出土小麥遺存的碳十四測年結果也支持這一觀點[9]。關於麥類作物的文字記載,最早發現於商代甲骨文,其中還有專門圍繞麥類作物(小麥和大麥)種植和收穫舉行的祭祀活動[10],説明小麥在商代已經得到重視。

在商代以後的文獻資料中,麥的出現更加頻繁。儘管註疏家對早期文獻所見“五穀”“五種”的具體所指存在歧見,但小麥是其中最不可或缺的一類則毋庸置疑。《周禮·天官·疾醫》:“(疾醫)以五味、五穀、五藥養其病。”鄭玄注:“五穀,麻、黍、稷、麥、豆也。”《周禮·夏官·職方》:“河南曰豫州……其谷宜五種。”鄭玄注:“五種,黍、稷、菽、麥、稻。”《楚辭·大招》:“五穀六仞,設菰粱只。”王逸注:“五穀,稻、稷、麥、豆、麻也。”《周禮》(又名《周官》)詳細敍述了周代官制的職掌和組織,成書時間不晚於戰國。關於《大招》,不少學者認為它是戰國晚期的作品。作為記載春秋時期史事最重要的典籍,《左傳》有多處關於小麥的記載,至少透露了兩點重要信息:

(1)北方地區已有相當範圍的小麥種植。魯莊公七年(前687年)經、傳及莊公二十八年(前666年)經文記載魯國“無麥、苗”“大無麥、禾”,即發生在今山東半島曲阜一帶的兩次不同程度的小麥歉收。文公十七年(前610年)傳文又云“齊人將食魯之麥”。魯隱公三年(前720年)傳文記載周、鄭交惡,鄭國貴族祭足率領軍隊伐取“温之麥”。温是東周的畿內采邑,位於今河南温縣南。魯成公十年(前581年)傳文記載晉景公病重,欲嘗新麥,“使甸人獻麥,饋人為之”。據襄公二十九年(前544年)傳文,鄭國當年在麥子成熟之前發生了一次嚴重饑荒。哀公十七年(前478年)傳文記載楚國“將取陳麥”,掠奪位於今河南淮陽的陳國之糧食。這些史料表明,至少在春秋時代,位於北方的東周、晉、魯、鄭、陳等都有了小麥的種植。正由於此,晉悼公的兄長因“不能辨菽麥”而被嘲諷為“不慧”(《左傳》成公十八年,前573年)。

(2)出現了以小麥製作酒母的釀酒工藝。魯宣公十二年(前597年)傳文有“麥麴”一詞,楊伯峻先生注:“麥麴即今之酒母,用以釀酒者,蓋蒸麥以為之,故曰麥麴。”[11](P749)

以上記載説明在東周時期農業生產中,小麥顯然是作為比較主要的糧食作物存在的。所以到了漢代,政府曾專門派人進一步推廣小麥種植[12](P1137)。

大部分歷史和考古學者根據不同的證據,認為小麥在中國北方農業和先民飲食中很早就佔據了重要地位[13][14][15](P81),但是也存在不同觀點。如有學者認為自傳入中國數千年來,小麥在北方農業中的重要性一直低於粟,處於雜糧地位,這種情況可能持續到唐代中期[16]。王利華認為儘管文獻反映秦漢時期小麥的種植有所上升,但是不能過分地估測當時小麥的重要性。小麥在北方的全面種植可能要到南北朝之後,直到唐代中期才取得與粟相似的地位[17](P70-72)。曾雄生也認為小麥取代粟是一個長期緩慢的過程[18]。

小麥在古代中國北方農業中的重要性毋庸置疑。但是不難看出,關於這種重要性究竟何時開始凸顯,尤其是小麥何時取代粟的主糧地位,仍然存在明顯分歧。這些爭議很大程度上來源於對傳世文獻記載的不同解讀。很顯然,單純依靠文獻資料難以平息這些爭議。

二、古代人骨穩定同位素分析反映的食物變遷

1970年代以來,對人骨和動物骨骼的穩定碳氮同位素分析被引入到考古學研究中,為研究中國古代先民食譜提供了新方法。這一方法的基本原理是“我即我食”,即消費者的機體組織能夠如實地記錄下食物的同位素特徵,通過對消費者機體組織的同位素分析能夠反推出其食物構成,即重建其食譜,中外學者對此已有比較詳細的論述[19][20]。

北方傳統主糧粟和後來居上的小麥,具有截然不同的穩定碳同位素比值(δ13C)。其中粟屬於C4類植物,平均δ13C為-12.5‰;小麥屬於C3類植物,平均δ13C為-26.5‰。按照碳同位素從食物到消費者膠原蛋白的分餾原理,消費者膠原蛋白中的δ13C值要比食物高出5‰左右[19],因此以粟為主食的人羣骨膠原蛋白δ13C值理論上應當接近-7.5‰,而以小麥為主食的人羣值則應接近-21.5‰,兩者之間存在明顯差異。學者對於公元前3000-前2000年(小麥傳入中國的年代範圍)的不同中國北方遺址人骨穩定同位素數據進行了統計,結果表明δ13C值均在-6.3‰到-10.1‰之間[21],顯然是以粟為主食,並且與南方同時期遺址中以水稻為主食的人羣同位素特徵差異也十分明顯。

因此,當具有較低碳同位素比值的小麥開始被大量引入北方先民飲食之後,相應人羣的δ13C值必然會出現明顯的下降。以此為原理,通過對北方不同時期的人骨進行穩定同位素數據對比,就能夠發現小麥開始被大量食用的時間點。小麥開始大量進入北方先民飲食,應當反映了其在農業生產中的地位開始發生變化,也即主糧格局開始發生變化。雖然水稻也屬於δ13C值較低的C3類作物,但是受自然環境的限制,其在我國北方並不能大規模種植,因此不可能對北方先民食譜特徵產生明顯的影響。

對中國北方36個遺址中出土的600多例人骨穩定同位素數據綜合分析結果表明,北方主糧轉變存在明顯區域性差異:新疆地區先民在公元前1800年左右即以小麥為主食;青海、甘肅地區至遲在公元前1500年左右已經開始大量食用小麥;而在以東的黃河中下游地區一直到公元6世紀仍然是以粟為主食,未見小麥的明顯影響[21]。這一結果表明,雖然小麥遺存頻繁發現於北方史前遺址中,商周以來的文獻也對小麥有諸多記載,但這一作物在傳入中國之後的兩千多年時間內,在黃河中下游地區並未成為人們餐桌上的主要糧食,也就是説其重要性並不是特別突出,並沒有隨其傳入很快得到中原人們的青睞。

討論小麥重要性的一個重要時間段是在東周和漢代,因為此時的文獻中對小麥的記載尤為頻繁。但是前面所提這一例綜合研究主要是對以往發表數據的對比分析,不過由於缺乏黃河中下游地區東周和漢代的穩定同位素數據資料,因此這一重要時段內小麥的重要性尚不明確。為了彌補這一證據鏈的缺環,我們曾經專門選取中原地區東周和漢代人骨遺存進行了分析測試。這次分析結果表明,東周先民的δ13C值相比之前數千年首次出現下降趨勢,説明中原地區先民的飲食在東周時期開始明顯發生變化,小麥開始被大量食用;這一趨勢在漢代仍然持續,小麥的比重繼續上升[22][23]。另一項中美學者的聯合研究進一步支持了這個判斷[24],説明東周時期中原地區主糧開始發生由粟到小麥的轉變。

食物中的同位素積累到消費者骨骼中是一個緩慢的過程,偶爾或者少量食用某種同位素特徵不同的食物,並不會影響消費者整體的同位素特徵值。也就是説,只有當北方先民食物中攝入的小麥達到一定比例,並且食用相當頻繁的時候,其骨骼同位素特徵才會呈現出與食粟人羣不同的特徵來。在小麥傳入中國到東周時期的這數千年內,小麥在中國北方被廣泛種植,可能也被某些人羣食用,但是食用小麥的比例或者頻率應當都是非常低的,顯然不是當時的主糧,因此這些人羣的骨骼同位素特徵並未表現出異常。東周時期觀察到的這種同位素值明顯降低的現象,説明此時某些人羣食用小麥的比重和頻率已經非常高,小麥在人們食物結構中的地位明顯出現變化,開始步入主糧行列。

三、粟麥主糧變改的原因及其影響

從磁山文化到東周時期之間的數千年中,粟一直是北方先民的主糧,也是北方最主要的農作物,為什麼東周時期的中原先民開始放棄這種本土作物並轉向食用小麥?這一問題在以往的研究中並未見專門討論,可能是由於文獻資料缺乏的原因。然而在對中原地區東周人骨遺存的分析中,有兩個現象可能為解答這個問題提供有價值的線索。首先是食用小麥的現象僅發現於埋葬於鄭韓故城內部的城市人羣中,同時期鄉村先民仍然是延續着幾千年來以粟為主食的傳統;而在城市人羣中,只有那些既無葬具又無隨葬品的個體表現出食用小麥的同位素特徵,其餘的人則是仍然以粟為主食[22][23]。近期河南省文物考古研究院對於鶴壁淇縣宋莊的東周貴族墓地人骨進行了同位素分析,進一步證實當時的貴族是以粟為主食,而殉葬於貴族墓中的個體都不同程度地食用了小麥[25]。這些證據表明東周時期最開始大量食用小麥的是社會底層人羣,尤其是城市中經濟狀況最差的人們。

考古資料反映的這種現象,在傳世文獻和銘文材料中也能找到一些線索。據《左傳》襄公二十九年(前544年)記載,鄭國當時發生了嚴重饑荒,但麥子尚未成熟,“民病”。剛剛登位執政的子皮就下令“餼國人粟,户一鍾”,“是以得鄭國之民”,緩解了這次災情。由於人口增殖和城市規模擴大,春秋時期的“國人”主要指城市中的平民,與西周時期作為貴族主體的“國人”已有本質的區別。鄭國的這次饑荒,起因是作為下層民眾口糧的麥子出現青黃不接,執政者只能用國庫裏的積粟——國君及貴族的供應糧,來紓解民困。當然,這並不是説當時的貴族就不食用小麥。如上所引,晉景公臨死之前還想嘗新麥,但是貴族階層當時的主要口糧,還應當是黍稷等粟類。《左傳》莊公七年(前687年)記載:“秋,無麥、苗,不害嘉穀。”楊伯峻注:“周正之秋,夏正之夏也。是時麥已熟,因大雨而無收,故云無麥。至黍稷尚未成禾,故云無苗。苗漂沒後,猶可更種,故云不害嘉穀。黍稷謂之嘉穀者,以供祭祀也。”[11](P171) 中國古人事死如事生,祭祀貴族亡靈的“嘉穀”黍稷,必定也是他們生前的日常口糧。此外,在甗、盨、簠等盛食器銘文的功能用語中,常見“以盛穛稻糯粱”(伯公父簠,西周晚期,《集成》04628)、“以盛秫稻穛粱”(彌仲簠,西周晚期,《集成》04627)、“以□稻穛糯粱”(單叔奐父盨,春秋早期,《新收》041)、“以蒸稻粱”(陳公子叔原父甗,春秋早中期,《集成》0947)等[26](P3003-3005)[27](P41),極少談到小麥,這也反映了貴族的主糧名單上並沒有小麥。由此來看,關於東周時期不同社會階層主要口糧的差別,考古材料的檢測數據與傳世文獻、銅器銘文的記載頗為吻合。

東周時期先後以鄭韓故城為都城的鄭國和韓國,不僅控制着中原地區的中心地帶,而且佔據了輻射四方的交通要道,其都城一度成為列國中最繁華的城市之一。據估計,東周時期鄭韓故城人口最多時可能超過了二十萬[28]。這座城市同時也因此成為周邊晉、楚等諸侯大國覬覦的目標。鄭國在春秋時期遭受戰爭之災約八十次,成為列國中蒙難最重者[29],其中九次直接發生在都城之外,三次攻破城門[30]。大量的人口集聚、頻繁的戰事,再加上自然災害等[11](P1157)[28](P34)[31],所導致的最直接困難應當是糧食供應問題。《左傳》宣公十五年(前594)記載楚圍宋數月後,宋人“易子而食,析骸以爨”,正是糧食短缺的鮮明寫照。這種壓力之下,受影響最大者顯然是城市底層人民,也就是考古發現的那些墓葬中既無葬具又無隨葬品的個體。在食物供應壓力之下,這些人們開始尋求賴以生存的其它糧食,而這個時候小麥已在此地種植了數千年,自然成為最先選擇的對象。據此我們有理由認為,當時社會環境之下的食源壓力應當是一些羣體開始選擇小麥作為主糧的直接原因。

同時期經濟條件較為優越的城市人口,仍然有能力選擇傳統的粟為主糧;農村人口可能受戰事影響較小,同時也有自己的土地種植糧食,因此他們也能夠繼續以粟為主食,呈現出與以往相同的飲食特徵。在這種特殊環境之下,城鄉人民、城市內不同經濟地位的人們之間開始呈現飲食特徵的差異,小麥的重要性在此時開始凸顯出來。

過去有學者認為漢代小麥地位重要的一個主要證據就是漢代政府推廣小麥種植[15](P81),然而這種觀點缺乏對深層次原因的考量和分析。我們認為,在既有的成熟農業體系中推廣一種新的主糧作物,最合理的原因應當是糧食供應壓力。漢王朝建立之後,中國社會進入了一段長期穩定的發展時期。人口急劇增長,必然帶來食物供應問題,因此大量推廣小麥種植就顯得十分必要[32]。同時,由於石磨的廣泛應用[33],小麥的加工和食用方式有了很大的改變,這應當也是人們開始普遍接受小麥作為主糧的原因之一。

需要注意的是,同位素證據雖然反映了漢代小麥在人們主糧中的地位普遍提高,但是小麥仍然未能取代粟的主導地位,此時中原地區先民的主糧是比較明顯的粟麥混合。而同時期的很多文獻也反映了粟在當時仍然是人們所偏好的主糧。例如在公元194年的大饑荒中,所有糧食價格飆升,但是粟的價格仍然是麥和豆的2.5倍[34](P376)。因此,兩漢時代仍然處於主糧轉變的過程中,粟最終被小麥完全取代主糧地位的發生時間應當更晚。

在一個成熟的農業生產體系中,一種新作物從引進到被當地人羣廣泛接受,往往需要一定的適應過程。考古發現的植物遺存可以説明某種作物已經在該地區被種植,但是並不能直接證明其在當地農業體系和人們生活中的重要性。例如馬鈴薯從傳入歐洲到被人們開始食用經歷了約300年時間[35]。植物考古學家對中原地區先秦時期麥遺存的研究結果也表明,這一地區的麥作農業可能出現在二里頭時代,雖然在商周時期得到一定發展,但仍未改變該地區以粟為主的農業體系,小麥仍然處於從屬地位[36]。穩定同位素分析結果反映的現象與此相一致,並且進一步明確,小麥從傳入中國到開始被人們接受成為主糧在中原地區經歷了2000多年,到其最終取代粟的地位還有一個更長的過程。

新糧食作物並不會被既有農業社會中的人羣自然的接受,因為人們已經有了自己所熟悉的糧食作物。接受一種新作物作為主糧往往需要一個契機或者説壓力。例如馬鈴薯在歐洲最初也是被貴族階層所抵制的,認為只是農民和下層人士的食物,而其開始被廣泛接受的契機是作為戰爭儲備糧[35]。在甘肅地區所做的研究結果也表明,公元前2000-前1800年間,這一地區的主糧也經歷了從粟到小麥的轉變,導致這種轉變的原因很可能是由環境、人口增加等因素造成的食物供應壓力[37]。根據本文的分析,小麥最初被中原先民接受成為主糧也應當是由於特殊歷史環境下的食物壓力所致,之後才逐漸擴散開來並被廣泛接受。這反映了新糧食作物在既有農業社會中往往呈現“自下而上”的被動推廣方式。

自北方農業肇始到周代的幾千年間,粟一直是北方最主要的農作物,也是北方先民的主糧。公元前3000-前2000年小麥傳入中國北方之後,並未能立即得到人們的青睞,而是經歷了一個漫長的過程才開始被人們接受為主糧。主糧的轉變必然會導致農作傳統的變化,從粟作農業開始轉向麥作農業,應當是中國北方農業發展史上一次具有劃時代意義的變革。這一轉變最直接的影響就是為人口增長提供了堅實的物質基礎,漢代人口的劇增和經濟的繁榮應當與這種轉變有着密切關聯。體質人類學研究表明,漢代及以後的中原地區人民死亡率(包括幼兒、青少年和成年)要低於先秦時期[38],説明漢代以後人民的健康狀況有了明顯提高。這種變化是否與主糧的變化有關,就涉及到粟與小麥的營養價值對比研究,也是一個值得進一步探索的課題。

作為外來作物的小麥最終取代中國北方本土主糧粟,並徹底改變了農業傳統和人們的飲食結構,這在世界範圍內並不是孤例。南美洲原產作物馬鈴薯在傳到歐洲之後最終也成為了歐洲的主糧,甚至被認為是工業革命得以實現的重要物質基礎之一[39],造成近百萬人口死亡的愛爾蘭大饑荒的直接原因就是黑死病導致的土豆歉收[40]。同樣,原產於南美洲的玉米在走出美洲之後也成為世界範圍內的主要糧食作物之一。由此可見,世界範圍內糧食作物的傳播和流動,對傳統農業生產格局和日常生活方式都造成了巨大影響。

綜上所述,中國北方地區數千年農業發展史中,主糧經歷了由粟到小麥的革命性變遷。這一變遷的過程及背後的原因,在以往以植物考古遺存或者文獻記載為基礎的研究中並未得到有效解決。通過對古代遺址人骨穩定同位素數據的綜合梳理,結合歷史文獻記載,我們認為北方主糧的變化最初很可能發生在東周時期,到了漢代這一變化趨勢更加明顯,小麥在農業生產和人們生活中的地位得以明顯提高,但是尚未能夠取代粟的主導地位。

東周時期不同階層人羣的同位素數據對比結果表明,主糧的變化最早發生於鄭韓故城內底層人民。這些人應當是受特殊社會環境下的食物供應壓力影響,開始轉向食用小麥。漢代小麥地位的進一步提高,一方面與人口劇增帶來的糧食供應壓力有關,另一方面可能與小麥加工方式的改變有關。雖然東周到漢代的文獻對小麥有頻繁記載,並且漢代政府曾專門推廣小麥種植,但小麥在這一時期相對於粟仍然處於次要地位,其重要性不宜過分拔高。而小麥最終取代粟的主糧地位,應發生在漢代以後,這還需要用更多晚期的穩定同位素數據來進一步明確。

肇始於東周時期的這一主糧變遷,不僅對中國北方農業傳統和人們生活方式造成了深遠的影響,而且有可能直接影響到漢代及以後人羣的健康狀況,這還需要藉助多學科研究方法來進一步證實。與這種主糧變遷相關聯的還有農業生產模式、糧食加工方式、飲食烹煮習慣等一系列改變,因此由粟到小麥的主糧變遷對於中國北方社會文化的發展有着深遠意義。發生在我國北方的這一案例,也為研究世界範圍內糧食作物傳播流動及農業格局的變化提供了新的材料。

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