转载 古代中国北方粮食种植的历史变迁——基于人骨稳定同位素分析的视角_风闻

田成方 周立刚：古代中国北方粮食种植的历史变迁——基于人骨稳定同位素分析的视角

古代中国北方粮食种植的历史变迁

——基于人骨稳定同位素分析的视角

田成方 周立刚

基本信息

摘要：古代中国北方主粮经历了从粟到小麦的历史性变迁,然而关于这一变迁发生的时间和原因,在以往的历史和考古研究中尚存争议。稳定同位素数据表明,小麦在中国北方的扩散呈现出明显的区域性和阶层性特征。中原地区主粮的改变最早发生于东周时期,城市居民中经济条件最差的人群可能由于食物供应压力开始大量食用小麦。但是直到汉代,小麦在主粮中的比重虽有明显上升,仍未能取代传统的主粮粟。肇始于东周的由粟到小麦的主粮转变不仅改变了北方数千年的农业传统,还为汉代以后人口增殖提供了物质基础,成为我国农业发展史上的一个重要转折。

作者简介： 田成方(1984-),男,河南长葛人,郑州大学历史学院副教授,博士,研究方向为出土文献、历史地理学;; 周立刚(1983-),男,湖北保康人,河南省文物考古研究院副研究员,博士,主要研究方向为战国秦汉考古、稳定同位素分析与古食谱研究。文章原刊：《郑州大学学报(哲学社会科学版)》 2020年第5期。

粟,文献又称稷[1],与另一种作物黍同为古代中国北方旱作农业的代表作物,因两者传播、种植和分布特征相近,栽培条件和食用方式上也都相似,所以习惯上统称粟或小米[2]。由于地理环境差异,中国农业自新石器时代开始就形成了南稻北粟的基本格局[3][4]。植物考古证据表明,粟在北方史前农业中占主导地位。例如距今7000多年的河北武安磁山遗址发现的粟,估计总重超过50吨[5][6],反映了当时该地区粟作农业已经十分重要。对人骨和动物骨骼的稳定同位素分析结果进一步说明粟是史前北方先民的主粮[7]。然而现在的南北农业格局已经发生了显著变化,虽然南方仍然延续着稻作农业的传统,但粟在北方农业中的主导地位已被小麦取代,从而形成了南稻北麦的新格局。2015年11月修订通过的《中华人民共和国种子法》第十章规定“主要农作物是指稻、小麦、玉米、棉花、大豆”,说明粟在现代农业生产中已经不再具有重要地位。目前北方居民的日常生活中,粟也不再是主要粮食。

这种南北农业格局的变革,主要体现为北方主粮由粟到小麦的变迁上。关于这种变迁的发生时间和原因,以往学者主要从文献和植物遗存的角度进行观察,但是存在明显争议。本文将根据已有的人骨稳定同位素分析数据,并结合文献材料对北方主粮变迁的时间和原因从新的角度进行解读。

一、古代北方农作物的早期文献记载及考古发现

通过对史前遗址植物浮选材料的系统分析,学界一般认为小麦在中国北方大量出现的时间是公元前3000-前2000年[8],出土小麦遗存的碳十四测年结果也支持这一观点[9]。关于麦类作物的文字记载,最早发现于商代甲骨文,其中还有专门围绕麦类作物(小麦和大麦)种植和收获举行的祭祀活动[10],说明小麦在商代已经得到重视。

在商代以后的文献资料中,麦的出现更加频繁。尽管注疏家对早期文献所见“五谷”“五种”的具体所指存在歧见,但小麦是其中最不可或缺的一类则毋庸置疑。《周礼·天官·疾医》:“(疾医)以五味、五谷、五药养其病。”郑玄注:“五谷,麻、黍、稷、麦、豆也。”《周礼·夏官·职方》:“河南曰豫州……其谷宜五种。”郑玄注:“五种,黍、稷、菽、麦、稻。”《楚辞·大招》:“五谷六仞,设菰粱只。”王逸注:“五谷,稻、稷、麦、豆、麻也。”《周礼》(又名《周官》)详细叙述了周代官制的职掌和组织,成书时间不晚于战国。关于《大招》,不少学者认为它是战国晚期的作品。作为记载春秋时期史事最重要的典籍,《左传》有多处关于小麦的记载,至少透露了两点重要信息:

(1)北方地区已有相当范围的小麦种植。鲁庄公七年(前687年)经、传及庄公二十八年(前666年)经文记载鲁国“无麦、苗”“大无麦、禾”,即发生在今山东半岛曲阜一带的两次不同程度的小麦歉收。文公十七年(前610年)传文又云“齐人将食鲁之麦”。鲁隐公三年(前720年)传文记载周、郑交恶,郑国贵族祭足率领军队伐取“温之麦”。温是东周的畿内采邑,位于今河南温县南。鲁成公十年(前581年)传文记载晋景公病重,欲尝新麦,“使甸人献麦,馈人为之”。据襄公二十九年(前544年)传文,郑国当年在麦子成熟之前发生了一次严重饥荒。哀公十七年(前478年)传文记载楚国“将取陈麦”,掠夺位于今河南淮阳的陈国之粮食。这些史料表明,至少在春秋时代,位于北方的东周、晋、鲁、郑、陈等都有了小麦的种植。正由于此,晋悼公的兄长因“不能辨菽麦”而被嘲讽为“不慧”(《左传》成公十八年,前573年)。

(2)出现了以小麦制作酒母的酿酒工艺。鲁宣公十二年(前597年)传文有“麦麹”一词,杨伯峻先生注:“麦麹即今之酒母,用以酿酒者,盖蒸麦以为之,故曰麦麹。”[11](P749)

以上记载说明在东周时期农业生产中,小麦显然是作为比较主要的粮食作物存在的。所以到了汉代,政府曾专门派人进一步推广小麦种植[12](P1137)。

大部分历史和考古学者根据不同的证据,认为小麦在中国北方农业和先民饮食中很早就占据了重要地位[13][14][15](P81),但是也存在不同观点。如有学者认为自传入中国数千年来,小麦在北方农业中的重要性一直低于粟,处于杂粮地位,这种情况可能持续到唐代中期[16]。王利华认为尽管文献反映秦汉时期小麦的种植有所上升,但是不能过分地估测当时小麦的重要性。小麦在北方的全面种植可能要到南北朝之后,直到唐代中期才取得与粟相似的地位[17](P70-72)。曾雄生也认为小麦取代粟是一个长期缓慢的过程[18]。

小麦在古代中国北方农业中的重要性毋庸置疑。但是不难看出,关于这种重要性究竟何时开始凸显,尤其是小麦何时取代粟的主粮地位,仍然存在明显分歧。这些争议很大程度上来源于对传世文献记载的不同解读。很显然,单纯依靠文献资料难以平息这些争议。

二、古代人骨稳定同位素分析反映的食物变迁

1970年代以来,对人骨和动物骨骼的稳定碳氮同位素分析被引入到考古学研究中,为研究中国古代先民食谱提供了新方法。这一方法的基本原理是“我即我食”,即消费者的机体组织能够如实地记录下食物的同位素特征,通过对消费者机体组织的同位素分析能够反推出其食物构成,即重建其食谱,中外学者对此已有比较详细的论述[19][20]。

北方传统主粮粟和后来居上的小麦,具有截然不同的稳定碳同位素比值(δ13C)。其中粟属于C4类植物,平均δ13C为-12.5‰;小麦属于C3类植物,平均δ13C为-26.5‰。按照碳同位素从食物到消费者胶原蛋白的分馏原理,消费者胶原蛋白中的δ13C值要比食物高出5‰左右[19],因此以粟为主食的人群骨胶原蛋白δ13C值理论上应当接近-7.5‰,而以小麦为主食的人群值则应接近-21.5‰,两者之间存在明显差异。学者对于公元前3000-前2000年(小麦传入中国的年代范围)的不同中国北方遗址人骨稳定同位素数据进行了统计,结果表明δ13C值均在-6.3‰到-10.1‰之间[21],显然是以粟为主食,并且与南方同时期遗址中以水稻为主食的人群同位素特征差异也十分明显。

因此,当具有较低碳同位素比值的小麦开始被大量引入北方先民饮食之后,相应人群的δ13C值必然会出现明显的下降。以此为原理,通过对北方不同时期的人骨进行稳定同位素数据对比,就能够发现小麦开始被大量食用的时间点。小麦开始大量进入北方先民饮食,应当反映了其在农业生产中的地位开始发生变化,也即主粮格局开始发生变化。虽然水稻也属于δ13C值较低的C3类作物,但是受自然环境的限制,其在我国北方并不能大规模种植,因此不可能对北方先民食谱特征产生明显的影响。

对中国北方36个遗址中出土的600多例人骨稳定同位素数据综合分析结果表明,北方主粮转变存在明显区域性差异:新疆地区先民在公元前1800年左右即以小麦为主食;青海、甘肃地区至迟在公元前1500年左右已经开始大量食用小麦;而在以东的黄河中下游地区一直到公元6世纪仍然是以粟为主食,未见小麦的明显影响[21]。这一结果表明,虽然小麦遗存频繁发现于北方史前遗址中,商周以来的文献也对小麦有诸多记载,但这一作物在传入中国之后的两千多年时间内,在黄河中下游地区并未成为人们餐桌上的主要粮食,也就是说其重要性并不是特别突出,并没有随其传入很快得到中原人们的青睐。

讨论小麦重要性的一个重要时间段是在东周和汉代,因为此时的文献中对小麦的记载尤为频繁。但是前面所提这一例综合研究主要是对以往发表数据的对比分析,不过由于缺乏黄河中下游地区东周和汉代的稳定同位素数据资料,因此这一重要时段内小麦的重要性尚不明确。为了弥补这一证据链的缺环,我们曾经专门选取中原地区东周和汉代人骨遗存进行了分析测试。这次分析结果表明,东周先民的δ13C值相比之前数千年首次出现下降趋势,说明中原地区先民的饮食在东周时期开始明显发生变化,小麦开始被大量食用;这一趋势在汉代仍然持续,小麦的比重继续上升[22][23]。另一项中美学者的联合研究进一步支持了这个判断[24],说明东周时期中原地区主粮开始发生由粟到小麦的转变。

食物中的同位素积累到消费者骨骼中是一个缓慢的过程,偶尔或者少量食用某种同位素特征不同的食物,并不会影响消费者整体的同位素特征值。也就是说,只有当北方先民食物中摄入的小麦达到一定比例,并且食用相当频繁的时候,其骨骼同位素特征才会呈现出与食粟人群不同的特征来。在小麦传入中国到东周时期的这数千年内,小麦在中国北方被广泛种植,可能也被某些人群食用,但是食用小麦的比例或者频率应当都是非常低的,显然不是当时的主粮,因此这些人群的骨骼同位素特征并未表现出异常。东周时期观察到的这种同位素值明显降低的现象,说明此时某些人群食用小麦的比重和频率已经非常高,小麦在人们食物结构中的地位明显出现变化,开始步入主粮行列。

三、粟麦主粮变改的原因及其影响

从磁山文化到东周时期之间的数千年中,粟一直是北方先民的主粮,也是北方最主要的农作物,为什么东周时期的中原先民开始放弃这种本土作物并转向食用小麦?这一问题在以往的研究中并未见专门讨论,可能是由于文献资料缺乏的原因。然而在对中原地区东周人骨遗存的分析中,有两个现象可能为解答这个问题提供有价值的线索。首先是食用小麦的现象仅发现于埋葬于郑韩故城内部的城市人群中,同时期乡村先民仍然是延续着几千年来以粟为主食的传统;而在城市人群中,只有那些既无葬具又无随葬品的个体表现出食用小麦的同位素特征,其余的人则是仍然以粟为主食[22][23]。近期河南省文物考古研究院对于鹤壁淇县宋庄的东周贵族墓地人骨进行了同位素分析,进一步证实当时的贵族是以粟为主食,而殉葬于贵族墓中的个体都不同程度地食用了小麦[25]。这些证据表明东周时期最开始大量食用小麦的是社会底层人群,尤其是城市中经济状况最差的人们。

考古资料反映的这种现象,在传世文献和铭文材料中也能找到一些线索。据《左传》襄公二十九年(前544年)记载,郑国当时发生了严重饥荒,但麦子尚未成熟,“民病”。刚刚登位执政的子皮就下令“饩国人粟,户一钟”,“是以得郑国之民”,缓解了这次灾情。由于人口增殖和城市规模扩大,春秋时期的“国人”主要指城市中的平民,与西周时期作为贵族主体的“国人”已有本质的区别。郑国的这次饥荒,起因是作为下层民众口粮的麦子出现青黄不接,执政者只能用国库里的积粟——国君及贵族的供应粮,来纾解民困。当然,这并不是说当时的贵族就不食用小麦。如上所引,晋景公临死之前还想尝新麦,但是贵族阶层当时的主要口粮,还应当是黍稷等粟类。《左传》庄公七年(前687年)记载:“秋,无麦、苗,不害嘉谷。”杨伯峻注:“周正之秋,夏正之夏也。是时麦已熟,因大雨而无收,故云无麦。至黍稷尚未成禾,故云无苗。苗漂没后,犹可更种,故云不害嘉谷。黍稷谓之嘉谷者,以供祭祀也。”[11](P171) 中国古人事死如事生,祭祀贵族亡灵的“嘉谷”黍稷,必定也是他们生前的日常口粮。此外,在甗、盨、簠等盛食器铭文的功能用语中,常见“以盛穛稻糯粱”(伯公父簠,西周晚期,《集成》04628)、“以盛秫稻穛粱”(弥仲簠,西周晚期,《集成》04627)、“以□稻穛糯粱”(单叔奂父盨,春秋早期,《新收》041)、“以蒸稻粱”(陈公子叔原父甗,春秋早中期,《集成》0947)等[26](P3003-3005)[27](P41),极少谈到小麦,这也反映了贵族的主粮名单上并没有小麦。由此来看,关于东周时期不同社会阶层主要口粮的差别,考古材料的检测数据与传世文献、铜器铭文的记载颇为吻合。

东周时期先后以郑韩故城为都城的郑国和韩国,不仅控制着中原地区的中心地带,而且占据了辐射四方的交通要道,其都城一度成为列国中最繁华的城市之一。据估计,东周时期郑韩故城人口最多时可能超过了二十万[28]。这座城市同时也因此成为周边晋、楚等诸侯大国觊觎的目标。郑国在春秋时期遭受战争之灾约八十次,成为列国中蒙难最重者[29],其中九次直接发生在都城之外,三次攻破城门[30]。大量的人口集聚、频繁的战事,再加上自然灾害等[11](P1157)[28](P34)[31],所导致的最直接困难应当是粮食供应问题。《左传》宣公十五年(前594)记载楚围宋数月后,宋人“易子而食,析骸以爨”,正是粮食短缺的鲜明写照。这种压力之下,受影响最大者显然是城市底层人民,也就是考古发现的那些墓葬中既无葬具又无随葬品的个体。在食物供应压力之下,这些人们开始寻求赖以生存的其它粮食,而这个时候小麦已在此地种植了数千年,自然成为最先选择的对象。据此我们有理由认为,当时社会环境之下的食源压力应当是一些群体开始选择小麦作为主粮的直接原因。

同时期经济条件较为优越的城市人口,仍然有能力选择传统的粟为主粮;农村人口可能受战事影响较小,同时也有自己的土地种植粮食,因此他们也能够继续以粟为主食,呈现出与以往相同的饮食特征。在这种特殊环境之下,城乡人民、城市内不同经济地位的人们之间开始呈现饮食特征的差异,小麦的重要性在此时开始凸显出来。

过去有学者认为汉代小麦地位重要的一个主要证据就是汉代政府推广小麦种植[15](P81),然而这种观点缺乏对深层次原因的考量和分析。我们认为,在既有的成熟农业体系中推广一种新的主粮作物,最合理的原因应当是粮食供应压力。汉王朝建立之后,中国社会进入了一段长期稳定的发展时期。人口急剧增长,必然带来食物供应问题,因此大量推广小麦种植就显得十分必要[32]。同时,由于石磨的广泛应用[33],小麦的加工和食用方式有了很大的改变,这应当也是人们开始普遍接受小麦作为主粮的原因之一。

需要注意的是,同位素证据虽然反映了汉代小麦在人们主粮中的地位普遍提高,但是小麦仍然未能取代粟的主导地位,此时中原地区先民的主粮是比较明显的粟麦混合。而同时期的很多文献也反映了粟在当时仍然是人们所偏好的主粮。例如在公元194年的大饥荒中,所有粮食价格飙升,但是粟的价格仍然是麦和豆的2.5倍[34](P376)。因此,两汉时代仍然处于主粮转变的过程中,粟最终被小麦完全取代主粮地位的发生时间应当更晚。

在一个成熟的农业生产体系中,一种新作物从引进到被当地人群广泛接受,往往需要一定的适应过程。考古发现的植物遗存可以说明某种作物已经在该地区被种植,但是并不能直接证明其在当地农业体系和人们生活中的重要性。例如马铃薯从传入欧洲到被人们开始食用经历了约300年时间[35]。植物考古学家对中原地区先秦时期麦遗存的研究结果也表明,这一地区的麦作农业可能出现在二里头时代,虽然在商周时期得到一定发展,但仍未改变该地区以粟为主的农业体系,小麦仍然处于从属地位[36]。稳定同位素分析结果反映的现象与此相一致,并且进一步明确,小麦从传入中国到开始被人们接受成为主粮在中原地区经历了2000多年,到其最终取代粟的地位还有一个更长的过程。

新粮食作物并不会被既有农业社会中的人群自然的接受,因为人们已经有了自己所熟悉的粮食作物。接受一种新作物作为主粮往往需要一个契机或者说压力。例如马铃薯在欧洲最初也是被贵族阶层所抵制的,认为只是农民和下层人士的食物,而其开始被广泛接受的契机是作为战争储备粮[35]。在甘肃地区所做的研究结果也表明,公元前2000-前1800年间,这一地区的主粮也经历了从粟到小麦的转变,导致这种转变的原因很可能是由环境、人口增加等因素造成的食物供应压力[37]。根据本文的分析,小麦最初被中原先民接受成为主粮也应当是由于特殊历史环境下的食物压力所致,之后才逐渐扩散开来并被广泛接受。这反映了新粮食作物在既有农业社会中往往呈现“自下而上”的被动推广方式。

自北方农业肇始到周代的几千年间,粟一直是北方最主要的农作物,也是北方先民的主粮。公元前3000-前2000年小麦传入中国北方之后,并未能立即得到人们的青睐,而是经历了一个漫长的过程才开始被人们接受为主粮。主粮的转变必然会导致农作传统的变化,从粟作农业开始转向麦作农业,应当是中国北方农业发展史上一次具有划时代意义的变革。这一转变最直接的影响就是为人口增长提供了坚实的物质基础,汉代人口的剧增和经济的繁荣应当与这种转变有着密切关联。体质人类学研究表明,汉代及以后的中原地区人民死亡率(包括幼儿、青少年和成年)要低于先秦时期[38],说明汉代以后人民的健康状况有了明显提高。这种变化是否与主粮的变化有关,就涉及到粟与小麦的营养价值对比研究,也是一个值得进一步探索的课题。

作为外来作物的小麦最终取代中国北方本土主粮粟,并彻底改变了农业传统和人们的饮食结构,这在世界范围内并不是孤例。南美洲原产作物马铃薯在传到欧洲之后最终也成为了欧洲的主粮,甚至被认为是工业革命得以实现的重要物质基础之一[39],造成近百万人口死亡的爱尔兰大饥荒的直接原因就是黑死病导致的土豆歉收[40]。同样,原产于南美洲的玉米在走出美洲之后也成为世界范围内的主要粮食作物之一。由此可见,世界范围内粮食作物的传播和流动,对传统农业生产格局和日常生活方式都造成了巨大影响。

综上所述,中国北方地区数千年农业发展史中,主粮经历了由粟到小麦的革命性变迁。这一变迁的过程及背后的原因,在以往以植物考古遗存或者文献记载为基础的研究中并未得到有效解决。通过对古代遗址人骨稳定同位素数据的综合梳理,结合历史文献记载,我们认为北方主粮的变化最初很可能发生在东周时期,到了汉代这一变化趋势更加明显,小麦在农业生产和人们生活中的地位得以明显提高,但是尚未能够取代粟的主导地位。

东周时期不同阶层人群的同位素数据对比结果表明,主粮的变化最早发生于郑韩故城内底层人民。这些人应当是受特殊社会环境下的食物供应压力影响,开始转向食用小麦。汉代小麦地位的进一步提高,一方面与人口剧增带来的粮食供应压力有关,另一方面可能与小麦加工方式的改变有关。虽然东周到汉代的文献对小麦有频繁记载,并且汉代政府曾专门推广小麦种植,但小麦在这一时期相对于粟仍然处于次要地位,其重要性不宜过分拔高。而小麦最终取代粟的主粮地位,应发生在汉代以后,这还需要用更多晚期的稳定同位素数据来进一步明确。

肇始于东周时期的这一主粮变迁,不仅对中国北方农业传统和人们生活方式造成了深远的影响,而且有可能直接影响到汉代及以后人群的健康状况,这还需要借助多学科研究方法来进一步证实。与这种主粮变迁相关联的还有农业生产模式、粮食加工方式、饮食烹煮习惯等一系列改变,因此由粟到小麦的主粮变迁对于中国北方社会文化的发展有着深远意义。发生在我国北方的这一案例,也为研究世界范围内粮食作物传播流动及农业格局的变化提供了新的材料。

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