正文 第1章 偉大的古代生產科技發明(1)(2 / 3)

宋元時,施肥養地以增產甚見重視,於是有下糞耕種之製,耬鬥後另置篩,過細糞或攔蠶沙,耩時隨種而下覆於種上,兼收下種施肥之效。這樣,開溝或開穴,播種覆土、施肥都節省了人力、畜力,而且,一功收三效,工作效率大為提高。

我國古代耬車設計之精巧,曆來為國內外農史研究者所讚歎。宋代王安石專門寫過一首詩稱頌耬車:“富家種論石,貧家種論鬥。貧富同一時,傾瀉應心手。”

現代最新式播種機的全部功能,也不過是把開溝、下種、覆蓋、壓實四道工序接連完成,而我國兩千多年前的三腳耬,已把前三道工序連在一起由同一機械來完成了。在當時能夠創造出這樣先進的播種機,確實是一項重大的成就。就是我國古代在農業機械方麵的重大發明之一。

我國古代的水車

在古代社會,中國農業的發展水平居世界前列。除了曆朝曆代重視溝洫和水利工程的建設之外,灌溉工具起著舉足輕重的作用。由於地形的限製,自流灌溉畢竟是少數,大多數的農田水利必須借助工具才能實施。

最早的灌溉方式是“負水澆稼”,所用的灌溉工具自然是陶罐了。《莊子·外篇》有記載:

“鑿隧而入井,抱甕而出灌。”甕為陶器,在虞舜時已開始製造。用甕取井水灌園田,為思維中應有之聯想。然而此法很笨拙。

利用機械起水灌溉的最初工具當推公劉的戽鬥。公劉為公元前13世紀左右周族的首領,其子孫後代建立了周朝。戽鬥構造簡單,由柳條編成桶穿上長繩。其掣動隻用兩人之力,從低水麵向高處往複掏水。此法雖較抱甕灌田有一定的進步性,汲水較多,又較省力,但是仍很原始。

戰國時,農業技術有了進一步發展,灌溉已成為農田管理中的重要一項,桔槔乃應需而生。桔槔是利用杠杆原理製成的起水器,由一根直木、一根橫木及水桶(盛水器)、重石塊、長繩材料組成。“引之則俯,舍之則仰。”子貢在漢陰遊曆時,向當地老農推薦此物說“挈水若抽,數如泆湯。”這種借助簡單機械的提水方式,比起全靠人力提水灌溉,顯然是進了一步,故桔槔在戰國時得到推廣。但是,桔槔汲水費時多,起水少,仍有待進一步改進。從抱甕灌溉地極原始狀態到桔槔汲水的初步利用器械,“民逸而利多”,在灌溉工具發展史上具有劃時代的意義。

據史書記載,東漢以後,出現了利用機械原理的灌溉工具。東漢時有個叫畢嵐的巧匠,製造過一種叫“翻車”的機械,“用灑南北郊路,以省百姓灑道之費”。這種翻車,是否就是後世的龍骨水車,不得而知。

半個世紀以後,曹魏有一位大機械發明家馬鈞,被人稱為“巧思絕世”。他刻苦自學,不尚空談,專心致誌地鑽研機械設備,在機械製造方麵取得傑出的成就。他製造的翻車結構精巧,“灌水自覆,更入更出”,可連續不斷地提水,效率比其他提水工具高很多。“其巧百倍於常”,運轉輕快省力,兒童都可以操作。據專家考證,這是一種與後世龍骨水車類似的非灌工具。所以,人稱馬鈞是供農業上排灌之用的龍骨水車的發明者,至少可以說他是斷畢嵐之後,對翻車做了極重要的改革,並用於農業排灌的創新者。

翻車問世後,受到社會的普遍歡迎,到唐代得到進一步推廣。太和二年(828年),唐文宗令人做水車樣式,命京兆尹監造,分配給鄭、白渠附近的百姓,以灌溉農田。當時,在北方有以木桶相連,汲於井中的水車,長江流域出現了半機械化的筒車。筒車形似紡車,四周縛有竹筒,利用水流衝力,衝擊輪子而旋轉,把水由低處提到高處。此後,永車樣式雖然形形色色,但其基本原理不外如此,在近代水泵發明以前,翻車是世界上最先進的提水工具之一,對於灌溉農田,發展農業生產發揮了巨大作用。

翻車可用人力、畜力或水力轉動。其用人力者為龍骨車。在行道塊上下,通周由龍骨板葉一節一節地用木銷子連接起來,很像龍的骨架,故名之龍骨車。此車由人憑架上,踏動拐木,使龍骨板隨轉循環行道板刮水上岸。也有用手搖的。可以兩個人同時搖,也可以隻一個人搖。它的汲水量不夠大,但是凡臨水的地方都可以使用,很方便,深受人們的歡迎,是應用很廣的農業灌溉機械。直到今天,在一些僻遠的地方,猶可見到這樣的水車。人們對它的偏愛可以從文人騷客的詩詠中得到反映:“踏車激湖水,車眾湖欲竭。”描寫出它從河湖池塘中起水入田的動態;“婦女喜秋涼,踏蹈車多笑語。”田家踏轉水車的喜悅心情躍然紙端;“下田戽水出江流(圩田用車),高壟翻江逆上溝(山田水車)。地勢不齊人力盡,丁男常在塌車頭。”

由此可看出水車排水和灌溉之功用。

其用畜力者,如牛轉翻車、驢轉翻車,則在龍骨車蹬基礎上外加齒輪,係於轉軸外端,加上互相銜接的帶齒豎輪與臥輪,使用牛、驢或馬來拉動。這種水車在南宋末年才出現。從人力轉動的翻車到畜力轉動的翻車,是為一大進步,殷為畜力比較大,能把水抽上比較大的高度,汲水量也比較大。