山西作为中国农业文明的发源地之一,其有着悠久的农业历史.农具的发明和使用是农业生产中最为重要的环节,伴随着生产劳作的需求,农业工具的生产效率不断得到提高,粮食生产及加工工具不断细化,得以形成完整序列的农具系统.粮食的谷糠分离过程作为整个生产环节中最后的节点,体现了粮食精加工技术的成熟,其工具包括“杵臼”“踏碓”“风扇车”和“簸箕”.“杵臼”与“踏碓”反复捶打可以使得谷糠分离,“风扇车”与“簸箕”则是谷糠分离技术对原始风能的应用,此处不再详述.除此之外,“杵臼”与“踏碓”还有另一种功能,就是将除去包衣的谷物击打成粉,用来制作食物.“杵臼”与“踏碓”在南方部分地区及东北地区直至今日仍广泛使用,米糕的制作正是使用这一工具完成.此外,还有另外一种粮食精加工工具就是石磨,利用旋转的石磨盘相互摩擦来碾碎谷物,使其成为齑粉或面浆.无论是踏碓,还是石磨,其工作原理虽有不同,但二者对粮食的加工成形效果,却殊途同归.

1 “杵臼”的系统样式发生

谷糠分离的最初工具为“杵臼”,是人们最早加工谷物的工具之一.作为“踏碓”的原始形态,最初是用木棍直接捶打谷穗使之脱粒,而后逐渐成为利用人力来捣制粮食的舂打工具.最早的“臼”就是在地上挖一个圆形的坑,将谷物倒进坑中进行舂打,最早的杵就是一根粗木棍.石质的臼用来盛放谷类,捣制的木杵有两类,一类是椭圆形滴水状木棒,另一类一头为滴露状,一头安装有用来平衡的石坨.这种工具的组合可以称之为碓,从《通考》(图1)、《农书》(图2)及《天工开物》(图3)都能觅得描绘细致的图像.[1]分析图像可以得出,此种工具的由来,显然是早期从木棒击打粮食中获得灵感.《易经》记载:“神农氏设,黄帝尧舜氏作,断木为杵,掘地为臼,杵臼之利,万民以济.”而石臼的产生代替了初期地坑,区别于泥土混杂的情形,极大地改善了粮食的收集状况.在《通考》的图像中(图4),舂臼的旁边就有萝筛,是用来选取谷物进行反复脱粒的工具.“臼”的形成经历了兽皮、麻布、木臼等形式,[2]到石臼这一过程可以追溯到7000年前江浙地区的河姆渡时期;北方对杵臼的使用则是在6000年前的仰韶文化,因劳作效率的不断提高,石杵与石臼这一搭配被广泛使用;到了龙山文化,更是将早期简单的石磨摒弃,开始完全使用碓.[3]山西芮城东庄、翼城枣园村和柳林县杨家坪村(图5)都发现了新石器时期的石杵臼,汉代崇尚厚葬之风,因此墓室当中有大量的生活用品和生产工具,碓房是东汉墓室中常见的陪葬品.尤其是东汉中晚期,此物在豫北和三门峡地区更是多见出土,在河南灵宝出土的陶双碓磨坊,说明这一时期“踏碓”的使用非常广泛.[4]而河北赵县各自村的汉代双人绿釉踏碓俑向我们展示了踏碓并非单人作业机械,同时还确立了中国最早的单栏杆扶手式“踏碓”.[5]汉代“踏碓”的多样性结构完全打破了我们的认识,即所谓的以时间为序的农具演化顺序.

图1 碓Fig.1 Pedal threshe

图2 舂臼Fig.2 Pestl

图3 杵臼与碓Fig.3 Pedal threshe and pestl

图4 舂臼图Fig.4 Pestl

图5 山西柳林杨家坪石臼Fig.5 Yangjiaping Stone Mould in Liulin,Shanxi

2 “踏碓”的系统样式发生

山西北部的大同作为北魏都城,一度成为北方经济繁荣之地,鲜卑族的游牧文化进入此地后与汉地的中原农耕文化相互结合,创造了极为发达的农业技术,杵臼的大量使用极大地改善了粮食精加工状况.同时在北魏统治期间,山西北部崇尚佛教,大兴土木,开凿了一定数量的巨型石窟,并且在墓葬当中也效仿汉人,因此留下了极多的陶俑壁画.在大同市富侨垃圾焚烧发电厂出土的北魏壁画墓(图6)与大同二电厂出土的北魏陶踏碓俑(图7),两者对“踏碓”工具都进行了细致地刻画.这一时期的“踏碓”,在杠杆机械的应用上已经非常的合理,但“踏碓”整体的结构还比较简单,其采用犁式框架,动力臂的设计采用前重后轻的踏板式结构,使得在作业时频次更高.“碓锤”设计为嵌入式结构,下方的石臼较浅,但整体设计十分的精巧,动力臂与地面的距离设计极近,可见并不能将碓锤过高地抬起.因此,其产生的下击力量并不是很大.

山西北部黍类作物极多,因此,这类“踏碓”应该是加工一些谷类作物.北魏壁画中描绘的“踏碓”,显然在样式上发生了更多变化,其支架仍然位于碓架中央;手握之处则是去掉了犁式弯梁设计,采用了横栏式支架,增加了手的把握位置;踏板采用了前后粗细一样的杠杆式设计;碓锤位于最前端,采用了“L”形结构.这种设计类似于今天自行车的弯把设计,而且的确是实现“踏碓”站立作业的一种很好的支撑方式.