第四纪研究  2018, Vol.38 Issue (2): 420-425   PDF    
新疆吐鲁番早期铁器时代青稞脱粒研究
王超1,2, 王龙3, 曹洪勇3, 张永兵3, 蒋洪恩2,1     
(1 中国科学院脊椎动物演化与人类起源重点实验室, 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所, 北京 100044;
2 中国科学院大学人文学院考古学与人类学系, 北京 100049;
3 新疆维吾尔自治区吐鲁番学研究院, 新疆 吐鲁番 838000)
摘要:本研究选取新疆吐鲁番苏贝希文化具有代表性的洋海墓地、胜金店墓地及鱼儿沟遗址出土的青稞遗存为研究材料,并结合现代青稞原始脱粒模拟实验,初步探讨吐鲁番早铁器时代先民的青稞脱粒方式。本研究选择了手搓、徒手摔打、木棍击打等3种原始脱粒方法,统计所产生的青稞副产品的组合比例及形态,然后将结果与青稞遗存进行比较。研究发现:洋海墓地、胜金店墓地及鱼儿沟遗址出土的青稞遗存多为破碎断裂的穗轴且形态扁平,与木棍击打所产生的外观形态较为相似;穗轴的破碎状态及破碎程度同样与现代模拟实验木棍击打的结果极为接近。综上证明,吐鲁番早铁器时代的先民可能使用木棍击打的方法对青稞进行脱粒。
主题词苏贝希文化     谷物加工     洋海墓地     胜金店墓地     鱼儿沟遗址    
中图分类号     K878                     文献标识码    A

0 引言

农业发展史及相关研究一直是农史学界和考古学界经久不息的话题。除文献考证外,农史研究主要集中在考古发掘中出土的农业工具、农田水利设施,以及有关农业活动的壁画等内容上。上述遗迹及遗物从宏观领域为我们了解先民的农业生产及生活方式提供了材料。随着20世纪90年代浮选法的普及,与古代农业活动直接相关的农作物遗存被大量发现,为研究中国古代农业起源和发展提供了丰富的直接证据[1]。在此基础上,我国植物考古在北方旱作及南方稻作农业起源等领域取得了一系列学术成果[2~7]

谷物加工是农业活动的重要组成部分,相关研究早在20世纪70年代已被国外学者提起。以Hillman[8]为代表的学者通过大量研究,总结出了谷物加工技术的基本框架。他基于对现代农业生产过程的观察,发现不同的谷物加工阶段所产生的产品(颖果)和副产品(颖壳、茎秆等)会有明显不同。例如:经历过细筛的农作物中谷物的含量比较高,而副产品的含量非常低;经过粗筛后的农作物,其副产品含量较之前者高出不少,因此考古遗址中出土的谷物和杂草遗存均具有重要的研究意义。以此为依据,通过观察现存处于较为原始农业形态下人群的生产方式,并统计其生产过程中所产生的产品(颖果)和副产品(颖壳、茎秆等)的构成比例,可以反演先民的谷物加工方式[9]。基于上述研究,Jones[10~13]和Reddy[14]根据不同的遗迹性质、地域、环境因素等情况,也提出了自己的观点。

与国外注重模拟实验与文献、民族学调研三者结合的研究方式不同,现阶段我国的古代农业技术研究主要集中于农业工具和文献考据[15];同时,通过浮选法获得的农作物遗存多为炭化种子[1],作物加工的副产物如颖壳、穗轴、茎秆等出土较少,限制了研究的进一步开展。幸运的是,近10年来在新疆吐鲁番的一系列考古发掘中,我们发现了大量保存完好的谷物遗存。这些材料为我们采取植物遗存、模拟试验与民族学调研三者结合的方式成为可能,并为还原吐鲁番地区的古代农业发展过程提供了良好机遇。

吐鲁番盆地是天山东部的一个东西横置的形如橄榄状的山间盆地,位于盆地底部的艾丁湖(海拔为-154 m)是我国的最低点。盆地四周高山环抱,增温迅速但散热慢。当地日照长、气温高、昼夜温差大、降水少、风力强,形成了独特的暖温带大陆性干旱荒漠气候。吐鲁番全年平均气温为14 ℃,夏季平均气温在30 ℃左右。因此,吐鲁番是全国最低,最干燥,同时又是夏季气温最高的地区。在上述特殊的干燥气候条件下,吐鲁番就像一个巨大的自然博物馆,保留了大量的有机质文物。

苏贝希文化是吐鲁番地区早期铁器时代的代表性文化[16]。迄今为止,已发现与该文化相关的遗址多达50多处,主要有苏贝希遗址及墓地、洋海墓地、胜金店墓地、鱼儿沟遗址等[17~22]。学界以洋海墓地为基础,将苏贝希文化大致分为3期:一期以洋海墓地一号台地为代表,绝对年代约为距今3000~2700年;二期绝对年代约为距今2700~2500年,以洋海墓地二号台地为代表;三期以洋海墓地三号台地为代表,绝对年代距今2500~1900年[16]

蒋洪恩等[17]对洋海墓地的植物遗存进行分析后发现,在洋海墓地一号台地(主要为苏贝希文化一期)发现有青稞和黍的遗存,前者多散落在墓室内,而后者则存放在陶罐内。由此推断,苏贝希文化早期先民的农业种植规模较小,种类较为单一,很可能以黍为主[17]。在相当于苏贝希文化三期的苏贝希遗址中,出土了大量的石磨盘与石磨棒等加工工具,同时还发现了以黍为原料的面食和点心[21];同时代的洋海墓地内还发现了葡萄[22]。可见随着时间的推移,苏贝希文化后期先民的耕种和粮食加工技术都逐渐提高,农业种植的规模也逐渐扩大。此时先民对植物的利用不仅仅是粮食产出,甚至出现有园艺植物,这些都是栽培农业有了长足发展之后所出现的景象。

苏贝希文化相关墓葬中出土的谷物遗存中包含了加工过程中产生的副产品,如颖壳、穗轴、茎秆等[17, 20],为我们研究当地先民的谷物加工技术成为可能。本文拟选取苏贝希文化的代表性遗址如洋海墓地、胜金店墓地、鱼儿沟遗址(图 1)中出土的谷物遗存为研究材料,尝试结合现代模拟实验,推测吐鲁番地区早铁器时代先民的青稞脱粒技术,更好地理解当时的农业活动。

图 1 苏贝希文化相关遗址的地理位置 Fig. 1 Map showing the sites referred in the text
1 材料与方法 1.1 试验材料

本研究所选古代青稞遗存分别来自苏贝希文化具有代表性的3个墓葬或遗址(图 2):洋海墓地一号台地、胜金店墓地和鱼儿沟遗址。洋海墓地(42°48′N,89°39′E)位于吐鲁番地区鄯善县吐峪沟乡洋海夏买里村北约1.5 km,火焰山南坡的戈壁地带上,其中一号台地所处时代主要为苏贝希文化一期;胜金店墓地(42°56′N,89°11′E)位于吐鲁番市胜金乡胜金村,地处火焰山北侧,所处时代为苏贝希文化三期;鱼儿沟遗址(42°49′N,87°52′E)位于吐鲁番托克逊县鱼儿沟火车站附近,为一处苏贝希文化三期的遗址。洋海墓地的青稞遗存取自一号台地M213的填土中(图 2b),胜金店墓地的青稞遗存取自M23和M24(图 2c)。上述两组样品皆出土于墓葬填充物中,主要以不完整的青稞穗轴为主。初步推断,洋海墓地、胜金店墓地的青稞遗存系经过脱粒后取走颖果,后将剩余的茎秆、穗轴等用于蓬盖墓室顶部;鱼儿沟遗址的青稞样品主要取自于房址内的陶缸中,主要由断裂的穗轴及颖壳构成(图 2a)[17, 20, 23]

图 2 古代青稞遗存 (a)来自鱼儿沟遗址;(b)来自洋海墓地;(c)来自胜金店墓地 Fig. 2 Ancient chaff remains of naked barley with (a) from Yu'ergou site, (b)from Yanghai cemetery, and (c) from Shengjindian cemetery
1.2 模拟实验

在我国一些生产力发展较落后地区,当地居民依然采取一些较为原始的生产方式,比如杵臼、连枷等工具击打进行脱粒。以此为依据,本次模拟实验采取手搓、摔打及木棍击打等3种方式对青稞进行脱粒。所用材料来源于青海藏民所栽培的青稞,晾晒待水分充分蒸发后再进行脱粒模拟实验。

为了尽可能还原当时的脱粒环境,本次脱粒场所选在坚硬平整的水泥地面。每项实验均随机选取青稞30支,统计脱粒副产品的数量及百分比。为提高实验精度并减少偶然性,将上述3种脱粒模拟实验各重复一次,然后选取脱粒效果较好的一种方式进行控制变量重复实验。

2 结果与讨论 2.1 青稞遗存的副产品构成

青稞遗存具备以下3个特征:1)穗轴皆与茎秆脱离;2)穗轴不同程度断裂,完整穗轴不存在;3)断裂的穗轴形态扁平。由于未发现颖果,茎秆断裂情况无法直接指示脱粒技术。我们以数量最多、最具有代表性的穗轴作为主要观测对象,并根据断裂情况将青稞遗存分为以下两类:短断裂(1至2节)与长断裂(3节及以上),并以此为依据对古代青稞材料进行统计(表 1)。

表 1 现代模拟实验与古代材料副产品构成比例 Table 1 Percentage of by-products of simulation experiment and ancient chaff

通过表 1可以看到3个遗址或墓地的青稞遗存中短断裂穗轴所占比例较大。青稞成熟后其穗轴具有一定的韧性,若使穗轴断裂必须施加一定的外力。因此,上述现象必然是人为加工后的结果。

2.2 现代模拟实验结果

我们采用徒手搓揉、徒手摔打及木棍击打等3种不同的方式对现代青稞进行了模拟脱粒实验,结果如下:1)徒手搓揉:脱粒率达100 %,但穗轴与茎秆连接完好且无分离现象,青稞花序(果穗)未见挤压痕迹。青稞穗轴无断裂,长断裂和短断裂穗轴所占比例均为0;2)徒手摔打:脱粒率不足60 %,穗轴与茎秆连接完好无分离情况,花序(果穗)未见明显挤压痕迹。青稞穗轴无断裂,长断裂和短断裂穗轴所占比例均为0;3)木棍击打:脱粒效果达95.5 %。部分青稞穗轴与茎秆分离,穗轴断裂明显,短断裂和长断裂所占比例较为稳定。断裂花序呈扁平状态,有明显挤压痕迹。

上述实验证明,徒手搓揉和木棍击打都拥有较高的脱粒效果,而徒手摔打较差;从副产品构成来看,由于成熟青稞穗轴韧性较高,在没有外力击打的情况下很难发生断裂,所以徒手搓揉和摔打两种方式穗轴均保存完好;木棍击打后产生的穗轴出现有一定规律的断裂,但也有部分穗轴与茎秆未出现分离。在外界条件与第一次实验相同的前提下,我们着重观察了击打时间与茎秆断裂的关系,并得到以下结果:1)木棍击打1 min 30 s左右穗轴出现断裂。30支青稞样品中有17支穗轴未与茎秆脱离,此时短断裂穗轴52个,所占比例为55.31 %;长断裂穗轴42个,所占比例为44.68 % (图 3a);2)木棍捶打后4 min后穗轴出现大量断裂。30支青稞样品茎秆与穗轴全部分离,此时短断裂穗轴66个,所占比例为58.40 %,长断裂穗轴47个,所占比例为41.59 % (图 3b)。

图 3 木棍延时击打实验结果 (a)1 min 30 s后(90 seconds later);(b)4 min后(4 minutes later) Fig. 3 Results of delayed simulation experiment

通过这组实验我们可以看到,在木棍击打的方式下,穗轴与茎秆比较容易完全脱离,同时穗轴断裂情况也未发生较大改变。综上所述,根据现代模拟实验结果,我们发现木棍击打与徒手搓揉、徒手摔打两种脱粒方式在穗轴的断裂情况分布上有明显的差异。因此通过对青稞穗轴断裂情况的观察,可以反演考古材料所代表地区的脱粒方式。

2.3 现代模拟实验结果与古代材料对比分析

将洋海墓地、胜金店墓地及鱼儿沟遗址等3处墓地或遗址的青稞遗存与现代模拟实验的结果进行对比(表 1),可以看出:从穗轴的断裂情况来看,徒手搓揉和摔打两种方式所得结果与青稞遗存完全不同,而木棍击打所导致的断裂情况与3处遗址或墓葬的青稞遗存较为相似。另外,徒手搓揉和摔打并不能使穗轴与茎秆完全脱离,而木棍击打能够导致青稞穗轴形态扁平且与茎秆完全脱离。这一现象也与3处遗址或墓葬中出土的青稞遗存相似。因此我们推断,处于苏贝希文化时代的先民很可能采取木棍击打的方式对青稞进行脱粒。

2.4 讨论

在生产力不发达的条件下,利用木棍击打方式进行脱粒具有较高的工作效率。徒手搓揉的脱粒效果虽与木棍击打不相上下但效率极低,同时对劳动者的手部损耗较大且易于劳累。可以想象,在栽培农业具有一定规模的情况下,先民更倾向采用木棍击打的方式进行脱粒。与之对应的是,洋海墓地中有大量精美的木制品出土[24],而作为脱粒工具的木棍也极易获取。

在栽培种植规模较小、农业技术水平发展有限的情况下,人们会倾向选择较为简便的方式从事农业活动,而使用木棍击打脱粒即为选择之一。我国学者20世纪80年代在民族学调研时,发现部分少数民族就使用木棍敲击的方式进行脱粒[25]。国外学者通过观察印度相对落后族群的生产方式,发现他们至今仍普遍采用敲击的方式进行脱粒[14]。我国发现的最早的枷实物出现于秦汉时期,而利用连枷脱粒比木棍敲击效率更高[26~27]。考古遗址中枷的出现证实了处于早期铁器时代的先民已经了解到击打脱粒的优势。由于木棍在形态上与枷类似,脱粒原理一致,因此木棍很有可能是枷的原始形态或简易替代品。

李晶静等[28]针对胜金店墓地小麦遗存的脱粒方式做过类似研究,发现木棍锤击方式脱粒的副产品构成比例与考古遗存类似,从而推断木棍(或连枷)击打可能是先民用于小麦的脱粒方式。通过模拟实验,我们发现手搓方式会导致小麦穗轴少量断裂。由于青稞成熟后穗轴的韧性强于小麦,在手搓的方式下不易断裂,与击打方式的副产品构成反差巨大。因此,本实验所得结果进一步验证了木棍或连枷不仅用于小麦脱粒,也同样用于青稞的脱粒过程之中。

从所选古代样品的来源上看,洋海M213的样品处在苏贝希文化一期,鱼儿沟遗址与胜金店墓地的样品所处时代均位于苏贝希文化三期。虽然3组样品在时间维度上分别代表了苏贝希文化的早期和晚期,但它们却拥有近似的青稞穗轴断裂情况,皆为长断裂所占比例接近43 %,短断裂所占比例接近57 %。结合现代模拟实验结果,我们可以推断,苏贝希文化所处的距今3000至1900年期间,吐鲁番地区的先民一直采取木棍击打的方式对青稞进行脱粒。

3 结论

本次研究通过手搓、摔打及木棍击打等三种原始方式,对现代青稞进行脱粒模拟实验。我们发现:虽然徒手搓揉和木棍敲打脱粒效果较好(均接近100 %),但二者的青稞穗轴断裂情况具有明显的差异性。另外,采用徒手搓揉和摔打脱粒后不存在穗轴断裂的情况。在木棍击打的脱粒方式下,青稞穗轴易于断裂,且长断裂(穗轴3节及以上)约40 % ~45 %,短断裂(穗轴1至2节)约55 % ~60 %。将上述研究结果与吐鲁番苏贝希文化时代的洋海墓地、胜金店墓地及鱼儿沟遗址出土的青稞遗存进行对比,发现青稞遗存所呈现的特征及长断裂与短断裂所占比例与木棍击打后较为相似。另外,木棍击打后青稞穗轴与茎秆易于脱离且断裂的穗轴形态扁平,也与三处遗址或墓葬中出土的青稞遗存极为相似。基于上述结果并综合民族学调查,我们推断击打方式很可能是吐鲁番地区早期铁器时代先民惯用的脱粒手段。由于苏贝希文化中各遗址或墓葬中均有大量木器出土,我们推测脱粒工具很有可能选取了木棍或类似用具。

所处苏贝希文化三期的胜金店墓地、鱼儿沟遗址与处于苏贝希文化一期的洋海墓地一号台地的青稞遗存的外观形态及断裂情况极为相似,说明三者的脱粒方式较为一致。由此可以推断苏贝希文化时代的先民在距今3000至1900年期间,一直采用木器击打的方法对青稞进行脱粒。然而由于材料所限,苏贝希文化时代吐鲁番先民的谷物加工方式的细节问题还有待进一步探讨。

致谢: 野外工作期间得到了吕恩国教授的协助,现代青稞材料由中国科学院西北高原生物研究所的权朝明、祝景彬协助采集。

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2 Department of Archaeology and Anthropology, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049;
3 Academia Turfanica, Turpan 838000, Xinjiang)

Abstract

Many plant remains are well preserved in the archaeological sites or cemeteries in Turpan of Xinjiang due to the dry environment there. In the present study, well-preserved chaff remains of naked barley were excavated from three sites representative of the Subeixi culture(1000 BC~100 A.D.):Yanghai cemetery(42°48'N, 89°39'E), Shengjindian cemetery(42°56'N, 89°11'E), and the Yu'ergou site(42°29'N, 87°52'E). Based on our observation, all the barley remains were in a compressed condition. Furthermore, no complete ear was discovered. All fragments we observed consisted of smaller clusters spikelets. We classified these as either of two types:1)Short fragments with 1 or 2 spikelets(50.9%~61.3% frequency); and 2)long fragments retaining 3 or more spikelets(38.7%~49.1% frequency)(see Table 1). We designed a simulation experiment to study the crop processing of naked barley with primary emphasis on the threshing method. We collected modern specimens from the Tibetan Plateau and processed them using three primitive methods:hand rubbing, hand tossing, and stick striking. Nearly all ears maintained a complete set of spikelets in simulations involving hand rubbing and hand tossing. In contrast, ears threshed by stick striking separated into fragments with a spikelet distribution similar to those found in the ancient collections. In the modern simulation involving stick striking, 43% of fragments were classified as short and 57% as long. This pattern closely matches those observed in the archaeological remain. Thus, we infer that the indigenous people of Turpan threshed naked barley using a stick striking method in the early Iron Age.
Key words: Subeixi culture     crop processing     Yanghai cemetery     Shengjindian cemetery     Yu'ergou site