中国古代天文学对传统农业的影响.pdf

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1、收稿日期:2001203229作者简介:胡火金(1963-),男,苏州大学人文学院历史学系教师,理学(科学技术史)博士。3该文形成于南京农业大学攻读博士学位期间,受到导师郭文韬先生的指导,在此谨表谢忱!南京农业大学学报(社会科学版)200111(3)Journal of Nanjing Agricultural University(Social Sciences Edition)中国古代天文学对传统农业的影响3胡火金(苏州大学,江苏 苏州 215000)摘 要:天文是中国古代自然科学的四大学科之一。中国在天文天象观测、历法制订推步等方面曾领先于世界。中国古代天文学的高度发展,是政治、生产需求

2、、人们求知欲交互作用的结果。农业是中国古代的主导产业,它对天文的发展形成了强大推动;与此同时,天文学的发展对农业生产、农学理论产生了重要影响,天象观测和历法的进步,伴随和标志着农业及农学理论的重要发展。本文将从日月五星的观测、历法制订推步以及时节的确立等方面来探研中国古代天文对传统农业的深刻影响。关键词:中国 古代 天文 传统农业 影响中国传统农业长盛不衰,有着精耕细作的优良传统。传统农业由于对“天时”、“农时”的关注和重视,引导出农业生产重时节、重过程、重整体、重关系的总体特征,由此导致了传统农业的生态化特征和取向。这反映到农业生产实践中,主要是注重于农作物与外界环境条件、农作物与农作物之间

3、关系的把握,其主要内容包括,土壤轮耕、作物轮作、间作套种、合理密植、茬口安排、合理施肥、兴修水利等,李比希对此评价说:“观察和经验使中国和日本的农民在农业上具有独特的经营方法。这种方法,可以使国家长期保持土壤肥力,并不断地提高土壤的生产力以满足人口增长的需要。”1(P43)并称其为“无与伦比的农业耕作方法”,这种成就的取得,虽受到诸多因素的影响,但首先或直接的是来自于天文学的内在推动,天文天象观测、历法推步、节气确立等可以满足农业生产对农时季节的要求,使农业生产由粗放低产不断走向精耕高产,中国传统农业精耕细作的优良传统因此而形成和发展。一、天文历法与农业人类在采集狩猎时期,就对日出落、月圆缺、

4、昼夜交替、星象变化以及寒来暑往、植物荣枯、动物出没等自然节律有了一定的认识,随着时间的推移和农牧业的兴起,以自然界物候现象来定季节的自然历便应运而生,即根据植物生长花开花落,鸟兽生长出没等规律来确定生产活动的季节和方位地点,这实际上是一种物候历。物候历只能对季节进行大体的把握,对具体时节、年月循环以及时间的把握不太准确,因此一种更准确可靠的即以日月五星的星象观测来确定农时的方法便孕育产生。物候历从本质上来说,它是地球绕太阳公转的一种外部表象,是一种自然规律,它被人们所认识是必然的,上古时期人们就将其应用于农业生产。古希腊就有关于星象、物候和生产季节安排的记载2(P12-21)。中国古代关于天象

5、观测的最早传说,是国语、史记中所记载的:颛顼帝命南正重司天以属神,火正黎司地以属民。夏代历书夏小正已把一年分为12个月,并把各月的天象、物候和农事对应起来,它提供了从观测物候定季节农时的物候历阶段向观测天象定农时的观象授时阶段的过渡。这是我国天文发展的萌芽时期。尚书 尧典记载殷商时期设置专人观象定季节,指出,以观测鸟、火、虚、昴四星黄昏时处于南中天(即过子午圈)的日子来定二分二至,以此来划分季节,确定农时,并给出了一年366天的以闰月来调整的阴阳历。农业生产的发展,对把握农时季节有了较高的要求,夏小正那种分辨斗柄上、下来确定季节的简单做法就不够了,尧典中以观测明亮的星宿来定季节就是必然的了。尧

6、典中记载的圭表测影,比通过观测星辰南中定季节精度更高4。这表明商周时期我国天文观测和历法已有较高水平,由此也促进了农业的发展。这一时期农业已有相当规模和水平。春秋战国时期,铁器、牛耕和土地连种制等大大提高了劳动生产力。农业生产的迅速发展对天文学形成了强大推动力。这一时期天宫二十八宿的建立和成熟、四分历和古六分历的出现即是标志。二十八宿可用来量度日月运动的相对位置,因此赤道坐标系得以建立和发展,甘德、石申对五星的运行周期以及顺、逆行现象有了一定的认识,他们对全天星宫的定性分划,最终完成石氏星表,形成完全定量化的星宫体系。四分历确立了一个回归年长度为365125日,并采用十九年七闰的置闰法,此历法

7、标志着由观象授时而进入比较成熟的时期。制定于战国后期的古六分历已包含了节气的概念,即把一回归年分为若干等份,每一份用气候、物候和农业生产的特征来标志它,这使传统的阴阳历能够更准确地反映太阳一年的变化,基本满足了农业生产的迅速发展对时节的较高要求。农业的发展对天文形成了强大推动,同时天文的发展也大大促进了农业的发展,这一时期中国农业精耕细作的基础已基本奠定。此后,天文、天象观测及历法就沿着这条路线不断地发展,历法不断进步和精确,秦颁行颛顼历,使得全国历法得以统一,长沙马王堆出土的五星占、云气景象杂占对金木土星的会合周期已定得相当准确。汉初制定太初历,历法达到一个高峰,它已经具备了后世历法的各项主

8、要内容,如节气、朔晦、闰法、五星、交食周期等。后又经过后汉四分历、景初历、乾象历、麟德历、大衍历、统天历、大明历等等,直到元代授时历的完成是历法的顶峰,它是中国古代最精确的历法。值得一提的是,沈括在梦溪笔谈中提出十二气历,这是个纯阳历,能使节气固定,避免了传统阴阳历中节气与月份关系不固定的问题,从根本上解决历法适应农业生产需要的问题,但未能实施。与此同时,天文学由于定量化以及天文仪器的不断发展,逐渐形成了完备、精确的中国古代天文学体系。35第3期 胡火金:中国古代天文学对传统农业的影响 据研究,尧典所载观测年代当在殷商时期,主要根据为,“大火昏见春季,大火南中定夏至”。能田忠亮、李约瑟、薮内清

9、、哈特纳等学者同意此观点。陈久金等所著彝族天文学史,认为夏小正为太阳历,从星象、气候、节气、物候等多方面进行了论证。从物候历到观象授时,人们对时节和气候的把握趋向精确,由原始粗放农业向精耕农业过渡。春秋时期的“四分历”是对观象授时的摆脱,历法较为成熟,农业精耕细作的基础已经基本奠定。至秦统一,汉太初历的制定,农业精耕细作的传统已经形成。唐宋以后,经济中心南移,南方农业大发展,“授时历”完成,传统农业向纵深发展。明清时期,天文学方面虽处于停顿和低潮,但由于农业传统的形成和生产实际的需要,农业上也有相当建树,农田水利、多业互补、中小农具、土壤改良、地力常新、合理施肥等方面都有一定的发展。随着天文学

10、的发展和“天人合一”、“三才论”思想的倡导,重视“农时”,以求天、地、人、物的和谐与统一在农业生产和农学理论中占有主导地位5,并成为一种重要传统。天地环境、农作物和人的生产实践这三大要素的协调统一是农业生产的基本保证,人的生产实践活动主要是协调农作物与其外界环境条件的关系,也正因为如此,中国传统农业逐渐形成了精耕细作的传统。人类早期的天文、天象观察远早于耕作和畜牧农业的文明,它是引发或唤起人类的早期文明的一个重要方面,并成为文明延续的一种力量。农业及农学理论的发展无疑受到了天文学的内在推动。与此同时,天文学的发展也受到诸多因素的制约,它是最早萌发和发展起来的科学之一,“必须研究自然科学各个部门

11、的顺序的发展。首先是天文学 游牧民族和农业民族为了定季节,就已经绝对需要它。”而天文学的发展除了这种生产上的绝对需要外,还有人们求知欲的驱使,人的本性“力求了解周围世界和作用于它的各种外力。他在找到一种自认为能够合理解释这些事物的办法之前,总是不肯善罢甘休。”6(P2)星占作为早期天文发展的一个重要阶段,具有重要意义,它是早期人类求知探索的重要实践活动,这对星象及其变化的关注,无疑促进了天文学的发展。星占的主要功能是对人间祸福、农业丰歉等的一种预测,它被古代中国极至发挥,这可能也是中国古代星象观测较早、全面及连续不断的一个重要原因;此外,中国古代天文的发展还受到政治的强大推动,制定、颁布新历是

12、历代王朝的要政之一,这是天文的官营特征,如此等等,造就了中国古代天文学所具有的神秘性和强大的政治功能。总之,中国古代天文的发展是政治、生产实践和人们求知本性交互作用的结果。这是中国历史上历法建制繁多、频频改历的原因之所在。二、天时、农时与农业天,在中国古代有多层含义,主要是指自然的天和人格神的天。但它反映到农业生产实践活动中,则多是指自然的天,主要是指光照、热量、水分、气等多种因子的综合,这些因子随时节不同而呈现不同的规律性变化,天的特征就可以用“时”来喻示,这就是所谓的“天时”。这些因子的不同变化(天时)对于农业生产农事活动来讲尤为重要,天时实际上就是“农时”,也由此引出农业生产中的季节、节

13、气、农时等概念。农时季节决定农业生产的部体安排和收成丰歉,因此古人特别注意把握时程,农作物萌发、生长、开花、结实、成熟等,与时节有一定的对应,把握这种节律,是农业丰收的基本保证。关于“时”的论述,可见之于大量古代文献,如:“物其有矣,唯其时矣”(诗 小雅 鱼丽),45南京农业大学学报(社会科学版)恩格斯,自然辩证法,人民出版社,1971年,第162页。“钦若昊天,历象日月星辰,敬授人时”(尚书 尧典),“虽有智慧,不如乘势。虽有钅兹钅其,不如待时”。(孟子 公孙丑上),“明时正度,则阴阳调,风雨节,茂气至,民无夭疫。”(史记 历书)等等。重“时”,则重“天”,意在表明人类活动与宇宙大系统运动节

14、律的协调。反映到农业上,实际是农作物生长节律与宇宙大系统节律的某种吻合。这正是农家“月令派”所追求的目标。夏小正、诗 豳风 七月、吕氏春秋 十二纪 纪首、礼记 月令等等,都列出每个月气候、物候、农事等,即以物候定时节,以时节安排农事活动。因此也产生了四季、七十二候、二十四节气等服务于农业生产的节气知识。农时是立农之本,农业生产的三大要素是天地自然环境、农作物(包括动物)和人的生产实践活动,重视农时就是重视天地人物的协调统一,人的生产实践活动要与自然节律、农作物生长发育规律相协调,这是农业生产的关键之所在。这就是所谓的“三才论”。管子 禁藏中:“顺天之时,约地之宜,忠人之和,故风雨时,五谷实,草

15、木美多,六畜蕃息,国富兵强。”高度概括了天时、地利、人和是五谷丰登、六畜兴旺乃至于国富兵强的根本保证。管子 四时中说:“四时者阴阳之大经也,刑德合于时则生福,诡则生祸 ”,“不知四时乃治国之基,不知五谷之故,国家乃路。”强调了四时对于社会和国家的极端重要。荀子 王制中说:“君者,善群也。群道当,则万物皆得其宜,六畜皆得其长,群生皆得其命。故养长时,则六畜育;杀生时,则草木殖;政令时,则百姓一,贤良服。”强调了“时”对于农业生产及社会生活的重要。吕氏春秋从涉农情况看,其“十二纪”“纪首”是典型的“月令派”传统,主要阐述时节与动植物生长、农事安排等情况。其中“上农”、“任地”、“辩土”、“审时”等

16、四篇是最早见之于文献的关于农业生产的专门论述。“上农”等四篇主要论述了农业生产中“时”和“宜”的原则。如吕氏春秋审时中说:“天下时,地生财,不与民谋 无失民时,无使之治下,知贫富利器,皆时至而作,渴时而止。是以老弱之力可尽起,其用日半,其功可使倍。不知事者,时未至而逆之,时既往而慕之,当时而薄之,使其民而郄之 种禾不为,种重禾不为重。”适时者,事半功倍,不适时者歉产歉收。总之一句话“凡农之道,厚(候)之为宝”。重天时、农时是协调农作物与外界环境条件的关键环节,这种天地人物的协调统一观引导了传统农业重整体、重时候、重过程、重协调的总体走向,这是传统农业生态化取向的根本内核和重要原因。重农时的传统

17、被后世继承发扬,陈敷农书中强调人们必须先认识天地时利,才可利用它,为农业生产服务。其“天时之宜”篇中说:“在耕稼盗天地之时利,故农事必知天地时宜,则生之蓄之,长之育之,成之熟之,无不遂也。”王祯农书把“天时、地宜”贯穿于全书之中,认为农业生产“顺天之时,因地之宜,存乎其人。”在“授时”篇中说:“四时各有其务,十二月各有其宜,先时而种,则失之太早而不生,后时而艺,则失之太晚而不成”。“垦耕”篇中说:“种艺之宜,惟在审其时月,又合地方之宜,使其不失其中,盖谓栽培之宜。”“耙劳”篇中“然地有肥瘠,能者择焉,时有先后,勤者务焉。”如此等等,都是要求农业生产耕作栽培管理合“天时地利”。同时它还继承发展了

18、“月令”派的成果,创制“时指掌活法之图”,为“月令”派农学的最高成就。其概括为:“盖二十八宿周天之度,十二辰日月之会,廿四节气之推移,七十二候之迁变,如环之循,如轮之转,农桑之节以此占之。”7把天体运行、节气变化、作物生长与农事活动多个环节对应统一起来,把天、地、人、物的协调统一以一个活动圆图表示,直观实用。55第3期 胡火金:中国古代天文学对传统农业的影响 明代马一龙在农说认为,人们若适当合理地利用天时地利,可战胜自然,改造自然,否则,劳而无功。其说:“力不失时,则食不困,知时不先,终岁仆仆尔。故知时为上,知土次之,知其所宜,用其不可弃;知其所宜,避其不可为,力足以胜天矣。知不逾力者,虽劳无

19、功”。清代杨山山知本提纲 修业章“农则耕稼一条”则把因地、乘天时作为耕道大纲。说:“若能提纲挈领,通变达情,相土而因乎地利,观候而乘乎天时,虽云耕道之大,实有过半之思”。郑世铎释:“变,谓耕道之变;情,谓物生之情也。相,视也。耕道虽大,不越因地、乘天二端;若能提纲挈领,通耕之变,达物之情,相土自然之种而因其利,观天一定之候而乘其时,其于耕道之大,已思过半矣。”意即农业耕作栽培虽涉及面很广,而因地、乘天时乃为要旨。三、时节与农业11 传统纪年与农业丰歉对年岁周期的关注,导致传统纪年。中国传统纪年肇始于岁星纪年,归结于干支纪年。其十二年周期及其与农业丰歉等方面的联系对中国传统社会影响很大。岁星纪年

20、是在天象观测和星占基础上得以创始和使用的,是上古时代人们对木星周天的认识和木星占卜功能结合的产物;它是干支纪年的直接源泉,是干支纪年的一个初始阶段。岁星纪年制作的原始意义以及在农业中的应用,反映了先民对农业丰歉、水旱灾害等的一种推断和预测。岁星纪年以淮南子 天文训记载为最早,稍后或同时史记 天官书有载,后又见于汉书 天文志,此三家之说,大体一致,学术上属同一体系,据考匀承袭石氏之说。8(P1-14)汉书 天文志杂以甘氏星法,开元占经载有甘氏岁星法,据史记 天官书知石、甘氏有“五星法”。石、甘氏同为战国时人,因此,岁星纪年法,原是石、甘氏“五星法”之一,即木星法。马王堆帛书五星占载有秦汉之际金、

21、木、土三位置及会合周期也是这种“五星法”的延续。甘氏著有岁星经,据开元占经可知,岁星经大概是讲如何用岁星来占农事的,如“摄提在寅,岁星在丑 其国有德,乃熟黍稷,其国无德,甲兵侧侧。其失次,将有天应见于舆鬼,其岁早水而晚旱。”等等;淮南子 天文训继承这一观点,所述太阴纪年,别有水旱、五谷丰歉、民食等记载,如:“摄提格之岁,岁早水、晚旱,稻疾,茧不登,菽、麦昌,民食四升 ”,并对其规律进行了总结,说:“岁星之所居,五谷丰昌,其对为冲,岁乃有殃。三岁而改节,六岁而易常。故三岁而一饥,六岁而一衰,十二岁一康。”史记 货殖列传则根据岁在某星,对异常气候进行了总结,如“故岁在金,穰;水,毁;木,饥;火,旱

22、 六岁穰,六岁旱,十二岁一大饥。”这基本反映了我国黄河中下游一带的气候年际变化特征,表明当时人们已认识到气候变化有着一定的周期性,并与农业丰歉联系起来。而计倪子在介绍公元前四世纪南方博物知识时有这样的话:“太阴三岁处金则穰,三岁处水则毁,三岁处木则康,三岁处火则旱 天下六岁一穰,六岁一康,凡十二岁一饥”。因此,可以说,这种十二年周期在当时已得到普遍认识。久而久之,“十二”这个具有广泛意义的周期数就不难被揭示,其结果是十二年周期与水旱灾害、农业丰歉周期相合。9关于十二年周期,公元三世纪肯索里努斯(Consorinus)论生辰(De Die Natali)一65南京农业大学学报(社会科学版)书的十

23、八章,有一段话说“这和十二年一循环的十二年岁周长短极其相似。其名为迦勒底年,是星历家由观测其他天体运行而得,而不是由观测日、月运行来的。据说在一岁周中,收成丰歉以及疾病流行等天候的循环,都与这种观测相合。”由此看来,十二岁周的认识以及它与收成丰歉等的联系是早期天文学的一个重要阶段。这也是人们在生产实践活动中得到的对天体运行规律的一种认识和把握。岁星纪年是一个周期性循环纪年法,其十二年周期与旱涝灾害、农业丰歉周期有一定的联系。中国纪年,最先是依王公即位纪年,左传时有岁星纪年萌芽(星占功能),随着岁星纪年的流行,相伴而生太岁纪年,先秦古历中有之。两者合用,后发展为干支纪年,在颛顼历中制作并始用,经

24、过太初历直到四分历,干支纪年最终完成。干支纪年当制作使用于颛顼历时代,它将太岁纪年中这六十个太岁扩充为六十干支,把以前的太岁称作岁阴,并加入十个岁阳以配成六十个岁名,岁名被史记 历书、后汉书 律历志所正式使用。1021 七十二候、二十四节气“候”是指具有一定物候特征的一个时段。人类社会从采集狩猎到原始农业时期,就需要辨别时令,观察和研究物候就成为古人把握时令的主要手段,以物候来判别季节,确定农时。“候”的起源很早,它早于二十四节气。甲骨文的“年”就象人头上一把禾,意为谷熟一次就是一年,年首先是从谷物成熟亦即物候变化的周期中得到的。夏小正中所载物候就多达60种,其中有动物的37条,植物的18条,

25、非生物的15条,非生物涉及到风、雨、旱、冻等气象因素;诗经 豳风 七月记述的物候及相关农事也终年不辍;尚书 尧典中有鸟兽毛革一年四季的变化;黄帝内经素问 六节藏象论则有“五日谓之候,三候谓之气,六气谓之时,四时谓之岁”的说法;“七十二候”始见于逸周书 时训解,其候应不仅按节气编排,而且各节气都有一定的候应,每月二气,每气三候,每候有一定的候应,全年二十四节气,七十二候应。因此,完整的七十二候体系又与二十四节气的形成相关。二十四节气是历法进步的产物,是对阴阳历的改革,是农业生产重视时节的必然结果。节气产生很早,尚书 尧典已有两分、两至的原始概念,春秋 左传中已有二分、二至、四立的原始概念,夏小正

26、、管子 幼官、吕氏春秋 十二纪等先秦文献中已有二十四节气的部分原始名称。二十四节气最初是在汉初太初历中出现并固定,它是中国古代天文、气候学和农业生产实践的成功结合,它在传统农业生产中起着极为重要的作用。二十四节气每节气所在时段与农业生产的阶段性密切相关。其基本意义在于:一是反映时节,这一点有很强的地区性,四立是从天文上划分的并不完全适应地域辽阔的中国,从气候特征来看,有的地区无明显的冬、夏、四季如春;二是反映气候特征,即热量和降水情况;三是表明物候特征,即作物播种、生长、成熟的物候特征。这要求人们要根据二十四节气来安排农事活动。但它运用于全国,要因时、因地、应作物进行调整,全国各地关于二十四节

27、气的谚语中可见其不同的应用。随着天文观察、历法的深入,平气、定气概念的建立,二十四节气逐步完善成熟,显示了它对农业生产更强的指导作用。被誉为当今75第3期 胡火金:中国古代天文学对传统农业的影响 转引自英李约瑟,中国科学技术史,第4卷,第2分册,科学出版社,1975年。气象学泰斗的肖纳伯对此也十分推崇,认为二十四节气有可取之处,主张欧美国家均可学习采用。二十四节气,是古代直至现代的农事历,它简要、明确,而又切合农业生产实际。其用途十分广泛,不仅包括农、林、牧、鱼、副各业,而且还包括农村工业活动以及人们的衣、食、住、行等。现在南方农村双季稻区有“双抢”的说法,即在立秋之前抢收早稻抢种晚稻。意在不

28、误农时,否则劳而无获。至今仍然流行的物候、节气谚语对农业生产仍有一定的指导作用。31 时序引导的农业的生态化倾向农业生产实践以谋求与自然节律的统一,即注重把握时间节律。其结果是将传统农业导向生态化。整体观、循环观和尚中、优化思想在传统农业中得到不断的强化和发展,传统农学就出现了重整体、重关系、重功能、重中和的理论倾向,淡化了作物形体结构、形状、个体生长发育生理机制以及遗传变异性状及其规律的研究;在农业生产中,注重的是对生产过程和要领的把握,即注意时间序和关注生态环境,比如土地选择、前后茬、播种时间、种子数量、播种方法、耕耙要求、田间管理以及作物生长、收获时间过程等,都属于生态学的范畴,这种模式

29、的代表为:“大豆第六:春大豆,次植谷之后。二月中旬为上时,一亩用子八升。三月上旬为中时,岁宜晚者,五、六月亦得;然稍晚稍加种子。地不求熟,收刈欲晚,必须耧下,锋、耩各一,锄不过再。叶落尽,然后刈,刈讫则速耕。”11可见,在大豆生产中主要关注大豆的前茬、播种时间、耕耙及收割等问题,是属于生物与生物以及生物与环境的关系,具有生态农学的特点。这是中国传统农学生态化取向的具体表现。这种对农业的生态学关注,促使人们去寻求各生态因子之间的最佳组合和结构关系,一为非生物环境中最佳生态关系的选择,也包括农业耕作和合理施肥等人工因子;二为生物环境中寻求最佳生态关系,也包括轮作、间作套种以及土壤及微生物环境。对于

30、农业生态系统来讲,最佳生态关系的选择,是农业生态系统持续、稳定、相对平衡以及农业生产的重要保证。与之相应的农业生产措施是:作物轮作复种、间作套种、合理密植、土壤轮耕、合理施肥、用养结合、构建多级物能循环的农业生态系统等等,这实际上也是对农业生态系统运作的优化。传统农业的精华也在于此,中国传统农业长盛不衰的原因也在于此。参考文献1 德尤 李比希,化学在农业和生理学中的应用,农业出版社,1983年.2 古希腊赫西俄德,工作与时日,商务印书馆,1996年.3陈久金等,彝族天文学史,云南人民出版社,1984年.4中国天文学史整理研究小组,中国天文学史,科学出版社,1981年.5胡火金,“天地人整体思维与传统农业”,自然辩证法通讯,1999年第4期.6 美亨利M 莱斯特,化学的历史背景,商务印书馆,1982年.7元 王祯农书.8刘坦,中国古代之星岁纪年,科学出版社,1957年.9胡火金,“中国古代岁星纪年与旱涝灾害周期初探”,中国农史,1999年第1期.10莫绍揆,“从五星占看我国的干支纪年的演变”,自然科学史研究,1998年第1期.11北魏 贾思勰齐民要术.85南京农业大学学报(社会科学版)