第二节  土壤分类和对土壤与动植物关系的认识[1]

 

  土壤分类理论

土壤分类理论形成的条件 

土宜论是建立在对不同土壤、不同地类及其与动植物关系的深刻认识的基础上的。早在原始农业阶段,人们在与土地打交道的过程中已积累了一些对各类不同土地和不同土壤的知识。[2]进入阶级社会以后,因地制宜发展农业生产的需要之外,又加上“任土作贡”(《禹贡》)和“相地而衰征”(《国语·齐语》)的需要,对各类种土地和各种土壤的调查鉴别相继展开,上引春秋时楚国蒍掩为“庀赋”而“书土田”即是一例。《周礼》中有“土训”一职,“掌道地图以昭地事,道地慝以辨地物,而原其生以诏地求。”就是负责调查掌握各地土地物产及其生产情况,“训说土地善恶之势”的 [3]。先秦时代的土壤和土地的分类知识就是在这样的条件下积累和发展起来的。

对土地类型的划分 

对土地类型的划分,最流行的是“五地”(或称“五土”)说。《周礼·大司徒》云;

    以土会之法辨五地之物生。一曰山林,其动物宜毛物,其植物宜皁物,其民毛而

方。二曰川泽,其动物宜鳞物,其植物宜膏物,其民黑而津。三曰丘陵,其动物宜羽

物,其植物宜覈物,其民专而长津。四曰坟衍,其动物宜介物,其植物宜荚物,其民

皙而瘠。五曰原隰,其动物宜驘物,其植物宜丛物,其民瘠丰肉而庳。

还有一种分类方法见于《管子·山国轨》。管仲在回答齐桓公何谓“别群轨、相壤宜”的问题时说:

        有莞蒲之壤,有竹箭檀柘之壤,有汜下渐泽之壤,有水潦鱼鳖之壤。今四壤之

数,君皆善官而守之,则籍于财物,不籍于人。

莞蒲是浅水植物,竹箭檀柘为生长于山麓和平地的树木,“汜下渐泽之壤”应为沼泽地带,“水潦鱼鳖之壤”当然是指水域地区了。管仲认为,“今四壤之数”应派专门人员负责管理,则国家财赋可由此出,不用向老百姓征收。也就是说,他向齐桓公建议因地制宜发展农林牧副渔各项生产,不要把适于林牧副渔的四类土地用于谷物生产,反过来,也不要把适于种植谷物的农田用于林牧副渔。显然,这里的分类是根据土壤植被、产物和自然地势而划分为山麓林地、沼泽土壤、浅水地区、水域之壤和农田土壤五种的。

《禹贡》对土壤类型的划分 

对土壤类型有各种不同的划分方法。在土壤分类方面取得最大成就的是《尚书·禹贡》和《管子·地员》。

《禹贡》把九州土壤划分为白壤、黑坟、白坟、斥、埴坟、涂泥、壤、坟垆、青黎、黄壤十类。命名的主要依据仍然是土壤的颜色和质地。黑、黄、赤、白、青是描述土壤颜色的。壤、坟、斥、埴、垆、黎、涂泥用以表示土壤的某种特定的性质[4];土壤的颜色也在一定程度上反映土壤的性质。如黄土高原(雍州)肥沃而疏松的原生黄土称黄壤,河北一带(冀州)黄土因含盐碱物质较多,呈白色,故称白壤,山东半岛丘陵地区富含腐殖质、肥沃而松软的土壤称黑坟,土性坚刚的称垆,粘土称埴,盐渍土称斥,下湿土称涂泥等。篇中又按地势高下把九州之土分为三级九等,对土壤水文也有描述。据近人考证,《禹贡》所述大体符合我国现今土壤分布状况。兹把近人对《禹贡》土壤的鉴别列表如下:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18                                              《禹贡》所载土壤鉴定表

土类

陈恩凤的鉴定[5]

李约瑟的鉴定[6]

白壤

盐渍土

黄土(母质)上的碳酸盐褐土,有些为碳酸盐浅色草甸土,部分为盐渍土

黑坟

灰棕壤

碳酸盐浅色草甸土,部分为盐渍土

白坟,海滨广斥

灰壤,海滨盐渍土

褐色和棕色森林土,部分山石区,沿海为盐土

赤埴坟

棕壤

局部为红色石灰土,碳酸盐和淋溶浅色草甸土,部分为盐渍土,有些砂姜土

涂泥

湿土

草甸沼泽土,和在无石灰质冲积层上的、灌水的老水稻土。

涂泥

湿土

草甸沼泽土,和在无石灰质冲积层上的、灌水的老水稻土。

壤,下土坟垆

石灰性冲积土

如呈区域分布,壤为碳酸盐和淋溶褐土,坟垆则为浅冲甸土及砂姜土;就垂直土壤剖面而论,皆为含砂姜土的土壤

青黎

成都平原无石灰性冲积土

在江汉河谷两侧为山地腐殖质暗色森林土

黄壤

淡绿钙土

黄土上形成的灰色碳酸盐和山地褐土,碳酸盐浅色草甸土,有时为盐渍土

 

《周礼·草人》对土壤的分类   

《周礼·地官·草人》载:

    凡粪种,騂刚用牛,赤缇用羊,坟壤用麋,渴泽用鹿,咸舃用貆,勃壤用狐,

埴垆用豕,彊用蕡,轻爂用犬

据郑玄解释,騂刚是一种色红、土质刚、土性燥的土壤,赤缇是颜色带淡红的土壤,坟壤是土质松软的土壤,渴泽是水干了的沼泽地,咸舃是一种盐碱土,勃壤是一种粉散轻松的土壤,埴垆是一种粘而不板结的土壤,彊是一种土性坚硬而板结的土壤,轻爂是一种轻而松的土壤。这里的分类原则主要是考虑土壤的颜色特征和质地,即今天所谓的土壤的物理性质和化学性质。

 

  《管子·地员》在土壤分类和生态地植物学方面的贡献

    与《禹贡》相比,《管子·地员》所记载的农业土壤学知识和理论又有很大的进步。这主要表现在以下三个方面:

对土壤性状的把握

第一、对土壤的性状及其相关条件有更加深入细致的把握。

《禹贡》把九州土壤划分为十类,《地员》则把九州的土壤划分为十八类九十种。分类更细了;但这还不是主要的。分类的依据仍然是土壤的颜色和质地,但更重质地,且有对土壤性状的具体描述,这是《禹贡》所无的。《地员》对“九州”土壤性状的记述,参看下页表18

《地员》对土壤性状的描述有几点值得注意:

    首先是十分重视土壤结构及土壤水分状况,重视其抗御水旱的能力。例如对“粟(息)土”是江淮河济间大平原的冲积土,被称为“群土之长”,它的性状是:“淖(泥也)而不肕()(粘也),刚(干燥)而不觳(《正韻》:“觳,无润也”),不泞车轮,不污手足。”“干而不挌(垎),湛而不泽,无高下葆泽以处”。

 

 

19                                     《管子·地员》所载九州土壤及其所宜作物品种表

土别

等级

土壤性状

所宜作物品种及生长情况

地力

 

五粟

上上

淖而不肕(),刚而不觳,不泞车轮,不污手足。干而不挌(垎)湛而不泽,无高下葆泽以处

大重、细重,白茎白秀(穗),无不宜也。(秫品种)

100

 

五沃

上上

剽怷橐土(虚松有蠹囊),虫易(豸,蚯蚓等)全(穴)处;怷剽不白,下乃以泽。干而不斥(坼)、湛而不泽,无高下葆泽以处

大苗、细苗,赨茎黑秀,箭长。(粟品种)

100

 

五位

上上

不塥不灰,青怷以菭【及】,无高下葆泽以处

大苇无、细苇无,赨(赤色)茎白秀。(粱品种)

100

 

五蘟

黑土黑菭,靑怵以肥,芬(粉)然若灰

[]櫑()葛(),[细],赨茎黄秀恚目(以兹)(带黑色)(水稻品种)

80

 

五壤

芬(粉)然若[屯以]泽【若屯土】,忍水旱,无不宜也

大水肠、细水肠,赨茎黄秀以慈(兹),忍水旱,无不宜也。(水稻品种)

80

 

五浮(粰)

捍然如米以葆泽,不离不坼

[大蘟]忍、[]蘟忍,其叶如雚()【叶】以长,狐茸、黄茎、黑茎、黑秀,其粟大。无不宜也。(穄品种)

80

 

五怷

廪然如壏,润湿以处,忍水旱

大稷、细稷,赨茎黄秀[]慈(兹),细粟如麻(),忍水旱。(粟品种)

70

 

五纑(垆)

强力刚坚

大邯郸、细邯郸,茎叶如枎()櫄(),其粟大。(稻品种)

70

 

五壏

芬(粉)然若糠以肥(脆)

大荔()、细荔(),青茎黄秀。(未知是何作物品种)

70

 

五剽

华然如芬(粉)以脤(蜃)

大秬、细秬,黑茎靑秀。(黍品种)

60

 

五沙

粟焉如屑(糏),尘厉(糲)

大萯(秠)细萯(秠),白茎青秀以蔓(璊)(紅色)。(黍品种)

60

 

五塥

累然如仆累,不忍水旱

大樛(穋)杞()黑茎黑秀。(黍类品种)

60

 

五犹

状如粪

大华小华,白茎黑秀。(黍类品种)

50

 

五

如鼠肝

[]青粱、[细青粱],黑茎黑秀。(粟品种)

50

 

五殖(埴)

甚泽以疏,离坼以臞【塉】

雁膳,黑实;朱,黄实。(水稻品种)

40

 

五觳

娄娄然,不忍水旱

大菽细菽,多白实(大豆品种)

40

 

五凫(舃)

坚而不骼

陵(稜)稻,黑鹅、马夫()(稻品种)

30

 

五桀

甚咸以苦,其物为下

白稻,……长狭(稻品种)

30

 

             

 

这是说息土干时有润泽、不坚垎,湿时不沾手、不泥泞;无论高地彧低地的土壤,都隐含着水分。“无高下葆泽以处”,也是“粟土”和仅次于“粟土”的“沃土”和“位土”的共同特点。又如,上土中的“壤土”“芬(粉)然若[屯以]泽”、“忍水旱,无不宜也”,“浮(粰)土”“捍然如米以葆泽,不离不坼”(虽杂有沙粒而能葆藏水分,且不松散不开裂),“怷士”“廪然如壏,润湿以处,忍水旱”,都是这些讲土壤有良好的结构和涵蓄水分、抗御水旱的能力。相反,中下等的有礓石的“塥土”,“累然如仆累(块垒),不忍水旱”。

其次是注意到土壤中动物的活动。如“沃土”的性状是“剽怷橐土,虫易(豸)全(穴)处”,是指土壤虚松有蠹囊,而虫豸穴居其中。所谓“豸”是无脚的虫,可能是指蚯蚓,或包括蚯蚓在内。《荀子·劝学》云:“螾(蚯蚓)无爪牙之利,筋骨之强,上食埃土,下饮黄泉,其心一也。”当时人们似乎已经注意到蚯蚓对改良土壤的作用。由于土壤中有虫豸的活动,所以虽虚松而不干白,因为它下面是有润泽的(“怷剽不白,下乃以泽。”)。

    同时,《地员》还注意到各类土壤的水文状况,如水泉的颜色、气味、深浅等等。文章第一部分叙述平原地区的五种土壤时,特别标出其地下水位的高度;叙述丘陵和山地各类土地时亦然[7]。这应该是在广泛的实测数据的基础上进行的综合,虽然未免经过了整齐化。这表明,当时的人们不但对土壤有过细致的观察,而且对土壤的一些性状进行过实测。李约瑟通过对“息土”和“耗土”[8]名称含义的分析,推测古代中国人也曾用过挖坑填坑的办法测试土壤的密度或紧密度。[9]

土壤肥力等级及生产能力

第二、重视土壤的生产能力,并划分了土壤肥力的等级。

上文谈到,《禹贡》“九州”土地的等级是按地势的高下划分的,并非土壤的肥力等级。但不晚于春秋(可能还要往前追溯)已经按土壤的肥力划分土地的等级了。如《周礼》中有“上地”、“中地”、“下地”,就是根据其肥瘠程度和生产能力来划分的。《周礼·遂人》:

    辨其野之土,上地、中地、下地,以颁田里。上地,夫一廛,田百亩,莱五十

亩,余夫亦如之;中地,夫一廛,田百亩,莱百亩,余夫亦如之;下地,夫一廛,

田百亩,莱二百亩,余夫亦如之。

正如郑司农注《都司马》所说:“上地谓肥美田也,……下地……田薄恶者所休多。”正因为上中下地肥力不一样,所以在向农民分配份地时,需要搭配不同数量的休闲地(莱),以求得各个农户生产条件的大体均衡。[10]《周礼·小司徒》授田的办法有所不同,是把上中下地分别授予家庭人口不等的农户,但这里的上中下地的划分,同样反映了土地肥瘠程度和生产能力的等差。

按肥力划分土壤等级还见于《管子·乘马数》:

    郡县上臾(腴)之壤守之若干,间壤(即中等土壤)守之若干,下壤守之若干。

故相壤定籍而民不移,振贫补不足,下乐上。

看来,按肥力划分土壤等级,除了分配份地的需要外,还有“相壤定籍”(与“相地而衰征”意义相似)的需要。当然,这是建立在农业生产实践中对土壤认识日益深化的基础之上的。

《地员》对土壤等级的划分更为细致。它把“九州”十八类土壤划分为上、中、下三等,每等包括六个土类,同一等级中也有所差别。其中最好的土壤是息土、沃土和位土,其他土壤的生产能力都与之相比较而确定其等差。如等级最接近“三土”的“蘟土”等三种土壤,“不如三土以十分之二”,而最下等的“桀土”,“不如三土以十分之七”。可见,《地员》的土壤等级划分,是着眼于土壤对农业生产的综合能力,而以土壤的肥力差别为基础的。[11]

土壤与生物群落的关系

    第三、非常注意土壤和各类土地与植物群落的关系,与农业生产的关系,注意对生态环境的综合考察。

《地员》一篇分为前后两部分:前一部分以地形为纲,按平原、丘陵、山区的次序进行论述,每类地区中则包含若干不同的土壤或地类;后一部分以土壤为纲,按九州十八类土壤的次序进行论述,每类土壤的分布区中则包含着不同的地形。在不同的土壤和地形中,植物和动物都有不同的分布。为了叙述方便,我们从后一部分说起。

《地员》作者在叙述“九州”土壤时,不但描述其性状,而且指出每种土壤所特别适宜种植的两个作物品种。尤其是对“息土”、“沃土”、“位土”这三种最上等的土壤,更详列其上生长的各种植物,包括树木、果类、纤维、药物、香料等,并及于畜牧、渔业。作者还具体指出了同一种土壤中,植物在不同小地形中的分布情况。如“五粟(息)之土,若在陵在山,在隫在衍,其阴其阳,尽宜桐、柞,莫不秀长”。“五沃之土,若在丘在山,在陵在冈,若在陬、陵之阳,其左其右,宜彼群木”,某些植物又在其特宜生长的环境,如“其阴则生之楂蔾,其阳【则】安树之五麻”。在“位土”分布的地区,“其山之浅(山中有浅水之处),有茏(荭草)与斥(芹);其山之枭(阜)(山麓),多桔符楡(不详);其山之末(半),有箭(葥)(山莓)与苑(紫菀之类);在山之旁,有彼黄蝱(贝母),及彼白昌(菖蒲),山蔾(藜)、苇、(芒)”。 详见下表:

 

20                                     《管子·地员》所载“三土”所宜农畜草木表

土类

品种

动物

五粟

大重、细重

桐、柞、榆、柳、檿、桑、柘、栎、槐、杨、竹箭、藻(枣)、龟(楸)、楢、檀

薛荔、疽芷、蘪蕪、椒、连

其泽多魚,牧宜牛羊

五沃

粟、五麻

大苗、細苗

桐、柞、枎、櫄、白梓、梅、杏、桃、李、棘、棠、槐、杨、榆、桑、杞、枋、楂蔾

 

其泽多魚,牧宜牛羊

五位

大苇无、细苇无

竹箭、求(枣)、黽(楸)、楢、檀、榆、桃、柳、楝、桑、松、杞、茸(榵)、槐、楝(梀)、柞、穀()

群药安遂:薑、桔梗、小辛、大蒙。茏、斥(芹)、多桔符楡、黄蝱、白昌、山蔾(藜)、苇、

 

 

现在再谈《地员》前一部分的论述。关于平原地区(“渎田”)各类土壤的农牧业和动植物分布情况,上文已经作了叙述,详见“《地员》所载黄河下游平原(渎田)五土壤所宜农作物和植被等情况表”。对丘陵和山区的植物分布,作者也作了相似的描述。如山区,作者列举了自高而下的五种山体的植物分布和水泉深浅,见表21

 

21                            《地员》所载五种山体植被与地下水位情况表

名称

地貌

泉深

悬泉

最高的山,有泉自上溜下,其地不干

如(茹)茅、走(蔖)(疑为生于高山的禾本科植物)

(落叶松)

  2

复吕

()

重山之顶巅

 

鱼肠(当系女肠,紫菀属)、蕕(蕕为有气味的植物)

  3

泉英

两山相重而有泉者

蕲(山蕲,当归)、白昌(水菖蒲)

杨(山杨)

  5

山之材()

低山而有杂木的地带。

兢(莶)(豨莶草)、蔷(蔷蘼,麦门冬)

格(椵)(梓属)

 14

山之侧

由山麓降至山下之处

葍(旋花)、蔞(蔞蒿)

品(樞)榆(剌榆)

 21

 

    在叙述了各类土壤和土地的植被、水文、农牧业等情况后,《地员》的作者又举出一个有水有陆的小地形中植物分布由低而高的变化作为示例,并作出关于“草土之道”的概括:

        凡草土之道,各有穀造,或高或下,各有草土(物)。叶(荷)下于

(芰或苽),下于苋(莞)(莞丛生水中,似蒲而小),苋(莞)下于蒲(蒲

草),蒲下于苇(芦苇),苇下于雚()(小苇子),雚()于蔞(蒿蔞),

蔞下于荓(扫帚菜),荓下于萧(艾蒿),萧下于薜(薛,莎草之类),薜(薛)

下于萑(蓷)(益母草),萑(蓷)于茅(白茅)。凡彼草物,有十二衰,各有

所归。

    作者在这里通过实证性研究,揭示了植物按地势高下不同垂直分布的特点(参看下图),并与前面所述平原、丘陵、山地三类地区植物的分布相呼应。所谓“穀造”,是“录次”的意思,所谓“草土之道”,就是指植物与土地(包括土壤和地形等因素)相互依存的客观规律。

从上面的叙述可以看出,先秦时代的人们不是孤立地看待土壤和土地,而是把它放在整个生态环境中,并着重从土地与植物的相互关系中去考察它。所谓“草土之道”就是对这种思想与理论的概括。中国的传统土壤学,实质上也是生态地植物学。

同时,中国传统土壤学与农业生产有密不可分的关系,并为农业生产服务。在有关土壤学的著述中,总是列举各种土壤和土地所宜生长的农作物 、草木、畜鱼以至野生动物等,土壤的分类以土壤肥力的等差为基础,并重视各类土地的综合生产能力。所有这些都为因地制宜发展种植业和林牧渔各业提供了依据。


 

[1] 此节主要根据之一是范楚玉《我国古代农业生产中人们对地的认识》一文,载《自然科学史研究》第2卷第3期(1983年)。

[2] 传说“神农乃始教民播种五谷,相土地宜:燥湿、肥墝、高下”(《淮南子·脩务训》)。民族学也可以为我们提供原始时代人们对土壤认识的材料。如解放前尚处于刀耕火种阶段的云南独龙族,还不懂得耕翻土地,没有任何田间管理和人工施肥的措施,他们的土壤知识相当贫乏,但已知道生长不同种类或品种的林地宜于栽种不同的作物。如野生核桃树地上芋头生长最好,竹木混合林地以种玉米和谷子为佳。在刀耕火种的后期,随着向锄耕农业的过渡,他们进一步积累了某些关于土地利用的知识。如知道种在含有丰富腐殖质的黑土的从事生长得好,还知道选择坡度比较平缓和向阳的坡面作耕地等等。参见李根蟠、卢勋《中国南方少数民族原始农业形态》,农业出版社,1987年。

[3] 参见《周礼》郑笺。

[4] 壤,《禹贡》孔传:“无块曰壤。”又引马氏注曰;‘天性和美也。“即指土性和缓肥美的土壤。坟,孔传训”坟起“,马氏注谓”有膏肥也“。指土性松隆而肥沃的土壤。埴,孔传”土粘曰埴“,即粘土。垆,《说文》训为”刚土“,指土性坚刚的土壤。黎,孔传谓“青黎”为“色青黑而沃壤”,王肃释“黎”为“小疏也”。可见是一种比较疏松的土壤。《说文》:“卤,西方咸地也……东方谓之(斥)。”斥是一种盐渍土。涂泥,孔传谓“地泉湿”,即粘质湿土。采自《中国农业科学技术史稿》第140页。李趔瑟认为:“壤”一般指发生在黄土上的土壤和由其演变而成的冲积土,“坟”是指近期开垦的富有腐殖质的森林土壤,“垆”是指黑色、带有粘盘和砂姜层的、坚硬致密的土壤,“埴”适用于一切含粘土多的粘性土壤,“斥”无疑指盐土类型的盐渍化土壤。见《中国古代的地植物学》,《农业考古》1984年第1期。

[5] 陈恩凤:《中国土壤地理》第七章,商务印书馆,1951年。转引自《中国农学史》上册第196页,科学出版社,1959年。

[6] 李约瑟:《中国古代的地植物学》,《农业考古》1984年第1期。

[7] 按地下水位的高低划分土地差等的,还见于《管子·乘马》:“一仞见孪不大涝,五尺见水不大旱。一仞见水轻征,十分去一,二则去二,三则去三,四则去四,五则去半比之于山。五尺见水,十分去一,四则去二,三则去三,二则去四,尺而见水,比之于泽。”这是按地下水位的高低区分旱地和涝地的等级,而分别减轻其赋税。

[8] 《淮南子·地形训》:“坚土人刚,弱土人肥,垆土人大,沙土人细,息土人美,耗士脉人丑。”夏纬瑛认为,这里的“息土”即《管子·地员》中的“悉徙”,是指大平原中主要由冲积生息而成的土壤。

[9] 李约瑟指出,据《九章算术·商功》载,某人在地面挖一万立方呎的深沟,如果土为壤型,得一万二千五百立方呎土(据刘徽注壤土即息土),如果土为坚型,仅得七千五百立方土。前者沟四土五,后者沟四土三。他认为“息土”是填坑有余的土壤,“耗土”是填坑不足的土壤。

[10] 《周礼·大司徒》:“凡造都鄙,制其地域而封沟之,以其室数制之,不易之地家百亩,一易之地用家二百亩,再易之地家三百亩。”这里虽无上中下之名,但同样是按土地的肥力状况来划分的。

[11] 按土地生产能力划分其等级,还扩展到农业土壤以外。如《乘马》:“地之不可食者,山之无木者,百而当一。涸泽,百而当一。地之无草木者,百而当一。樊棘杂处,民不得入焉,百而当一。薮,镰缠得入焉,九而当一。蔓山具草可以为材,可以为轴,斤斧得入焉,九而当一。汛山,其木可以为棺,可以为车,斤斧得入焉,九而当一。流水,网罟得入焉,五而当一。林,其木可以为棺,可以为车斤斧得入焉,五而当一。泽,网罟得入焉,五而当一。命之曰:地均以实数。”