漂浮农业在当今中国的实用价值

摘　要：以中美洲前西班牙时代墨西哥盆地漂浮农业为线索展开论述,并与中国古代“架田”展开对比研究,探讨两者之间核心技术的相似性和传统漂浮农业在当今中国新生的可行性和实用价值.

关 键 词 ：中美洲；前西班牙时代；漂浮农田；架田

中图分类号：S-0 文献标识码：A 文章编号：1674-621X（2012）03-0008-06

几个世纪以来,漂浮农业一直是地理学家和农史学家共同感兴趣的研究对象.漂浮农业是一种人为建构农业生态系统,是人类生存与生态环境重建和谐的成功范例.美国德克萨斯州立大学奥斯丁分校（The　University　of　Texas　at　Austin）安德鲁·斯拉特（Andrew　Sluyter）博士指出漂浮农业只是一个通用的术语.它包括了各种各样的田地类型和建构模式及其具体环境下的适应功能[1]557-584.毫无疑问,漂浮农业在不同的地区会以不同的形式存在.例如,在欧美地区,漂浮农业分别被称为台田（raised　fields）、垄种田（ridged　fields）、沟渠田（ditched　fields）、camellones、收割田（platform　fields）、水上田园（chinampas）、岛田（island　fields）、岛屿沟田（island　beds）、排水田（drained　fields）、沟渠田（ditched/drained　fields）、渠田（channelized　fields）和山丘田（mounded　field）等等[2]557-584.

在中国,这种人为建构的水上农业形式被称为“架田”,又称“葑田”或“浮田”.它是指一种漂浮在水面上的农田.这种农田最初是由泥沙自然淤积水草,日久浮出水面而形成的一种可耕地.东晋时,长江流域便开始利用这种自然形成可耕地种植水稻等作物,并将这种水上可耕地统称为“葑田”.而“葑田”之名,则首见于唐朝.后来人们便模仿“葑田”的形成机理,做成木架浮在水面,将木架里填满带泥的菰根,让水草生长纠结填满框架而成为人造耕地,于是又将这样的人为耕地称为“架田”[2].

漂浮农业还反映了不同的人工建造技术：在自然地面上开沟,在自然地面上耸起,在江河湖泊上搭建,或三者皆而有之.无论为哪一种名称,漂浮农业这种人为农业生态系统会出现于这样的环境：或顺着溪流,或于湖泊盆地里,或于江河中,或于井泉中.在美洲国家,漂浮农业由于其本身的可持续生产能力,在解决人民生计问题的同时,还成为美洲国家早期的税收主导产业[1]557-584.在古代中国,“架田”农业系统在缓解众多人口的衣食压力上起了很大的作用,但因为种植架田的居民居无定所,难于形成整体的管理体制.因而,元代以后的历朝政府想方设法限制这一农耕形式的发展,相关知识、技术和技能随之失传.以致于今天要发展利用这一特殊农耕形式就不得不借鉴于历史文献,还不得不参考国外研究成果和技术成果.本文以中美洲前西班牙时代墨西哥盆地漂浮农业为线索,深入探讨漂浮农业当今中国的实用价值.

一、漂浮农业概述

本文取材于安德鲁·斯拉特博士（Andrew　Sluyter）的论文,围绕中美洲前西班牙时代墨西哥盆地的漂浮农业展开论述,并与中国古代“架田”展开对比研究,以揭示两者之间的内在一致性.中美洲前西班牙时代,漂浮农业曾得到广泛的使用.安德鲁·斯拉特博士（Andrew　Sluyter）在《中美洲漂浮农业：空间、时间和形式》（Intensive　Wetland　Agriculture　in　Mesoamerica：　Space,　Time,　and　Form）一文中提到：“中美洲”有其自己的时间和空间.在时间上,中美洲指的是西班牙人和美洲土著居民在大约公元1520年发生冲突之前的那个时代.在前西班牙时代,中美洲是新大陆的两个地区之一,而新大陆则包括了众多的城邦国家.另外一个地区则是安第斯美洲（所谓安第斯美洲是指经秘鲁一带,当时这一地区是印加帝国的领地）.在空间上,中美洲包括现今墨西哥南部和危地马拉、巴西、萨尔瓦多、洪都拉斯等国的部分区域,以及尼加拉瓜和哥斯达黎加（见图1）[1]557-584.

图1　中美洲已知漂浮农业的位置安德鲁·斯拉特博士（Andrew　Sluyter）认为：“尽管在不同的环境里,漂浮农业的技术原理似乎基本相同,都是力图控制作物根系所着生土壤的湿度,又必须保持作为载体水域的水体,使其能够提供足够的肥分.”[1]557-584这些载体水域（包括湖泊、河流、人工开发的沟渠、季节性洪泛的湿地等等）都可以被农民用作建构漂浮农田的载体.与此同时,在一年的某个时段（指洪水消退的季节）,这种漂浮农业系统都会与土壤表面接触,并将土壤表面（指洪泛季节时的湖底和河床底部）作为农耕生态系统的水资源补给基础.在季节性的干旱环境里,农民会趁雨季末期水位下降之际人工加快排水,以便漂浮农田尽快接触河床和湖底,使作物尽快将根深入土壤中.在随之而来的旱季,含养在河道底部的水资源就可以利用于灌溉,有时也可以人工蓄水喷灌.与此同时,农民们还可能在脱水的沟渠底部直接种植庄稼.为了确保漂浮农田中作物生长的稳定,在某些水域环境中,农民还会人为降低或者提高载体水域的水位.在上述各种技术操作情况下,农民都是在利用各式各样的天然湿地水域.农民通过调节根系和载体水位的相对高度,以保持耕作土壤的湿度,使之达到最适宜庄稼生长的状态.

在前西班牙时代,墨西哥盆地的人工湖上,漂浮农业极度繁荣.它成功解决了当时当地高度密集人口的生计难题.例如,墨西哥盆地阿兹特克帝国（Aztecs）的首都特洛奇锑特兰城邦（Tenochitilan）是一座拥有着300000人口的城市,它是墨西哥盆地中当时仅有的几个大城邦之一.又如,在霍奇米尔科·卡尔科（XochimilcoChalco）湖上,面积仅为9000公顷的漂浮农田每年能养活171000人（见图2）[1]557-584.上述数据计算表明,其漂浮农业的实际耕作面积仅为13500市亩,但却能养活171000人,人均耕地不到079市亩,其生产力水平相当于我国当前长江三角洲水稻耕作的最高水平.据此可知,漂浮农业从来就是一种高产、稳产,并可以长期持续生效的人造农业生态系统；同时,这样的农田还具有生产多种农作物的重大潜力.因此,漂浮农业成为了阿兹特克帝国丰厚的支柱产业. 但是,随着欧洲人入侵所引起的政策变化以及城市人口的猛增,再加上原有的水文系统也遭到了人为的强制改变,“水上田园”的应用范围也随之而不断萎缩.如今,在墨西哥盆地和墨西哥湾滩土区域（汽水带）,漂浮农田已经消失,残存的漂浮农田仅局限于江河上游区段.通过它们的存在,还能推测这个地区当年漂浮农业曾有的繁荣景象（图3）[1]557-584.由于漂浮农业长期在人类环境变化过程中所扮演的特殊角色及其独特的实用价值,使它成为广大地理学家和农史学家一直研究并力图创新推广的一种农业形态.

图3　位于墨西哥湾岸区次区域里奥圣胡安前西班牙

时期退化漂浮农业（Sluyter　1994：559）,位置见图1

中国古代漂浮农业形式“架田”在历史文献中亦有记载,北宋人苏轼《请开杭之西湖状》奏折中说：“水涸草生,渐成葑田.考之《农书》云,若深水薮泽,则有葑田,以木缚为田丘,浮系水面,以葑泥附木架上而种艺之,其木架田丘,随水高下浮泛,自不淹浸.”苏轼请求利用重修后的西湖,推广种植葑田,得到朝廷的批准,并付出实施.这足以表明,存在葑田在历史上由来已久.朝野对这样的特殊耕作方式都有所知晓,否则这样的施政举措显然不可能很快得到批准,苏轼也断不会轻易专奏.因而,这篇奏折足以作为江南各地早已普遍种植葑田的有利佐证.宋人陈旉《农书》记载：“若深薮泽,则有葑田,一木缚为田丘,浮系水面,以葑泥附木架而种艺之,其木架田丘随水高下浮泛,自不淹溺.”凭借这一记载可知,宋代的漂浮农田已经是纯粹意义上的人工建构物.但在建构中,还特意仿效了农田的田埂设施,其用意是便于插秧和收割,也便于整个漂浮农田的定位.至于要确保所种作物既不被水淹又不会因干旱而脱水,则需要加减漂浮物加以控制,使作物的种植面和载体水面保持相对稳定的高度.书中所提到这一技术,与上文提到的中美洲漂浮农业可谓异曲同工.南宋著名诗人陆游在《入蜀记》中说：“筏上铺土作蔬圃,或作酒肆.”这说明当时的四川也出现了人工建构的漂浮农田,而且还反映人造“葑田”规模很大,居然还能建酒楼.如果与相应的国外资料相比,荷兰人在海上建立漂浮旅游站比宋代酒肆还要晚好几百年.当时,人们还没把“葑田”和人造架田加以严格的区分,往往一概称为“葑田”.到元代,人们才称人造“葑田”为“架田”.元王祯《农书》卷十一：“架田,架,犹筏也,亦名葑田等　江东有葑田,又淮东、二广皆有之.”王祯还为“架田”特赋诗赞颂,诗云：“稻人种艺巧凭籍,既辩土宜知土化,只知地尽更无禾,不料葑田还可架,从人牵引或去留,任水浅深随上下,悠悠生业天地中,一片灵搓偶相检测,古今谁识有活田,浮种浮耕成此稼.但使游民聊驻脚,有产凉菲为土著,县官税亩倘相容,愿此年年务农作.”王祯把这种“从人牵引或去留”和随水涨落上下的架田谓之“活田”,是一种“悠悠生业”.如果不是因收税和管理困难而强行干扰的话,人们是愿意年年种架田的,生活也会因此而悠闲舒适.

明代科学家徐光启在《农政全书》中也说：“窃谓架田附葑泥而种,既无旱暵之灾,复有速收之效,得置田之活法,水乡无地者宜效之.”“架田”的发明确实给江南赤贫的游民开辟了一条活路,为缓解人口众多的衣食压力起了重大的作用.范文澜、蔡美彪等所著《中国通史》第四编第一章第二节：“江南大湖中有茭、蒲等,年久,根从土中冲出,浮于水面,厚数尺,可延长几十丈,在上面施种,即可生长,称为‘葑田’.后来,农民进一步作木排,在上面铺泥,种植庄稼,称为‘架田’.”　由此可见,“架田”有着非常突出的优点：一是不占土地；二是不缩小水面；三是不影响渔业生产,而且还可充分开发利用自然资源,促进生态平衡；四是架田随水上下,没有旱涝之忧；五是架田投资少而收益颇丰.古人称它为“水乡之美利”[2].

中国先民在很早以前就掌握了水上“架田”的技术.在农业科技领域,我们的祖先曾创造了一系列的世界记录,从而使中国农业的先进性长达数千年之久.19世纪初期,莱茵河畔的大哲学家黑格尔研究了全世界文明古国的兴衰史,最后得出结论：“只有黄河、长江流过的那个中华帝国,是世界上唯一持久、没有中断的国家.”这要归功于中国依赖先进的农业技术,有效地抑制了土壤肥力出现大范围的衰竭,使地力得到充分的开发和利用,从而确保了农业生产常盛不衰.因为在农业社会里,国家、民族、社会、文化的发展,都必须有稳定而发达的农业作为经济基础[2].

古代中国人民开发利用江河土地来发展农业的智慧促进了中国古代农业的发展,也为漂浮农业在当今的应用发展奠定了技术和人文基础,可以在当怎么发表挥出重大的现实意义.

二、核心技术的相似性

不管是中美洲的漂浮农业还是中国古代的漂浮农业,其基本原理都相同,但由于所处的环境之别,因而操作的技术技能和相关知识从表面上看差异很明显.如果不做深层次的探讨,很难把握漂浮农业的核心技术.为此,本文从如下4个方面去探讨两者之间的内在相似性.

其一,对载体水域的认知与把握.古代漂浮农业,不管是在中美洲还是在中国,主要都是依托于天然水域.而两地的天然水域差异很多,而且内部还会表现出区位上的差异,为了控制载体水域,两地的漂浮农业各有高招.在中美洲,他们是凭借筑坝控制水位,取直河道,以便放置漂浮农田,这乃是两地漂浮农业名称不同的原因所在.中国的漂浮农业同样如此,在漂浮农田的建构中,尽量利用水生植物植株,其目的也在于,这种漂浮农田触地浅植,不易受损.一旦水位下降后,所建的“架田”或“葑田”可就地登陆,农作物的根可以直接插于河底,吸取水分和养料,确保架田正常种植.表面上看,两地的技术要点有差别,但是它们都能很好地适应当地的水域环境.中国的水域浮盆浅,而美洲由于水域地势落差不大,筑坝控制湖面或者测量河道都比较方面,因而对策自然应当各有差别.但是,能够针对环境的差异做到因地制宜,两者则一般无二.

其二,为了确保漂浮农田中农作物能够获得恰如其分的水资源供给,多了会淹死农作物,少了又会受旱.因而,漂浮农业的另一个关键技术要领就是要根据农作物的长势,精确漂浮农田的蓄水高度.同样,两地的漂浮农业在这一技术要领上也各有高招.在中美洲,它们是将多种作物混合种植在漂浮农田上,实行随熟随收,通过对收获量大小的控制去减轻漂浮农田的总重量,同时达到控制蓄水高度的技术操作的目的.中国的漂浮农业则是在漂浮农田中配置了大量的水生植物的地下茎、菰、芦苇以及芡食等等,这样的水生植物,即使填入漂浮农田后,它们并没有断绝生机,还能发芽,还能生长.这样一来,这些作为浮体的水生植物地下茎并不会腐烂,还可以超长期使用.但是,这样的水生植物地下茎一旦长大,不仅会妨碍农作物的生长,还会浪费浮力,导致整个漂浮农田的下沉,而我国先民正是利用实施修建基地上枝条去控制漂浮农田的储水高度.“种耕除草”和漂浮农田的“蓄水高度控制”在这一项技术操作中能一道得以完成.这也是中国的漂浮农业常被称为“葑田”的原因. 其三,对漂浮农业的肥分的控制,中国古代的“架田”都是从湖底和河底挖取淤泥来铺设架田.这样的淤泥中富含大量的有机物,但因受水面隔绝空气的关系,它们都不会腐烂.但如果铺设在架田上后,它们都会暴露在空气中,因而会慢慢地降解,均衡地释放出肥分,支持农作物的生长.因而,不需施肥,更不会施肥过量.在中美洲也需要做这样的技术操作,但做法和中国不同.它们往往是通过浮田的移动,使浮田根据需要接触肥分不同的水体,从而达到均衡施肥的目的.同时,还可通过人为改变水流方向和水道的方法,配置水体肥分.当急需肥分时,可以搅动河底的淤泥从而提高水体的肥分.正是两者各有高招,灌溉漂浮农田既不要直接施肥,也不怕施肥过量或不足.

最后,漂浮农业从理论上讲,任何农作物都可以种植,但合理配置农作物确是一项重大的技术要领.配种不同的作物,不仅是丰富产品种类的需要,它还具有防病、抗病的特殊作用.原因在于：漂浮农田下方的水域水体是连通的,因而微生物的传播会很迅速,而且无法控制；如果仅种一种作物,一旦染病,整块农田就会报废.但如果并行种植多种作物,那么即使染病,那也是某种或某几种作物染病,而病害不会蔓延,个别作物受损还能够相互替补.因而,如何配种作物是一项关键技术.南美洲漂浮农业中,通常是种植玉米、南瓜、番茄、甘薯,这些都是旱生植物[3].而中国的“浮田”中,通常是种植水稻、莲藕、芡实等水生作物.即使要种水稻,也要种不同的配种.但不管怎样搭配,所要达到的技术目标两者完全相同.

传统的漂浮农业拥有极其丰富的生态知识储备,也有精巧的技术,这些都值得精心发掘整理,以便作为当代创新的借鉴和支撑.由于问题极端复杂,本文受篇幅所限,无法一一列举,上述4个方面不过是列举其要而已.仅凭这样的陈述,漂浮农业在当代中国的可推广价值已经得到了必要阐释.

三、传统漂浮农业的新生

自1972年首届全球人类环境会议召开以来,人类的“生存与发展”问题开始成为世界各国共同关注的社会问题.当今生态环境和人类生存环境每况俞下,人类在寻求自身发展的同时,也逐渐意识到生态环境与人类及整个生物圈有着密切的关系.倘若人类再不重视生态环境的重要性,继续破坏人类仅有的生存家园,最终必将自食其果.对于作为经济强国中国而言,此问题更应受到国家、社会及人民的关注,商讨“可持续发展”的新策略.

中国历史上,曾出现过众多辉煌的民族生计方式.这些民族生计方式都是每个民族或地区人民在几百年,甚至几千年生存中创造的智慧,正确处理了人类发展中人与自然之间的关系.在中国古代历史及当今社会中,曾出现过或仍然存在很多优秀的传统生计方式.事实证明,它们不仅具有科学性,而且还具有生态维护之功效.作为中国古代生态农业方式之一的漂浮农田——架田,也是中国劳动人民智慧的结晶,在中国农业史上曾经发挥过重大的作用.当代中国,生态环境日益恶化、自然资源日趋短缺,因而,能够高效利用自然资源和具有水体质量维护价值的漂浮农业,也许是解决某些生态、资源难题有效对策之一.这里就其要点作出分析.

(一)提高水资源利用率

中国水资源的稳定是关系到整个国家和人民可持续发展的关键要素.虽然,当前国家所拥有的水资源拥有量位居世界前列,而水资源利用率只有40%,只达到发达国家的一半水平.尽管有南水北调工程、修建三峡水库等水利工程,对水资源做了有效的再配置,但却不能从根本上提高水资源的利用率.其中,由于内陆干旱地区的大型水库受干旱环境的影响,水资源大量蒸费大的惊人.比如,黄河上游所建的水库无效蒸发的水资源比获得利用的水资源大几倍.这些地区的水面蒸发量为每平方米17674毫米,超过所在地年平均降水量,其为每平方米628毫米[4].因此,相当一部分水资源没有得到很好的利用.以黄河中游为例：黄河中游要穿越干旱的草原,当地年均蒸发量为每平方米2400毫米以上.因而,黄河之水一旦暴露在日照之下,每平方米水域1年将无效损失24吨淡水资源.由于越来越多的水库出现,中国固定水域面积迅猛增加,伴随而来的则是加大了水面蒸发量,成为各地断流天数不断增加的因素之一,从而失去更多的淡水资源[5].解决此问题就可以借用漂浮农田的蓄水能力的办法,以获得明显的缓解.漂浮农田（架田）除了能在水域上发挥高质量耕地的功能外,还能屏蔽水面,使其不在日光下暴晒,从而能大大降低水面的无效蒸发量,降低水体温度.总而言之,如能在干旱地带水库表面推广漂浮农业,就能在一定程度上缓解中国当代淡水资源匮乏.

(二)扩大农耕使用区域

无论中国经济如何强大,农业将一直是中国国民经济的基础.中国虽地大物博、自然资源丰富,但在农业产品的生产过程中,对于农田及其他生产资料的有效利用率十分低.随着中国城市化的进程的不断推进,大量城镇向农耕区伸展,现代人的生活范围已使得中国有效农用耕地日趋萎缩.因而,“可持续发展”已作为国家发展的主要方针.当今全球气候变化波动幅度大,中国北方常年干旱,南方亦时常干旱、时常暴雨,这些不稳定的自然因素,对国家正常的农业生产造成了巨大的损失.由于漂浮农田具有抗旱、抗涝、稳产、高产的庇护,一般性的气候异常都不能危及漂浮农业的正常生产.但我国很多天然水面并未得到充分的利用,而漂浮农业可以充分利用我国广阔的内陆水域,从而对缓解耕地短缺、抗拒气象波动,还可以同时获得农业丰收发挥双重的功效.除内陆水域的利用之外,国家还可以在其领海内大力推广漂浮农业.中国海域虽大,但对海域的开发大多仅限于为渔业、航业,其他海上农业生产还没有提到议事日程.其次,中国海域岛屿数量多,但有人定居者并不多.同时,中国海域暗礁颇多,这些特殊的海域都是可以实施漂浮农业的潜在资源.作为可移动的漂浮农田,它恰好可以利用这样的海域,为缓解国家的耕地压力、辅助渔业的生产发挥积极的作用.

(三)改善生态环境

生态环境与人类有着非常密切的关系.人类生存和发展离不开自然环境,并要依靠环境来供给物质能量.中国目前经济发展的速度与牺牲自然资源、破坏生态环境成正比的关系发展着.相对于人类社会的飞速发展历程,自然自我修复能力则是十分缓慢的,这就要求一个国家在发展经济的同时,也要对环境安全负起责任来.近几十年,在中国农业生产中,人们对工业化肥的过度依赖,不但抛弃了许多民族传统农作施肥方式,也造成原本广阔而肥沃的农耕地逐渐板结化,导致单位农作物生产率严重下降,进而导致内陆固定水域的水体污染.如果在已负营养化的湖面适度建构漂浮农田,通过植物根系的吸收,就能极大的降低水体污染程度,从而提高水体质量,还可以同时获得较高的农产品收入,可以说是一举两得. （四）巩固国家海防建设

中国领海及经济专属区的开发一直是现代中国国家发展和海防安全的难题.如何高效合理利用国家海域资源对国家未来经济、国际关系非常重要.首先,作为刚成立的海南省三沙市,它位于中国最南端,它的设置加强了国家对南海的控制,有效地捍卫了我国的海疆安全.然而,三沙市常驻居民人口数稀少,原因在于这些环礁和小岛蓄水面积不大,不能有效地储养淡水资源,不仅限制了常驻居民的人数,对驻军的正常生活也构成了严重的挑战.目前,我们都是利用长途海运的办法为驻岛居民提供淡水和新鲜的食品,这是一种成本高昂的国防举措,如果能有计划的将漂浮农业移植到环礁内,或者漂浮于环礁周边海域,只需在漂浮农田的下方增加一个淡水储积仓,就可以利用当地的丰沛降雨量以支持当地农作物的正常生长,还能储备淡水资源,可以解决凭着未来三沙市大驻军和长住居民的生活用水,只要有了这样一点创新,我们就可以做得比荷兰的“漂浮城镇”做得更有规模,对国防的巩固更有效.

四、结语

漂浮农田的当代运用价值是无可限量的.成败的关键在于需要充分发掘利用中外各民族漂浮农业的经验积累和各种技术积累,并针对漂浮农业的核心技术、丰富的现代科技,做有选择的吸纳和创新.我们不仅可以在漂浮载体的材料上作出突破性的发明创造,还可以使当代的塑料、混凝土结构在海上漂浮农业中发挥作用.同时,对流体力学的采用还能将风浪的推力转化为浮力,使海上和内陆大面积的漂浮农田能稳定地定位于水面.除此之外,还可以借助育种技术,培育可以抗拒轻度海水侵蚀的作物品种,使之更适宜海上漂浮农业的种植.因而,创新的天地同样是无可限量的.我们现在要做的是,呼吁海内外学者共同参与这项利国利民的生态农业新计划,为我国的可持续发展和海防的巩固尽绵薄之力.