稻花香里说丰年,稻从何处来

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上山,是浙江浦江县中部的一个不知名的低丘,2000年秋冬之际,考古工作者在这里发现了1万年前的遗址。该遗址保存了丰富的稻遗存,2006年被命名为“上山文化”。

水稻是仅次于玉米的世界第二大粮食作物,全球一半以上的人口以此为主食。对于亚洲人来说,水稻就更为重要了,全世界90%以上的稻米产于亚洲,中国则是世界水稻播种面积第二、产量第一的国家。新蒲京 1炭化稻米
新石器时代,距今8000年左右1995年湖南省澧县梦溪乡八十垱遗址出土湖南省文物考古研究所提供
什么人在何时何地驯化了水稻?一百多年来关于稻作起源的讨论吸引了植物学家、农学家、考古学家、历史学家以及分子生物学家的前仆后继。
第一位系统地讨论栽培作物起源的学者,是19世纪瑞士植物学家阿方斯·德康多尔。当时因为在印度发现了很多野生稻,他提出印度是水稻的起源地。他还注意到欧洲的语言中“稻”或者“米”这个词的由来都与梵语有关,从词源关系可以看出水稻是从印度开始传播的。苏联学者瓦维洛夫也提出了作物起源中心就是现存的栽培品种和近缘野生种基因多样性最高的地方这一假说,他曾经考察过全世界很多地方,采集了大量标本和种子,最后也把水稻的起源地判给了印度。
这个观点自然遭遇中国学者的质疑。著名农学家丁颖自1926年在广州郊外发现野生稻之后,提出了“水稻起源于中国华南地区”。全世界的水稻品种虽多,但大体上可以划分成两类——籼稻和粳稻。籼稻一般来说比较喜暖,大多种植在亚热带和热带低海拔地区,粳稻一般来说较为耐寒,大多种植在亚热带和热带高海拔地区及温带,中国栽培的水稻既有籼稻又有粳稻,印度栽培的水稻几乎都是籼稻,这也是丁颖极力主张水稻原产中国的依据。
1973年浙江余姚河姆渡遗址7000年前人工栽培稻的横空出世,使得对于水稻起源的研究转变到考古学领域。考古学家严文明在20世纪90年代初,根据我国考古遗址出土的早期稻作遗存提出了“水稻起源于长江中下游地区”的观点。随着植物考古在中国的快速成长,水稻遗存在大量新石器时代早中期的遗址中被发现,如湖南澧县彭头山、湖南道县的玉蟾岩、江西万年仙人洞、河南舞阳贾湖、浙江余姚田螺山、萧山跨湖桥等等。这些遗址的年代大多在距今7000年以上,最早的遗址年代接近距今1万年。
最近一段时间引起较多关注的是浙江浦江的上山遗址。2001至2008年的考古发掘表明,当时生活在这里的古人曾使用稻壳和稻叶作为掺和料制作陶器,遗址还出土了极少量的炭化稻米。测年数据显示该遗址的最早年代可早至距今11000年。负责进行植物浮选工作的中国社会科学院考古研究所赵志军说,上山文化时期的炭化稻米是目前通过系统的浮选法在层位清晰的考古遗址中发现的最早的稻米遗存。上山遗址已经发现围壕和居住址等迹象,尤其是遗址的早期文化地层中出土了一些红烧土残块,这些红烧土块内掺杂了大量的炭化稻壳。这里的陶器在制作过程中已经在制陶的坯土中掺和了大量稻壳,是为了增加陶器的透气性和传热性,如同商周时期做铜器的陶范,为了使表面更加细腻,会加入大量的稻壳灰。掺入稻谷硬壳的普遍现象不仅显示出上山先民制作陶器的特色,而且证明了稻与上山人的密切关系。
野生稻与驯化稻之间存在着一系列生物性状的差别,其中最主要的两项与植物自身的繁殖方式有关,一是落粒性,二是种子休眠性。野生稻的种子在成熟之后会自然散落,进入泥土,之后在适宜的气候条件下再长出新的植株。如果遇到气候条件不佳的情况,种子可以在泥土中长期休眠,而且不腐烂,直到外界条件适宜再萌芽。然而,人类种植水稻是为获取籽粒供自身食用,因此驯化稻在成熟后并不会自动落粒,而是需要人类收割之后进行脱粒。此外,为了保证播种后的萌芽率,驯化稻种子的休眠性相比于野生稻也大大降低。这些不同也是用来区别水稻是否被驯化的重要依据。
中国科学院地质与地球物理研究所吕厚远研究员的团队,长期以来致力于植硅体的分类学研究,植硅体不但可以测年,而且通过对水稻扇形体边缘鱼鳞状纹饰的数量进行统计分析,可以区分野生稻与驯化稻。他们将这一方法也用于上山遗址。最新的测试结果表明,该遗址的最早年代至少可到距今9400年。此外,对其中水稻扇形体的鉴定分析显示,在上山遗址的最早阶段,鱼鳞纹数量大于等于9的水稻扇形体所占比例高达36%,远高于现代野生稻17%这一比例。结合由已知数据推测的水稻驯化速率,可以推测长江下游地区水稻的开始时间必然早于目前所知的9400年。
这项研究也表明,中国长江下游地区水稻驯化的时间与西亚的小麦、中美洲的玉米开始驯化的时间基本同步。赵志军认为,在中国,水稻的驯化并不是一个具体的地点,它是一片大的区域,从时间概念上讲,也是一个漫长的过程,上山遗址是一万年前早期稻作农业阶段的代表,那时人类已经开始影响稻的驯化,在距今8000年的时候,这一过程出现了大的飞跃,在河南贾湖出现了完善的聚落遗址、规模很大的加工作坊,这些迹象表明,稻农开始出现,生产工具开始细化,收耕工具出现,稻谷的驯化在加速。距今6000年前后,田螺山遗址的古稻虽然还有许多野生稻的特性,但稻谷的驯化已基本稳定,之后的基因变化不太显著。到了5500年前的良渚文化时期,稻作农业生产系统已经相当完善发达了。
(原文刊于:《人民日报海外版》2017年07月04日第07版)责编:韩翰

新蒲京,11月24日,“上山文化”命名十周年暨稻作农业起源国际学术研讨会闭幕。两天的时间,中外专家就稻作农业起源进行了深入的探讨,但稻从何处来依然需要更多考古证据才能回答。

1万年前的上山先民已经开始了稻的耕种

浙江省文物考古研究所研究员蒋乐平15年来一直专注于上山文化的田野考古,目前可以得出的一些结论是:上山文化分为早、中、晚三大期,早期年代上限距今1万多年。上山文化时期出现了最早的初级村落,上山先民开始了稻的耕种栽培,上山文化已经处在了稻作农业生产活动起始阶段。

水稻是世界上最重要的粮食作物之一,养活了全球近一半人口。100多年来关于稻作起源的争论吸引了植物学家、农学家、考古学家、历史学家以及分子生物学家等学者的相继加入。

上世纪70年代中国浙江余姚河姆渡遗址发现7000多年前的古稻,将稻作农业起源中心逐渐转向中国的长江中下游地区。正是在这样的大背景下,中国水稻的驯化机制这一核心问题浮出水面。而上山文化是解决相关问题不可忽视的重要阶段。

植物考古通过炭化颗粒、植硅体等的检测可以分析稻作农业活动的进展。上山文化的植物浮选工作是由中国社会科学院考古研究所赵志军的团队进行的,据他介绍,属于上山文化时期的炭化稻米是目前通过系统的浮选法在层位清晰的考古遗址中所发现的最早的稻米遗存,上山先民在采集自然生长的野生稻的同时已经开始有耕种稻的行为。

“长期定居,大规模的人群的居住,可能与农耕有关的工具的出现,这都是农业起源初始阶段人类的特点。稻作农业的产生包括许多内容,比如早期的植被很茂密,需要锄草,需要平整疏松土壤,需要贮藏种子,需要播种,有的地方还需要灌溉排水,这些是人类有意识的主动行为。”赵志军说。

上山文化的整体文化面貌恰恰符合这些条件。上山遗址已经发现围壕和居住址等迹象,尤其是遗址的早期文化地层中出土了一些红烧土残块,这些红烧土块内掺杂了大量的炭化稻壳。遗址出土的陶器,陶片坯土的掺和料中也含有大量稻壳。赵志军说:“这是1万年前的上山先民有意识的行为,加入稻壳可以增加陶器的透气性和传热性。如同商周时期做铜器的陶范,为了使表面更加细腻,会加入大量的稻壳灰。掺入稻谷硬壳的普遍现象不仅显示出上山先民制作陶器的特色,而且证明了稻与上山人的密切关系,只有经常与稻打交道才会想到利用稻。”

赵志军认为,根据现有的考古证据,上山文化时期的先民已经开始耕种稻,不论是野生稻,还是栽培稻。

植物进化受人类行为和环境变化的双重影响