讲座纪要 | 史前农田管理研究初探

2026年10月9日上午，四川大学考古科学中心主办的“考古科学论坛”第93期在江安校区文科楼二区518会议室举行。武汉大学历史学院考古系王欣副教授应邀作题为《史前农田管理研究初探》的学术讲座，讲座由四川大学考古科学中心马永超副研究员主持。

史前农田管理指作物播种到收获期间农业生产者对农田进行的一系列人工干预，包括灌溉、施肥、除草、松土、选择时节等，涉及劳动力、物质资源与时间的分配，反映农业生产的技术水平、资源配置方式及经济生产的组织形式与规模。中华文明根植于农耕文明，精耕细作、用地养地结合是中国传统农业的显著特征。农田管理的考古学线索包括水稻田、栅栏、猪圈与粪便等，古环境考古学方法亦可为农田施肥提供证据。例如，绰墩遗址稻田表层土壤有机质、全氮及全钾含量与现代稻田相近，但总磷与速效磷含量较高，表明长期施用动物残体作为肥料；茅山遗址土壤微形态分析为动物粪便与人类排泄物作为肥料提供了证据。

讲座重点介绍了植物遗存稳定同位素分析的原理与方法。植物遗存一般以炭化形式保存，炭化过程可能改变稳定同位素组成，因此分析前需判别其影响。碳稳定同位素方面，植物优先利用更轻的¹²C，分馏效应主要取决于光合途径类型（C₃、C₄）与气候因素。C₃植物包括小麦、大麦、水稻等，C₄植物包括粟、黍、玉米、高粱等。水分充足时气孔开放，δ¹³C较低；水分不足时气孔限制导致δ¹³C升高。现代种植实验初步明确了麦类Δ¹³C与水分摄入的关系：小麦Δ¹³C<16‰指示水分受限，>17‰为较好水分摄入；大麦Δ¹³C<17‰指示水分受限，17‰—18.5‰为中等，>18.5‰为较好。但C₄植物δ¹³C与水分的关系尚存争议，国内学者对粟黍的研究结论不一。

氮稳定同位素方面，施加有机氮肥会极大提高植物δ¹⁵N值（2.6‰—8.0‰）。Bogaard等人对欧洲13处新石器时代遗址出土炭化谷物与豆类的研究表明，早期农民利用牲畜粪便和水利管理提高作物产量，高强度施肥将植物种植与牲畜饲养紧密结合，使复合生产模式在不同气候区具备极强适应能力。研究者根据作物δ¹⁵N高低划分高度、中度、低度施肥，为判断古代施肥策略提供了依据。国内研究方面，王欣等通过种植实验指出粟的δ¹⁵N主要受人工施肥影响，δ¹⁵N升高可作为粟类作物经过施有机肥的证据。

讲座以白水河流域与嵩山南麓地区的研究案例，探讨中国史前施肥行为的普遍性。白水河流域位于陕西省关中东部，研究涵盖仰韶文化晚期、庙底沟二期及龙山文化时期的下河、南山头、北山头、马坡、汉寨、西山、睦王河等遗址。通过对49份炭化植物样品及42份动物样品的分析，研究建立环境植被δ¹⁵N背景值：野生食草动物δ¹⁵N为4.3±0.8‰，推算野生植物δ¹⁵N为0.3‰。白水河流域粟δ¹⁵N为5.4±0.7‰、黍δ¹⁵N为5.7±0.9‰，显著高于自然植被背景值，表明先民已对粟黍实施施肥管理。遗址家猪占动物总数的84.8%，肥料来源可能以猪粪为主。讲座指出，黄土黏土含量低、有机物流失严重，长期耕种会导致产量下降，有机肥可显著改善土壤条件；新石器时代晚期家猪大量驯养，以猪粪为肥料的现代小米产量可提高约18%，对粟黍的施肥管理可视为北方地区粟作农业扩张和人口增长的重要驱动力。

嵩山南麓地区研究涉及王城岗、程窑、瓦店、新砦等遗址，该区域是研究中原文明起源和早期邦国的核心区。研究显示，龙山晚期中原地区对不同农作物可能采取了不同种植方式。瓦店遗址部分居民食用了经过精细化管理的稻以及施肥程度较高的粟和黍，也有部分居民食用了施肥程度较低的粟和黍，表明不同管理条件下的农作物可能分配给不同人群，具有较高社会或经济地位的人群占有更好的土地资源并掌握劳动力、畜力等资源的分配。多样化的土地利用方式可最大限度利用土地资源、提高土地承载力，满足人口增长需要，反映了社会层面对土地、劳动力、家畜、粮食等一系列资源的管理和配置，体现出深化的社会结构与分工，为中原地区出现第一个国家级的有组织社会提供了有力支撑。

讲座还介绍了稻作农业与宝墩遗址的相关研究。水稻δ¹⁵N（约+5.6‰—15.5‰）显著高于旱地作物（约+0.3‰—6.4‰）。宝墩遗址居民采用低劳动密集型耕作策略，以灵活适应不稳定的地形条件及有限的劳动力资源，水稻种植主要依赖降水及邻近河流水源，粟、黍等需水量相近的作物也被纳入种植组合以增强生计韧性并降低风险，这与史前长江中下游地区采用的集约化湿地稻作策略截然不同，反映出成都平原早期居民将既有耕作方式因地制宜地适配于新的生态环境。

讲座最后，参会师生围绕炭化过程对植物稳定同位素组成的影响、C₄作物δ¹³C与水分关系的争议、自然植被δ¹⁵N背景值建立的可靠性、施肥程度分级标准的适用性等问题进行了深入讨论。