王 仲 周美玉
耕犁是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎性工具,是以翻土為主要功能并有松土、 碎土作用的土壤耕作機械。我國先民很早就發(fā)明了犁具。 早期的犁具比較簡陋,經(jīng)過歷代不斷改進,逐漸形成了結構合理、操作方便的耕犁??偟膩碚f,農(nóng)具的制作都要以人機結合的最佳狀態(tài)為宗旨,以達到節(jié)省體力、提高工作效率、適于人工操作的設計目標。關于耕犁的發(fā)展歷史, 農(nóng)史專家已有詳細的介紹和考證,本文著重從人機工程學的視角考察傳統(tǒng)犁具從起源到新中國成立初期的設計變遷,并評估其得失。
人機工程學的研究內容是人在日常生活和工作中使用的產(chǎn)品、設備、設施等,以及它們和環(huán)境之間的相互關系,重點是人本身,以及物品的設計如何影響人。人機工程學在研究人、機、環(huán)境三個要素本身特性的基礎上,不單純著眼于個別要素的優(yōu)良與否,而是將使用“物”的人和所設計的“物”以及人與“物”所共處的環(huán)境作為一個系統(tǒng)來研究。在人機工程學中將這個系統(tǒng)稱為“人—機—環(huán)境”系統(tǒng)。這里的“人”不僅指人的肌體與機結合的舒適度, 還包括人的心理感受。勞動工具就是人所設計與制造的產(chǎn)品,這種非自然恩賜的物品,必須符合人的生理要求和心理上的良好感受?,F(xiàn)代人機工程學也與中國古代設計理念有著很多相同點。 中國古代的設計理念強調“三才”即天、地、人的和諧統(tǒng)一,其造物過程重視人—物—環(huán)境的和諧統(tǒng)一。
中國是農(nóng)業(yè)古國,先民很早就開始根據(jù)勞動需要而設計與制造工具。早期設計農(nóng)業(yè)工具的目的就是為了滿足省力的要求,達成提高效率的目標,其中耕犁的前身耒、耜的制作就貫穿著這一原則。但耒這種尖頭木棒,僅憑雙手用力,很難較深地刺入土中。 先民們對尖頭木棒進行了改造,就是在木棒尖頭的一端綁上一段橫木, 用腳蹬踩,借用身體的重量刺深,再用雙手扳動木棒,達到翻動掘松土層的目的。 在長期使用過程中,先民們把原始耒的尖頭改為略向前傾,把耒柄加以火烤變成彎曲狀,“煣木為耒” 就是這樣制作的,以減少破土時人體的俯身角度,進而減少腰部肌肉疲勞感,提高掘土效率。為了加寬戽土的幅度,人們把磨得比較鋒利的葉片狀石板或較寬的片狀獸骨,綁在木棒的下端,以代替耒的尖頭。這種綁在木棒下端的部件,即典籍中所稱的“耜”。初始的耜是單齒的。 在長期實踐中,先民們發(fā)現(xiàn)單齒的耜在插入土壤時阻力大,人用力也大,易疲勞,于是將充當耜的獸骨板改為雙齒,則阻力減小,也更省力,翻土效率更高。木板、片狀石板和獸骨等的機械物理性能決定了其脆且強度不高,這就導致其在翻土時容易折斷。因此,在韌性和耐磨性更高的金屬出現(xiàn)后,先民們又在木耜的刃部加上金屬的套刃, 這種套刃就是后來犁頭的雛形,其結果是套上金屬的耜刃在增加強度的同時,也可以將耜刃打磨得更薄,挖土阻力更小,使用起來就更利索。 套上金屬的雙齒耜有兩條發(fā)展軌跡:一個方向是雙齒耜演變?yōu)槿锌谌缍昝荚乱话愕蔫F鍬、鐵鋤?!锻鯓E農(nóng)書》說“古謂臿,今謂鍬,一器二名,宜通用”,可見,臿與鍬,都是一種直插式起土農(nóng)具。臿就是耜,《說文》:“耜,臿也。” 耜的另一個發(fā)展方向是套在結實的方木上的犁鏟與犁壁,構成了耕犁前身。
圖1 耒與耜
耜向犁的演變也有一個人機結合的過程。為了讓耜翻土更具效率和省力, 古人采取兩人合作進行耕地。 據(jù)專家考證, 兩人相對而立, 一人手扶, 足跖耒耜, 一人用繩提拉, 這樣可以減輕一人用耜的負擔,既省力又提高了工作效率,但這種合作都是間歇性的。為了克服這一問題,把兩個合作者由面對面提拉改為二人朝同一方向, 前面的人用繩索拉著耒耜前進,執(zhí)耒耜的人跟在后面行進,原來間歇性動作就變成了連續(xù)性動作。 為了減輕執(zhí)耒耜者的彎腰之累,先民們把耒耜木柄制成向后彎曲,后面執(zhí)耜者直立就可以控制耒耜耕地的深淺,前面繩拉耒耜的人由于可以用肩膀發(fā)力, 減輕了手的用力負荷,感覺會輕松很多。
隨著牲口馴化,以畜力代替人力,則可減輕人的勞動負擔,提高勞動效率,其中最合適的牲口就是牛。牛具有牽引力大、耐力持久、易馴化等特點,適合役使。與此同時,先民們對翻地的機械耒耜的形制也進行了相應的改進,除了采用結實的木料,使其適合牛的拖拽外,還在結構上也進行了改進,便于單人直立操控,這便是早期的犁具。
圖2 由耒耜向犁耕演變示意圖
圖3 出土漢畫像石中的二牛抬杠耕作圖
從設計學的角度考察當時的耕犁,可以看出漢代犁具的構型就比較成熟, 通過出土的畫像石圖像可以看出,當時犁的犁架都呈框形結構。方框犁的基本構成要素有犁梢、犁底、犁箭、犁轅和犁衡。鐵制的犁鏵裝在犁底的前端。犁衡只在二牛抬杠方式中使用,與轅垂直相交,又叫打杠。此外,漢代還出現(xiàn)一種雙梢犁(見圖4遼陽犁)。這種犁行走平穩(wěn),但結構較復雜,不利于大范圍推廣。
圖4 張傳璽對漢代大鐵犁復制圖
漢代犁具金屬部位是如何套裝的?漢代的犁頭有兩種形狀,根據(jù)考古發(fā)掘,當時犁頭一面是平板,一面起雙脊,然后套裝在木犁底上。專家對當時兩種套裝犁頭的犁進行了復原和試驗:其結果是平面朝上脊面在下的犁入土深15.5厘米左右,平均拉力60公斤。而脊面向上平面朝下的犁入土深9厘米左右,平均拉力80公斤。由此可見,在外部條件相同的情況下,犁脊面向下時入土深且用力少,反之則入土淺而費力多。劉興林認為脊面向下的鐵犁雖然犁地深,阻力小,但起的土都落回溝中。而脊面向上犁雖然犁的淺,但脊面有起垡的作用,適合于“代田法”耕作。
框形犁和牛拉犁出現(xiàn)之后,人們考慮更多的是人和犁及牛和犁的友好關系、 便于施力與操控、耕地效率等問題。公認的牛耕起源于春秋戰(zhàn)國時期,漢代是牛耕推廣和普及時期。漢代,牛是如何與犁結合起來的?漢代的牛耕方式有三種情況:二牛抬杠、一牛獨挽和一馬一牛并耕,其中二牛抬杠是最常見的犁耕方式。二牛抬杠中牛和犁的結合,是通過長長的犁轅和雙牛肩上衡杠實現(xiàn)的。當時犁的長直轅后接犁梢,前接犁衡(即架于兩牛肩間的直木棒),轅與衡交接處有一聯(lián)搭,以適當調節(jié)挽力有別的兩牛在行進中的負擔,保持犁平衡與直線前進。二牛抬杠的衡杠是牛和犁結合的傳力棒。衡杠是如何架在兩牛肩上?漢代是采用頸索系衡套駕。 頸索系衡箍于牛頸的方法,勒得過緊容易阻礙牛的呼吸,過松又使衡杠容易脫落。直到牛軛出現(xiàn)之后,這一問題才得以解決。
當時,人和犁是如何結合的?從人機工程學來看,二牛抬杠耕法的優(yōu)點是二牛合力,犁得較深,速度快,效率高。二牛抬杠耕作法的缺點,其一,就是“回轉相妨”;其二,是操犁者心理壓力很大。因為兩牛之間存在不協(xié)調行為,或者兩牛撒歡,不聽使喚,容易使犁頭插入地壟深處,折損犁架和犁頭。所以,二牛抬杠耕法需要很多人協(xié)作,一般采取二牛三人法,也稱“二牛三夫”耕作法:一人牽牛,一人扶轅,一人撐梢。該耕作法盡管效率高,但人力成本也高,由于要求三個人配合默契, 而使人—犁—地三者關系變得更加復雜。二牛三人耕法傳到邊陲地區(qū), 一直沿用很長時間。至少唐代南詔地區(qū)還在使用,“每耕田用三尺犁,格長丈余,兩牛相去七八尺,一佃人前牽牛,一佃人持按犁轅,一佃人秉耒”。二牛抬杠自漢代至唐宋以至明清時期都是十分常見的牛耕方式,甚至今天有些邊遠地區(qū)仍在沿用。
人機工程學不僅重視人機關系的和諧與工作效率,還強調人機與環(huán)境的協(xié)調性。就犁具來說,初始的長轅犁耕適于北方旱作農(nóng)業(yè),不一定適合南方的水田稻作。西晉“永嘉之亂”后,農(nóng)業(yè)受到嚴重破壞的北方世家大族紛紛渡江南遷。江南地區(qū)自然環(huán)境沮洳下濕,土質滯重。而衣冠南渡的中原大族所帶來的二牛抬杠長直轅犁,顯然不適宜南方小塊不成規(guī)模的水田。環(huán)境迫使先民們對直轅犁進行改革,一牛牽引短曲轅犁便應運而生。到唐末,今長江下游的江蘇、浙江、安徽大部分地區(qū)普遍使用了一牛牽引的新式短曲轅犁,又稱“江東犁”?!敖瓥|犁”由“二金九木”構成?!岸稹本褪抢玳K和犁壁;“九木”就是由九根木料共同構成犁的框架,分別是犁槃、犁轅、犁評、犁箭、策額、犁建、壓镵、犁底、犁梢。
圖5 張春輝、戴吾三復原的江東犁圖
從結構設計來看,曲轅犁增加了犁搫,比衡杠更適合單牛耕作。 犁搫兩頭的繩索連接牛軛,由牛拉犁前進; 曲轅犁的犁壁呈流線型曲面,可以將翻耕的土推到一邊,同時還能碎土以及減少耕犁前進的阻力。犁箭和犁評是調節(jié)犁地深淺的裝置,通過調整犁評和犁箭,使犁轅和犁床之間的夾角張大或縮小, 這樣就使犁頭深入或淺出。犁轅是短轅曲轅, 轅頭又有可以轉動的犁盤,便于轉彎。 牲畜是用套耕索連接牛軛來挽犁的。此外,曲轅犁還有輕巧靈便的視覺設計之美。
從牛犁結合關系來看,由于犁搫通過曲轅壓得較低,牛拉犁的時候有一種向上的“抬力”,牛承受的阻力會減少。同時,操犁者只要稍微托一下犁梢,犁镵就能下插,達到深耕的目標。
從人機結合的角度來看,曲轅犁的犁槃與犁镵尖上下距離小,牛拉力產(chǎn)生的向前翻轉扭矩也較小,相比直轅犁,這更易于撐犁人的操控,使他們能用較小的力來犁田。 另據(jù)張春輝等考證,江東曲轅犁梢手柄離犁底約96厘米,如果減去翻土的深度約10—27厘米的話,犁梢手柄高度處于操犁者的腰部左右,便于單手施力。此外,犁梢手柄離犁镵尖的縱向距離較長,易于操犁者控制犁的方向和犁土的寬度。犁梢手柄有順著犁轅直置的,也有與犁轅方向垂直安置的,前者因與自然手握方向一致,所以手握舒適性好,后者更適合提拉施力。曲轅犁的重心在犁箭附近,這個位置也是犁轅曲線最高處,曲線比較平滑,與人的肩曲線吻合,便于單人背犁下田作業(yè),也適合二人通過犁轅曲線最高處抬犁。人肩背犁下田耕作時,右手握著犁镵尖,增加人背負犁的穩(wěn)定性。力大者還可以用扁擔挑著犁和耙一同下田。
總之,從耒耜到曲轅犁的發(fā)明和使用,先民們不自覺地遵循著樸素的人機工程學理論來制作農(nóng)具。早期是就地取材制成最原始的耒耜。為了省力和提高翻土效率, 先民對耒的形狀進行改造而變成耜。在耒耜的基礎上設計出框形犁,用牲口牽引替代人力。 漢代的長直轅犁就是在耒耜基礎上發(fā)展而來,適合北方旱地耕作。唐代之后,隨著南方的開發(fā), 適合南方環(huán)境的曲轅犁被設計出來而廣泛應用。曲轅犁輕便省力,是當時先進的耕犁,它是繼漢代耕犁發(fā)展之后的又一次新突破, 具有劃時代的歷史意義。我國耕犁到唐代基本定型,歷經(jīng)宋元明清各代, 曲轅犁的結構沒有明顯的變化。“就步犁而言,明清時期的步犁已經(jīng)與新中國成立前舊式步犁大抵相近或相同”。
新中國成立后,以毛澤東同志為核心的黨的第一代中央領導集體決定大力發(fā)展農(nóng)業(yè)。中央決定在生產(chǎn)工具和生產(chǎn)組織兩方面同時推進,并使兩者之間相互促進。而近代中國長期遭受戰(zhàn)爭破壞,農(nóng)村極度貧困,大型農(nóng)具如耕犁十分缺乏且很落后。 耕種時農(nóng)戶經(jīng)常在家族間互借農(nóng)具使用,不免耽誤農(nóng)時。因此,中央人民政府決定從蘇聯(lián)和東歐等社會主義國家引進一批成套馬拉農(nóng)具,并首先在東北平原和華北地區(qū)使用。這批農(nóng)具中包括群眾稱為“洋犁”的雙輪雙鏵犁。
雙輪雙鏵犁的積極作用有兩方面:一是提高勞動效率,這是毋庸置疑的;二是可以深耕。農(nóng)民從長期實踐中總結出深耕的重要性。當時中國工業(yè)基礎薄弱、科技力量落后,沒有能力大量生產(chǎn)化學肥料。農(nóng)村主要使用有機肥料,包括綠肥及各種漚制肥料。 傳統(tǒng)精耕細作農(nóng)業(yè)一直強調深耕,深耕可以加厚松土層。在深耕的同時實行分層施肥,特別是廄肥、綠肥等有機肥料,促使深犁的生土熟化。
從生產(chǎn)組織方面來看,也具備了置辦雙輪雙鏵犁的條件。雙輪雙鏵犁造價較高,盡管有政府補貼,但個體農(nóng)戶仍無力承擔,農(nóng)民組織起來共同分擔則是可行的。 從1951—1956年,“土改”之后農(nóng)民先后經(jīng)歷了互助組、初級社和高級社三個歷史階段。農(nóng)民可自愿互利,互換人工或畜力,共同勞動,或農(nóng)忙臨時互助和常年互助。1956年,初級社發(fā)展為高級社,土地、耕畜、大型農(nóng)具等生產(chǎn)資料歸集體所有,取消了土地報酬,實行按勞分配的原則。社員通過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)合作社更有條件置辦大件農(nóng)具,雙輪雙鏵犁就是其中之一。
雙輪雙鏵犁全部由鋼材制成,因有兩個輪子和兩張犁鏵而得名,具體由犁架、犁底、前后輪、調節(jié)器組成。
犁架:犁架由左右兩個犁梁合成,支持和連接犁的各個部分,承受土垡的阻力。犁架上裝有扇形齒板、溝輪和生地輪的軸及尾輪支板等。
圖6 雙輪雙鏵犁結構圖
犁頭:雙輪雙鏵犁有兩個犁頭,兩犁頭的形狀、大小完全一樣。犁頭由犁鏵、犁鏡、犁側板、犁后踵、犁托構成。犁鏵的作用是切土,犁鏡的作用是翻土和碎土。
前后輪:該犁共有三個輪子。前輪在耕地時沿著溝底前進,叫溝輪。中間一個輪子,耕地時在沒有犁過的地上行走,故叫生地輪。后面一個小輪子,叫尾輪。平時,它和溝輪、生地輪共同支撐整個犁的重量,使犁頭抬起,便于運送;耕地時,尾輪不起作用,可用插銷把它固定收起。
雙輪雙鏵犁耕作時的優(yōu)點是行走平穩(wěn),人跟在犁后很省力。兩張犁鏵可以增加效率,通過調節(jié)器還可以根據(jù)需要調節(jié)深淺。如,開墑,由于地里還沒有墑溝, 這時溝輪和生地輪都得提高,這就需要調節(jié)板來調節(jié)。如果是外翻法耕田,也就是從周圍向中心翻地,特別是水田,最初兩圈一定要淺耕,最后幾犁要深耕,以免周圍泥土露出水面遭日曬,田中又像水塘,不利于秧苗成活。
圖7 雙輪雙鏵犁耕作示意圖
關于雙輪雙鏵犁的優(yōu)點,時任農(nóng)業(yè)部部長的廖魯言在南方雙輪雙鏵犁會議上的講話中做了肯定?!度嗣袢請蟆吩诳隙p鏵犁優(yōu)點的同時,更強調它的推廣意義。第一,雙鏵犁比舊犁犁得深、犁底平、翻土好、蓋草嚴,能更好地發(fā)揮肥效,多蓄水分,促進作物根系發(fā)育、植株旺盛。在天旱地硬舊犁不能耕的時候, 雙鏵犁能翻耕硬板田, 抗旱耕種。第二,工作效率高,節(jié)省勞力和畜力。各地實踐證明, 雙鏵犁可比舊犁節(jié)省一半牛工以及三分之二到四分之三人工。第三,減輕勞動強度,提高勞動利用率。雙鏵犁不用手扶,婦女和半勞力都能使用。第四,能促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)合作社的鞏固和發(fā)展。雙鏵犁是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)合作社的公共財產(chǎn), 能增加生產(chǎn)、增加收入,成為促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)合作社鞏固發(fā)展的物質基礎。
雙輪雙鏵犁是從蘇聯(lián)引進的,在當?shù)厥怯民R拉。由于引進的雙輪雙鏵犁違背了犁與耕作環(huán)境友好的原則,不適合南方水田耕作,社員紛紛要求使用舊犁。到1956年高級社成立后,雙鏵犁在南方事實上已被大多農(nóng)民棄用。
1958年5月,中共八大二次會議召開,確定了“鼓足干勁,力爭上游,多快好省地建設社會主義”的總路線,并以此作為建設社會主義的根本方針。一場面向全國的各行各業(yè)的技術革新運動迅速展開。由于耕犁在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域中是基礎性工具,于是, 以犁具革新為引擎的農(nóng)具設計運動在全國迅速展開。當時,農(nóng)具創(chuàng)新設計有如下特點:
第一,堅持群眾運動。劉少奇提出要“在盡可能地采用世界上最新的技術成就的同時,在全國的城市和農(nóng)村中廣泛地開展改良工具和革新技術的群眾運動”。因此,各地政府都廣泛發(fā)動群眾,不論何人都可發(fā)明創(chuàng)造。農(nóng)具是農(nóng)民耕作和生產(chǎn)須臾不可缺少的器具,農(nóng)民對農(nóng)具有著非常直觀的認知,積累了豐富的經(jīng)驗,對材料的性能也比較了解, 能夠就地取材制造合適的農(nóng)具,他們是農(nóng)具設計的參與者和使用體驗者。廣大農(nóng)民發(fā)揮了無窮的智慧,改良和設計了成千上萬種各式各樣的農(nóng)具。
表1 人機工程角度比較舊犁和雙鏵犁的優(yōu)點與不足
第二,改革農(nóng)具要圍繞著中央的農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略部署有重點進行突破。新中國成立后,中央接受農(nóng)業(yè)專家的建議,實行土地深耕和大規(guī)模興修水利工程, 并引進推廣深耕能力強的雙輪雙鏵犁。所以,在農(nóng)具設計中,群眾和技術人員對深耕犁具的設計積極性空前高漲,創(chuàng)造出很多品種的深耕犁具。另外,運送土石的推車也是群眾創(chuàng)新的重要領域。
第三,全國協(xié)同創(chuàng)新,互相取經(jīng),接受評估并及時推廣。 西安農(nóng)具研究所創(chuàng)制了十六號山地犁,在西北、西南許多山區(qū)推廣了30多萬部。1958年7月在許昌召開的全國深耕農(nóng)具改良土壤會議上, 參加會議試驗鑒定的改良深耕犁就有57部。安徽的雙鏵犁加心土鏟等,能深耕八寸到一尺左右。1959年3月在廣東番禺召開的全國深耕農(nóng)具評選講習會議指出, 深耕犁又有了很多改進提高, 并從中評選出19種較好的向全國各地推薦13](P10)。
在中央強力領導、各地協(xié)同配合、群眾創(chuàng)新熱情空前高漲的形勢下,各地群眾都圍繞“深耕”的要求,設計出多種多樣的適應旱地和水田耕作的深耕犁。以下以江蘇省為例,選擇兩部具有代表性改進后的犁具,從人機工程學的角度分析其設計得失。
1.吳江把傳統(tǒng)木犁改造成深耕犁。鑒于雙輪雙鏵犁不適合于南方中小塊水田且耗費鋼材的現(xiàn)狀, 吳江農(nóng)具改革研究組改造的雙牛單鏵木犁,其基本結構與原來的單鏵犁大體相同,但是在犁梢部位加了牽引桿及深淺調節(jié)裝置等,并將犁鏵加長,以利深耕,由雙牛牽引,稻板田一次翻土深度可達1.2尺左右。但由于是雙牛單鏵犁,相較于雙輪雙鏵犁, 實際耕田的效率有所降低。主要原因是深耕導致犁的阻力增大,木質犁的強度不足以承受雙鏵的阻力。由于加長了鐵犁鏵的長
圖8 1958年吳江農(nóng)技員設計的深耕犁
度和前輪等部件,致使犁的重量增加,操犁手在耕地時的勞動強度加大, 工作效率反而下降。此外,既要管束雙牛,又要操控重犁,增加了操犁手的心理生理負荷。
2.盱眙群眾設計出雙層深耕犁。 工作原理是:(1)根據(jù)土質與土壤水分情況,調節(jié)犁刀入土角度和入土深淺。(2)運輸或地頭轉彎時,撥動鐵手柄,轉動齒輪,使前后兩個犁頭同在一平面上。工作時放下小犁頭, 并調節(jié)到適宜的耕作深度。(3)主犁的深淺寬窄調節(jié)和其他操作,和新式步犁相同。 這種犁是在原直轅犁上增設一個犁頭,以此來增加耕田的效率。由于直轅與犁頭間的垂直距離大,增加了犁的向前翻轉力矩,因此增加了犁的控制力, 這會過多地消耗操犁手的體力,容易疲勞。犁梢手柄上翹,不利于手握;齒輪轉動手柄短,需要較大操縱力來轉動齒輪,以此來調節(jié)犁箭與直轅的角度,但過長的手柄容易碰到操犁手的腳。且齒輪轉動手柄安裝位置較低,需要彎腰才能轉動手柄,使得操作便利性降低。全犁用鋼鐵制造,其重量不利于單人搬運;犁的零部件多,使其維護變得更加復雜。
圖9 盱眙群眾設計的雙層深耕犁
總之,20世紀50年代末廣大農(nóng)民和農(nóng)技人員煥發(fā)出了改進農(nóng)具的濃厚熱情, 紛紛設計出各式各樣的新犁。“我國的農(nóng)具改革工作, 就是從犁開始的。從1950年開始到1959年8月底的統(tǒng)計, 全國共推廣各種改良犁和新式犁二千六百多萬部”,據(jù)此估計,當時新設計的犁具總數(shù)不下萬部。 這些創(chuàng)新的犁具雖然在深耕和提高耕作效率方面達到了要求, 但由于當時人們對人機工程學的基本原理了解有限, 所設計的耕犁在可用性、 操作便利性和人機匹配等方面也存在明顯的缺陷。
中國古代耕犁從耒耜發(fā)展到曲轅犁經(jīng)歷了漫長的過程,是先民們根據(jù)自然耕作環(huán)境和自身的協(xié)調融合, 并結合中國的哲學思想設計而來,其中貫穿了貴民、人犁齊一、牛犁和諧統(tǒng)一的理念以及效率、適宜、便利操控的原則。
新中國成立后,從國外引進新式犁并加以仿制和再設計,其設計過多強調耕作效率,而忽視了人機友好、機與環(huán)境相適應的原則。盡管相關技術人員對新犁進行了改進設計,但推廣的效果并不理想,其結果是對人力和鋼材造成了較大的浪費。
20世紀50年代后期, 農(nóng)具創(chuàng)新運動掀起后,各地群眾對犁具設計的熱情有增無減。 本著節(jié)儉、深耕的原則,群眾和農(nóng)業(yè)技術人員對耕犁進行改進,所使用的材料多為木制,輔以鋼鐵輪、螺栓等零件,式樣與舊犁和直轅犁相近,但對犁頭、犁壁的“二金”進行了研究,以達到深耕目標。在這場犁具創(chuàng)新運動中,所設計的新犁在深耕和提高耕作效率方面確實取得了很大成就。但由于新犁設計過程中忽視人、牛、犁相和諧的考量,出現(xiàn)耕作人員心理生理負擔增加情況及一牛拉不動,二牛不合犋的現(xiàn)象; 加上對犁的材質考慮失當,使木犁受力過大而容易損壞,最終并沒有達到預期的目標。
到20世紀80年代,隨著農(nóng)村家庭聯(lián)產(chǎn)承包責任制的實行,大田被田塍分割成很多小塊,傳統(tǒng)的曲轅犁又為農(nóng)民所鐘愛, 煥發(fā)出了新的生命力。
當代犁田圖(轉引自https://image.so.com)
①適于人機最佳結合,不僅包括人與犁的結合,也包含牲口與犁的結合。
②張傳璽于20世紀80年代對1955年出土的遼寧遼陽犁和1958年出土的山東滕縣犁進行復制和試耕研究。兩款犁都是長轅犁,差別是遼陽犁是雙犁梢的搖擺犁,犁頭平面向上;而滕縣犁的犁頭脊背面朝上。在試驗中,遼陽犁的犁頭脊面向下,板面向上,套合在木犁的底上。滕縣犁則相反,板平面向下,脊面向上。參見劉興林《漢代鐵犁安裝和使用中的相關問題》,載《考古與文物》2010年第4期。