玉米、土豆、紅薯，這是我們生活中習以為常的三種主食。其實，它們的老家遠在美洲，明清時期才被引進中國，並逐漸推廣開來，成為中國餐桌上不可或缺的食物。
那麽，這來自美洲的三大作物有何優勢？對中國的人口增長產生了哪些影響？且聽植物學家史軍為我們仔細分析。
文 史軍
圖 張洋
公元1368年，朱元璋定都南京，開始了明朝的統治。在隨後的500多年時間裏，雖然經歷戰亂，改朝換代，但這壹時期中國維持了大壹統的狀態。中國的人口得以迅速增長，特別是在清朝乾隆年間有了飛躍性的增長，從乾隆六年的1.43億人到突破2億、3億人，不過是幾十年的光景。
明清時期是中國 歷史 上自然災害非常頻繁和嚴重的時期，這對於幾乎靠天吃飯的古代農業來說顯然不是好事。那麽這壹時期人口高速增長的原因究竟是什麽呢？
不少 歷史 學者認為， 明末清初各種新大陸作物的引進和廣泛種植是其中壹個重要推手。 要搞清楚這個問題，我們還是要明確壹下土豆、紅薯和玉米的傳入時間，以及它們所具備的特殊能力。
玉米，存在缺陷的超級糧食
毫無疑問，作為滋養了美洲文明的糧食，玉米在糧食圈擁有不可替代的地位。相對於小麥和水稻而言，玉米擁有更強的環境適應性以及不俗的產量。玉米適合在較為幹旱的山地種植，除了它們擁有發達的根系之外，更重要的還有支撐它們的特殊光合作用途徑——C4途徑。
通常來說，植物在進行光合作用的時候，就是利用那些進入葉片氣孔的二氧化碳。但是，空氣中二氧化碳的濃度畢竟是有限的，這就大大限制了光合作用效率。像玉米這樣的C4植物有壹個高招， 那就是先把二氧化碳濃縮起來，然後再進行光合作用。 進入玉米葉肉細胞的二氧化碳會與磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）結合，產生擁有4個碳原子的草酰乙酸（C4途徑因此得名），繼而轉化為蘋果酸或者天門冬氨酸；隨後，這些特別的酸會被集中送到葉鞘部位，在那裏重新分解成二氧化碳和丙酮酸。 這樣壹來，葉鞘細胞中的二氧化碳濃度就提高了，光合作用效率自然也就提高了。
不僅如此，C4植物也具有驚人的水分利用效率。C4植物制造1克幹物質只需要230至250毫升水，而C3類植物所要消耗的水量是前者的兩到三倍。正因如此， 玉米成為中高海拔幹旱區域重要的糧食作物。
除了好種之外，玉米富含大量人體所需要的營養物質。 新鮮玉米中所含的碳水化合物就占到幹物質的74%，同時還有9.4%的蛋白質。 正因為營養豐富，早在8000年前玉米就已經被美洲的瑪雅人當作主食了。
但是相較於水稻和小麥，玉米有壹個先天的劣勢——如果不經堿性溶液處理，玉米籽粒中所含的煙酸就無法釋放出來。因為缺乏煙酸這壹特殊的維生素，那些依賴玉米為食的人群會因此罹患糙皮病。好在中國人的食譜中食物構成相當豐富，也就天然解決了這個麻煩。
紅薯，天然轉基因作物的實力
雖然在南美洲，紅薯的地位壹直都沒有玉米高，但紅薯也是自帶光環出場的糧食作物。 紅薯是壹種天然轉基因作物，這個轉基因時間發生在大約100萬年前。 對，這事兒並不是我們人類幹的，而是大自然的安排。
其實，紅薯祖先的根並不粗壯，更像我們今天看到的沙參和桔梗。然而，就在100萬年前，有壹個紅薯被壹種叫根癌農桿菌的細菌入侵了，它頑強地生存了下來，並且獲得了特殊的基因，讓後代走上了“身材發福”的道路。
在今天的實驗室中，根癌農桿菌是科學家們最常用的工具。 這種細菌的體內有壹種叫質粒的特殊DNA——它們就像“搬運工”壹樣，能把壹些基因“扛”在自己身上，送到被感染的生物基因組之中。 在100萬年前，根癌農桿菌的質粒就把赤黴素基因塞到了紅薯的基因組中，因而成就了今天的紅薯。
發福的紅薯有著驚人的能量提供能力，它們就是純純的碳水化合物提供者。 100克生紅薯中就含有24.7克碳水化合物。除此之外，橙色薯塊品種中含有大量β-胡蘿蔔素，對於缺乏維生素A的人群補充營養很有益處。值得註意的是，在烹飪過程中，紅薯中的某些成分會發生變化，特別是維生素C會因為長時間蒸煮和烤制而損失。因此，平衡的多樣化飲食才是真正的解決之道。
只是好吃的紅薯也會帶來壹些麻煩。比如說紅薯吃多了容易燒心。這種“燒心”其實是胃酸過多的壹種表現。紅薯中的澱粉和膳食纖維會刺激胃酸大量分泌，於是有了燒心這種癥狀。
不過瑕不掩瑜，紅薯進入中國後逐漸成為重要的補充性糧食。中國農夫還創造性地改良 了紅薯的種植技術——扡插繁殖 。與大多數旋花科植物壹樣，紅薯也有著強大的營養繁殖能力。它們的藤蔓可以不斷延伸，並且可以在適合的地方紮根長出新的塊根。聰明的中國農夫正是利用了紅薯的這個特性，采取剪蔓扡插的方式進行繁殖，大大提高了紅薯種植的效率。
明代萬歷年間，福建巡撫金學曾在《海外新傳七則》中記錄了 陸地自然育苗繁殖和越冬老蔓育苗繁殖 等方法：“若養蔓作苗，須用稍長尺許，密密豎栽，如養蔥韭菜法。”隨著這些技術的推廣，紅薯在中國煥發出了勃勃生機，成為重要的糧食作物。
馬鈴薯，上天恩賜的完 美食 物
如果說玉米和紅薯或多或少都有壹些營養上的缺陷，那麽馬鈴薯簡直就是為餐桌而生的完 美食 物。 馬鈴薯塊中的澱粉、蛋白質、維生素壹點都不缺，其不光可以填飽人類的肚子，還能讓人類維持 健康 狀態 ，因為其中的維生素C、B族維生素和礦物質都是滿滿當當，甚至連被現在的營養學界推崇的膳食纖維都沒落下。
只要補充壹點維生素A和鈣，馬鈴薯就能完全滿足人體的營養所需了。這對於擁有大白菜和菠菜的中國人來說，根本就不是問題。 馬鈴薯有多受歡迎，從它的眾多小名就可以看出：土豆、洋芋、地蛋、山藥蛋。
在馬鈴薯的原產地南美洲，人類栽培它們的時間已經超過7000年。栽培的馬鈴薯並不是壹個物種，而是茄科茄屬下的壹類植物，其中包括了最常見的普通馬鈴薯（Solanum tuberosum）等6個栽培種。
憑借超高的物種多樣性和遺傳多樣性，馬鈴薯成為適應性最強的糧食作物 ，在玉米和紅薯都無法涉足的高寒山區，它就承擔起供給糧食的重任。壹般來說，種植壹畝小麥要消耗250至300立方米的水，而這些水足夠兩畝地的馬鈴薯生長；壹般糧食作物畝產上千斤已經是非常厲害的事情，而壹畝馬鈴薯的產量可以輕松攀升到3000公斤。所以，馬鈴薯成為眾多區域的核心糧食物種，也是情理之中。
美洲三大作物何時進入中國
如此看來，玉米、紅薯和馬鈴薯確實是異常優秀的糧食作物，那麽這些來自美洲的作物又是什麽時候被引進中國並且直接影響人口增長呢？
玉米是何時、經哪些路線傳入中國的？這個問題還存在不同答案，但是很多學者都認為存在西南陸路、西北陸路和東南海路三條路線。其中明萬歷七年的《龍川縣誌》記載有與小米和大米並列的 “珍珠” ，這就是最早的玉米。明嘉靖三十九年的《平涼府誌》記載“ 番麥 ，壹曰西天麥”，這是中國 歷史 上最早栽種玉米的記錄。明嘉靖四十二年的《大理府誌》記載了 “玉麥” ，即玉米。這些記錄說明，玉米不同路線的傳播存在時間上的並行關系。
在傳入中國初期，玉米並不是壹個大宗農作物。北京大學的韓茂莉教授在《中國 歷史 農業地理》壹書中闡述了壹個觀點，在萬歷年間玉米仍然是稀有的食物，因為成書於這個年代的《金瓶梅詞話》記載道，西門慶家的飯食中有 玉米餅子 。恰恰說明在這壹時期，玉米比較稀有，只能出現在達官顯貴的餐桌上。玉米得以大規模推廣，已經是乾隆年間的事情了。 玉米的種植區域首次擴展到了黃河下遊區域，並且逐步向北擴展到塞外，成為重要的糧食作物。
馬鈴薯的傳入也存在很多爭議，但可以肯定的是，馬鈴薯也是通過多條路徑分多次傳入中國的。17世紀傳入東南沿海的馬鈴薯是適應高海拔地區的物種，很快就在亞熱帶區域消失殆盡，只在西南和西北的壹些山地保留下來。後來在18世紀，西方傳教士或者商人帶來了 普通馬鈴薯 ，它們才真正開始了擴張之旅。
紅薯傳入的路徑倒是比較清晰，最早由福建商人陳振龍從菲律賓引入福建（福州長樂）。據《海外新傳七則》記載， “薯傳外蕃，因名番薯” ，這是中國古代關於紅薯的最早記載。紅薯被多次從菲律賓引種到泉州、福州和漳州。其中影響最大的就是引入福州的這壹次，引種的種苗後來擴展到浙江、山東、河南和河北。據梁家勉和戚經文1980年發表於《華南農業大學學報》的《番薯引種考》壹文，從越南將紅薯引入廣東的數次事件也有明確記載。
除了上述兩個主要途徑，還有壹些文獻顯示，紅薯通過文萊進入我國臺灣，並且又從印度和緬甸經陸路傳入雲南。
這樣看來， 外來作物的擴展和發展都需要時間，它們對於人口爆炸性增長究竟有多少貢獻，仍然需要繼續討論。
農業生產技術提升糧食產量
實際上，在明清時期，傳統的糧食作物水稻和小麥的栽培技術也有了長足進步。首先表現在北方兩年三熟、南方壹年兩熟和壹年三熟技術的推廣， 通過水稻品種的改良，以及稻麥連作技術的推廣，極大提升了土地利用效率。 附帶說壹下，玉米進入中國之後，在壹些幹旱區域，逐漸形成了 以玉米為核心的連作種植模式 ，對提升糧食產量的意義不言自明。
與此同時，農田肥力提升的技術也有了飛躍性的發展。不僅可以將榨油剩余的胡麻餅和豆餅等施入田中，還能通過廣泛種植苜蓿、紫雲英等綠肥來提升土壤的肥力。
不得不說， 利用綠肥是中國古代農業發展的壹個裏程碑 ，堪稱有機農業的鼻祖。然而在正常情況下，綠肥只能在壹定程度上緩解土壤肥力匱乏的問題，要想繼續提升產量，還是需要大量添加其他肥料，比如說磷肥。
中國農夫很早就會利用動物骨骼煮湯來施肥，在明清時期，這壹做法升級為煉骨灰。清代農學家楊屾在《知本提綱·修業章》中提到：“凡壹切禽獸骨及蹄角並蚌蛤諸物，法用火燒黃色,碾細篩過,糞冷水稻秧及水灌菜田,肥盛過於諸糞。”這種做法大大提升了肥料的有效性。 明清時期的相關著作《天工開物·稻宜》和《徐光啟手跡》都提到了用禽獸骨灰來肥田的案例。
新作物品種和新耕作技術的應用，都會極大提升土地利用效率和食物總量，但是我們也應該註意到作物傳播和技術推廣效果的滯後性。另外，壹些特殊 歷史 事件也可能會對人口統計產生決定性的影響。 在雍正推行攤丁入畝等新政之後，中國鄉村的封建經濟形態發展到了極致的狀態。 攤丁入畝是中國封建後期的壹次重大賦役制度變革，丁役和天賦並征的二元化稅制轉變為單壹的土地稅制。攤丁入畝之後，無地農民不再交丁銀，少地的農民也少了很多負擔，極大推動了農業的發展。
與此同時， 玉米、馬鈴薯和番薯等新作物的引入和廣泛種植，極大提高了高山和寒冷區域的土地生產效率，糧食種植面積得以迅速擴大 ，廣大農民的生活狀態有了極大改善。
毫無疑問， 外來作物的引入直接影響到我國人口的分布格局，特別是長江中下遊區域的農田利用方式和經濟作物種植面積的擴張，繼而影響了這個區域的產業分布。 在棉紡織興盛的長江中下遊區域，產生了資本主義生產關系的萌芽，這與糧食生產之間有著密不可分的關系。但是，隨著帝國主義入侵，中國逐漸淪為半封建半殖民地 社會 。這壹時期國人的餐桌上又有哪些變化？且聽下回分解。
校對|予津