試論建設(shè)福建水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的重要性

翁國(guó)華，何花榕，程雪華，占志雄

（福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，福建福州350018）

試論建設(shè)福建水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的重要性

翁國(guó)華，何花榕，程雪華，占志雄*

（福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，福建福州350018）

福建水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的建設(shè)是關(guān)系到糧食安全、食品安全和生態(tài)安全的問題。為此從水稻生產(chǎn)概況、水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的保護(hù)、水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的修復(fù)、水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的發(fā)展、水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸等五方面來敘述建設(shè)福建水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的必要性及前景。

水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)；建設(shè)；前景；重要性

加快福建水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的建設(shè)是大勢(shì)所趨、時(shí)代所向，是關(guān)系到糧食安全、食品安全和生態(tài)安全的問題。但福建省水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的建設(shè)，受地理氣候限制、土地資源約束、土壤環(huán)境污染、發(fā)展與人口資源之間矛盾的影響，已成為制約水稻糧食經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大瓶頸。

生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的建設(shè)，其本質(zhì)就是以可持續(xù)發(fā)展理論為基礎(chǔ)，運(yùn)用生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)和系統(tǒng)工程的方法與原理，對(duì)全區(qū)域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境進(jìn)行結(jié)構(gòu)升級(jí)和功能強(qiáng)化；基本目的就是遵循生態(tài)規(guī)律和經(jīng)濟(jì)規(guī)律，在保護(hù)和恢復(fù)良好的生態(tài)環(huán)境及在合理利用各類自然資源的前提下，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)、持續(xù)與穩(wěn)定發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)社會(huì)、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益的相融合，走可持續(xù)發(fā)展的道路。

為此，本文著重從福建水稻生產(chǎn)概況、福建水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的保護(hù)、福建水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的修復(fù)、福建水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的發(fā)展、福建水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸等方面來敘述建設(shè)福建水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的必要性及前景。

1 福建水稻生產(chǎn)概況

中國(guó)現(xiàn)在水稻種植分布區(qū)域以南方為主，水稻生產(chǎn)越來越向優(yōu)勢(shì)區(qū)域集中。目前南方稻區(qū)占中國(guó)水稻播種面積的80%以上，水稻播種面積和產(chǎn)量較大的省份有湖南、江西、廣西、廣東、四川、安徽、 江蘇、湖北、 浙江、福建、云南等12個(gè)?。▍^(qū)），其播種面積和產(chǎn)量占全國(guó)的85%以上。早稻生產(chǎn)全部分布在南方，其中湖南、廣西、江西、廣東、福建等5省區(qū)播種面積占全國(guó)的80%以上；中稻及一季稻生產(chǎn)，四川、江蘇、黑龍江、安徽、湖北、云南、湖南、重慶、福建等9省（市）播種面積占全國(guó)的75%以上；晚稻生產(chǎn)分布在南方，與早稻分布相近。

從2010年至2014年福建省水稻播種面積來看，其播種面積在82.85萬hm2到90.78萬hm2之間徘徊（常規(guī)稻10萬hm2左右，雜交稻75萬hm2左右），其中早稻20萬hm2左右，中稻38萬hm2左右，晚稻27萬hm2左右。按區(qū)域分布來看，三明與南平播種面積占了福建省半壁江山（表1）。全省稻谷總產(chǎn)量保持在500萬～600萬t。

1990年至2012年福建省再生稻生產(chǎn)情況來看，播種面積保持在3.33萬～6.40萬hm2，1999年與2000年有6.40萬hm2左右，達(dá)到最高水平。從1990年起，隨著種植再生稻技術(shù)的發(fā)展，單產(chǎn)快速提高，從每667m2產(chǎn)量113 kg至2001年達(dá)到240 kg，2001年后，基本保持在230～288 kg（表2），總產(chǎn)保持在15萬～24萬t。

表1 福建省稻谷播種面積（萬hm2）

2 福建水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的保護(hù)，要杜絕工業(yè)“三廢”排放污染，科學(xué)施用化肥、農(nóng)藥

20世紀(jì)以來，工業(yè)迅速發(fā)展，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個(gè)體中小工業(yè)的發(fā)展，“三廢”治理無法跟上，“三廢”大量排放，造成了生態(tài)環(huán)境（水、土壤、大氣等）污染越來越嚴(yán)重。 “三廢”造成的水和土壤等環(huán)境污染中重金屬污染主要是Pb、Cd、Cr、Hg等生物毒性強(qiáng)的金屬，其通過水稻的吸收和積累而與蛋白質(zhì)結(jié)合存在于籽粒的胚乳中，造成稻米重金屬的殘留物含量超標(biāo)，嚴(yán)重影響人類健康。而工業(yè)“廢氣”的排放和化學(xué)品的揮發(fā)，造成大氣中氣體污染物（如氫氧化物、SO2等）和氣溶膠污染物（如液體粒子、固體粒子等）嚴(yán)重超標(biāo)，其中如氟化物、氯化物、SO2、光化學(xué)煙霧等10多種污染物對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境造成威脅，這些污染物可通過水稻呼吸、光合作用進(jìn)入植株，造成稻米污染。

福建水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的保護(hù)，首先要解決水稻土壤污染問題，深入開展土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查，建立并加強(qiáng)農(nóng)業(yè)綠色環(huán)境污染監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控機(jī)構(gòu)，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)土壤中鎘、汞、砷、鉛、鉻等重金屬含量；摸清各區(qū)域有多少未污染土地與已污染的土地，然后有針對(duì)性對(duì)已污染的土地進(jìn)行科學(xué)的修復(fù)（下面詳述），對(duì)未污染的土地進(jìn)行科學(xué)的管控，主要是嚴(yán)格執(zhí)行污染物排放總量控制制度，提出解決工業(yè)“三廢”處理方案，加大工業(yè)污染整治力度，杜絕工業(yè)“三廢”排放污染；其次減少并控制農(nóng)業(yè)污染，科學(xué)施用化肥、農(nóng)藥，凈化農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)地和農(nóng)村居民生活環(huán)境。

3 福建水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的修復(fù)，要廣泛動(dòng)員全民參與生態(tài)文明建設(shè)，建立土壤生態(tài)修復(fù)示范基地，推進(jìn)重金屬污染治理工作

隨著中國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，以往環(huán)保意識(shí)的淡薄，導(dǎo)致了土壤—植物—環(huán)境系統(tǒng)的污染日趨嚴(yán)重，1999年統(tǒng)計(jì)，在中國(guó)僅因灌溉所至的污染農(nóng)田就已達(dá)到100萬hm2，受重金屬污染的農(nóng)田就已超過20萬hm2，每年生產(chǎn)鎘含量超標(biāo)農(nóng)產(chǎn)品也達(dá)到了14.6億kg［1］。據(jù)柯慶明（2005年）實(shí)地調(diào)查福建省稻米產(chǎn)品有毒有害物質(zhì)殘留問題，以稻米鎘與鉛污染狀況較為嚴(yán)重，是制約優(yōu)質(zhì)稻米生產(chǎn)的重要因素［2］。

糙米受重金屬污染是因?yàn)橥寥朗苤亟饘傥廴竞?，土壤中的重金屬?jīng)水稻植株的吸收而在糙米中大量累積，因此降低環(huán)境中重金屬元素含量,就可將降低食用稻米中重金屬元素的含量［3］。主要措施歸納如下：在全省各區(qū)域建立土壤生態(tài)修復(fù)示范基地，提高全民生態(tài)文明意識(shí)，廣泛動(dòng)員全民參與生態(tài)文明建設(shè)，通過土壤污染綜合防治典型示范、展覽展示，啟動(dòng)土壤污染綜合防治先行區(qū)建設(shè)，構(gòu)建土壤環(huán)境治理體系，推進(jìn)重金屬污染治理工作。其次，對(duì)嚴(yán)重被鎘鉛污染的土壤，建議合理使用石灰等土壤改良劑，主要是簡(jiǎn)單易行，農(nóng)民易于接受；它的主要機(jī)理是加入石灰能夠提高土壤pH值，使鎘鉛與磷酸鹽、碳酸鹽、氫氧化物等形成難溶的化合物而降低其有效性，以至抑制稻株對(duì)土壤鎘、鉛的吸收力度，進(jìn)而降低稻谷中的鎘鉛含量，達(dá)到間接修復(fù)被污染土壤的目的［3］。譚周磁等［4］研究指出水稻補(bǔ)施低濃度的Se可降低大米中Pb等重金屬含量。

表2 福建省再生稻歷年生產(chǎn)情況

4 福建水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的發(fā)展，要大力推廣種植再生稻與水稻生產(chǎn)機(jī)械化

中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨勞動(dòng)力成本大幅上漲、耕地面積銳減的雙重壓力，推廣節(jié)本增效、讓有限耕地產(chǎn)出更多的糧食，是保障中國(guó)未來糧食安全的一個(gè)重要舉措。

再生稻是在一季成熟之后，大約只要割掉稻株上2/3的部位，收取稻穗，留下的1/3植株及根系，進(jìn)行培育，讓其再長(zhǎng)出一季的稻子。專業(yè)術(shù)語即是利用稻樁上的腋芽再生又收成一季稻谷，是在光熱地理?xiàng)l件一季有余，兩季又不足地區(qū)種植的水稻。它具有省工、省種、省水、省肥、生長(zhǎng)期短等優(yōu)勢(shì)，是一種資源節(jié)約型的稻作。

種植再生稻對(duì)地理、氣候條件有一定的選擇性［5］。以福建地區(qū)的種植環(huán)境為例，單季稻種植時(shí)間大約為140 d，雙季稻種植時(shí)間大約為270 d。而受地理、氣候（秋寒）的影響，福建大部分地區(qū)（尤其播種面積最大的三明與南平地區(qū)，見表1）并不適合種植雙季稻。而再生稻只需要200 d左右的生長(zhǎng)時(shí)間，很適合福建大部分地區(qū)的種植環(huán)境，對(duì)滿足福建省糧食需求具有重大意義。 福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院在尤溪縣開展再生稻種植試驗(yàn)，從1998年到2015年，開展再生稻技術(shù)攻關(guān)有17 a了，屢創(chuàng)高產(chǎn)佳績(jī)，17 a間有7次刷新再生季單產(chǎn)世界紀(jì)錄。尤溪縣麻洋村試驗(yàn)再生稻百畝示范片，2000—2013年，14 a平均每667m2產(chǎn)量為1 324.1 kg（再生季平均每667m2產(chǎn)495.63 kg），最高產(chǎn)量平均每667m2產(chǎn)1 448 kg（再生季平均每667m2產(chǎn)549.23 kg）。尤溪縣以福建省農(nóng)科院科技團(tuán)隊(duì)為科技支撐，1998—2013年累計(jì)推廣再生稻9.53萬hm2，年均每667m2產(chǎn)898 kg，高產(chǎn)水平居全國(guó)前列。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前中國(guó)常年種植再生稻約73.33萬hm2，再生季平均每667m2產(chǎn)136 kg。中國(guó)南方有333.33萬hm2單季稻田可推廣再生稻，若能達(dá)到尤溪縣的高產(chǎn)水平，每年可增產(chǎn)稻谷2 000萬t，相當(dāng)于福建省2年半的糧食消費(fèi)總量。

目前，要解決再生稻大面積推廣問題，必須要加強(qiáng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝配套，解決再生稻機(jī)械化生產(chǎn)，與加快培育再生能力強(qiáng)、可低留樁栽培的良種（必須選用頭季產(chǎn)量高，且具有低位芽或全位芽?jī)?yōu)勢(shì)）兩大問題，推行集成高產(chǎn)栽培技術(shù)體系，才能促進(jìn)再生稻穩(wěn)定發(fā)展。

水稻輕簡(jiǎn)化栽培技術(shù)是一種減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的新型水稻栽培技術(shù)，因此在當(dāng)前具有很大的推廣應(yīng)用前景。水稻全程機(jī)械化技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，主要包括機(jī)械化秸稈還田、水田耕整；水稻機(jī)械化育秧；插秧機(jī)插秧；田間除草、病蟲草害防治等機(jī)械化管理；收割機(jī)收獲；谷物干燥機(jī)烘干等。

福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院從2009年開展雜交水稻制種的機(jī)插試驗(yàn)，通過篩選適合機(jī)械化制種的目標(biāo)品種，培育高質(zhì)量的機(jī)插母本，繁育高質(zhì)量親本種子，遴選插秧機(jī)機(jī)型和母本機(jī)械化插秧等綜合配套集成技術(shù)，取得了階段性成果，每667m2節(jié)約育插秧成本60元，節(jié)本50%以上，產(chǎn)量與傳統(tǒng)手工插秧持平，工效比傳統(tǒng)人工手插提高 5倍以上，研究結(jié)果已在首屆中國(guó)雜交水稻大會(huì)上進(jìn)行交流。

福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所已具備再生稻全程機(jī)械化技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用的儲(chǔ)備技術(shù)；同時(shí)經(jīng)過10多年再生稻種植的技術(shù)攻關(guān)，已基本解決了再生稻種質(zhì)創(chuàng)新、新品種選育和高產(chǎn)高效栽培等技術(shù)研究?jī)?nèi)容。只要加強(qiáng)宣傳、培訓(xùn)及對(duì)農(nóng)民種植的前期經(jīng)費(fèi)投入，一定能夠解決再生稻大面積推廣的問題。

5 福建水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸，要加強(qiáng)種質(zhì)資源的研究力度，加快選育特種稻米創(chuàng)新速度

耕地面積在不斷減少，農(nóng)村剩余勞動(dòng)力在繼續(xù)轉(zhuǎn)移等諸多因素，已成為困擾糧食可持續(xù)發(fā)展的一大障礙?？裳由焐鷳B(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的辦法，提高糧食生態(tài)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)化的水平，來彌補(bǔ)糧食總產(chǎn)量減少的損失。

福建水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸，主要依靠種質(zhì)資源的發(fā)掘利用與加快選育特種稻米的創(chuàng)新速度。第一、水稻產(chǎn)量的增加和品質(zhì)的改善，主要在于品種的創(chuàng)新，而新品種創(chuàng)制的關(guān)鍵又在特異性種質(zhì)資源的有效突破。水稻歷史上的幾次突破，從低腳烏尖和矮仔占中找到的半矮生基因sd1，引發(fā)了全球水稻生產(chǎn)的第一次革命；在野生稻中發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞質(zhì)雄性不育基因，使水稻雜種優(yōu)勢(shì)利用、三系配套成為了現(xiàn)實(shí)，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)水稻產(chǎn)量的又一次飛躍，這些突破性的成就無不依賴于優(yōu)異種質(zhì)資源的發(fā)現(xiàn)及在生產(chǎn)上的有效應(yīng)用。然而，近20 a來，由于水稻育種親本材料不夠豐富，具有優(yōu)良綜合性狀的種質(zhì)資源少等原因，使新育成的品種，其產(chǎn)量與品質(zhì)無法同步提高。

水稻具有世界上最大的異位資源保存庫的特性，而當(dāng)務(wù)之急是要有效地探討這些資源的生物多樣性，并有選擇地把這些新穎的遺傳變異性狀引入到當(dāng)代作物品種中［6］。水稻品種資源群體結(jié)構(gòu)與多樣性的信息，能大量提供更合理的基本材料基因資源，能幫助育種家在作物改良過程中，找到供體材料中攜帶真正有價(jià)值的基因，以便更有目標(biāo)性地選擇雜交配組親本。盧寶榮等認(rèn)為要進(jìn)一步提高水稻產(chǎn)量和質(zhì)量必須進(jìn)一步開發(fā)和利用水稻種質(zhì)資源豐富的遺傳多樣性［7］。種質(zhì)資源的研究、開發(fā)和利用，可為育種者提供更豐富的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆、適合機(jī)械化作業(yè)的優(yōu)異種質(zhì)資源，對(duì)未來水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展將起到關(guān)鍵性的作用。

第二、加快選育特種稻米品種的創(chuàng)新力度。目前人類賴以生存環(huán)境遭受不同程度的破壞，食品安全問題的日益突出等新情況的出現(xiàn)，隨著人們生活水平的不斷提高，迫使人們特別期待能調(diào)節(jié)人體生理節(jié)律，防御某種疾病的功能稻米研究面世。特種稻是指“具有特殊遺傳性狀和特殊用途的水稻”［8］，長(zhǎng)期以來，水稻育種專家主要圍繞提高水稻產(chǎn)量、增強(qiáng)抗性、改善品質(zhì)這幾個(gè)目標(biāo)而努力探析，主要注重感官特性和營(yíng)養(yǎng)特性的研究工作，忽視了其保健等功能特性的研究。

已有的研究表明，黑米和紅米富含黃酮類生物堿、生化物等功能成分［9］。稻米的皮層富含鈣、鐵、鋅等微量元素，胚富集了多種功能性的生理活性成分，這些成分均可提高人體的免疫力。各種獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)功能稻米及它的加工產(chǎn)品多樣化，是人們對(duì)現(xiàn)代生活食品多元化需求的一種趨勢(shì)［10，11］。因此，稻米中保健成分的發(fā)掘研究潛力巨大，加強(qiáng)選育特種稻米品種的創(chuàng)新研究尤顯重要，是今后水稻育種的方向之一。

目前福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所對(duì)特種稻米的研究重點(diǎn)是圍繞“營(yíng)養(yǎng)、益智、保健、抗衰”為主要目標(biāo)，主要采取種質(zhì)發(fā)掘、誘發(fā)突變、生物技術(shù)等手段。一旦成功，具有廣闊的市場(chǎng)前景，對(duì)水稻生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的發(fā)展具有重大意義。

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Analysis of the Importance for Construction of Rice Ecological Economic Zone in Fujia Province

Weng Guo-hua, He Hua-rong, Cheng-xue hua, Zhan zhi-xiong*
（Rice Research Institute, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fujian Fuzhou 350018）

The construction of ecological economic zone of Fujian province is related to food security, food security and ecological security problems. In this paper, we discussed the profile of rice production, the protection of ecological economic zone of Fujian province, repair of rice ecological economic zone and the extension ecological economic zone. Meanwhile, we also proposed the necessity for construction of ecological economic zone and future research prospects.

Rice ecological economic zone; construction; prospects; importance

F30；S511

A

1008 - 9799（2016）04 - 0074 - 05

2016 - 10 - 13

福建省科技計(jì)劃項(xiàng)目——省屬公益類科研院所基本科研專項(xiàng)（2014R1021-6，2016R1020-5）

翁國(guó)華（1963 -），男，研究員，研究方向：農(nóng)業(yè)推廣

*通訊作者：占志雄（1964-），男，研究員，研究方向：植物保護(hù)

致 謝：文中參閱了由謝華安院士、鄭旋研究員、姜照偉副研究員、黃獻(xiàn)光研究員執(zhí)筆的尚未發(fā)表的文稿，謹(jǐn)此致謝！