试论建设福建水稻生态经济区的重要性

翁国华，何花榕，程雪华，占志雄

（福建省农业科学院水稻研究所，福建福州350018）

试论建设福建水稻生态经济区的重要性

翁国华，何花榕，程雪华，占志雄*

（福建省农业科学院水稻研究所，福建福州350018）

福建水稻生态经济区的建设是关系到粮食安全、食品安全和生态安全的问题。为此从水稻生产概况、水稻生态经济区的保护、水稻生态经济区的修复、水稻生态经济区的发展、水稻生态经济区产业链的延伸等五方面来叙述建设福建水稻生态经济区的必要性及前景。

水稻生态经济区；建设；前景；重要性

加快福建水稻生态经济区的建设是大势所趋、时代所向，是关系到粮食安全、食品安全和生态安全的问题。但福建省水稻生态经济区的建设，受地理气候限制、土地资源约束、土壤环境污染、发展与人口资源之间矛盾的影响，已成为制约水稻粮食经济可持续发展的重大瓶颈。

生态经济区的建设，其本质就是以可持续发展理论为基础，运用生态经济学和系统工程的方法与原理，对全区域社会、经济和生态环境进行结构升级和功能强化；基本目的就是遵循生态规律和经济规律，在保护和恢复良好的生态环境及在合理利用各类自然资源的前提下，促进国民经济协调、持续与稳定发展，逐步实现社会、生态和经济效益的相融合，走可持续发展的道路。

为此，本文着重从福建水稻生产概况、福建水稻生态经济区的保护、福建水稻生态经济区的修复、福建水稻生态经济区的发展、福建水稻生态经济区产业链的延伸等方面来叙述建设福建水稻生态经济区的必要性及前景。

1 福建水稻生产概况

中国现在水稻种植分布区域以南方为主，水稻生产越来越向优势区域集中。目前南方稻区占中国水稻播种面积的80%以上，水稻播种面积和产量较大的省份有湖南、江西、广西、广东、四川、安徽、 江苏、湖北、 浙江、福建、云南等12个省（区），其播种面积和产量占全国的85%以上。早稻生产全部分布在南方，其中湖南、广西、江西、广东、福建等5省区播种面积占全国的80%以上；中稻及一季稻生产，四川、江苏、黑龙江、安徽、湖北、云南、湖南、重庆、福建等9省（市）播种面积占全国的75%以上；晚稻生产分布在南方，与早稻分布相近。

从2010年至2014年福建省水稻播种面积来看，其播种面积在82.85万hm2到90.78万hm2之间徘徊（常规稻10万hm2左右，杂交稻75万hm2左右），其中早稻20万hm2左右，中稻38万hm2左右，晚稻27万hm2左右。按区域分布来看，三明与南平播种面积占了福建省半壁江山（表1）。全省稻谷总产量保持在500万～600万t。

1990年至2012年福建省再生稻生产情况来看，播种面积保持在3.33万～6.40万hm2，1999年与2000年有6.40万hm2左右，达到最高水平。从1990年起，随着种植再生稻技术的发展，单产快速提高，从每667m2产量113 kg至2001年达到240 kg，2001年后，基本保持在230～288 kg（表2），总产保持在15万～24万t。

表1 福建省稻谷播种面积（万hm2）

2 福建水稻生态经济区的保护，要杜绝工业“三废”排放污染，科学施用化肥、农药

20世纪以来，工业迅速发展，特别是乡镇、个体中小工业的发展，“三废”治理无法跟上，“三废”大量排放，造成了生态环境（水、土壤、大气等）污染越来越严重。 “三废”造成的水和土壤等环境污染中重金属污染主要是Pb、Cd、Cr、Hg等生物毒性强的金属，其通过水稻的吸收和积累而与蛋白质结合存在于籽粒的胚乳中，造成稻米重金属的残留物含量超标，严重影响人类健康。而工业“废气”的排放和化学品的挥发，造成大气中气体污染物（如氢氧化物、SO2等）和气溶胶污染物（如液体粒子、固体粒子等）严重超标，其中如氟化物、氯化物、SO2、光化学烟雾等10多种污染物对农业生态环境造成威胁，这些污染物可通过水稻呼吸、光合作用进入植株，造成稻米污染。

福建水稻生态经济区的保护，首先要解决水稻土壤污染问题，深入开展土壤环境质量调查，建立并加强农业绿色环境污染监测网络与监控机构，重点监测土壤中镉、汞、砷、铅、铬等重金属含量；摸清各区域有多少未污染土地与已污染的土地，然后有针对性对已污染的土地进行科学的修复（下面详述），对未污染的土地进行科学的管控，主要是严格执行污染物排放总量控制制度，提出解决工业“三废”处理方案，加大工业污染整治力度，杜绝工业“三废”排放污染；其次减少并控制农业污染，科学施用化肥、农药，净化农产品生产产地和农村居民生活环境。

3 福建水稻生态经济区的修复，要广泛动员全民参与生态文明建设，建立土壤生态修复示范基地，推进重金属污染治理工作

随着中国社会、经济的迅猛发展，以往环保意识的淡薄，导致了土壤—植物—环境系统的污染日趋严重，1999年统计，在中国仅因灌溉所至的污染农田就已达到100万hm2，受重金属污染的农田就已超过20万hm2，每年生产镉含量超标农产品也达到了14.6亿kg［1］。据柯庆明（2005年）实地调查福建省稻米产品有毒有害物质残留问题，以稻米镉与铅污染状况较为严重，是制约优质稻米生产的重要因素［2］。

糙米受重金属污染是因为土壤受重金属污染后，土壤中的重金属经水稻植株的吸收而在糙米中大量累积，因此降低环境中重金属元素含量,就可将降低食用稻米中重金属元素的含量［3］。主要措施归纳如下：在全省各区域建立土壤生态修复示范基地，提高全民生态文明意识，广泛动员全民参与生态文明建设，通过土壤污染综合防治典型示范、展览展示，启动土壤污染综合防治先行区建设，构建土壤环境治理体系，推进重金属污染治理工作。其次，对严重被镉铅污染的土壤，建议合理使用石灰等土壤改良剂，主要是简单易行，农民易于接受；它的主要机理是加入石灰能够提高土壤pH值，使镉铅与磷酸盐、碳酸盐、氢氧化物等形成难溶的化合物而降低其有效性，以至抑制稻株对土壤镉、铅的吸收力度，进而降低稻谷中的镉铅含量，达到间接修复被污染土壤的目的［3］。谭周磁等［4］研究指出水稻补施低浓度的Se可降低大米中Pb等重金属含量。

表2 福建省再生稻历年生产情况

4 福建水稻生态经济区的发展，要大力推广种植再生稻与水稻生产机械化

中国农业生产面临劳动力成本大幅上涨、耕地面积锐减的双重压力，推广节本增效、让有限耕地产出更多的粮食，是保障中国未来粮食安全的一个重要举措。

再生稻是在一季成熟之后，大约只要割掉稻株上2/3的部位，收取稻穗，留下的1/3植株及根系，进行培育，让其再长出一季的稻子。专业术语即是利用稻桩上的腋芽再生又收成一季稻谷，是在光热地理条件一季有余，两季又不足地区种植的水稻。它具有省工、省种、省水、省肥、生长期短等优势，是一种资源节约型的稻作。

种植再生稻对地理、气候条件有一定的选择性［5］。以福建地区的种植环境为例，单季稻种植时间大约为140 d，双季稻种植时间大约为270 d。而受地理、气候（秋寒）的影响，福建大部分地区（尤其播种面积最大的三明与南平地区，见表1）并不适合种植双季稻。而再生稻只需要200 d左右的生长时间，很适合福建大部分地区的种植环境，对满足福建省粮食需求具有重大意义。 福建省农业科学院在尤溪县开展再生稻种植试验，从1998年到2015年，开展再生稻技术攻关有17 a了，屡创高产佳绩，17 a间有7次刷新再生季单产世界纪录。尤溪县麻洋村试验再生稻百亩示范片，2000—2013年，14 a平均每667m2产量为1 324.1 kg（再生季平均每667m2产495.63 kg），最高产量平均每667m2产1 448 kg（再生季平均每667m2产549.23 kg）。尤溪县以福建省农科院科技团队为科技支撑，1998—2013年累计推广再生稻9.53万hm2，年均每667m2产898 kg，高产水平居全国前列。

据统计，目前中国常年种植再生稻约73.33万hm2，再生季平均每667m2产136 kg。中国南方有333.33万hm2单季稻田可推广再生稻，若能达到尤溪县的高产水平，每年可增产稻谷2 000万t，相当于福建省2年半的粮食消费总量。

目前，要解决再生稻大面积推广问题，必须要加强农机农艺配套，解决再生稻机械化生产，与加快培育再生能力强、可低留桩栽培的良种（必须选用头季产量高，且具有低位芽或全位芽优势）两大问题，推行集成高产栽培技术体系，才能促进再生稻稳定发展。

水稻轻简化栽培技术是一种减轻劳动强度、提高劳动生产率的新型水稻栽培技术，因此在当前具有很大的推广应用前景。水稻全程机械化技术研发与应用，主要包括机械化秸秆还田、水田耕整；水稻机械化育秧；插秧机插秧；田间除草、病虫草害防治等机械化管理；收割机收获；谷物干燥机烘干等。

福建省农业科学院从2009年开展杂交水稻制种的机插试验，通过筛选适合机械化制种的目标品种，培育高质量的机插母本，繁育高质量亲本种子，遴选插秧机机型和母本机械化插秧等综合配套集成技术，取得了阶段性成果，每667m2节约育插秧成本60元，节本50%以上，产量与传统手工插秧持平，工效比传统人工手插提高 5倍以上，研究结果已在首届中国杂交水稻大会上进行交流。

福建省农业科学院水稻研究所已具备再生稻全程机械化技术研发与应用的储备技术；同时经过10多年再生稻种植的技术攻关，已基本解决了再生稻种质创新、新品种选育和高产高效栽培等技术研究内容。只要加强宣传、培训及对农民种植的前期经费投入，一定能够解决再生稻大面积推广的问题。

5 福建水稻生态经济区产业链的延伸，要加强种质资源的研究力度，加快选育特种稻米创新速度

耕地面积在不断减少，农村剩余劳动力在继续转移等诸多因素，已成为困扰粮食可持续发展的一大障碍。可延伸生态农业产业链的办法，提高粮食生态经济产业化的水平，来弥补粮食总产量减少的损失。

福建水稻生态经济区产业链的延伸，主要依靠种质资源的发掘利用与加快选育特种稻米的创新速度。第一、水稻产量的增加和品质的改善，主要在于品种的创新，而新品种创制的关键又在特异性种质资源的有效突破。水稻历史上的几次突破，从低脚乌尖和矮仔占中找到的半矮生基因sd1，引发了全球水稻生产的第一次革命；在野生稻中发现的细胞质雄性不育基因，使水稻杂种优势利用、三系配套成为了现实，实现了中国水稻产量的又一次飞跃，这些突破性的成就无不依赖于优异种质资源的发现及在生产上的有效应用。然而，近20 a来，由于水稻育种亲本材料不够丰富，具有优良综合性状的种质资源少等原因，使新育成的品种，其产量与品质无法同步提高。

水稻具有世界上最大的异位资源保存库的特性，而当务之急是要有效地探讨这些资源的生物多样性，并有选择地把这些新颖的遗传变异性状引入到当代作物品种中［6］。水稻品种资源群体结构与多样性的信息，能大量提供更合理的基本材料基因资源，能帮助育种家在作物改良过程中，找到供体材料中携带真正有价值的基因，以便更有目标性地选择杂交配组亲本。卢宝荣等认为要进一步提高水稻产量和质量必须进一步开发和利用水稻种质资源丰富的遗传多样性［7］。种质资源的研究、开发和利用，可为育种者提供更丰富的高产、优质、抗逆、适合机械化作业的优异种质资源，对未来水稻生态经济的进一步发展将起到关键性的作用。

第二、加快选育特种稻米品种的创新力度。目前人类赖以生存环境遭受不同程度的破坏，食品安全问题的日益突出等新情况的出现，随着人们生活水平的不断提高，迫使人们特别期待能调节人体生理节律，防御某种疾病的功能稻米研究面世。特种稻是指“具有特殊遗传性状和特殊用途的水稻”［8］，长期以来，水稻育种专家主要围绕提高水稻产量、增强抗性、改善品质这几个目标而努力探析，主要注重感官特性和营养特性的研究工作，忽视了其保健等功能特性的研究。

已有的研究表明，黑米和红米富含黄酮类生物碱、生化物等功能成分［9］。稻米的皮层富含钙、铁、锌等微量元素，胚富集了多种功能性的生理活性成分，这些成分均可提高人体的免疫力。各种独特的营养功能稻米及它的加工产品多样化，是人们对现代生活食品多元化需求的一种趋势［10，11］。因此，稻米中保健成分的发掘研究潜力巨大，加强选育特种稻米品种的创新研究尤显重要，是今后水稻育种的方向之一。

目前福建省农业科学院水稻研究所对特种稻米的研究重点是围绕“营养、益智、保健、抗衰”为主要目标，主要采取种质发掘、诱发突变、生物技术等手段。一旦成功，具有广阔的市场前景，对水稻生态经济区的发展具有重大意义。

［1］ 曹仁林，黄晓葵，张建顺.镉污染水稻土防治研究［J］.天津农林科技，1999，（12）：12-17.

［2］ 柯庆明,梁康迳,郑履端,等.福建省水稻稻米重金属污染的对应分析［J］．应用生态学报，2005，16（10）：1918-1923．

［3］ 翁国华，张居念，张丹，等.外源Pb对不同水稻品种籽粒中Pb含量的基因型差异研究［J］．农业环境科学学报，2009，28（11）：2232-2235．

［4］ 谭周磁，陈嘉勤，薛海霞.晒（Se）对降低水稻重金属Pb、Cd、Cr污染的研究［J］.湖南师范大学自然科学学报．2000，13（3）：80-83.

［5］ 翁国华，何花榕，郭灵灵.福建农科院水稻所“十二五”科研回顾与“十三五”展望［J］.福建稻麦科技，2015，33（4）：77-81.

［6］ 万勇，胡标林，李 霞，等．水稻种质资源DNA指纹与多样性分析的分子标记体系研究［J］．杂交水稻，2010（S1）：299-308．

［7］ 卢宝荣，朱有勇，王云月.农作物遗传多样性农家保护的现状及前景［J］.生物多样性，2002，10（4）：409-415.

［8］ 赵则胜，戚家华，陈永清，等．特种稻米的开发［M］．上海：上海教育出版社，2003：5-15．

［9］ 胡培松．功能性稻米研究与开发［J］．中国稻米，2003（5）：3-5．

［10］ 赵则胜．初论功能性稻米［J］．上海农业学报，2002，18（S1）1-4.

［11］ 张名位，郭宝江．色米的营养功能特点及相应加工技术研究［J］．上海农业学报，2002，18（S1）：18-24．

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

福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项（2014R1021-6，2016R1020-5）

翁国华（1963 -），男，研究员，研究方向：农业推广

*通讯作者：占志雄（1964-），男，研究员，研究方向：植物保护

致 谢：文中参阅了由谢华安院士、郑旋研究员、姜照伟副研究员、黄献光研究员执笔的尚未发表的文稿，谨此致谢！