水稻在傳統生態農業中的作用

徐旺生

（中國農業博物館研究部，北京 100026）

中國耕地面積占世界耕地面積的7%，這7%的耕地面積支撐著超過20%的人口。中國擁有唯一不曾中斷的文明，這與中國古代的精耕細作技術體系密切相關。美國國家土壤局局長富蘭克林.金在20世紀初來東亞考察農業，他發現中國農民很普遍地用大約1英畝（1英畝≈0.4 ha）土地，養活一家人，而同樣地塊在當時的美國也許只能養活一只雞。中國土地連續耕種了幾千年，不僅沒有出現土壤退化的現象，反而越種越肥沃。中國農業以豆科作物為核心的合理輪作，以及使用有機肥的農法，值得西方農業學習和借鑒。

劉冬生等引用美國植物學家King Z. L.的實驗，后者曾用6種作物來做對水分利用率的實驗。實驗結果表明，水分利用率按粟、高粱、玉蜀黍的順序依次降低，小麥耗水量較之粟高出一倍[1]。由此可看出，以粟類農作物為主的中國旱作農業特點與中國文明發展的不曾中斷有關，而世界上其他幾個古文明的消失與4 000前左右氣候變化，以及過分依靠灌溉農業有關。

上述這些關于中國古代文明的論述值得肯定，因為沒有精耕細作，中國農業的確無力供養那么多的人口。文明沒有中斷，與氣候相關，也與小米相關，亞洲大陸因為青藏高原的隆起，內地干旱少雨，而能夠抗旱的作物，特別是在北方，就會展示出優點。不過干旱化如果繼續，小米的耐旱性能只能利用現有的墑情，但不能創造墑情。所以氣候因素作用只是比其他文明國小，但還是會發生根本性變化。而事實上隋唐以后，中國北方還是出現了環境問題。

王建革認為，如果考察近4 000年的中國文明，很容易發現文明中心并不是在一個地區持續存在的，而是發生了明顯的轉移現象。具體來看，應發現其中黃土高原支持了最初的大約1 500年，華北平原支持了大約1 000年，南方的低濕地區支撐中國文明后期的1 500年[2]。具體說來，隋唐以前的北方旱作農業只對文明支持2 500年，而后中心開始轉移，隋唐以后的中國，經濟依賴于南方地區。

但是在論述魏晉南北朝時期開始，經濟中心由北向南轉移時，更多提到的是，北方人口向南方轉移，帶去了技術與資金，利用了江南地區的塘浦圍田體系，通過筑堤，圍墾沼澤土地，以確保旱澇保收。但是很少有人從作物的角度指出水稻的作用。顯然南方稻作農業才是其根本與主角。這時依賴的不再是小米，而是大米。中國地理環境的特殊性，主要表現在南方低濕地與季風氣候，夏季的高溫與高濕，有利于水稻的生長。從隋唐以后，水稻成為南方經濟中心的重要依靠。沒有水稻，隋唐以后的歷史是要重寫的。

西歐有人從生態的角度認為河流的走向決定了文明是否中斷，旱地作物也許存在緯度區別，西方人并不了解水稻的價值，中國的水稻在南北地區都能種植，水稻穿越了緯度限制。

水稻是中國古代文明自隋唐以后的最大的功臣，沒有水稻，農業歷史將是完全不一樣的。前面講了水稻的高產性能對古代的貢獻，實際上更為重要的特點是水稻的生態功能，構成了合理的循環利用系統，才使得中國的農業支撐了眾多的人口。

惠富平在《稻米春秋——中國稻作歷史與文化》認為，旱作農業區常常發生農民起義，而水稻產區則基本上沒有。以水稻為中心的高度合理的生態系統，構成了有機的生物系統，并構成了有彈性的社會系統。筆者曾經在“水稻與中國傳統社會晚期的政治、經濟、技術與環境”有所論述[3]，但是還有進一步論述的必要，下面具體論述水稻在傳統農業系統中的生態價值。

1 水稻與牛、豬構成了大的生態循環利用系統

我們知道，中國古代在馴化與種植的過程中，不斷地選育新的品種，北方旱作地區主要以小米為對象；而在南方，則是以水稻為主要馴化對象。水稻是自然賦予中國人的珍貴的禮物。它與豬、牛構成了一個非常合理的循環利用系統。

在南方，水稻的價值不僅體現在其產量高上，而且水稻與其他物種構成了合理的生態系統。水稻與牛、豬構成了一個大的種養結合的循環利用系統。這個系統可溯源到余姚河姆渡遺址時期。距今大約7 000年前，新石器時代中期寧紹平原的農業經濟和家畜飼養就比較發達。其中以在河姆渡遺址為代表，該遺址出土了稻谷遺存，經過科學鑒定，一度被認為是世界上最古老的人工栽培稻，只是后來陸續被湖南的考古發現所突破。除了稻作農業的高水平外，河姆渡遺址出土了豬、狗和水牛的骨骼，這些骨骼被證實為家養的。在出土的一件陶盆上，同時刻畫稻穗和豬的圖像。而用作生產工具的骨耜，是用水牛的肩胛骨制作而成的。具體而生動地反映出家畜飼養與農業生產的緊密關系。

實際上我們從大的場景來看，河姆渡遺址生活的古人，種植水稻，飼養家畜牛和豬，這就是一個由水牛、豬、水稻共同構成的生產系統，而這個系統發展到現在持續了數千年，一直到唐代開始發揮其更加重要的作用，并將這種作用延續至今。

在這個系統中，人是主導者，牛提供耕田的動力，主要用于種植水稻。人吃稻米，其副產品稻草用來喂牛，稻草富含纖維素，特別是以干草的形式作為冬天的主要飼料。

人吃米，牛吃草，剩下的米糠用于養豬。豬是一個收集器，吃人剩下的殘羹剩飯、泔水，廢物利用了人所不吃的東西。

水稻全身是寶。最珍貴的大米用來消費。牛和豬吃水稻的副產品，并且各自分類，不競爭。可能在特別嚴重的荒年才會從人口中奪食。稻草可用做原料，燒火做飯；稻草是建筑材料，成為屋頂上遮風雨的草棚；稻草可以制作草鞋；稻草還可作為豬圈和牛欄的墊料，經過豬、牛的踐踏和嚼食之后，加上遺撒的便溺，堆積之后便成為稻田基肥的主要來源。

人、牛與豬，分工協調，各取所需，互不沖突，充分利用了水稻稻株全部，所有的剩余物與過腹產生的糞便又都回到土地，形成了一個循環利用系統。

這個系統中的動物主角一直沒有改變，也許其中的牛由水牛變成了黃牛，因為黃牛也可以在水稻田中勞作。犁由此前的直轅犁改進為曲轅犁，效率更高。這個系統的特征是種養結合。

今天農家小規模的種養結合已經出現了明顯的分離現象，養豬已經不是多數農家的日常選項，大田中此前耕牛的勞動的場景，被也被機械所替代。今天種養業中專業化、規模化生產快速發展，此前大規模的種養銜接變得種養分離，畜禽糞便、作物秸稈這些本應該是寶貴的資源，但由于種養循環的鏈條斷裂，反而成為污染源[4]。2017年農業部推進5大行動，其中有3項行動涉及彌補上述種養循環鏈條斷裂①中華人民共和國農業農村部. 農業部關于實施農業綠色發展五大行動的通知[EB/OL].[2017-4-26].http://www.moa.gov.cn/govpublic/BGT/201704/t20170426_5584189.htm.①畜禽糞污資源化利用行動。這個行動以規模化養殖場為重點，讓種與養之間建立一個互利系統，使得種養結合、農牧循環，達到可持續發展的境界。在2020年左右，初步解決規模化畜禽養殖場的廢物利用問題，污染變資源化。②果菜茶有機肥替代化肥行動。到2020年，果菜茶優勢產區化肥用量減少20%以上，果菜茶核心產區和知名品牌生產基地（園區）化肥用量減少50%以上。③東北地區秸稈處理行動。到2020年，東北地區秸稈綜合利用率達到80%以上，基本杜絕露天焚燒現象。。如果沒有水稻參與，南方農業不可能形成這個大的循環利用系統。

2 水稻與小麥共同組成了稻麥二熟制，形成了水旱輪作系統

小麥是外來作物，至少在距今4 000年前被引入到中原地區。開始是在春天種植，很明顯其需求水量要比小米高，在干旱的環境下自然產量難以對小米形成優勢。后來人們逐漸摸索出冬天播種，也就是冬小麥。這時小麥與小米播種期不沖突，就有續絕繼乏的功能，既解決青黃不接的問題，又可能在土地狹小地區實行二年三熟制度。小麥后來在南方推廣，與水利形成新的輪作制度。

在唐代，為了提高土地的利用率，云南地區的人們開始將水稻與麥子的種植結合起來，形成稻麥二熟制。宋代以后，這種輪作方式盛行。這是一種以水稻為中心的水旱輪作方式，具有較好的生態效應與價值，具體如下：

一是有利于土壤養分的循環利用。通過水旱輪作土壤中養分的積累和釋放，而得到調節，促進土壤養分合理分階段利用，間接地起到恢復和提高了地力的作用，形成了良性循環。

二是改善土壤的物理性狀。長期種稻的土壤，盡管產量并不會快速減少，但是容易板結，改為旱作以后，可使土壤疏松，透氣好，營養物質釋放充分。

三是減輕病蟲和農田污染對作物的病害。作物病害、蟲害有許多附著于土壤、雜草、稻根及其他作物殘體上，感染并傳播疾病。通過水旱輪作，改變農田環境，可消滅和減少病源，消滅蟲卵，達到減輕病蟲危害的目的。

四是消除雜草。如同病蟲害一樣，雜草也有一定的適宜環境。水旱輪作后，水、旱雜草的生長環境發生變化，能達到抑制、減少，甚至消滅雜草的目的。

五是有利于充分利用土壤中各層次養分。水田作物與旱作作物的根系存在區別，對土壤養分的吸收存在區別。大致說來，水田作物一般根系較淺，主要吸收耕層養分；旱田作物主根入土較深，能加強對耕層及耕層以下養分的吸收。長期種植一種作物則只能利用其相應根系的營養。稻棉輪作，淺根系與深根系作物交替，能加強對土壤多層養分的吸收[5]。

稻麥二熟制對于南方經濟的發展起了重要作用，使得這一地區能夠充分利用土地獲得糧食，特別是冬閑田。設想如果沒有水稻，就不可能形成水旱輪作。因為水田作物目前只有水稻，不論長江中下游地區的稻麥輪作制的二熟制，還是珠江流域的兩季稻加一麥的三熟制，都是以水稻為中心的。

3 水稻促成了小的種養結合系統——稻田養魚、養鴨的生態農業出現

水稻除了與牛、豬形成大的循環利用體系，與小麥形成水旱輪作外，水稻種植還與養魚、鴨、蝦等結合，形成另外一種生態模式，被稱作稻魚等共生系統。明清時期，人們發現在稻田養魚是一種很好的解決耕地面積有限，生存空間狹小，動物蛋白質不足的方式。浙江青田很早就形成了稻魚共生系統，這是一種在空間上進行的立體“套種”，其原因是，明清以來人多地少成為普遍現象，于是人們需要充分地利用土地，不得不在種養業之間進行深度融合。當人們想吃魚，而沒有漁塘來養魚時，于是利用稻田養魚，形成了今天我們推崇的稻魚共生系統。

稻魚共生系統的意義重大：①稻魚共生，種養結合，節約了土地，減少了中耕所需要的勞動力投入，可謂一舉多得。“稻田養魚”將種稻和養魚有機地結合起來，田魚覓食時，攪動田水，攪糊泥土，為水稻根系生長提供氧氣，促進水稻生長。田魚吃了稻田里的豬毛草、鴨舌草等雜草，以及葉蟬等害蟲，免去了使用農藥和除草劑，田魚的排泄物又給稻田施加有機肥料。②長期以來，主要從事種植業的民族，勞動所得多是一些植物性食物，食物結構單一，品質欠佳。而“稻田養魚”則在收獲水稻的同時，還能收獲動物蛋白，彌補了農耕民族食物中動物蛋白質不足的缺陷。③它是一種空間上進行的立體“套種”形式，節約了土地，在一定程度上緩和了長期以來歷史上人地關系緊張的矛盾。④由于稻魚共生，減少了對農藥的依賴，維護了生物多樣性，提升了水生環境中雜草的價值。

生物多樣性能夠抑制化學、石油農業所帶來的負面影響，促進人與自然的和諧相處。除了稻魚共生以外，人們還從事稻蟹共生，稻鴨共生，稻蝦共生，甚至稻魚鴨三者共生，這些都是利用養殖的動物吃田中雜草、害蟲，而糞便用于肥田。

2005年，聯合國糧食組織在評選首批全球重要農業文化遺產（GIAHS）時，將中國浙江青田稻田養魚系統為特色的稻魚共生系統列為5項全球重要農業文化遺產之一，即是考慮其具有可持續發展的潛力，并期待在今天在農業與環境之間建立一種和諧發展關系成為可能。而這所有的優勢與前景都是基于水稻這個重要的作物之上。

4 水稻不會造成水土流失

土壤自形成至能種植作物是一個漫長的過程。在中國北方，黃土是主要的土壤類型，其堆積很深，垂直層理，雖容易耕作，但容易形成水土流失。北方旱作農業必然會引起土壤的松動，因此到了漢代，水土流失問題已經相當嚴重。黃河在漢代之前名“河”，至漢代，由于河水渾濁不清，改名黃河。此后，隨著自然生態環境的改變，社會生態也逐漸出現問題，由于北方戰亂，中國的經濟重心開始向南方轉移。南方承接經濟文化中心的轉移，其根本原因是水稻生產在起作用。

與旱地容易導致水土流失相對照的是，低濕地水稻田不會造成水土流失，這是其一大優點。稻田的水面能夠穩定土壤中的氮和有機質的含量。非平原地區的梯田和沖田的田埂，都能夠起到減緩水土流失的作用，而不會造成如西南山地地區，因引進美洲高產旱作作物而引起水土流失問題。

5 水稻促進了對丘陵與山地高質量的利用

由于水稻的優勢存在，丘陵地區出現了沖田，而高山有水源的地區出現了梯田。梯田是一種在高山地區種植水稻的土地利用形式。一般情況下，高山本來只能種植旱地作物，然而一旦有水源，人們便將其修成梯田，用來種水稻，以利用水稻的高產性能。典型意義的梯田，即坡度較高的高山梯田，多見于西南高山地區，山頂森林茂盛，能夠涵養水源。它不需要開挖專門的蓄水設施，而是主要依靠梯田的土壤和森林涵養水源，形成隱形灌溉系統，涵養的水源持續下滲，以供水稻生長。

云南紅河一帶降水量充沛，高山上森林密布。隨著時間的推移，山腰間修建了眾多的梯田，梯田稻作文化越來越發達，并被今天的研究者總結為森林、梯田、村莊、河流四度同構體系，是當地人們賴以生存的體系，同時也是生態文明的典型，也被評選為聯合國糧農組織的全球重要農業文化遺產。

除了高山梯田，廣泛分布于南方丘陵地區的梯田，如湖北東部的沖田，是另外一種形式，或稱為丘陵梯田，其面積遠遠要比高山梯田大。沖田是利用兩丘之間的土地，開墾為梯級稻田，坡度比云南元陽等地的高山梯田要小，只是沖田上部有人工挖掘的獨立池塘，蓄水以供灌溉，能夠持續提供水稻生長過程中所需要的水分。

無論是高山梯田，還是丘陵梯田，其主要是借助水稻這個高產作物。如若沒有水稻，南方高山與丘陵地區種植旱作作物的產量一定比水稻低，今天也就難以看到令人神往的梯田景觀。

6 自然系統下的社會系統

水稻成為南方主要作物，支撐著整個國家的經濟發展，唐代韓愈說江南賦稅居整個國家的90%，歷史上，大運河主要用來運輸江南的糧食稻米，以供應北方之需。宋代的“蘇常熟，天下足”；明代的“湖廣熟，天下足”等諺語流傳，都是因為水稻在其中起決定作用。

宋以后，南方地區人口的大幅度增長，政治系統的相對穩定，其中起決定作用的因素很多，但是水稻肯定是關鍵，因為高產的性能能夠養活更多的人口。即使是人口增加，人均土地數量減少（封建地租在后期達到很高的水平，剝削程度遠超過北方，有江南重賦一說），但一直到清末，并未發生大規模動亂，這充分體現了南方地區以水稻為主體的農業生態系統對社會具有強大的支持作用。何炳棣指出：封建統治者只要維護社會穩定、抗御北方的侵犯者，便可以獲得長期的穩定統治，與封建社會前1 000年的那種政治動亂情形形成鮮明的對比。盡管沒有“均田制”的推廣而平衡地權，也沒有漢武帝那樣大規模興修水利而發展生產，但宋、明、清3個王朝統治時間各超過200多年。到了清末，南方地區在人口壓力進一步增加的條件下，才發生像太平天國這樣的社會動蕩局面。而農民起義主要發生在北方的旱作農業區。

學術界認為中國清代人口的快速增長主要與美洲作物的引進，并大量種植于山區有關。次要原因是清代前期將歷代相沿的丁銀并入田賦，攤丁入畝，客觀上減輕了底層農民人頭稅的負擔。這固然是一種合理的解釋，但并沒有對水稻在其中的重要作用給予足夠的關注。事實上，水稻的作用遠比美洲作物重要，美洲作物在這一時期并沒有取代水稻的地位，它們只是替代了原有的旱作作物，如小麥、小米等。這也間接說明了當時社會主要依靠以水稻為中心的多熟制度，水稻生產技術也有相應進步，如水旱輪作、稻魚共生等。直到20世紀70年代糧食短缺時，許多南方地區改旱地為水田，目的便是為提高產量。

7 結束語

綜上所述，水稻不僅構建了良好的自然生態系統、農業生態系統，同時又有助于構建了良好的社會生態系統，其角色在中國歷史上的，是任何其他農作物都無法相提并論的。因此，今天的中國人，該是充分認識水稻的價值的時候了。