作者: 贺根生 来源:中国科学报 发布时间:2015/12/17 9:52:53
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粉垄:助藏粮于地

 

由广西农业科学院研究员韦本辉及团队发明、被誉为“农耕革命性变革”的粉垄技术,在经历七年栽培试验示范和对粉垄机改进完善后,近日喜事连连:“粉垄技术成果”获得国家和广西奖励;自走式粉垄机通过了自治区鉴定后举行了首批机械面市仪式。更让人振奋的是,“十三五”国家将实施“藏粮于地,藏粮于技战略”。真可谓天时地利人和,造就了粉垄技术的新用武之地,预示其在保障我国粮食安全和推进现代农业发展中将发挥巨大的作用。

■本报记者 贺根生

 

① 载着首批自走式粉垄机的汽车在锣鼓和鞭炮声中驶出厂门。


 

② 海南三亚市槟榔村粉垄豆角与对照的苗期表现。


 

③ 陕西富平县粉垄冬小麦与对照的苗期表现。

2012年12月12日,2015年中国产学研合作创新大会在云南昆明举行,在获奖的 “2015年中国产学研创新成果奖一等奖”中,有一项由广西农科院牵头实施的“农耕新方法粉垄发明及其应用”成果,而此前该项技术亦被评为 “2015年广西技术发明奖二等奖”。12月16日,广西五丰机械有限公司首批自走式粉垄机面市签字仪式在广西容县举行。随着我国“藏粮于地、藏粮于技战略”的实施,粉垄技术将愈来愈发挥出重要作用。

该项技术主要发明人、广西农科院研究员韦本辉在获奖后接受记者采访时说,“藏粮于地”是以习近平为总书记的党中央提出“十三五”农业发展、保障粮食安全的重要战略决策。实施好这一战略,做好土地这篇大文章,除了严控耕地红线、科学调控土地使用外,还有一个十分重要的方面是,如何依靠科技创新改造现有耕地,让田地升级,低产变中产,中产变高产,高产更高产。粉垄技术将大有可为。

粉垄技术越来越受关注

粉垄,是一项与传统耕作方式不同的农耕新技术,其主要创新点包含“旱地作物、水稻粉垄栽培方法和粉垄耕作机械”两大方面,由此构建了新的农业生产技术体系,通过深垦活土、激活土壤潜能,让土地、自然资源在作物生长中发挥出最大产能,实现农业生产科学、简单、高效、和谐发展。粉垄有望成为一项通过粉垄深耕田地既可增产、提质,又能改善生态环境,造福大众的难得的新技术。

记者一直关注这项技术的进展。6年前,记者在《科学时报》(原《中国科学报》)首次以《粉垄拓出农业发展新天地》为题,对这项刚诞生的新技术作了报道。几年来,记者除在广西还南下海南北上河北、辽宁,西赴宁夏、甘肃等地追踪考察采访,见证了粉垄技术对推进我国粮食增产和农业发展的作用。

2009年,广西武鸣粉垄种植淮山药试验,平均亩产3779.1千克,比对照增产30% 。

2010年,广西粉垄种植甘蔗试验,亩增原料蔗1.02吨,增产27.35%。

2011年,广西北流市粉垄种植水稻试验,亩产比对照增加130千克,增产23%。10月,甘肃定西 “西北干旱半干旱区作物粉垄栽培”试验,粉垄马铃薯亩产比对照提高35.42%。

2012年,河南潢川县粉垄栽培小麦试验,亩产264.4千克,增产26.25%。

2013年,国家杂交水稻中心海南三亚南繁基地,在高肥高水条件下,杂交水稻超高产粉垄栽培示范”,仍增产6.7%。

中国农科院农业资源与农业区划所对2011年在辽宁昌图和河北吴桥进行粉垄耕作后连续5年(2011~2015年)定位试验产量结果发现,在辽宁昌图春玉米一年一熟条件下,每年平均亩增产56.9千克,增产率10.5%;在河北吴桥春玉米—冬小麦—夏玉米两年三熟条件下,每年平均亩增产110.5千克,增产率11.2%。

这里列举的仅是部分试验示范项目验收数据。在采访中曾有专家告诉记者,一项新技术能让作物增产5%已相当不错了,粉垄技术已在全国20个省市区试验示范,栽种作物达到20种,增产幅度在10%以上,有的甚至高达30%,这不能不让人称奇。

然而,粉垄带来的不仅是作物增产还有农业生产模式的变革,这其中当数水稻种植最为突出。“水稻,水稻,离水没稻”,传统水稻耕作得一犁二耙一平,费工费时,劳动强度很大。采用粉垄技术,不仅耕作可在干土上一次完成,还可穿着鞋子在田里抛秧,水、肥减少了,产量却增加了。今年7月经专家对广西北流市采用此技术种植水稻测产,平均每亩比对照增加126.07千克,增产25.51%。

粉垄技术越来越引起我国著名农业专家的关注。

杂交水稻之父、中国工程院院士袁隆平2011年7月得知种植粉垄水稻后,立即派专家前来广西考察,随后划出专项资金支持在国家杂交水稻中心探索粉垄栽培,2012年又在海南三亚研究基地的沙壤田实施水稻粉垄试验;2014年粉垄稻试验示范在湖南沅江市、隆回县展开;今年11月,袁隆平在南宁又专程考察了粉垄种植甘蔗。2014年7月记者在湖南采访他,他给予粉垄技术高度评价,认为“这项新技术可以在全国推广了”。

戴景瑞、赵其国、谢华安、李佩成等院士也先后对此项新技术给予肯定与支持。中国工程院副院长刘旭院士认为,此项技术“具有原创性、可应用各种农作物”;旱地农业生理生态学家、中国工程院院士山仑说,粉垄栽培“对耕作改革迈出了关键性一步”。

粉垄技术也越来越受到国家和地方领导人的重视。2015年11月27日,全国政协副主席马飚在南宁专程考察粉垄种植的甘蔗和定向生态栽培淮山;广西自治区党委书记彭清华专门对粉垄机的示范推广作出批示,自治区主席陈武前不久来到广西农科院调研,在实地考察了粉垄栽培和机械后予以鼓励;11月23日,在崇左召开的全国甘蔗机械化会议上,农业部副部长张桃林观看自走式粉垄机械演示后给予了肯定。

一项农业新技术好不好最有发言权的当属农民。

2011年,在广西北流民安镇兴上村首次进行粉垄栽培水稻试验时,村民们刚开始对新技术不理解,但尝到增产甜头后态度发生了根本转变,21户村民联名要求推广此项技术,而且示范一做就是5年,示范的内容也从水田免耕发展到水田干土抛秧。每一次示范都给他们带来喜悦,焕发出对新技术的极大热情。

今年4月,当广西五丰粉垄机耕队来到十年九旱的内蒙古赤峰市桥头镇太平庄村,听说粉垄技术助抗旱,村里便拿出155亩地搞粉垄玉米种植示范。9月23日,增产30.4%的测产验收结果更让村民们对粉垄刮目相看,表示明年要扩大示范面积。

粉垄让土地资源利用最大化

粉垄推出六年,现已在20个省市区对20种作物试验示范,不管是南方水田还是北方的旱地,无论是种水稻还是小麦都获增产,而且增产幅度令人称奇。粉垄为何屡试不爽?

韦本辉说:“粉垄增产效果之所以显著,因为粉垄具有与一般深耕所不同的特点。”

一是“深”。目前我国旋耕机耕地深度在15~18厘米,而粉垄可达30~50厘米。

二是“碎”。常规耕机犁翻土块较大,粉垄深旋耕土块细碎,土壤结构具有海绵性状。

三是“稳”。粉垄深耕打破犁底层,却不会破坏土壤原来的耕层,熟土基本稳定。

粉垄这三大特点,带来耕作效果的三大变化。

一是粉垄打破了长期浅耕、碾压形成的犁底层,增加了有利于作物生长的耕层松土,发掘利用了底层积淀养分。

二是粉垄优化了耕层结构,有利作物吸收。

三是海绵状松土,增强了土壤透气性和蓄水功能,有利作物生长和提高抗性。

粉垄耕作带来的一系列变化,为作物生长发育营造了一个“土、水、肥、气、热等协调”的良好生境,有利于作物抵御干旱和高温、低温等不良环境影响,从而提高稳产高产性能。

虽然上述观点有的尚待进一步深入系统研究,但粉垄具有的这些特点及其带来的变化,随着试验示范的深入,越来越得到证实。

“土层深松有利于作物对土壤养分、水分、氧气和光能的利用。”中国农科院资源与区划所的科技人员研究表明,小麦80%~90%的根系主要分布在0~40厘米土层,其中在0~20厘米土层内的根系占到总根量的60%~70%。

广西农科院经作所通过对粉垄、常规土壤根系生长试验和实地检测,发现粉垄作物根系不仅比常规多20%,而且根系长度也增长15%以上,作物茎粗叶厚。

“粉垄耕地,蓄水能力增强。”甘肃农科院旱地农业研究所试验显示,粉垄耕作土层土壤蓄水量比对照高27.38%。

中国农科院资源与区划所研究员逄焕成称赞说“粉垄具有持续增产的巨大作用”。粉垄耕作后续效应明显,粉垄一次可免深耕几年。试验示范表明,无论在南方还是北方,粉垄一次后,在三五年内还有一定的增产效果。

“粉垄技术适用性广”,在20个省(区市)应用,不仅显示中低产田地变高产、高产田地更高产,还显示对旱区、盐碱地改造有很好的效果。

谱写藏粮于地新篇章

目前,我国耕地质量总体偏低。据国土资源部调查数据显示,全国耕地由高到低15个等级,平均等级为9.80,其中57%以上的耕地等别低于全国平均数值。在种子、化肥潜力至顶的情况下,提升耕地质量就成为粮食增产的新希望。

韦本辉说:“粉垄技术成果最重要的是找到了一条充分利用土地、自然资源的农业生态和谐发展之路。”

粉垄栽培看似简单却饱含很深的科学;粉垄机似乎复杂但使用方便;省工省力却能创造出高效益。

“深松整地关键在农机具。”广西农机鉴定站总工卢一福说,在目前我国的深耕深松机具中,粉垄机的效果是最好的。现在深松勾机耕作深度可达二十厘米以上,增产幅度在10%左右;而粉垄机可达到三十到五十厘米,增产20%左右。

然而,一项创新技术的推广是艰难的,特别作为一项自选研发的项目遇到的困难更多、更大。广西五丰机械有限公司董事长李深文讲了一段在湖北襄阳推广粉垄耕作遭拒后又被请回的经历。

那是今年4月五丰机耕队来到襄阳,为当地西瓜种植户粉垄耕作。按事先约定面积刚耕到一半,对方便不让干了。将好技术送上门却不被接受,这让他们感到尴尬和难受。好在过了两个月,对方找到五丰又把他们请回来。原因是经粉垄耕过的地栽种的西瓜明显比拖拉机耕的好得多,这让他们信心大增。

粉垄从第一次用于作物栽培至今七年,在尚未得到政府科技支持的情况下,粉垄研发从提出到现在之所以能在技术、产品上不断完善、走向成熟并在20个省区市推广应用,取得如此显著成绩,靠的是什么?

一是责任。农业科研、农机企业服务“三农”的信念。韦本辉说,他生在农村、长在农村,上大学前还当过大队干部,深知农民之艰苦,将所学知识服务“三农”是自己终身的追求。李深文说,作为农机企业就是要造出好的农机,助农业生产发展。有了共同的责任,便有了共同的担当。2009年,当韦本辉带着其粉垄机构想找到五丰,李深文意识到新机械可深松土地、增产保粮,值得一试,便有了合作的意向,而且这种合作不管是顺境还是逆境,始终没分离。

二是产研的紧密合作。粉垄技术涉及耕作栽培和耕作机械,两者密切相关。粉垄机耕效果如何要通过粉垄栽培试验来检验,栽培试验反过来又推进了机械的改进、完善。在一次次试验示范中对机械不断改进完善,才有了6年4型、从最初以拖拉机带钻头的“杂交”产品,发展到今天的履带自走式粉垄专业机械,耕作效率也从最初一小时100多米提高到现在一小时2200米。

三是大联合,借兵打仗。作为地方的农业科研机构和企业,能将一项全新的农耕技术,短短几年在全国20个省市区推广示范,其诀窍就是通过项目联合作战,中国农科院、广西大学、河南农科院、吉林正邦公司、农技站、种植大户等都成了他们的合作伙伴。

靠着产研的密切合作,韦本辉团队至今共申请发明专利13项,已授权3项;标淮1件;出版专著3部,论文32篇。

谈到粉垄技术创新,韦本辉说:“责任爱好是发明之本,恒心毅力是成功之路,勇于担当是创新之力。”

2008年,韦本辉团队在对广西区内外旱地作物生长期三种不同类型土壤与作物产量关系研究中,发现了一个十分有趣的现象:土壤疏松类型比板结和表皮结膜类型增产15%以上,意识到营造土壤疏松环境是提高作物单产的有效途径。于是,韦本辉借助小时看到木匠艺人用皮筋来回拉动钻头钻木打孔,木屑随螺旋钻头上浮和机械铣刀旋转而前行的原理,提出了粉垄机钻头旋削粉碎土壤而达到深旋耕的构想。正是这种创新理念,让看似普通的技术带来了农业耕作、栽培的一系列变革。

“耕地有限,技术进步无限。”藏粮于地,就要做足“耕地”文章。韦本辉告诉记者,粉垄作为一项新耕作技术还有许多事情要做,例如粉垄作物增产机理、作物生长营养平衡、不同作物高效栽培技术体系研究,粉垄机功效的提升、配套机具的完善,如何加快粉垄技术的推广应用等等。

韦本辉说,粉垄技术有助我国藏粮食于地战略实施,如在全国推广10亿亩,可新增1.5亿~2亿亩耕地产能,相当于节省化肥500万吨,增贮天然降水300亿立方,相当于增建大型水库300座,增产的粮食可养活3亿人。

他期望能在政府引导和支持下,加快粉垄技术在全国的推广应用,发挥出其应有的作用。

《中国科学报》 (2015-12-17 第8版 校园)
 
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