作者:秦志伟 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/11/27 21:38:17
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粉垄向“大科学”进军

 

“大科学”是指规模巨大、人数众多、投资庞大、有相当社会影响力的综合性科学研究,其概念最早由美国科学家普赖斯于20世纪60年代提出。时至今日,一些重要科研机构的大规模研究运行特点和研究文化都在发生着变化,“大科学”进入了新的时代。

在粉垄技术主要发明人、广西农业科学院研究员韦本辉看来,由广西农业科学院牵头,联合中国农业科学院、广西五丰机械有限公司等单位共同研发的粉垄技术,已经具备向“大科学”进军的基础条件。

据韦本辉介绍,目前粉垄技术已在21个省份20多种作物上应用,在不增施化肥、农药和灌溉用水量的情况下,农作物增产10%~30%、品质提升5%、增效15%。这一可喜的成绩相继得到了国家最高科技奖获得者袁隆平院士、李振声院士,以及刘旭院士、山仑院士、张洪程院士等专家的关注。

转变理念:引领农业绿色生态发展

韦本辉向记者介绍,粉垄是指采用自主发明的粉垄机械“螺旋钻头”垂直入土30~60厘米,高速旋磨粉碎土壤一次前行即可完成整地达到作物播种或种植需求的技术。

历经10年的探索和实践,形成了目前的粉垄技术体系,韦本辉深感不易。其技术体系包含已经研制成功并定型量产的“自走式粉垄机械”及提出“4+1”(农田耕地粉垄生产力提升、盐碱地粉垄改造、退化草原粉垄聚水生态丰草、粉垄“海绵”辅助城市建设+粉垄间接影响江河水体活化生态利用)的绿色发展体系。

以盐碱地粉垄改造为例,通过在新疆、山东、宁夏、陕西等全国9个省区应用,粉垄物理性改良盐碱地土壤盐分浓度下降20%~50%,作物增产30%~50%。

记者参加了新疆尉犁县兴平乡东干渠村粉垄盐碱地种植棉花现场测产验收会,经中国农业科学院等单位专家现场测定棉花棉籽亩产422.52公斤,比对照田增产138.57公斤,增幅达到48.80%。测产之前,清华大学测定粉垄土壤碱化度下降了40.70%。

实际上,粉垄应用多年来在农业增产、提质、增效的效果上非常显著,尤其在我国农业发展遇到“天花板”和“地板”双重挤压、“红灯”和“黄线”双重约束下,“粉垄可深刻地改变我国目前耕地生产能力提升存在‘天花板’效应的被动局面。”韦本辉告诉《中国科学报》记者。

据介绍,农田耕地采用现型“自走式粉垄机”,第一次粉垄打破坚硬的犁底层,加深深垦2~3倍,活化人类尚未利用的犁底层及其以下土壤资源,增产10%~50%,其耕作效率每小时可达5~10亩,总成本约为50~60元;第二次粉垄以后,耕作轻松、效率提高、成本降低。

值得一提的是,粉垄在减少20%~30%化肥、农药的情况下,仍能平产或增产提质,助力农业实现绿色发展。

实践证明,“粉垄技术的应用与推广,可改变现有的农业格局,引发绿色农业发展新理念。”韦本辉说。据悉,“粉垄绿色生态农业技术”已被农业部列入2017年主推技术。

功能延伸:推动人与自然和谐共生

农业耕作经历了人力、畜力、拖拉机,农作物产量也大体是依这三套耕作模式进化对土、水、气、光及微生物等自然资源的利用率增加而随之提升与增加的。

“农耕活动在历史上就可以说是一个‘大科学’范畴。”韦本辉表示,继上述三种耕作模式之后,“第四代农耕新模式‘粉垄’作为人与自然的‘大科学’,其体系内涵更丰富、功能潜能更大。”

韦本辉解释,粉垄核心理论是在现行农耕基础上,进一步活化自然资源,挖掘“藏粮、水、气于土”和以“活土”协调带动作物对太阳光能的高效利用,以探索人类进一步对土地和各种自然资源友好利用的前沿科学问题。

除了粉垄在实践中产生的现实效应,韦本辉还归纳总结了粉垄“大科学”的外延功能体系,具体包括以下方面。

其一,激活合理统筹尚未利用的自然资源,为现有耕地农业减负和国家治理农业减压;其二,活化土壤,向地下拓宽增容国土立体空间,发挥“藏粮于土”作用;其三,驱动建立庞大“土壤水库”承贮和利用天然降水,可产生多方重大效应;其四,驱动秸秆还田资源循环培肥地力,助力绿色发展;其五,减弱农业自然灾害确保农民稳定增收,有利于国家宏观调控;其六,驱动综合改善生态环境,有利于美丽中国建设;其七,粉垄机械与农艺科学融合,有利于解放农业劳动生产力;其八,可繁荣和丰富农业等科学理论与技术,转变人的发展思路、理念。

“中国强,农业必须强;人类与自然的和谐共生,全球必须绿色发展。粉垄,为此提供了一个良好平台。”韦本辉认为,借助“大科学”这个概念,对粉垄农耕人与自然的巨大作用进行研究与界定,可以唤起更多的人,从农业、农耕角度上,认识自然、盘活自然、应用自然资源、保护自然,让人类更多地关爱自然和使自然更多地恩赐人类,促进人类与自然的真正和谐共生。

 
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