作者:谷业凯 来源:人民日报 发布时间:2018/1/19 14:51:46
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颠覆传统耕作模式,可明显改良土壤、大幅提高粮食产量
得到袁隆平等农业院士肯定 粉垄为何这么神奇

 

 
制图:蔡华伟
 
红色粉垄机后面的螺旋形钻头深深地直扎进土地,又黑又硬的土层瞬间被粉碎成颗粒状,脚踩上去十分松软。对比一旁砂姜块似的板结土地,这一耕作“神器”让安徽省涡阳县陈大镇的农民们大开眼界、喜笑颜开。
 
高兴的不只是陈大镇的农民。日前,由中国科学院专家等组成的测产组,对黄河三角洲农业高新技术产业示范区的滨海盐碱地玉米种植示范项目进行现场测产验收,结果出乎很多人的意料:利用粉垄技术,亩产玉米492公斤,比对照田块增产26.8%。几个月前,河北省沽源县的“粉垄高效种植马铃薯”项目验收结果也十分喜人:粉垄地块的马铃薯平均亩产4773.72公斤,比对照田块增产52.95%。
 
得到袁隆平等多位农业院士肯定的粉垄技术,为何这么神奇?记者进行了实地探访。
 
用钻头代替犁头,可垂直入土深旋耕,耕层松土比现行耕作方式加深了2倍多
 
近年来,化肥、农药等过量使用导致土层板结、土壤变酸、地下水污染,掠夺式的经营不仅使作物增产碰到“天花板”,还破坏了生态环境、损害了农产品的质量,最终影响人们的身体健康。因此,发展绿色高效农业,势在必行。
 
“春天深耕一寸土,秋天多打万石谷。”土壤是农业之母,深耕深松是多打粮、打好粮的基本条件,而传统的两种耕作方式均很难做到。拖拉机犁头翻耕,可利用土层一般不超过20厘米,而且翻耕后存在大块的土坷垃,必须用耙粉碎;利用旋耕机可以切削、打碎土块,但耕作深度一般不超过15厘米。
 
粉垄技术的最大特点,就是“深耕深松”。所谓“粉”,就是利用螺旋形钻头替代使用了千百年的犁头、锄头、耙,把土壤粉碎成颗粒物;“垄”,就是在耕作过程中让土壤自然地悬浮成垄,可直接播种作物。
 
“螺旋形钻头可垂直入土深旋耕,一次性完成整地任务。”粉垄技术发明人、广西农科院研究员韦本辉介绍说,“耕层松土比现行耕作方式加深了2倍多——拖拉机犁头深耕犁地,在田间表现为‘V’状,从翻土高端至底部可以达到40—50厘米甚至更多,但碎耙之后其松土层仍是20多厘米。”
 
耕作方式的改变带来的是耕作质量的提升。螺旋形钻头将土壤均匀粉碎,原土的上中下土层基本不乱,底层生土80%左右不上翻, 上层熟土80%左右不下沉, 上中下土层的20%土壤垂直均匀交换混配, 促进耕层土壤养分合理布局、微生物的繁殖增长和根系对营养的吸收利用。同时,钻头的高速旋转带动空气中的氧气进入土中,被土壤颗粒裹住的养分和微量元素被释放出来,即使在水浸泡的条件下,土壤也不易黏结、板结。
 
韦本辉和中国农科院等单位开展的合作研究表明,粉垄技术使土壤速效养分增加10%—30%,氧气含量、贮水量增加1倍左右,作物光合效率提高10%以上。而且,粉垄技术一次就能同时完成秸秆粉碎、耕层深松、土壤粉碎平整作业,粉垄一次可持续3—5年利用。粉垄每亩成本40—60元,可广泛应用于现有耕地及盐碱地、砂姜黑土、退化低产草原甚至果树林地、中药材基地等。
 
在不增加化肥、农药和灌溉用水量的条件下,农作物普遍增产10%—30%
 
目前,粉垄技术已在21个省份的20多种作物上应用,在不增加化肥、农药和灌溉用水量的条件下,与常规耕作相比,均取得了不错的增产效果——
 
水稻,7个试验点平均亩增94.74公斤,增幅18.65%;玉米,7个试验点平均亩增130.43公斤,增幅20.54%;小麦,3个试验点平均亩增126.9公斤,增幅31.42%;马铃薯,6个试验点平均亩增883.31公斤,增幅36.25%;甘蔗,5个试验点平均亩增1566.86公斤,增幅28.57%……多个省份、多种作物的试验证明,粉垄可以活土、保水、透气,能显著促进作物的生长发育。
 
我国有6000多万亩砂姜黑土中低产田,主要分布在黄淮南片地区,如何改造这些中低产田,是当地农民最揪心的难题。
 
“虽然粉煤灰等改造砂姜黑土有一定的作用,但大面积推广不现实。”中科院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心研究员张正斌表示。2016年,张正斌的课题组在安徽省涡阳县示范粉垄技术30亩,在比常规玉米晚种一星期,且玉米花期遭遇严重高温胁迫、常规耕作田大部分玉米穗部顶端不育的情况下,深旋耕示范地玉米穗部顶端不育却很少,亩产达到591公斤,与常规耕作相比,产量增幅达12%。
 
广西北流市民安镇兴上村村民钟瑞志最有感触的是粉垄技术给耕作方式带来的变化:“以前种植水稻都是在泥浆地里插秧,没办法穿鞋,但现在的种植方法是粉垄干田抛秧,可以穿着鞋种植。”
 
“穿着鞋子插秧种稻”,是很多农民没见过的新鲜事儿。兴上村的100亩示范田早就使用了粉垄技术。粉垄30厘米后,农民在干土上穿鞋抛秧,然后再回水软土定植。如此,土壤呈海绵状,吸水纳氧,在化肥减施20%左右的情况下,水稻产量仍后劲很足。2015年,“水稻粉垄干土抛秧种植技术”经过测产,平均亩产干谷620.23公斤,比对照田块增产126.07公斤,增产幅度超过25%。去年,在使用粉垄技术7年之后,该区域再次测产,水稻亩产干谷501.6公斤,仍然比拖拉机耕作区增产3.2%。
 
“实践证明,这是一个绿色提质增产增效的农耕新技术。”张正斌表示,粉垄技术使“化学农业”的程度明显降低。据中国农科院、广西农科院等测算,粉垄种植的水稻、玉米、小麦等,每产出100公斤粮食化肥用量减幅达10.81%—30.99%。
 
粉垄技术还有助于农产品质量的提高。比如,水稻“Y两优1号”稻米整精米率增幅15.95%,稻米蛋白质增幅14.61%,稻谷硒、锌元素含量均增加了15%以上;甘蔗“新台糖22号”蔗糖分达15.67%,增幅5.17%;大豆“桂早2号”粉垄蛋白质达39.2%,增加率为12%;马铃薯“陇薯3号”粉垄粗淀粉含量增加率为7.19%。
 
“藏粮于土”,增加农业可利用资源,改善生态环境
 
近年来,粉垄技术在盐碱地、退化低产草原等改造方面应用拓展,增加了农业的可利用资源。在黄河三角洲农业高新技术产业示范区,经粉垄改造后,滨海中度、重度盐碱地土壤盐分分别下降8%和31%,玉米每亩增产26.8%;甘肃定西盐碱地粉垄盐分浓度下降30%,马铃薯增产30%—50%;新疆尉犁粉垄土壤碱化度下降40.7%,棉籽亩产422.52公斤,比对照田块增产48.8%。在内蒙古通辽的粉垄退化低产草原现场测定,耕作深度40厘米,生长130天,鲜草增产116.57%。
 
在韦本辉看来,粉垄对盐碱地的改造主要在于重新构建了疏松深厚的耕作层,降低土壤容重和紧实度。以对土壤中盐分的控制为例,一方面粉垄改善了土壤蓄水能力,提高田间水分利用效率,增强土壤通透性。另一方面,土壤里的“毛细管”被切断,对土壤水盐运动产生影响,盐分下沉而不容易上升,减少了“返盐”现象。由此,盐碱地土壤改善了作物根系的生长条件和根系吸收能力,有利于促进植株地上部分的生长发育。
 
“粉垄可以进一步激活尚未利用的自然资源,以‘活土’协调带动作物对太阳光能的高效利用。”韦本辉解释,这样可以活化土壤,向地下拓宽增容国土立体空间,进一步挖掘“藏粮于土”的潜力,为现有的耕地“减压”。
 
“活土”外,粉垄技术还能“保水”。我国天然降水分布不均,影响作物对水分的需求。粉垄土壤较传统耕作土壤地面天然降水下渗速率提高30%—50%,水土不易随着地面径流流失,土壤的贮水量大幅度提升,粉垄农田建立起来的“土壤水库”可减少地下水资源抽取,缓解农业与工业、城镇用水的矛盾。
 
粉垄技术自2009年发明至今,得到多位农业专家的充分认可。2012年,以中国农科院副院长刘旭院士为主任的专家委员会对粉垄技术现场鉴定后认为,粉垄技术“具有原创性,可应用于各种农作物”。袁隆平院士自2011年起关注粉垄技术,并在自己的常规稻和超级稻试验田中试用,增产效果明显,他认为该技术“活土、保水、透气,明显促进作物生长发育”,是“增加粮食产量、改善农业生态的根本之策”。
 

 

 
 
 
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2018/1/20 13:06:37 gxfycyyhang
从学理上应当解释说明,作物生长与土埌结构是什么关系。高峡
2018/1/20 9:31:32 Populus88
要评大奖的节奏哦。
2018/1/20 9:06:54 Bluewood
“深耕深松”看视能够解决农田板结问题,但如果化肥农药过量使用的问题不解决,“深耕深松”最终仍然解决不了问题。
2018/1/19 20:27:52 fdc1947
本文中多次提及“砂姜土”,是否当为“砂礓土”。
2018/1/19 19:53:02 lfyang
这是从土壤本身解决问题,不是靠增加外源物质来解决问题。
目前已有7条评论
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