粉垄:超级“藏粮”与“减灾”,有望跻身世界主流技术
天灾和粮荒,是人类生存与发展之大敌。“天灾”——例如近期河南郑州、新乡,浙江宁波、台州等地遭遇特大暴雨,给人民群众的生命财产带来损失,给城市带来创伤,给部分田地造成减产甚至绝产;“粮荒”——例如我国二十世纪六十年代初发生的苦难日子让人们记忆犹新,现下粮食生产面临增产“天花板”和各种自然灾害冲击,这种挨饿的日子风险挑战不是不存在,必须防患于未然。
在充满天灾和粮荒风险挑战的今天,我们高兴的看到,一种超级“藏粮”与“减灾”的粉垄技术,已经问世。
稻田粉垄水耕第二年水稻增产
它的“藏粮”与“减灾”的超级,超就超在:一是人类赖以生存的粮食“制造者”的土壤、天然降水、空气氧气、温度湿度、太阳光能等“五大自然资源”,已获再倍数增加利用,这是人类最值得庆贺的大事;二是经广西、新疆、西藏等28个省(区)近50种作物应用,不增加肥、水和农药及生产成本,耕地增产10-50%、品质提升5%;三是可物理性改造盐碱地,重度盐碱地改造可使作物增产40-150%;四是增贮天然降水1倍以上,为人类再度利用雨水、雪水提供条件;五是农业“化学品”得以减用——减用化肥农药10%以上,薄膜等“化学品”减用仍使农业丰产;六是土壤污染可以部分“自净”——重金属污染降低(大米镉含量大幅降低),是其他化学手段所不可比拟的;七是以自然之力消减自然灾害——洪涝和干旱灾害及高温低温等各种自然灾害减少20%以上,降碳10%左右,地面湿度提升10%以上,为人类在地球上生活提供良好生态环境。
这项“超级”技术,就是广西农科院韦本辉研究团队历经10多年研究,在中国乃至世界农业发展史上写就了一个里程碑式、史诗般的篇章技术——发明的农耕新方法粉垄技术;该技术,已由粉垄农机装备、多种粉垄耕作模式、多种耕作方法、多种粉垄栽培法构成有别于传统农业的“粉垄农业技术体系”,可藉于生产应用。粉垄技术,2021年3月22日被美国时代广场世界第一屏幕播发,进入了国际视野。
“钻耕”替代“犁耕”,一举托起“五大自然资源”
实践是检验真理的唯一标准。
粉垄获得上述农业自然性增产、提质、保水、减灾、降碳和可持续发展效果,是人类第一次发明“钻头”耕具替代沿用5500年的“犁头”高速耕作,实现人类再次倍数增用土、水、气、温、光“五大自然资源”,产生的巨大效应。粉垄与传统耕作相比的巨大优势:(1)超深耕深松,耕作层倍数加深;(2)原位碎土,土层不乱;(3)土壤多为颗粒状,团粒结构表面光滑,易“淡盐”和减排有害物质;(4)土壤疏松悬浮状态,不易板结,透气贮水、可多年利用;(5)一次性运行耕作便完成整地任务,避免耕作机械轮子重力碾压,保持耕地耕作层土壤的原定厚度与疏松度,利于作物的生长发育。它是农业物理增产和生态改善新的增长极,既关乎当下农业、水利、国土、减灾、减碳、健康等,也关乎未来农业和生态治理、中华民族永续发展。
按照广西、新疆、西藏等28个省(区)近50种作物应用,在不增加肥、水和农药及生产成本耕地增产10-50%、品质提升5%,重度盐碱地增产40-150%;天然降水增贮1倍、旱涝灾害减轻20%左右、重金属等有害物质减排20%、固碳减排10%以上,据相关专家测算,若全国应用于耕地10亿亩、盐碱地3亿亩,则每年可增产粮食1300亿公斤,可多养活人口3;增贮天然降水600亿立方米,降碳相当可观。
如此石破天惊的技术,究竟有啥神妙看点?答案并不复杂,粉垄走的是“大道至简”的路子。农谚说,“深耕一寸土,多耐十天旱,多打十斤粮”。就市面上现有的技术和机械来说,深耕是“可望不可及的”。然而,粉垄技术抓住了问题的主要矛盾,就是用“钻耕”替代了“犁耕”。如此一来,就破解超深耕深松不乱土层、土壤颗粒状不易板结、活化人类尚未利用的耕地犁底层及其以下土壤资源、物理性低成本改良盐碱地等一系列世界难题,实现人类再次倍数增用土、水、气、温、光“五大自然资源”,促进农业新一轮增产、保水、减灾、生态,使人类生存与发展空间得到新的拓宽。
“粉垄农业”技术体系,其重大创新原理和科学贡献,清晰而确凿:
1. 发明的“钻头”粉垄耕具打开拓宽人类生存空间大门。釆用“钻头”替代传统“犁头”深1倍以上垂直深旋耕、原位松土不乱土层、一次完成整地任务,颠覆传统,让人类粮食“制造者”的土水气溫光等“五大资源”利用量增加1倍左右,使耕地生产力提高10-50%。如内蒙古、陕西等粉垄玉米平均亩增130 公斤、增幅20.5%; 河南、河北、甘肃等小麦平均亩增121.4公斤、增幅29.90%,马铃薯平均亩增883 公斤、增幅36.3%(广西金光农场粉垄冬种马铃薯亩产2203.2公斤、增幅79.7%);2019年西藏山南青稞,亩增63.6公斤、增幅20.03%。
陕西佳县粉垄玉米增产40%左右
粉垄小麦专家验收增产29%
2.创造耕地“海绵农田”和奇妙“超级土壤水库”。粉垄“钻头”高速横切粉碎的土壤多数呈颗粒状+少数板块状+少量粉状结构(传统耕作多数粉状+块状),可使耕地成为“海绵”状同时其容积量增贮天然降水水1倍,维持5-8年持续丰产和减轻旱涝灾害。如湖南沅江陈建宏稻田2017年粉垄一次当年稻谷亩增172.3公斤、增幅26.54%,2020年亩增稻谷70公斤、增幅12%。
3.破解盐碱地自然“淡盐”和土壤有害物质“自净”难题。粉垄土壤团粒结构表面光滑,同时借助空心钻头高速旋切的双个离心及“离心力”效应,使粘附在土壤中的盐分和有害物质易分离脱落,而达到盐碱地攺造和重金属及有害物质减排的目的。 如陕西省富平中度盐碱地粉垄改良玉米亩增193.87 公斤、增幅34.89%;新疆尉犁重度盐碱地粉垄改良亩增籽棉124.7公斤、增幅48.80%,第四年亩增185.5 公斤、增幅81.7%,山东东营重度盐碱地粉垄三次玉米增幅73.0%,冬小麦亩增225.8 公斤、增幅154.2%。广西河池稻田粉垄稻米镉含量可降低50%。
4.为发展“雨养”节水和生态农业提供可能。河北盐山王春祥旱地粉垄40 cm左右小麦全生育期零灌溉亩节水300 立方左右,亩有效穗、穗粒数、产量分别增加39.14%、12.96%、27.67%;2021年第五茬小麦仅灌一水,较对照灌三水亩节水160 立方,亩增71.19 公斤、增幅18%。广西雨养甘蔗 17次专家现场测产平均亩增1704公斤、增幅32.5%。零施肥,水稻亩增48.8 公斤、增幅15.5%;玉米亩增47.47 公斤、增幅12.26%。
5.为种地养地和耕、休相宜利用耕地创造条件。旱地粉垄相隔性耕种与休耕养地,如甘蔗粉垄“145”相隔性耕种与休耕种植模式, 1亩地只粉垄耕作5分地,5分地休耕,5年轮回。广西宾阳黄功斗去年甘蔗这个模式,取得良好增产效果,今年千亩连片有望亩超8-10吨(比广西平均4.5-5吨增加1倍左右),1人可管1000亩,有望成为全国甚至世界先进技术典型。
粉垄可消减稻田重金属
陝西富平粉垄玉米耐旱性强
“粉垄农业”技术体系,具体内涵包括:
1.成功研发“钻耕”粉垄高效农机装备。继研发成功的“螺旋钻头”粉垄耕作机(履带式和牵引式),现发明空心型钻头耕具耕作阻力小,可装配多类型粉垄耕作机械,其中现有拖拉机悬挂粉垄机耕幅宽度有1 m、2.5 m等,同比“螺旋钻头”履带粉垄整机制造成本降低30-50%、耕作效率提升20-30%、油耗下降30-40%。
2.发明提供多种粉垄耕作模式。基于粉垄“不乱土层”耕作方式,根据不同作物的种植需求,发明了耕地“全层耕”(适合于小麦、玉米、水稻等)、“底层耕”(适合于宿根性的割茬作物)、“侧底层耕”(适合于宿根性作物)、“间隔性耕作”(适合于甘蔗、果树等);盐碱地按类粉垄耕作改良,即轻度类型粉垄耕作1次、中度类型粉垄耕作2次、重度类型粉垄耕作3-5次的模式等。
3.发明提供多种粉垄栽培法。稻田粉垄“三保”(水、肥、土)节肥栽培法(稻田旱、水粉垄耕作移栽,直播等适减化肥栽培);旱地雨养(节水)栽培法;耕种与休耕交替间隔耕作与栽培法(宽窄行粉垄整地与宽行或窄行休耕,两年或多年交替轮换)。
4.提供多项技术标准。编制并颁布了水稻、玉米、马铃薯、甘蔗等7项地方标准,可在全国推广应用。
实现增加农耕总产值上万亿不是梦
7月12日,西藏盐碱地青稞粉垄栽培现场观摩会在扎囊县扎其乡召开。山南市农业农村局、山南市科技局、山南市农技推广中心和湖南省援藏工作队、湖南省农科院、广西壮族自治区农科院等领导专家莅临指导,扎囊县农业农村局及各乡镇技术代表约40人参与会议。
到会现场的领导和专家对实施“粉垄”耕作栽培的青稞给予了较高的评价,与对照(普通耕作栽培)相比,实施“粉垄”耕作栽培的青稞根系明显增多且扎土更深,分蘖增多,结实性更强,预计增产幅度较大。
为响应西藏自治区区委、区政府提出的“青稞增产25公斤的目标”,山南市委、市政府问计湖南省援藏工作队及湖南省农科院。袁隆平院士团队根据山南的农业特点,提出了“粉垄”耕作栽培青稞增产计划,并派出了以白德朗研究员为顾问的科研团队,每年还派出1-2位专业技术人员短期援藏进行跟踪和现场指导。2019年实施51亩,当年青稞增产63.3公斤,增产20.03%;2020年示范地扩大到520亩,青稞增产达到20%,青贮玉米增产达到10%。
2021年除在乃东区实施500亩试验示范外,根据山南高盐碱的特点,在扎囊县扎其乡藏仲、西卡学、塔布林村中度含盐地实施集粉垄、施肥和播种于一体的青稞高产栽培技术1620亩的试验示范,并获得成功,使“粉垄”耕作栽培技术扎根西藏山南,帮助农牧民增产增收。
西藏山南高盐碱地,是粉垄的一个“试验场”,也是粉垄创造的一个“新高地”。7月12日,韦本辉团队一行3人应邀前往考察指导。
与传统耕作方式不同的农耕新技术,粉垄农业技术体系,通过深垦活土、激活土壤潜能,让土地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。粉垄技术能使作物增产10-150%,品质提升5%以上,效益增加15%以上,贮水量增加100%。
据资料,2020年我国农耕总产值预计同比增长6.5%,为70360亿元,若就低按粉垄技术能使作物增产15%计算,则可增加农耕总产值10554亿元(相当于2020年山东省农业总产值),约占我国2020年GDP总量的1%。
在我国,若推广粉垄技术10亿亩,即可新增1.5-2亿亩耕地生产能力、节省化肥500万吨、增存农业用水300亿立方(相当于增建大(二)型水库300座及其灌溉系统),增产粮食可供 2-3 亿人食用。其创造巨大的社会效益、生态效益、经济效益,具有划时代意义。
有望跻身世界主流技术的“中国创造”
粉垄技术发明人、广西农业科学院二级研究员韦本辉,从事耕作与栽培、薯类作物和宏观发展等研究。为农业部薯类专家指导组成员,国家农业(淮山药)项目首席专家,国家木薯产业技术体系岗位科学家,获全国优秀科技工作者、国务院特殊津贴专家、广西优秀专家、广西突出贡献专家等称号。
主持承担国家、国际(美国)和省级科技项目30余项,先后取得甘蔗、淮山、马铃薯、木薯、粉垄耕作等成果21项,获奖18项,其国家科技进步二等奖1项,省部级奖一、二、三等奖10项;获授权发明专利5项;选育淮山等新品种15个;出版《中国木薯栽培技术与产业发展》、《中国粉垄活土增粮生态》、《中国淮山药栽培》等专著10部,发表论文100多篇。至今贡献效益最大的,是1998年引进甘蔗新品种新台糖22号,已累计推广1亿亩(目前占广西甘蔗面积60%以上),新增产值逾千亿元。
粉垄自诞生以来,就以其重大价值自带光环和流量。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年袁隆平团队又分别在湖南沅江、隆回开展了常规稻直播和超级杂交稻粉垄耕作新技术试验示范;在听取了韦本辉汇报后,袁隆平建议媒体、政府部门和农业科研单位、企业联动,让更多的人了解粉垄技术,加快粉垄技术的试验、推广和应用。2015年11月,袁隆平在南宁又专程考察了粉垄种植甘蔗。
2016年7月,时任广西壮族自治区党委书记彭清华专门对粉垄机的示范推广作出了“应予支持和推广”的重要批示,时任广西壮族自治区主席陈武也到广西农科院调研,在实地考察了粉垄栽培和机械后予以鼓励。
2020年3月31日,《关于印发广西糖料蔗良种良法技术推广工作实施方案的通知》(桂政办电〔2020〕60号)明确了对深松(深耕)、粉垄整地、旋耕、开行、联合种植、中耕培土、植保、收获、运输等环节的机械化作业进行补贴,粉垄整地每亩补贴80元,是耕作整地补贴标准最高的一项。
粉垄被农业部列为主推技术,被农业部科技发展中心评价达“国际领先水平”。近日,粉垄申报广西科技进步特等奖,获得了7位院士提名推荐。
有专家指出,“粉垄农业”及其全套生产技术体系,超越了现行农业生产方式,可在全国甚至全球应用推广,有望成为世界新的主流技术。
此次河南水灾、国内国际粮食安全、全球高温极端灾害频、国内农田土壤及环境被污染、国民健康风险等问题的启示与解决,昭示着粉垄的应用势在必行。在此,我们呼吁并希望国家加大重视力度,通过政策扶持、示范引路等方式,支持粉垄农机装备生产供应和耕作补贴,加快粉垄“飞入寻常百姓家”,让中国的原创农耕技术,早日造福中国人民,引领世界农耕发展潮流!