粉垄使命:开发天地资源“富矿” 构建绿色超级农业

2018-03-21 18:48:58 来源:黄海新闻网 责任编辑:黄海新闻网

  ——记有利粮食安全保障和生态回归的“粉垄绿色生态农业技术”

  □徐国信

  

 

  粉垄种植的马铃薯比传统耕作增产79.7%!并且,这样的增产还遭遇了春节前后几次霜冻危害。听起来有点匪夷所思,却是铁的事实:3月14日,经广西大学农学院薯类专家罗兴禄教授和广西农业厅等专家现场验收,广西穗良公司、广西农科院经作所在广西金光农场实施的“连片500亩旱地粉垄马铃薯示范”项目呈现了上述增产幅度。

  这再次见证粉垄所具备的活土、增粮、生态及抵御不良环境影响的“硬实力”。

  厉害了,我国的粉垄!适值全国两会召开期间,被誉为中国自主发明的第四代农耕新模式的粉垄再传捷报,尤为鼓舞人心。中国正在举全国、全行业、全社会、全民之力守护绿色生态环境,重视程度空前。特别是最新消息显示国务院机构改革将环保部改为生态环境部,更彰显决心与力度。而粉垄开发天下资源“富矿”满足人类健康需要,是国之重器,有利于人类社会文明进步和民族永续发展。

  厉害了,我国的粉垄!

  在今年的全国两会现场,全国政协委员、广西大学校长赵跃宇关于一项“粉垄技术”的介绍成为重磅新闻,吸引了媒体和社会各界关注的目光,有人在深入了解粉垄的“前世今生”后,评论这是“中国农业发展的重大战略机遇,生态环境久久为功的必由之路”。

  赵跃宇委员在接受媒体采访时介绍,粉垄技术由广西农业科学院联合中国农业科学院、广西大学等历经10年研发而成,以发明的机械“螺旋耕作钻头”垂直入土,利用螺旋形钻头把土壤粉碎成颗粒状,同时将土壤自然悬浮成垄,然后可直接播种作物。粉垄耕作比传统的拖拉机耕作耕层深1倍多,可一次性完成传统的犁、耙、碎等作业程序。粉垄耕地具有活土、释肥、保水、增氧、增温、淡盐等功效,能有效减少化肥、农药使用,促进农作物自然增产、提质、增效。

  据了解,粉垄技术深耕深松且不乱土层,一次性耕作替代了传统耕作的秸秆粉碎还田、旋耕、深翻、深松、耙耱保墒等多次农耕作业;更有利于挖掘其“藏粮于土、藏肉奶于土(草原)、藏水于土、藏生态于土、藏人类健康于土”的巨大优势。除此之外,粉垄技术可深垦、活化现有耕地资源,可物理性改造利用盐碱地,同时可将退化草原聚水丰草。

  赵跃宇委员认为,粉垄技术从根本上解决了过去尚未合理利用的犁底层土壤资源和多种土地资源、天然降水等“天地资源”的充分利用问题,可促进农业可利用资源总量扩张、人与自然和谐发展。“粉垄技术赋予农耕多方面功效,建议将粉垄深耕深松机具纳入国家农机购置补贴范围。”

  早在2016年全国两会期间,全国人大代表、广西大学教授陈保善建议,将粉垄整地作为粮食安全和环境友好平台技术,列入国家“十三五”农业发展战略。

  陈保善认为,粉垄技术是广西在全国乃至全世界耕作机器里的一个重要创新:“希望这一技术能尽快在全国推广,这对我们减少化学农药、化肥的施用将起到重要作用。”

  毋庸置疑,“民以食为天,食以安为先。”这个“安”字,赋予了食物品质和数量的深刻含义——没有品质,人的健康得不到保证;没有数量,满足不了人的基本生存生活需要。然而,对当前很多衣食无忧的人来说,或许还没有认识到问题的严重性:我国用占世界7%的耕地养活了占世界22%的人口,我国粮食增产提质面临“天花板效应”,受污染耕地占总耕地面积的8.3%……这怎能不让人感到“危机”,怎能不让政府感到“压力山大”,又怎能让社会各界等闲视之?

  粉垄,如同“福星”照亮了世界。

  增加农业资源和水资源总量

  粉垄技术,是广西农科院韦本辉教授团队的重大发明成果,浸入了“十年磨一剑”的艰苦奋斗和科学探索历程。韦本辉认为,从现有研究成果和粉垄可应用于耕地、盐碱地、退化草原和砂姜黑土等的生产实践看,粉垄及其技术体系的历史使命,是切实增加可利用的农业资源和水资源总量,减缓和消减被化肥农药污染的土壤、水体和空气,保障国家粮食和国民食物安全,推动绿色和可持续发展之路,协调解决目前人与自然不相协调的关系。

  实践是检验真理的唯一标准。经试验,零施肥条件下粉垄比拖拉机耕作对照结果如下:2010年广西农科院在宾阳县试验粉垄玉米、花生分别增产13.4%、17.9%;2012年甘肃省农科院在甘肃省定西市试验粉垄马铃薯增产26.55%;2016年中国科学院张正斌研究团队在河北试验粉垄玉米增产18.3%。粉垄与拖拉机深松耕相比,内蒙古通辽市农科院试验玉米增产8%左右。大田生产作物零增施肥增产10-30%、品质提升5%、增效15%,为阻止化肥农药等膨胀滥用提供科学依据。

  在广西、广东、海南、河北、河南、山东、宁夏、甘肃、新疆、内蒙古、贵州等22个省(市、自治区)33种作物应用,不增施化肥农药、灌溉用水量,经专家验收:零增施肥增产10-30%(块茎作物增产20-50%),如湖南沅江市草尾镇粉垄水稻亩产821.6公斤,亩增172.3公斤、增幅26.54%;陕西富平曹村镇粉垄第一茬冬种小麦亩增121公斤、增幅29.9%(第二茬夏玉米亩增193.87公斤、增产34.89%);河南温县粉垄种植小麦增产30.13%;河北沽源县粉垄种植马铃薯2016、2017年分别亩增1148公斤、增幅34.4%和亩增1652.72公斤、增幅52.95%,甘肃省定西市粉垄雨养种植马铃薯增产40%甚至1倍以上。

  品质提高5%以上。广西北流市民安镇兴上村粉垄稻米整精米率提高4.35%,稻米垩白粒率降低25%(由二级升为一级),稻米垩白度下降43.75%,稻米蛋白质提高13.58%(由三级升为二级);粉垄甘蔗新台糖22号蔗糖15.67%,比对照增加5.17%。

  不仅如此,粉垄深旋耕一次可持续7年增产增效。经定点观察研究时间最多的广西北流市民安镇兴上村这个点,2011年早稻稻田粉垄深22厘米左右一次之后,持续观察,结果,第7年13季粉垄稻田耕作层22厘米,对照为15厘米,土层加深7厘米、增厚46.7%,水稻亩增稻谷15.6公斤、增幅3.2%。河北吴桥粉垄耕作一次,第三季玉米最高亩增254.65公斤、增幅38.19% ,第四年小麦仍增32%。

  粉垄可驱动建立庞大“土壤水库”承贮和利用天然降水,可产生多方重大效应。中国是天然降水分布不均的国度,年降雨量由1600多毫米到300-400毫米不等,相当大的区域为干旱半干旱地区或水资源短缺地区,就是丰水地区且年内降雨量、降雨时间分布不均,也会常常造成“三旱”的春旱或秋旱或冬旱,不仅影响农作物对水分的需求,对全国而言也严重影响经济社会协调、可持续发展。

  粉垄扩建耕地的土壤养分库、耕地水库、土壤氧气库、土壤微生物库“四库”,提升与土壤持水“盈余”状态,改善和抵御干旱高温低温等逆境。

  韦本辉作了科学测算,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%,天上下雨地面不容易造成径流流失水土,按照每亩比传统耕作增贮天然降水30-40立方计(比尚未开发的盐碱地、退化草原增贮的天然降水量更多),中国陆地每年可增贮的天然降水至少有660-880亿立方,可产生多方重大效应,如农业增效节本,减少洪涝和干旱灾害,改善江河水体生态环境,缓解用水矛盾等。如全国增加松土“土壤水库”库容660-880亿立方,极大缓解农业与工业、城镇化用水的矛盾。

  盐碱地物理性低成本改良盐碱地仍属世界难题之一。前几年在甘肃、宁夏、内蒙古等9省不同类型盐碱地粉垄改造取得成效基础上,2017年,在山东、河南、吉林、新疆等省又取得重要突破。如山东黄河三角洲农高区与广西农科院合作,共同在山东东营市实施低、中、重度三种盐碱地类型粉垄物理性改造的试验,经法定机构检测,中、重度两种盐碱地类型土壤,粉垄物理性改造后,其土壤盐分浓度分别下降8%、31%,中度盐碱地粉垄种植玉米,9月29日经中科院等专家验收,粉垄玉米亩产492公斤,比对照388公斤增产26.8%,受到中科院专家的高度肯定。吉林洮南粉垄重度盐碱地,9月17日经中科院专家现场考察认定,生物量增加1倍以上。因此,至今明确了粉垄物理性改造盐碱地取得成功。

  粉垄改造砂姜黑土的可行性,是世界科学界的一个重大的突破。2017年12月3日,由中科院农业资源研究中心在安徽省涡阳县组织召开粉垄改造砂姜黑土现场会,会议透露2015年以来砂姜黑土经粉垄2年3季种植玉米、小麦、大豆等,增产12%-18%,有的超过20%,且粉垄后砂姜黑土土壤疏松,能正常耕种(拖拉机耕作遇水浆黏、干旱板结不易整地),得到各界领导专家的肯定。

  粉垄改造砂姜黑土的可行性, 可促进改造我国属中低产土地的6000万亩砂姜黑土。

  有专家指出,中国13亿人口的主要粮食来源,说到底是靠18亿亩耕地的平均16.5厘米耕作层的1981亿立方土壤。如果将耕地10亿亩粉垄平均加深到36.5厘米、盐碱地2亿亩粉垄深40厘米、草原10亿亩粉垄深35厘米,可粉垄活化土壤总共达9004.5亿立方,比现行农耕方式增加7023.5亿立方,增加354.5%。激活增加这些土壤,不仅为增加食物来源提供土地产出基础,同时向地下拓宽增容了国土立体空间9000多亿立方。

  10亿亩耕地粉垄,按照平均每亩每年增产粮食(农产品)150公斤计,每年可增产粮食1500亿公斤;2亿亩盐碱地粉垄,按照平均每亩每年增产粮食(农产品)300公斤,每年可增产粮食600亿公斤; 10亿亩草原粉垄,按照平均每亩每年草产量增产1.5倍,每年可增产大量的优质肉、奶产品。上述新增粮食和其它农产品,至少可增加养活3-4亿人口,这样的贡献无疑是影响世界、彪炳人类历史发展长河的。

  

 

  

 

  维护生态环境 助力美丽中国

  党的十九大报告中指出,“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,像对待生命一样对待生态环境”。诚然,坚定走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路,建设美丽中国,为人民创造良好生产生活环境,为全球生态安全作出贡献,是必由之路。

  不难看到,随着社会和经济的发展,给自然环境带来了巨大的破坏和影响。“决不能以牺牲环境为代价去换取一时的经济增长”,这是国家声音。然而,如何取舍和平衡,尤需科学有效的技术和方法。

  应运而生的粉垄,因自然增产、增贮天然降水、保障大国粮仓安全、明显改善生态环境等,成为继人力、畜力、拖拉机之后的“第四代农耕模式”。

  相关数据显示,我国农作物每年亩均化肥用量21.9公斤,远高于世界的平均水平(每亩8公斤),是美国的2.6倍,欧盟的2.5倍,而由导致了土壤污染、食物链污染及人体患上癌症、生育能力下降(据国家统计局公布的数据显示,2017年全国人口出生人比2016年减少63万人、下降了0.52%)等。

  10年来,广西农科院、中国农科院、中国科学院等多单位,在多省多作物进行试验,统计显示,粉垄田在减少化肥施用量的情况下也能增产提质,每产出100公斤粮食其化肥用量跟对照田相比减少0.35-4.29公斤,减幅达10.81%-30.99%。

  粉垄有如盐碱地土壤盐分浓度被下降的原理,耕地可减施化肥农药,并可将几十年来过量施用化肥农药残留的有害物质逐步净化,从而达到减轻治理国家的各种生产成本与压力。

  粉垄深耕深松形成良好的耕地水库,作物根系深扎,实现作物“以根为本”和“库源” 协调,水资源大量增加,有利于地面空气湿度提升,地面植被增加,加上其他措施,中国被污染的水、土、气及频繁出现的雾霾灾害,将会自然减轻或消除。

  说到粉垄对治理雾霾的作用,堪称科学界的“重大发现”。科学研究发现:氮肥释放的氨对雾霾的贡献率可达20%以上。早在2014年,韦本辉教育就发表文章,陈述了西北、华北等地免耕浅耕、化肥过量施用、过度抽用地下水资源,表土松化遇风“尘土”飞扬,加之土壤中过量氮氧化物和氨气释放,与工业污染物融合和气候等条件的耦合,就生成了令人可怕的雾霾和沙尘。

  韦本辉深入研究后得出结论,在冬季农地土壤在地表覆盖物缺乏或苗期稀疏条件下,北方地区几亿亩面积的“上吐下泻”严重效应反应到几个省的空间, 特别是因犁底层较之前十几年上移4-5厘米,松土层土壤自然减少4-5厘米,其土壤化肥浓度增高释放到空气中的氨气和二氧化氮相应增多,就充当了雾霾的直接“推手”。

  有专家表示,缓解与治理氨污染,关键在方法。如能在华北、西北、华东等地大面积推广应用我国自主研发的农耕新方法——粉垄绿色农业,结合工业治污等措施,既可治理我国北方地区频繁发生的雾霾气候灾害,又能促进该地区绿色生态农业发展和农业供给侧结构转型,改变水资源严重短缺、地下水资源不足局面,提升空气湿度、改善生态环境,为扮靓美丽中国助力。

  近年来,韦本辉教授团队阐释“粉垄大科学”理论和技术体系的研究性文章发表,备受科学界关注和点赞,发表的论文被联合国机构转载;中科院专家涉及粉垄的研究论文在《tillage and soil research》(土壤科学)发表“粉垄对中国黄淮海地区夏玉米干物质积累和籽粒产量的影响”(影响因子3.6)……

  众多行业大咖力挺粉垄,袁隆平、李振声等10多位院士对粉垄技术给予充分肯定。2012年中国工程院院士刘旭等专家鉴定为“具原创性”,2018年农业部科技发展中心组织张洪程等院士专家评价粉垄技术是“土壤耕作技术上的重大创新,达到同类研究国际领先水平”。2017年农业部已将“粉垄绿色生态农业技术”列为主推技术。

  而作为粉垄技术主要发明人的韦本辉教授,曾被《人民日报》刊文称作“站在泥土上的科学家”。的确,来自于农民的韦本辉,把服务于天下农民作为永恒梦想,他以把论文写在大地上的求真和实干,托起了人生价值和事业的新高度——为了久久为功的生态环境维护、人类健康必需的绿色农业和民族永续发展,他将把关系国计民生的粉垄战略进行到底。