農(nóng)耕新方法粉壟栽培助力糧食增產(chǎn)增效

◆文│本刊記者 張文娟

農(nóng)耕新方法粉壟栽培助力糧食增產(chǎn)增效

◆文│本刊記者 張文娟

2011年，中國糧食總產(chǎn)達(dá)到11424億斤，增產(chǎn)494億斤，實現(xiàn)了半個世紀(jì)以來首次“八連增”。但隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，糧食生產(chǎn)仍然面臨著諸多不確定性，供求關(guān)系仍然偏緊，因此，今年中央一號文件再次強(qiáng)調(diào)，要毫不放松地抓好糧食生產(chǎn)。這說明，穩(wěn)定糧食生產(chǎn)，仍應(yīng)是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重中之重。

在耕地資源增長有限的條件下，要使糧食增產(chǎn)，必須提高單產(chǎn)，而提高單產(chǎn)則必須依賴于科技，農(nóng)業(yè)科技是確保國家糧食安全的基礎(chǔ)支撐，是突破資源環(huán)境約束的必然選擇，是加快現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)的決定力量。

近日，由廣西“百名頂尖人才支撐工程”特聘專家、廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所研究員韋本輝及其課題組研發(fā)的一項新的農(nóng)耕方法——“粉壟栽培技術(shù)”的增產(chǎn)效果在水稻、玉米、甘蔗、木薯、淮山等作物中得到驗證，被證實為一項不斷提高土地產(chǎn)出率、資源利用率、勞動生產(chǎn)率，實現(xiàn)增產(chǎn)增收的先進(jìn)技術(shù)。粉壟栽培耕種，引起了我國農(nóng)業(yè)專家的廣泛關(guān)注。

讓旱地作物增產(chǎn)增效

據(jù)韋本輝介紹，傳統(tǒng)的耕作方式是由犁頭、齒耙翻耕耙碎（耙齒縱向耙土碎土），然后在土層上進(jìn)行種植，深度15～20厘米左右，耕地的深度受到限制，作物能夠在土壤中吸收到的養(yǎng)分有限；而粉壟耕作技術(shù)從根本上克服了傳統(tǒng)耕作的缺點(diǎn)，由螺旋型鉆頭入土垂直旋磨土壤使之粉碎（螺盤邊齒橫向旋磨切割碎土）自然懸浮成壟（廂），深度可根據(jù)作物種植需求達(dá)22～40厘米或更深，可全田旋磨深耕或間隔性條帶狀深耕且土層不打亂，條帶狀深耕有U型松土槽（可有效集聚和利用天然降水），具有活土、保水、透氣、保肥及節(jié)耕減耗等功效。

▲廣西自治區(qū)農(nóng)業(yè)廳總農(nóng)藝師白先進(jìn)（左）到武鳴縣寧武鎮(zhèn)考察由國家農(nóng)業(yè)（淮山藥）項目首席專家、國家木薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系育種崗位科學(xué)家、廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所韋本輝（右）研究員主持實施的國家淮山藥行業(yè)專項、國家科技支撐計劃木薯等項目以及利用“旱地粉壟栽培技術(shù)”進(jìn)行木薯、淮山、花生、大豆、甘蔗等試驗示范。

“粉壟栽培技術(shù)”突破傳統(tǒng)耕作技術(shù)沿用千年的“犁翻—耙碎—起畦（壟）”傳統(tǒng)耕作栽培技術(shù)體系，可一次性完成深耕、粉碎、成壟等作業(yè)，具有省力、省工、節(jié)本、增效的作用。此外，經(jīng)有關(guān)機(jī)構(gòu)測定，粉壟旋磨后土壤的有機(jī)質(zhì)和速效氮、磷、鉀含量均比非旋磨的土壤增加10%～30%。

粉壟栽培技術(shù)最初應(yīng)用在木薯、淮山栽培試驗中，韋本輝是農(nóng)業(yè)部淮山藥行業(yè)科研專項首席專家、木薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家，在農(nóng)村生活多年，深知營造土壤疏松環(huán)境是提高作物單產(chǎn)的有效途徑，但是，土壤怎樣疏松才有利作物生長？2008年，韋本輝主持國家948項目“淮山品種引進(jìn)試驗”項目，在實踐中他意識到，要使作物高產(chǎn)，不僅僅是品種的選育，還需要更優(yōu)良的配套栽培技術(shù)，他和他的創(chuàng)新團(tuán)隊從木薯、淮山藥專用旋磨機(jī)得到啟發(fā)，發(fā)明了一種全新的第一代粉壟專用機(jī)械，委托有關(guān)廠家加工生產(chǎn)后應(yīng)用于木薯等作物。

2009年12月8日，廣西農(nóng)業(yè)廳組織中國農(nóng)大、湖南農(nóng)大等單位的專家，在廣西壯族自治區(qū)武鳴縣對采用粉壟機(jī)耕地種植的作物進(jìn)行現(xiàn)場測產(chǎn)，淮山鮮薯畝產(chǎn)3779.1公斤；木薯華南205、8號和10號等3個品種鮮薯畝產(chǎn)分別達(dá)3384.6公斤、3627.9公斤和3481.9公斤，均比傳統(tǒng)栽培增產(chǎn)30%。

2010年，粉壟栽培技術(shù)應(yīng)用于玉米、花生和大豆試驗中，又分別比傳統(tǒng)耕作（對照）增產(chǎn)25.6%、13.7%和10%。在廣西支柱經(jīng)濟(jì)作物甘蔗粉壟栽培試驗中，畝產(chǎn)比對照增產(chǎn)27.3%，比傳統(tǒng)耕種每畝多收原料蔗1噸多。

粉壟耕作還走出廣西，在湖南、河北、遼寧、寧夏、甘肅等省及自治區(qū)試驗，均取得了很好的增產(chǎn)效果。

2011年9月21日，寧夏回族自治區(qū)農(nóng)牧廳組織專家對粉壟栽培淮山藥驗收，日本新大和長芋、黃金山藥、鐵棍山藥畝產(chǎn)分別達(dá)到3477公斤、3168公斤和978公斤。

2011年9月23日，蘭州大學(xué)、甘肅省發(fā)改委等單位的專家在該省定西市現(xiàn)場測產(chǎn)，粉壟覆膜栽培馬鈴薯，比當(dāng)?shù)刈顑?yōu)技術(shù)全膜雙壟溝栽培的畝產(chǎn)增加35.4%。

據(jù)了解，兩年多來，粉壟栽培已于中國南方地區(qū)的廣西在木薯、甘蔗等作物應(yīng)用增產(chǎn)10%～30%；在北方地區(qū)的遼寧、河北等地試種玉米等表現(xiàn)良好，干旱地區(qū)的甘肅省定西縣試種馬鈴薯增產(chǎn)率達(dá)35.4%，寧夏回族自治區(qū)在荒漠上首次試種淮山藥畝產(chǎn)達(dá)3477公斤；中部地區(qū)的湖南試種木薯、淮山藥效果表現(xiàn)良好。2010年，“粉壟栽培方法”申報了國家發(fā)明專利。

應(yīng)用水稻栽培收效良好

“如果粉壟栽培在糧食主要作物水稻上也能顯著增產(chǎn)，那么對于保障糧食安全具有重要價值?！表f本輝說，因此，經(jīng)過一年多的謀劃，粉壟栽培又應(yīng)用到糧食主產(chǎn)作物水稻試驗。2011年，在廣西玉林市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站推廣研究員陳耀福的協(xié)作下，韋本輝選定了玉林市福綿區(qū)新橋鎮(zhèn)和北流市民安鎮(zhèn)來實施這一項目。

兩地試驗田面積分別為150畝和30畝，其中用粉壟栽培的面積分別為82畝和20畝，其余為對照組。超級稻品種為湖南雜交水稻研究中心研制的Y兩優(yōu)1號。2011年1月和2月，項目組在兩處試驗點(diǎn)分別完成干田粉壟作業(yè)。

2011年7月22日，福綿區(qū)新橋鎮(zhèn)辛倉村，“超級稻粉壟栽培示范”項目現(xiàn)場驗收在此進(jìn)行。

測產(chǎn)結(jié)束后，廣西農(nóng)業(yè)廳組織的九人測產(chǎn)驗收專家組宣布：同一中等肥力稻田，粉壟栽培平均每畝干谷產(chǎn)量為682.5公斤，比對照常規(guī)栽培的畝產(chǎn)551公斤，增產(chǎn)23.9%；土壤肥力中等偏下田塊，粉壟栽培平均畝產(chǎn)干谷603.7公斤，比對照畝產(chǎn)498.9公斤，增產(chǎn)21%。而且米質(zhì)經(jīng)檢驗，整精米率、蛋白質(zhì)單項質(zhì)量比對照的提升兩個等級。

粉壟栽培超級稻初步示范成功后，為獲得更多的數(shù)據(jù)，韋本輝課題組繼續(xù)在上述粉壟稻田上進(jìn)行免耕拋秧種植晚稻和再生稻的試驗。

2011年11月5日，廣西農(nóng)業(yè)廳再次組織專家在玉林市福綿區(qū)辛倉村對粉壟晚稻測產(chǎn)，畝產(chǎn)達(dá)614.3公斤，比對照常規(guī)栽培田增產(chǎn)52公斤，增產(chǎn)率9.25%；加上粉壟栽培早稻畝產(chǎn)682.5公斤，早晚兩造畝總產(chǎn)1296.8公斤，比對照田增產(chǎn)183.5公斤，增產(chǎn)16.48%，驗收組組長、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授鄒應(yīng)斌指出：“從早、晚造測產(chǎn)結(jié)果看，粉壟栽培稻不僅當(dāng)造增產(chǎn)顯著，后造增產(chǎn)幅度也較大，是一項好技術(shù)?！?/p>

而且，粉壟栽培的作物品質(zhì)也有改善。經(jīng)有關(guān)機(jī)構(gòu)檢測，粉壟稻米整精米率、蛋白質(zhì)單項質(zhì)量比對照的提升2個等級；甘肅定西粉壟馬鈴薯粗淀粉、維生素均增加30%。同時，經(jīng)檢測還發(fā)現(xiàn)旱地粉壟耕作有助于提高土壤的貯水能力。粉壟深耕25cm、60cm比拖拉機(jī)深耕20cm，貯水量每畝分別增加166.9%和309%。

在試驗示范中不斷完善

關(guān)于粉壟對作物增產(chǎn)的奧秘，韋本輝認(rèn)為，主要是由于耕地松土量和速效性養(yǎng)分增加及種植帶下有U型儲水槽（事實上形成了耕地天然水庫），實現(xiàn)了土壤、水分、光能等自然資源的合理增量利用，也就是粉壟帶來的一種“自然資源增量效應(yīng)”（可簡稱為“增量效應(yīng)理論”）；同時，土壤環(huán)境改善和充分利用天然降水，作物根系發(fā)達(dá)，以根系為主導(dǎo)的“‘根’本理論”的作物栽培新理念得以有效施行。

粉壟栽培技術(shù)的“革命性”影響，受到業(yè)內(nèi)專家的高度關(guān)注和評價，2010年10月，中國農(nóng)學(xué)會耕作制度分會常務(wù)理事逄煥成研究員，在廣西實地考察后認(rèn)為，“粉壟栽培可從根本上解決旱地土壤瘠薄、保水保肥能力低、根系難以深扎等問題?！?/p>

2010年12月，甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院副研究員呂軍峰在南寧觀摩后寫下：“粉壟栽培技術(shù)對西北地區(qū)旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境治理將有重要作用。”

中國工程院院士、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授戴景瑞，在了解粉壟栽培試驗情況后認(rèn)為，“這是農(nóng)耕方法上的重大變革和創(chuàng)新，是作物栽培技術(shù)的一大突破”。

2011年，國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心研究員白德朗參加粉壟稻驗收后說：“粉壟栽培超級稻比對照常規(guī)栽培的單產(chǎn)增產(chǎn)20%，這是一個奇跡?！?/p>

粉壟栽培的優(yōu)勢在于深松，深松是土壤耕作的重要內(nèi)容之一，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中經(jīng)常采用的增產(chǎn)技術(shù)措施，深松的目的是改善作物根系的生長條件，促進(jìn)根系粗壯、下扎較深、分布優(yōu)化，充分吸收土壤的水分和養(yǎng)分，促進(jìn)作物生長發(fā)育，提高產(chǎn)量。同時，深松可以促進(jìn)土壤蓄水保墑，增強(qiáng)抗旱防澇能力，相當(dāng)于建立了一座“土壤水庫”。

自20世紀(jì)80年代以來，中國的農(nóng)業(yè)機(jī)械化耕作程度越來越高，在提高效率的同時，也帶來了一個嚴(yán)重的問題：由于常年用拖拉機(jī)帶鏵式犁或旋耕機(jī)進(jìn)行淺翻、旋耕作業(yè)，致使在耕作層與心土層之間形成了一層堅硬、封閉的犁底層，其厚度可達(dá)6～10厘米，阻礙了耕作層與心土層之間水、肥、氣與熱量的連通性，土壤板結(jié)嚴(yán)重，導(dǎo)致地力逐年下降。

通過粉壟深耕深松方式整地，可以很好地解決上述問題。深松的深度一般在25厘米以上，只是將土壤用機(jī)械打碎，在疏松土層的同時不會翻轉(zhuǎn)土層，是保持土層不亂的一種土壤耕作方法，肥土層也不會被翻到地下。

中國工程院院士、東北農(nóng)業(yè)大學(xué)教授蔣亦元在了解了粉壟機(jī)使用情況后，認(rèn)為粉壟機(jī)垂直螺旋打碎土壤也是一種深松的方式。而且實現(xiàn)了在旱田條件下進(jìn)行水田整地作業(yè)，簡化了水稻種植流程（稻田干打，回水軟土直接移栽，免除犁耙環(huán)節(jié)），“是很大的成績”。

但他同時指出，深松是耗能較大的整地作業(yè)，因此，說到底粉壟栽培最終是否會被用戶買單，還在于一筆經(jīng)濟(jì)賬。據(jù)韋本輝介紹，他和他的團(tuán)隊現(xiàn)在已經(jīng)成功地開發(fā)了第二代粉壟機(jī)。第二代機(jī)型馬力有90匹、190匹，其中90匹可帶動7個鉆頭，在干田時粉壟，深耕深松可達(dá)23～25厘米（比傳統(tǒng)機(jī)耕深8厘米以上），整地作業(yè)效率提高了30%以上，90匹粉壟機(jī)在稻田作業(yè)每小時可耕田3～4畝，每畝耗油2.5～3升。按照當(dāng)前油價則需油費(fèi)20元左右?？墒?，運(yùn)用粉壟栽培技術(shù)，每畝稻田可以平均增產(chǎn)100公斤，按照市價每公斤糧食收2.6元，則可以增收260元，除去成本，農(nóng)民每畝也可增收240元，相對于傳統(tǒng)的耕作方式，農(nóng)民不僅省時省力省成本，還能增產(chǎn)增收增效益。

另外，據(jù)了解，目前，韋本輝和他的團(tuán)隊也正在進(jìn)一步地將粉壟栽培技術(shù)在不同地區(qū)、不同作物之間進(jìn)行示范研究，對不同地區(qū)土壤的深松深度的最優(yōu)值進(jìn)行測算，從而進(jìn)一步完善此項技術(shù)在增產(chǎn)方面的效果。

“如今，要增加糧食產(chǎn)量，除了改良種質(zhì)資源，科學(xué)用肥外，也要改進(jìn)農(nóng)耕技術(shù)。如果我們能在這上面做一些改進(jìn)，將粉壟技術(shù)推廣出去，不但能改良我們耕地的質(zhì)量，更重要的是，能為我們糧食增產(chǎn)、農(nóng)民增收提供一條新的途徑?！表f本輝滿懷期望地說。

尚需進(jìn)一步扶持

農(nóng)業(yè)部的數(shù)據(jù)顯示，我國中低產(chǎn)田占耕地面積的70%。依靠科技提高中低產(chǎn)田產(chǎn)量，是發(fā)展糧食生產(chǎn)，保障糧食安全的一個重要環(huán)節(jié)。農(nóng)業(yè)部提出，力爭到2015年，將全國適宜地區(qū)的7億畝耕地全部深松一遍，并進(jìn)入“同一地塊三年深松一次”的耕作周期。

粉壟栽培超級稻的增產(chǎn)，給中低產(chǎn)田的改造帶來新的思路。粉壟機(jī)的誕生，是對沿用千年犁翻耕作模式的重大挑戰(zhàn)，為我國深松整地、改良土壤增添了新機(jī)型，為土地升值、糧食增產(chǎn)帶來了新希望。

對于粉壟的研究與應(yīng)用前景，韋本輝充滿信心的對記者說，粉壟是一種農(nóng)耕革命，其投入成本低、是非建設(shè)性耕地就地貯水和便于作物用水的水利工程，更是值得我國南北甚至世界各地試驗的通用性技術(shù)方法，它的研究與應(yīng)用，可牽涉到所有植物性的耕和種，牽涉到耕作方式、耕作制度的優(yōu)化更迭與間隔性免耕節(jié)能節(jié)本，牽涉到農(nóng)機(jī)具的改造升級和耕種作業(yè)上的更多替人代勞，牽涉到有利于減緩干旱和洪澇災(zāi)害，牽涉到生態(tài)環(huán)境的改善，牽涉到農(nóng)產(chǎn)品的持續(xù)有效增加和保障供給?？梢?，粉壟具有豐富的科學(xué)內(nèi)涵和廣泛的應(yīng)用前景。

但也要看到粉壟機(jī)是一種新型農(nóng)機(jī)具，如蔣亦元在給韋本輝信中所說的，還應(yīng)在諸如能耗、效率及效益，甚至部件的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動參數(shù)等方面進(jìn)行測試、試驗。

記者問到下一步打算，韋本輝坦言，粉壟機(jī)要適應(yīng)不同地區(qū)、不同作物應(yīng)用，還有許多工作要做，要進(jìn)一步提升機(jī)器作業(yè)效能，需要農(nóng)機(jī)專家的幫助，需要國家和地方政府的支持，使之能夠更好地為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展服務(wù)。