韦本辉:粉垄有望使耕地农业向“绿色超级农业”格局转变

2018-05-08 15:35:17 来源: 中国科技网-科技日报 作者:

粉垄技术发明人、广西农科院研究员韦本辉,接受记者表示,粉垄技术超深耕活化多种土地资源,修复土壤、增贮天然降水、改善生态的巨大科学与应用潜能,可构建绿色生态大格局农业,有望使我国由单一“耕地农业”,实现向“耕地+盐碱地+退化草原+边际土地+江河水体+近海水域”等“绿色超级农业”格局转变,使粮食、肉奶、鱼类等农产品得以优质化产出,天然降水更多贮留陆地变成可利用的水资源,整体破解现行农业资源与人口发展需求不相匹配,导致为了保障粮食安全,农业生产方式上不得不追求高产或超高产,堆施化肥及使用更多的农药,造成土壤及水体、空气又易被污染的困境与难题。

“粉垄技术”,是广西农科院联合中国农科院、中国科学院有关机构及广西大学等,历经10年成功地研究发明了可集增产、提质、保水、生态于一体的超深活土农耕技术,它以发明的粉垄机械“螺旋耕作钻头”垂直入土、比传统耕作深垦深松1-3倍、一次性完成整地任务,在22个省(市、自治区)33种作物应用,增产10-50%、品质提高5%以上、天然降水增贮量1倍、生态环境明显改善等,成为继人力、畜力、拖拉机之后“第四代”农耕模式。

据了解,袁隆平、李振声等10多位院士对粉垄技术给予肯定评价。2012年刘旭院士等专家成果鉴定“具原创性”;2018年1月13日,农业部组织院士专家评价“是一个非常重大的发明”,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年农业部已定为“粉垄绿色生态农业技术”列入国家主推技术。

韦本辉介绍,粉垄具有独特特点,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、藏鱼于土(江河水体)、藏气于土、藏生态于土、藏人类健康于土”的巨大优势。

据悉,粉垄试验定点7年持续增产。河北省沽源县粉垄“雨养”马铃薯平均亩产4773.72公斤,比对照亩增1652.72公斤、增幅52.95%;陕西富平县粉垄“雨养”前茬小麦亩增121.37公斤、增幅29.9%,后茬玉米亩增193.87公斤、增产34.89%;甘肃省定西市安定区团结镇小山村粉垄“雨养”马铃薯亩产2056.6公斤,较对照1141.8公斤增产80.12%;科技部在陕西佳县粉垄“雨养”玉米亩增203公斤、增幅41.1%;广西宾阳县邹圩镇马脚塘村粉垄“雨养”甘蔗亩产9666.7公斤,较对照亩增3037.8公斤、增幅45.82%。

广西农科院、中国农科院、中国科学院等多单位,在多省多作物试验显示,粉垄每产出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%。

韦本辉说,根据我国人口发展、绿色生态与农业资源、可利用水资源应该相匹配,资源活化与生态得以平衡的原则,韦本辉提出利用粉垄超深旋耕、土壤“淡盐”和“土壤水库”等的特有功能,单一“耕地农业”向“耕地+盐碱地+退化草原+边际土地+江河水体+近海水域”等“绿色超级农业”格局转变的意见。

粉垄超深活土可将现有耕地再造良田良地和培育提升地力。韦本辉说,目前我国仅剩18亿亩耕地,在未来的若干年持续守住这个耕地红线压力巨大,在良种化、水利化、化肥农药化等条件下,目前靠的是平均耕层16.5厘米即1981亿立方松土养活13亿多人口。

粉垄深垦现有耕地再造良田良地和培育提升地力,粉垄第一次作业,对耕地直接打破犁底层利用尚未利用的土壤资源,实现“深垦再造良田良地”,即稻田耕层由现15厘米左右加深到25-30厘米、旱地由12-20厘米加深到35-40厘米;第一次粉垄土壤已经深松,第二次及以后各次粉垄耕作轻松而效率提高(与拖拉机耕作效率、成本相当,但粉垄超深1-2倍;粉垄机产品可系列化,耕幅可1米至5米),结合秸秆还田深埋可肥土、蓄水培育提升地力,可由低产田变中产田、中产田变高产田、高产田更高产。试验结果显示,粉垄减施化肥40%仍能平产。

据了解,该技术,由于“土壤水库”效应,同时解决了干旱半干旱和季节干旱地区“雨养”农业问题。

粉垄可物理性改造利用盐碱地。韦本辉说,粉垄可物理性改造利用盐碱地的原理是粉垄土壤团粒结构表面光亮,毛细管被切断,盐碱地土壤中的盐分下沉,不易上移而实现“淡化盐碱”。轻度和中度类型盐碱地,粉垄深度35-40厘米,1-2次即可显效。如山东东营中度盐碱地粉垄耕作1次后其土壤盐分含量下降8%、玉米增产26.8%;新疆尉犁县重度盐碱地粉垄土壤经清华大学检测下降40%,种植棉花增产48.8%;重度类型盐碱地,粉垄深度40-45厘米,可采用时段间隔性粉垄,粉垄4-6次即可凑效(山东东营粉垄1次土壤盐分含量下降31%)。

粉垄可将退化草原聚水丰草生态。韦本辉说,采用保护性粉垄技术,即粉垄耕作30-35厘米并边粉垄边生物膜覆盖(防尘泥上扬污染环境,待草长出后半年左右自然降解),牧草年增长量1-3倍(内蒙古粉垄后130天增草116%)。我国有60多亿亩草原,有相当部分因过度放牧而退化低产,有的甚至荒漠化。如10亿亩退化草原实施“粉垄聚水丰草生态工程”,每亩土壤可增储天然降水30-40立方,既获得肉、奶等大量农产品,且粉垄一次可长久利用,还可改善区域性尤其是北京等地区生态环境。

粉垄可将荒漠土地种草植树生态重建。韦本辉说,全国荒漠化土地面积超过200多万平方公里,占国土总面积的20%以上,主要分布在西北、华北、东北13个省区市。可选择宜作种草植树的荒漠土地进行粉垄生态重建,采用保护性粉垄技术,即粉垄耕作30-35厘米,并边粉垄边作“凹沟”集聚天然降水于种草植树的点、边生物膜覆盖(防尘泥上扬,防土壤中水分蒸发),变荒漠土地为草地或林果地,实现种草植树生态重建。

粉垄可将边际土地改良提升。韦本辉说,边际土地有不适宜粮食生产的土地、质量较为低下的土地和处于边际经济状态的土地。可选择有开发价值、宜作粉垄改良利用的边际土地,采用保护性粉垄技术,粉垄30-35厘米,宜粮可粮、宜草则草、宜果则果,更大效益是生态的持续改良。

粉垄可用于“海绵”城市绿地。韦本辉说,城市绿地,采用粉垄40厘米左右,“海绵”集聚城市部分雨水,减少内涝,又可减少绿地日常管理用水量,且绿地土壤疏松,草丰富有弹性,还能吸纳空气中的污染物,一举多得。

韦本辉说,上述6项工程技术如能实施,全国陆地粉垄面积可达20多亿亩,形成新增“土壤水库”4000多亿立方(也可视为国土向地下增容4000亿立体空间),按每亩每年增储天然降水40立方计,可为我国陆地增储天然降水800亿立方,除供农作物生长和减少水土流失外,可缓解旱、涝灾害和城镇、工业用水及地下水资源不足的矛盾,同时为江河提供周年性的水源,加之农业化肥农药减施计划实施到位,对江河水体(含近海水域)自然繁殖和政府鱼苗放养政策支持,不但“鱼多水自清” 改善江河生态(如黄河有望变清河),而且优质鱼类食物将得以大量供给,丰富国民餐桌和蛋白质来源。(记者:马爱平 视频:李忠明)


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