“粉垄农业”助力国家粮食安全正当时

2022-03-04 11:11:16来源：人民网

如何使中国18亿亩耕地活化其沉睡的犁底层并使新建的全耕层土壤资源理化性状得以改善之后，变成20多亿亩平台的生产力？

如何将中国尚未利用或尚未完全利用的几亿亩重度、中度盐碱地物理性改良，变成永续利用的良田良地？

如何让18亿亩耕地和经改良的几亿亩重度中度盐碱地在多打粮食的同时，每年承贮的天然降水再度增贮利用1倍、既保水农业利用又减少旱涝灾害并补充城乡用水，还能以改善的土壤生态环境及地面生物量增加而在“碳中和”上发挥作用？

以上这三大国土及空间自然资源的科学与合理利用，无疑是国家高质量发展和中华民族永续发展的基本资源潜能和根本希望所在，是“国之大事”。而这“国之大事”的战略目标实现并造福国人，已经找到了可行的途径与方法。

近日，记者通过采访了解到，中国自主发明的系列空心“立钻”和T型“板犁”及其 “悬挂式粉垄耕作机”，颠覆传统农耕模式，并创造粉垄农机+粉垄耕作+粉垄栽培的“粉垄农业”技术体系，通过“超深耕深松不乱土层” 的多种方式耕作及“雨养”与生态栽培，倍数或大幅增用土、水、气、温、光和土壤微生物等“六大自然资源”，给出了令人兴奋的答案——“粉垄农业”技术体系，可活化利用深层土壤资源，充分利用天然降水，减少旱涝灾害和降碳，补足国家耕地资源短缺和粮食与生态安全短板；广西、河南、河北、新疆等证实粉垄一次作物多年持续丰产增收（如湖南羊古坳稻田粉垄一次第8年水稻仍亩增301斤、增幅达23.9%）；其特征与内涵，回应了国家高层及今年中央一号文件提出的“藏粮于地、藏粮于技”，“保障国家粮食安全，中国饭碗装中国粮食”“不发生规模性返贫”等党和国家科学治理农业和农村、保障国家粮食安全的重大战略决策。

有专家呼吁：“粉垄农业”如能作为“重耕活增水土资源” 平台体系建设列入 “国家工程”，将可助力国家粮食安全、水资源安全和生态环境安全，具有重要的历史意义和现实意义。

粉垄农机+粉垄耕作+粉垄栽培的“粉垄农业”技术体系，开启增粮、保水、减灾新模式。

“工欲善其事，必先利其器。”

众所周知，中国农业现在已面临增产“天花板”效应和水土资源短缺、土壤水体污染严重等诸多“卡脖子”问题。但值得我们庆幸的，是中华儿女自古以来就有不甘受缚、勇于改变的超凡智慧。就像广西农业科学院韦本辉研究团队发明创造的这一种“顺天改命”的农耕技术“粉垄”，以及形成了新的农耕与农业的“粉垄农机+粉垄耕作+粉垄栽培” 等的“粉垄农业”技术体系。

“粉垄农业”技术体系的核心，是基于“超深耕深松、土壤呈颗粒状、土层不乱，可倍数增用土、水、气、温、光和土壤微生物等‘六大自然资源’，服务于农业新一轮增产、提质、保水、淡盐、降碳、减灾” 的“粉垄理论”，以及前沿农机装备系统——特别是经过粉垄科研团队10多年持续攻关，发明造就了核心技术的系列空心型立式“钻头”和T型“板犁”耕具，它们可替代人类5500年前发明的“犁头”（犁头，被比尔盖茨誉为人类最伟大的技术发明之－）；在耕作上，在“不乱土层”的条件下，实行超深耕松的“全层耕”或“底层耕”或带状间隔性“全层耕”或“侧底耕”等；在栽培上，利用扩建养分、水分、氧气及微生物等“四库”库容维度，可实行节水型的“雨养栽培”、适减化肥的“节肥生态栽培” 等；在土地资源利用上，可物理性低成本改造重度、中度类型盐碱地等。

发明立式“钻头”和T型“板犁”耕具，其重大作用之处，在于可驱动人类尚未利用的耕地犁底层及其以下土壤资源的活化利用，以及各种宜耕土地资源包括各种盐碱地物理性改造、荒漠化土地生态重建等，并使这些土地经过粉垄耕作，建立增贮1倍的天然降水的陆地“水库”，以自然之力“还治”解决减轻旱、涝灾害及其他生态环境问题。

随着空心型立式“钻头”和T型“板犁”等系列耕具装备悬挂式粉垄农机问世，粉垄耕作方式和粉垄作物增产效果明显，“粉垄农业”技术体系日臻完善可值应用推广的今天，很多专业人士研判，这些新型粉垄耕具、粉垄耕作和粉垄栽培，对于农业已展示出其“教科书式”生态增产提质效能，待其被更多的人所熟悉、驰骋于更广泛的地域，人类的农耕就可进入“粉垄农业”时代，不但可让地球人口由70亿发展承载到100亿，而且许多人类尚不能解决的诸如“物理农业增产”“自然减灾”“人类自然健康”等问题将得到较好的解决；同时，从国家层面而言，“粉垄农业”技术体系对水土资源活化调节、粮食自然性增长等的巨大潜能，也可创造新的“国家工程”，在－定程度上可服务于国家和民族的安全。

一起向未来，粉垄诚可期。对这样的划时代的发明创造，人们不禁把感激的目光投向那一群“把论文写在大地上”的人身上——广西农业科学院粉垄研究团队。正是他们在科研路上的踔厉奋发、笃行不怠，使中国乃至世界的农耕文明史树立起一块里程碑，并能够为祖国山河添绵绣、为中华民族永续发展筑根基。

耕层加深1倍耕作，增用“六大自然资源”显示增粮、保水、降碳、减灾奇效

韦本辉介绍，所谓“粉垄”，就是利用发明研制的立式钻头垂直入土深旋耕、超深耕深松（较传统加深1倍以上），不乱土层、土壤多呈颗粒状、一次性完成整地任务、土壤粉碎悬浮垄而取“粉垄”之名命名。

粉垄技术之妙，妙就妙在通过上述“粉垄”之举，将耕地耕作层加深1倍以上；妙就妙在通过耕层土壤的土壤养分、水分、氧气、微生物等“库容维度”的倍性扩增；妙就妙在作物根系发达深扎、植株健壮、光合效率提高；妙就妙在实现对取之不尽用之竭的土、水、气、温、光、微生物等“六大自然资源”的再度倍数增用，服务于增粮、保水、降碳、减灾等。这就是“粉垄”的重大科学价值之所在。

事实上，粉垄技术在全国28个省应用证实，耕地能增产10-50%，盐碱地改造能增产20-100%。这也是粉垄为创造新的“国家工程”提供重要基础条件注脚。

——耕地作物典型增产情况。广西、湖南、海南等全国各地水稻粉垄当季11个点，平均增产89.9公斤、增幅18.7%；广西粉垄甘蔗20个点，平均增产1780.7公斤、增幅达33.0%；广西、宁夏、内蒙古、吉林等全国各地玉米粉垄6个点，平均增产117.4公斤、增幅达18.8%；河南、陕西、湖南等全国各地小麦粉垄4个点，平均增产102.7公斤、增幅达23.1%；西藏青稞粉垄3个点，平均增产83.1公斤、增幅达22.5%。

——盐碱地作物典型增产情况。河南、山东等全国各地小麦粉垄3个点，平均增产106.4公斤、增幅达57.4%；河南、山东等全国各地玉米粉垄4个点，平均增产153.1公斤、增幅达31.2%；新疆棉花粉垄3个点，平均增产142.6公斤、增幅达53.7%。

——粉垄后多年持续典型增产情况。广西、湖南等全国各地水稻粉垄后第2造到第8造6个点，平均增产88.9公斤、增幅达15.6%；河北、安徽、山西等全国各地玉米粉垄后第二茬到第四茬4个点，平均增产167.2公斤、增幅达27.5%；河南、河北等小麦粉垄多年后4个点，平均增产103.2公斤、增幅达25.2%。

2022年1月下旬，广西科技厅组织专家对广西隆安百亩粉垄甘蔗验收，最高地块亩产达到9.61吨、平均亩产8.61吨、增产率达40.23%（宾阳连片粉垄1400亩最高亩产可达9-10吨；广西甘蔗平均亩产却尚不足5吨)。

此前的10多年，经全国28个省第三方实施、50多种作物应用，粉垄耕地增产10-50%，盐碱地粉垄改造增产20-100%。其中广西农科院组织试验验证粉垄水稻增产20.3%；湖南羊古坳粉垄后第八年的水稻仍亩增150.5公斤、增幅23.8%；广西北流粉垄水稻亩增75公斤、增幅22.3%；西藏粉垄青稞亩增74.9公斤、盐碱地粉垄改造增产38.67%；河北盐山粉垄第3年零灌溉小麦增产18%；山东东营重度盐碱地粉垄改造小麦增产154.22%；新疆尉犁重度盐碱粉垄改造后地第四年棉花仍增产81.7%；新疆兵团对南疆图木舒克含盐千分之11.3重度盐碱地粉垄改造后0-20厘米土壤盐分含量下降93.8%，2020、2021年粉垄棉花分别增产72.61%和70.36%。

有专家表示，如我国应用于10亿亩耕地、3亿亩盐碱地进行“不乱土层”的超深耕粉垄耕作改造，对10亿亩退化草原进行“侧底耕”贮水生态丰草，所增产的粮食、肉类可多养活3亿以上人口；以每亩增贮天然降水50-100立方计，每年可保水增加1000-2000亿立方，既减少旱涝灾害又增加水源改善生态环境；活化土壤和生物量增加固碳对碳中和产生巨大作用；耕作造就良好土壤生态提升农田生产力可适减化肥农药使用量。这作为“国家工程”行为，可产生巨大生态与经济效益。

“立钻”和 “板犁”装配为粉垄农业推广提供“加速度”

值得高兴的是，粉垄技术体系中，因发明了系列空心型“立钻”和T型“板犁”，可配置各类粉垄农机装备，使粉垄技术具备了加快应用推广的先决条件。

据了解，粉垄技术此前存在不能在全国全面加速推广，其核心障碍：一是最初发明的螺旋钻头装配的液压型农机，尚存在因耕作阻力大、产品制造成本高、油耗大，加之产品少运输距离远费用高，代耕耕作作业取费较高的一些“负面影响”因素，曾被前几年农业部派出的调查组给出一些“尚不够成熟”等不利于全面推广意见；二是对粉垄的科学示范宣传不足。现在，随着发明了系列空心“立钻”和T型“板犁”，以及不须液压等复杂配置的“悬挂式粉垄耕作机”，产品制造成本、耕作亩耗油成本已经大幅下降，耕作效率大幅提升，使粉垄技术推广难的问题得到迎刃而解，这为粉垄推广“加速度”提供了条件。

如今，广西－家大型企业——广西大业集团公司正在组织粉垄农机装备研发与生产，供全国生产应用。产品包括：或空心“立钻”作悬挂式粉垄机由拖拉机牵引耕作，或前“板犁”后“立钻”组合作悬挂式粉垄机由拖拉机牵引耕作，粉垄时其耕作阻力大幅降低；这两款整机，作特大型、大型、中型、小型整机动力粉垄农机装备，大型、中型粉垄农机整机装备还可带动T型“板犁”作底层耕作或侧底耕耕作。

这些可开发的系列新型高效粉垄农机装备，因耕作一次性完成整地其成本低于拖拉机传统耕作需犁、耙、打的耕作成本，且可直接将耕地犁底层沉睡的土壤活化并把全耕层土壤的理化性状加以改善而成高位生产能力农田，可直接物理改造利用各类型盐碱地，可进行草原保护性的侧底耕贮水生态丰草、可改造利用各类型种植大棚的土壤、可作荒漠化土地生态重建（间隔性条状深耕贮水种树植草），等等，应用范围之广尚属农耕史上先河。

实践证明，通过空心“立钻”和T型“板犁”，可科学地活化宜耕的国土资源，极大增加我国农业资源来源；同时倍数利用耕地耕层，扩建了土壤、贮水、溶氧和微生物“四个库容维度”，也带动了对取之不尽用之不竭的土壤、微生物及天然降水、空气氧气、温度湿度、太阳光能等“六大自然资源”的倍数增用，实现新－轮的增粮（增产10-50%）、保水（土壤增贮天然降水100%）、降碳（作物生物量增加30%以上和土壤两者可固碳10-20%）、减灾（减少旱涝及其它自然灾害10-20%）、减污（减轻重金属和化肥农药残留污染土壤；稻米镉含量可下降30-50%）。

“立钻”和“板犁”互换交替利用能产生意料不到的效果。如“立钻”粉垄耕作一次后，再使用“板犁”，可广泛应用于东北黑土地保护和全国玉米、小麦等播种后苗期前，宿根蔗、果园等，入土30-40厘米深处平划顺势将犁底层土壤撬动瞬间拱起震动疏松，0-40厘米土层不乱、地面作物不致伤害，但松土、贮水、溶氧和微生物等“四个库容维度”得以扩充与持续，可促进作物丰产增收。这新的粉垄农业科学“妙处”，值得期待。

呼吁列入“国家工程”，助力我国粮食安全和高质量发展

粉垄技术，历经10多年的28个省50余种作物应用，已得到各界的高度认可。2017年，粉垄技术被农业部列入国家绿色生态农业类的主推技术；2021年，经中国农学会推荐，粉垄“农机+耕作+栽培”农业高效增产提质技术进入《科创中国》。2020年，西藏副主席兼山南市市长普布顿珠邀请粉垄技术发明人韦本辉专程赴藏指导粉垄技术推广工作。粉垄“145”+粉垄宿根侧底耕+田间除草施肥培土一体机的“甘蔗粉垄综合增产提质技术”，使甘蔗种植宿根期由3年左右延长到5年，平均每亩每年可增产原料蔗1-1.2吨，而且每亩减少除草剂、化肥和人工成本300元左右；宾阳黄功斗连片1400亩，亩产可达8-10吨，广西糖协领导极为重视，2021年韦善国理事长等对该基地调研考察达12次之多，并组织广西全区制糖企企业相关人员培训7次共600人次以上。广西北流市委和政府高度重视粉垄农业，市委书记刘启亲临该市2021年粉垄晚稻亩增75.5公斤、增幅22.3%的示范基地调研，确定2022年由北流市农业农村局和广西铜州农振投资有限公司、广西大业建设集团具体组织实施“2万亩水稻粉垄生态高效增产提质” 项目，通过政府+企业+科研（含高校）+农民的模式，有望在全国首创新时期农业经营和粉垄技术推广的“北流模式”。

今年2月，在广西科技厅领导的倡议鼓励下，广西农业科学院粉垄团队经过认真调研，拟制了一份《广西千万亩粉垄水稻甘蔗生态增产提质推广工程》项目建议书。其中提到，建议广西地区项目粉垄推广1150万亩，初步匡算预期投入43.45亿元，可增收183亿元，投入产出比1：4.2。其中：水稻，600万亩3年增产稻谷23.4亿公斤、增收58.5亿元；甘蔗，400万亩3年增产原料蔗1440万吨、与节支共增收115.2亿元；大豆，50万亩3年增产3750万公斤、增收1.8亿元；花生，100万亩3年增产1.5亿公斤、增收7.5亿元。

更重要的是，利用广西自主研发和标志性的“粉垄技术”，突破农业格局，培育粉垄农机新产业和有效推动粉垄农业发展，使广西农业跨上一个新台阶；同时，在全国首先树立一个粉垄农业生态增产提质示范样板。

在韦本辉看来，粉垄技术牵涉到国土及其立体空间资源的整体优化与利用，牵涉到计划、国土、农业、水利、环保、粮食、财政、气象等多部门及各省、市、自治区，建议国家层面组织调研与论证，形成国家规划与计划，有序实施。建议国家重视对系列空心“立钻”和T型“板犁”配置各类型粉垄农机装备的智能化、信息化研制和产业化支持，为粉垄技术的全面推广提供机械装备支撑。重视对各类型粉垄农机装备及农田耕作的政策补贴。

同时，粉垄技术属中国方案，则有利于提高中国地位、中国贡献和国际影响力。

2020年11月5日，中国工程院副院长邓秀新率赵振东、蒋剑春等4位院士考察调研粉垄技术

鉴于粉垄技术属于世界上首创颠覆传统农耕，且简单易行、推广意义重大，近20位院士和中央及自治区领导给予认可和支持。包括袁隆平、李振声等院士推荐、支持或电贺；刘旭、张洪程院士分别在广西科技厅、农业部组织的成果鉴定中，分别给予“具有原创性和可全国推广”、“达到国际领先水平”评价；张洪程、荣廷昭院士在广西农业厅、科技厅组织的可行性评估会上认定“可全国推广应用”。

由中国科学院院士、中国科学院南京土壤研究所研究员赵其国作序，韦本辉等著作的《粉垄农业》，全面总结了10多年来粉垄研究与实践的技术成果，近期将由科学出版社出版发行。