南方科技报:一项中国技术的“长征”
  • 发布单位:经济作物研究所
  • 2019-12-25 15:43:16
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韦本辉(右)在新疆查看粉垄种植棉花的效果。

       10年,26个省份,36种作物…… 这3个数字,为一项中国原创技术“写”下一个“结论”:在不增加肥和水的情况下,23.3万公顷农作物增产10%~50%,增加效益19.87亿元。 对于这项技术,刘旭、张洪程、袁隆平、赵其国、李振声等院士点头称赞。袁隆平院士称赞这项技术是“革命性的绿色耕作技术”,建议加快试验、推广和应用;张洪程院士称这项技术是“土壤耕作技术上的重大创新”,达到同类研究国际领先水平。 很多人知道,这项技术名叫粉垄。很多人不知道,这项技术背后,是粉垄团队的艰苦“长征路”。

寻梦

       这项新的农业技术,始于2008年。

       广西农科院经济作物研究所二级研究员韦本辉在木薯、淮山、马铃薯、红薯等栽培研究中,发现越是疏松的土壤,作物产量越高,从板结、表皮结膜、疏松这三种类型土壤来看,产量依次增加15%以上。 发现这个规律后,韦本辉到全国多个省区开展调查。他发现各地普遍存在犁底层上移、松土浅薄板结的情况,平均松土深度只有16.5厘米,低的甚至只有10厘米。这样的土壤,显然难以获得高产。 袁隆平曾说,作物要获得高产,必须“良种+良田+良法”。然而,科技人员对良种、良法的研究众多,在良田方面却少有人关注和重视。 在农村长大的韦本辉知道,“老农业”遇上了“新问题”——拖拉机犁头耕地一般只有十几厘米深,传统的耕、耙在拖拉机重轮多次碾压下深耕不能深松,土壤板结,越来越“瘦”。因为土壤变“瘦”,人们又过量使用化肥农药,使得土壤和河湖被污染,农产品质量下降…… “土壤是农业之母。”韦本辉说,“土壤好了什么都能长好,土壤坏了后患无穷。”他知道,当前要提高作物产量,最好的办法就是超深耕深松土壤。于是,一个大胆的想法产生了——他要发明一种新的耕作模式,用深耕深松来改造良田,让农田在少用化肥农药的基础上稳产高产。 2009年,这种想法有了正式名称——粉垄。

探索

       韦本辉清楚记得,是父母干农活的经验给了他启发:割完韭菜后一定要松松土,当天秧苗没插完第二天要重新耙田……在这些细节里,韦本辉找到了粉垄的“原始依据”。 后来,韦本辉这么定义粉垄:粉垄耕作技术是一种超深耕深松不乱土层的“全层耕”和“底层耕”(遁耕)耕作方式,因土壤被钻头粉碎悬浮呈垄(厢)状而得名。 短短一句话,深耕深松是重点。 然而,土壤深耕深松,要怎么实现?木匠干活的情景给了他灵感:木匠在木板上钻孔,钻头转动,孔越钻越深,木屑随之浮上来。韦本辉想,如果用钻头“代替”犁头,用土壤“代替”木板,板结的土壤是不是也会变成“木屑”?他认为,答案是肯定的。 很快,他在广西宾阳县一家农具加工厂的协助下,发明制造了首台螺旋型钻头并利用拖拉机驱动牵引的粉垄机。2009年,在宾阳县邹圩镇一位农民的协助下,韦本辉开展玉米和花生零施肥种植试验,结果刀耕火种、人力、畜力、拖拉机这四种模式,后一种均比前一种增产8%;粉垄种植,更是比拖拉机种植增产13.4%。 事实表明,韦本辉的判断是对的。

攻关

       工欲善其事,必先利其器。韦本辉知道,粉垄一定要有好机械。 为了让粉垄机械达到理想效果,2010年6月,他在广西容县找到一家农机厂。了解粉垄技术后,这个厂家和韦本辉开始合作,在无正式图纸、无像样样机、无政府投入的“三无”情况下,开始攻关研制。 结果只用5个月,第一代粉垄机的样机就研制出来了。这一代粉垄机将粉垄设备固定在拖拉机上,拖拉机负责传递动力和向前移动,螺旋钻头负责高速旋转垂直下钻至一定深度后平行切割土壤,最终实现深耕深松。 然而,第一代粉垄机存在不少缺陷。工作的稳定性和可靠性不好,动力输出的万向节容易损坏,拖拉机输出的扭矩不够大,耕作过的松土被车轮碾压重新压实,在耕作过的松土里容易下陷甚至翻车…… 于是,韦本辉带领的研究团队转变思路,着手研发新一代自走式粉垄机。团队坚持边试用、边改进,每次都请农民朋友当面提建议,不断改进提升。 后来,经过黑龙江、海南、新疆等地试验,经过更换刀片材料、开发配套机具、加大动力等改进,粉垄机在几年里多次改造提升,开始应用于生产。

坚持

       起初,粉垄机是被人嫌弃的“怪机器”。 当时,各地农民不了解粉垄技术,很多人态度冷淡,甚至抵制用粉垄机耕作。韦本辉说:“在内蒙古通辽市和赤峰市,当地农民不相信我们的机械和技术,只答应提供很少的土地做试验。”可处境再难,粉垄团队也没想过放弃。 等到作物长出来,当地农民惊呆了——粉垄耕作的作物长势要比传统耕作的作物好很多。到了收获季节,专家组测产表明,赤峰市的粉垄玉米比传统耕作的玉米增产31.5%,通辽市的玉米高产田也增产15%。 看到这种情景,当地农民专门杀羊招待粉垄团队,并主动与粉垄团队联系,详细了解粉垄技术。科研人员记得,那次试验后,他们再次到内蒙古做示范推广,当地农民都会用热情的蒙古式迎客礼仪,热情欢迎粉垄团队。 “不抛弃,不放弃。”粉垄团队正是凭借这种精神,让一次次的挫败最终转变成一次次的成功。2015年,自走式粉垄机通过技术鉴定并投入生产应用——在地里跑一遍就可完成深耕、耙地、起垄,随后粉垄种植逐渐覆盖西北、东北、华北、华南等地区。 就这样,粉垄机成了大家欢迎的“客人”。

圆梦

       数据是枯燥的,却是最有说服力的。 今年2月出版的RCCSE核心期刊《农业科学》刊载论文表明,粉垄增产效果非常显著:“水稻,7个点平均亩增94.74公斤、增幅18.65%;玉米,7个点平均亩增130.43公斤、增幅20.54%;小麦,3个点平均亩增126.90公斤、增幅31.42%;马铃薯,6个点平均亩增883.31公斤、增幅36.25%。” 让广西蔗农大开眼界的是,粉垄种植旱地甘蔗,产量竟高达159吨/公顷,比传统种植增产41%。这个结果,来自韦本辉主持的广西创新驱动发展专项“旱地粉垄雨养甘蔗项目”的专家测产。 粉垄能增产,还能“吃盐”。 科研人员在新疆、吉林、山东等10省区开展的试验表明,低度、中度盐碱地粉垄后“淡盐”20%~40%、增产20%~40%。山东东营市的重度盐碱地经粉垄种植,玉米鲜重达12吨/公顷、增产73%,玉米籽粒盐(钠)含量减少20.81%;小麦产量达5.58吨/公顷,增产154.22%。 粉垄一次管几年。4年前,新疆尉犁县的重度盐碱地经粉垄后种植棉花,当年就增产48.8%,今年9月进行粉垄种植后第4年测产,产量高达6.18吨/公顷。这些数据,让专家格外振奋:“粉垄技术实现了我国重度盐碱地玉米、小麦、棉花生产的重大突破!” 粉垄团队算了一笔账:如果粉垄技术推广0.67亿公顷,当季和复季作物种植面积可达1亿公顷,每年可新增0.1亿公顷耕地生产能力,节省化肥500万吨,增贮天然降水300亿立方米。

春天

       10年,漫漫“长征”路。 如今,粉垄技术越来越成熟,韦本辉也对粉垄技术给出了更全面的表述。它是基于“超深耕深松不乱土层”的科学耕作理念,通过“全层耕”或“底层耕”(遁耕)一次性完成整地,构建具有活土、保水、淡盐、生态等功能的“超级耕作层”和“超级土壤水库”,可广泛应用于现有耕地及盐碱地、退化草原、荒漠化土地生态重建等,促进作物茁壮生长并能自然性增产提质的技术。 “长征”途中,粉垄团队不断取得新收获。 2017年,粉垄技术被原农业部列入国家主推技术;最近,广西壮族自治区党委书记鹿心社对推广应用粉垄技术作出批示;12月6日,自治区农业农村厅专门召开会议部署推广粉垄…… 有人曾建议韦本辉为粉垄技术改一个更好的名称,但他认为“粉垄”二字最适合。现在,粉垄技术已小有名气,韦本辉也成了“粉垄”的代名词。袁隆平院士熟悉了韦本辉,见到他开口就笑着说:“粉垄来了,粉垄来了。” 韦本辉说,粉垄团队的“长征”还在路上,但粉垄的春天来了。

 

作者:钟汉成 编辑:潘凌 欧春兰