从距今约1.2万年前诞生的农耕雏形，到当下不断革新和突破的耕作技术，伴随着中国农业发展的历史，农耕技术的发展史也同样波澜壮丽。

人类凭借着无穷的智慧，于不同时代创造了不同的农耕方式，而不同时代的农耕方式及其配套的栽培技术方法均为人类提供了最基本的食物。

因此，农耕方法与技术的进步，意义重大而影响深远。

回顾人类农耕技术方法的发展史，其大体经历了刀耕火种、人力耕作、畜力耕作和机械耕作四个阶段。

刀耕火种与人力耕作

新石器时代早期，中国出现了原始农业的雏形，这也被认为是世界农业发展的最初阶段。

在原始的自然条件下，人类采用简陋的石器、棍棒等生产工具，依靠自己的体力劳动，从事着简单的农事活动。其中，粗放的刀耕火种就是这一阶段的代表性耕作技术。

刀耕火种又称作迁移农业，其先以石斧，后来用铁斧砍伐地面上的树木等枯根朽茎，将草木晒干后再用火焚烧。经过火烧的土地变得松软，不翻地便直接利用地表草木灰作肥料，播种后不再施肥，一般种一年后易地而种。

随着人口的增长，刀耕火种的方式也开始变得变本加厉：燃烧的森林越来越多，面积越来越广。通常每次燃烧的森林面积为实际种植面积的5倍或者更多。由于这种方式直接破坏地表植被，因而不仅影响人们的生存环境，还引发了一系列生态问题。

在原始农业相当长的一段时间里，人类进行农业耕作可以依靠的动力只有人类本身，即人力耕作。

传统的人力耕作不仅费时、费力，且效率低下。而且由于只是对土壤进行浅耕，因此作物产量也十分低下。

畜力耕作

在原始农业之后，中国农业发展开始步入传统农业阶段。

所谓传统农业，是指在自然经济条件下，以铁器农具为主要生产工具，以人力、畜力为主要农业动力，靠世代沿袭下来的耕作方法和农业技术，以自给自足的自然经济居主导地位的农业，其以铁犁、牛耕为标志。

传统农业产生于战国，发展于秦，运用于两汉，成熟于隋唐，是系统流传下来影响至今的一种农业文化。其低能耗、低污染等特点，即便是在当今时代，依然有借鉴意义。

随着传统农业的发展和技术的进步，农耕生产工具和生产技术都有了很大改进和提高。其中，铁制整地农具的出现和运用，极大地提高了生产力，也为畜力，即精耕细作技术的提高提供了技术保障。

畜力技术的运用，被认为是我国农业技术史上农用动力的一次革命。

与刀耕火种以及人力耕作相比，牛拉铁犁的牛耕时代的到来和广泛应用使农业生产面貌焕然一新，实现了以畜力代替人力，加深了土地的耕作深度，提高了土壤的碎土量，进而提高了农作物单位面积的产量，从而引起了农业耕作上一系列的技术革新，堪称是中国农业生产力发展中一个新的里程碑。

机械耕作

传统农业之后，农业发展渐进到现代农业发展阶段。

所谓现代农业，是指广泛应用现代科学技术、现代工业提供的生产资料和科学管理方法进行的社会化农业。其最突出的标志之一就是耕作的机械化。即沿用传统耕作的畜力犁头翻耕碎土耕作模式的痕迹，由拖拉机为动力，牵引犁耙等工具进行犁翻碎土。

由于提高了耕层的碎土、松土程度和地面的平整程度，农业机械化的应用与普及促进了耕地综合生产能力和农作物产量的提升，提高了劳动生产效率，解放了大量劳动力，在确保粮食和食品安全、推动社会进步和稳定发展等方面发挥了重要作用。

与传统人力耕作、畜力耕作相比，机械耕作明显加深了耕作松土层。

但是，现行的各种拖拉机耕作都有一个共同特点——仍然沿用传统的犁翻或旋耕碎土方式，即纵向碎土。这就使得土壤深耕而不易深松，土壤中的速效养分得不到有效释放，土壤保水保肥性能较差，难以满足作物进一步高产对土壤环境的需求。

通过梳理历史上耕作方式的演变，我们可以看到，耕地土壤的耕作层和松土层的厚薄，在一定程度上决定作物的生长好坏及产量。

在这漫长的过程中，人们希望通过加深土壤耕作层来更多地利用天地资源，提高作物产量。由最初的石器工具，发展到铁器的锄头、犁头，再到拖拉机牵引的犁头、刀具，耕作深度也从几厘米逐步加深到现在的近20厘米。

如今，粉垄耕作技术的发展，再次为人类高效友好地利用天地资源提供了一个新的路径。

粉垄技术采用垂直螺旋型钻头刀片，能够快速横向切割土壤，使碎土自然悬浮成垄或成厢。粉垄机械向前运动一次就完成了包括碎割秸秆杂草、深耕碎土等程序，且车轮不再回头碾压土壤，保证深耕深松不乱土层。

据试验结果显示，粉垄耕作与拖拉机耕作相比，可将耕作层加深一倍以上。粉垄栽培则使得各种作物在正常科学管理条件下增产10%~30%，而且其产品质量也得到提高或改善，并且一次耕作可多年多季增产增收。

粉垄技术与现行拖拉机耕作模式有较大不同，实现了农艺与农机有机结合的创新，是一种更科学、更经济、更高产的耕作与栽培方法，也是现代农业科学技术发展的一次巨大创新。

当下，中国农业发展正处于生产方式转变的拐点，而粉垄技术及其带来的生产方式的转变，则有望助力于中国粮食和环境的安全。■

《科学新闻》(科学新闻2016年2月刊封面)