在中国，占世界不到9%的耕地却养活了全球21%的人口。在创造奇迹的背后，耕地质量问题也浮出水面。

为了追求粮食的高产，长期投入大量化肥造成耕地养分失衡、基础地力薄弱、连年耕种地力严重透支、生态功能变差、退化和污染加剧……承载着13亿人粮食生产重任的耕地长期处于“亚健康”状态，早已不堪重负。

据全国耕地质量监测结果显示，我国耕地质量已出现不同程度的下降：东北黑土层变薄，南方土壤酸化，华北平原耕层变浅。更糟糕的是，目前我国耕地退化面积占耕地总面积的40%以上。

耕地质量下降给粮食稳定安全带来一定的威胁，同时也给国家粮食安全问题敲响了警钟。

保护和提升耕地质量已刻不容缓。

近年来，国家一方面不断加大对耕地质量建设的投入，一方面倡导加强高标准农田建设，提高农业综合生产能力。

与此同时，为了保护耕地土壤环境，修复已经受到污染的土地，国家连出重拳。

2014年，国家环境保护部审议通过了《土壤污染防治行动计划》。该计划提出，到2020年，农用地土壤环境得到有效保护，土壤污染恶化趋势得到遏制，全国土壤环境状况稳中向好。

2015年，农业部制定出台了《农业部关于打好农业面源污染防治攻坚战的实施意见》，明确要求到2020年，实现“一控两减三基本”的目标。

十八届五中全会更加明确树立了绿色发展理念，坚持走绿色农业发展道路。

在广西农业科学院经济作物研究所的粉垄团队看来，“必须要从根本上变革现行农业生产方式，推行农业绿色发展拐点新技术。”而这项历经多年发明的粉垄技术，是对回移自然，走绿色农耕发展新道路的一种新诠释。

改变现行农业生产方式

不可否认，中国近三十年来，大量应用推广杂交良种，对提高单产、增加总产，满足人口不断增长对粮食提出的要求，发挥了重要作用。

然而这只是硬币的一面。杂交良种的高产潜力需要高肥高水才能得以充分发挥。

但是近二三十年来，农业上大量使用浅耕型的旋耕拖拉机，耕层大多在12~15厘米，有的大马力拖拉机也不过是20厘米左右。加上推行以保护为宗旨的免耕法，因此在生产上看到的农田耕作松土层越来越浅。在土壤“供血不足”的情况下，推行杂交良种只能靠大量堆施化肥来保障高产稳产。

而作物化肥的过量施用，又会导致作物不能协调健康成长，甚至会出现徒长疯长而招来各种病虫危害。这样一来，施用过量的农药便毫无悬念地成为“家常便饭”。

据测算表明，每年大量使用的农药仅0.1%左右是作用于目标病虫的防控上，而99.9%的农药则“顺理成章”地进入生态系统。

一方面造成大量土壤重金属化、激素化的有机污染，另一方面随着水的流动污染江河水体，影响人畜清洁饮水，还有的进入空气影响空气质量。正如中国工程院院士任继周曾指出的，“科学技术用错了地方，会把好事变坏事”。

“粉垄技术的本质就是回移自然，既能减少化肥又能增产提质。”粉垄团队解释道。

与现行犁头耙具的传统碎土耕作不同，粉垄技术用螺旋钻头盘刀横向快速切割碎土耕作，以深旋耕重新构建耕作层，不但可以保持耕层疏松透气，利于微生物的活力和分解耕层养分，而且在耕作过程中，可根据减缓土壤中重金属、化肥农药残留等污染物的需要，调整部分粉垄机械的螺旋钻头长短程度，在耕作层下设置排污暗沟，进行滤土排污。

减轻“化学农业”程度

据资料显示，目前在全球高氮化肥用量国家中，中国是唯一的“增肥低增产”类型的国家，仅2000~2008年间，化肥总用量较20世纪90年代增长了35%，粮食单产净增加却只有每亩21公斤。

目前，中国仍然走的是一条“先污染后治理”的农业发展道路。

对农用化学品的依赖虽然带来了粮食的连年增产，然而付出的代价却很可怕。

靠过量施用农用化学品的农业生产模式，所生产的农产品所含的“化学成分”数量在无形中递增，这些农产品一旦进入人体，久而久之将对人体健康构成危害。

不仅如此，与四十年前相比，中国农田土壤的“化学品”含量至少增加了十倍，土壤质量下降和土壤板结程度增加，农田的生物多样性不断减少，生态系统稳定性也在不断下降。

这种“掠夺式”的农业生产方式，将影响未来农业的可持续发展。保护土地，特别是保护耕地的质量，就是保护人类生存的生命线。

《农业部关于打好农业面源污染防治攻坚战的实施意见》中明确提出了“一控两减三基本”的目标。其中，“两减”就是减少化肥、农药使用量。要求到2020年化肥、农药使用量要实现零增长。

尽管任重道远，却势在必行。

粉垄技术团队进行了大量的试验研究。他们在不同的作物上使用不同的耕作方式进行比较，结果显示，在没有施肥的条件下种植水稻、玉米、花生，粉垄和拖拉机耕作相比：水稻净增产7.5%以上，玉米和花生增产8%~10%以上。

广西农业科学院助理研究员、植物营养学博士周佳向《科学新闻》介绍，粉垄由于合理利用天地资源服务于单产提升，经过中国农科院、广西农科院多单位对水稻、玉米、小麦等作物应用的证明，在粮食生产中，每产出100公斤粮食，其化肥使用量比传统耕作减少0.35~4.29公斤，减幅达10.81%~30.99%。

“‘化学农业’的程度确实有所减轻。”周佳说。

当然，这并不是个例。

广西农业科学院副研究员、薯类研究室主任甘秀芹告诉《科学新闻》，2015年7月14日，研究团队在北流市民安镇实施的“水稻粉垄干土抛秧种植技术”项目，经广西农科院组织湖南、广东等省水稻栽培专家测产，结果显示，在减施化肥15%左右的情况下，粉垄干土抛秧种植技术的增产效果达25.51%。

经过大量的试验和跟踪观察，对于粉垄技术在治疗土地“疾病”上所发挥的作用，研究人员越来越有信心了。

善用天地资源

自古人们就知道要尊重自然规律，农业对自然资源的利用要“取之有度”。

春秋时期，《管子·八观》中便有记载：“山泽虽广，草木毋禁；壤地虽肥，桑麻毋数；荐草虽多，六畜有征，闭货之门也。”“山林虽广，草木虽美，禁发必有时……”意思是说，即便有充足的自然资源，也要注意将开发和保护结合起来，种植作物也要得其法，才能利用它们达到致富的目的。

土壤、天然降水、空气和太阳光能等，是作物生长离不开的重要的“天地资源”。作物产量的高低、品质的好坏，在很大程度上取决于这些“天地资源”的供给程度。

粉垄技术，由于改变了传统犁翻碎土的耕作模式，采用螺旋型钻头一次性快速旋磨完成碎土，深耕又深松，耕层成倍加深且不乱土层、土壤疏松而不易板结，土壤多年持续疏松透气，能使土地扩建土壤原生养分、水分、氧气“三库”。

经试验显示，粉垄技术可增加耕层松土量1倍以上、土壤原生养分利用量10%以上，增大“土壤水库”60%以上、“土壤氧气库”1倍以上。

不仅如此，水土流失也明显减少。甘秀芹介绍，据对广西隆安县15°左右旱坡地连续两年集雨地表径流试验的观察，地表径流量减少了42.03%，土壤流失减少了44.62%，氮磷钾养分流失分别减少了49.61%、31.22%和42.49%。

在此基础上，粉垄耕作的“淡盐”效果也随之凸现出来。据2012年，宁夏农垦农林牧技术推广服务中心在宁夏引黄灌区农垦平吉堡现代农业示范园区进行的粉垄玉米试验研究显示，粉垄耕作0~20厘米耕层土壤含盐量比传统耕作降低54.72%。

“无论是农业、工业还是科技的发展，都应综合考虑到其经济性、合理性、科学性、可持续性及健康性，最终都要有利于人类、环境与生态的长久健康发展。”粉垄团体达成共识。■

《科学新闻》(科学新闻2016年2月刊封面)