科创中国:粉垄“农机+耕作+栽培”农业高效增产提质技术
  • 发布单位:经济作物研究所
  • 2021年11月22日 09时45分50秒
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粉垄“农机+耕作+栽培”农业高效增产提质技术

韦本辉     中国农学会     2021-11-21 19:03:05

一、技术名称

粉垄“农机+耕作+栽培”农业高效增产提质技术

二、技术概述(1500字以内)

(一)研发背景

“粉垄农业”生产技术体系,是面对现行农业增产“天花板”效应和国家粮食安全面临挑战,颠覆传统,使全国耕作层平均16.5厘米加深到30-35厘米,不增加生产成本,让农业新一轮自然性增粮、保水、减灾、降碳和可持续发展,在世界上发明可替代现行农业模式的农耕型物理增产技术。

(二)技术要点及参数

利用发明的“螺旋钻头”等装配的粉垄农机,钻头垂直深旋耕、刀片横切碎土,实现“超深耕深松不乱土层(较传统加深1-2倍),土壤均匀细碎悬浮、一次性完成整地任务”;新近发明的“空心钻头、两刀型钻头”替代传统“犁头”耕作,比传统犁、耙、打等多工序作业总成本相当或降低10%左右,但粉垄一次可多年轻耕或免耕保护性耕作利用。

1、粉垄耕作土壤质量及效应

耕层深耕深松30-50厘米,土壤呈颗粒状且团粒结构表面光滑,速效养分增加10-30%、氧气增加1倍以上、有益微生物增加1倍以上、温度提升1-2℃、温室气体排放减少10%以上、雨水入渗率加快30-50%、增贮天然降水1倍;肥料利用率提高20-30%,减少10-20%化肥用量能增产或保持平产;盐碱地0-20厘米耕层土壤盐分降低20-50%而“淡盐”;作物根系深扎、光合效率提高10-30%;水肥均衡供给、抗逆性增强,促进耕地作物产量增加10-50%、盐碱地增产20-100%。

2、粉垄耕作操作技术要点

(1)旱地:粉垄深度30-50厘米;方式有全层粉垄耕作、间隔性条带式耕作(种植与休耕互换)、底层耕等。

(2)稻田:粉垄深度28-30厘米;可干水粉垄、有水层粉垄;水稻可直播、机插等。

(3)盐碱地:粉垄深度40-50厘米;重度盐碱地需粉垄处理4-5次,间隔性(每隔30-60天)进行,0-20厘米耕层土壤盐分下降40-70%,达到物理性改造目的。

(三)技术示范推广情况

10多年来,已在海南、广西、山东、河北、黑龙江、内蒙古、甘肃、新疆、西藏等28个省(自治区)水稻、玉米、小麦、棉花、青稞及中药材等50多种作物上应用,耕地增产10-50%,盐碱地增产20-100%,品质提升5%左右;草原增草1倍;保水增加1倍;综合减轻旱、涝和高温、低温及降碳等灾害20%左右。袁隆平、刘旭、张福锁、张洪程等10多位院士肯定和支持;“粉垄绿色生态农业技术”2017年被列为生态环保类技术推广;《农耕新方法粉垄发明及其应用》获2015年广西科技技术发明二等奖。

1、旱地“粉垄农业”技术应用典型

(1)华北平原地区粉垄小麦等零灌溉栽培。河北盐山县,粉垄深度40厘米小麦零灌溉栽培,每亩节水300多立方,经专家测产验收,平均增产27.6%;第二茬玉米零灌溉亩产654公斤,比深松整地并灌溉亩增62公斤、增幅10.5%;第五茬小麦节水亩产466.7公斤,亩增71.2公斤、增幅18%。

(2)广西甘蔗粉垄“雨养”栽培。多年来在广西各地蔗区应用效果显著。2019年广西秋冬旱情严重,隆安、扶绥、宾阳等6个点实施广西科技项目“粉垄雨养甘蔗”示范,每亩增产710~4130 公斤、增幅19.9~62.4%;多点实行种、管、收、全程机械化的雨养甘蔗粉垄“145”(新植1年、宿根4年、5年增产5吨)模式,宾阳县原料蔗亩产达9.3吨。

    2、稻田“粉垄农业”技术应用典型

粉垄水稻,在广西、湖南、广东、海南、宁夏、河南等6个省(区)应用增产效果显著。零施肥增产15.5%;湖南沅江亩增172.3公斤、增幅26.5%,第四年亩增70公斤、增幅12.2%;湖南羊古坳亩增156.5公斤、增幅25%,2021年为第8年亩增150.5公斤、增幅23.9%;广西北流增产25.5%;两刀钻稻田有水层快速耕作(200马力每小时7-8亩),晚稻亩增62.2公斤、增幅14.0%。

稻田重金属减排:广西河池等某2地粉垄稻米镉含量下降50%左右。

3、盐碱地“粉垄农业”技术应用典型

(1)中度盐碱地: 陕西富平玉米亩增193.8公斤、增幅34.9%;山东东营玉米亩增104 公斤、增幅26.8%。

(2)重度盐碱地:2015年新疆粉垄一次,亩增籽棉124.7 公斤、增幅48.8%,第四年亩增185.5公斤、增幅81.7%;山东东营粉垄三次处理玉米、高粱,分别增产73.0%、287.9%,小麦亩增225.8 公斤、增幅154.2%。

4、西藏高原“粉垄农业”技术应用典型

西藏山南、日喀则,粉垄青稞增产20.03%、秸秆增收41.1%;粉垄改造盐碱地青稞增产38.6%。

三、适宜区域

与拖拉机耕作一样几乎不受区域和作物品种限制,但比拖拉机耕作应用面广且增产幅度大。10多年来,已在低纬度的海南、高纬度的新疆,低海拔的广西等、高海拔的西藏共28个省,水稻、玉米、小麦、马铃薯、甘蔗、棉花及中药材等50多种作物应用。

四、注意事项

耕地在0~40 cm的土层中有大个石头等硬质材料易造成粉垄耕具受损(更换材料成本低);粉垄作物具有前期长根、中期发力、后劲十足,由于耕层加深,上层土壤养分被稀释,要注意前期早施肥、多施肥;高产田块,注意酌减化肥。

五、技术依托单位(不超过3个,分别列出)

单位名称:广西壮族自治区农业科学院经济作物研究所

联系地址:广西南宁市西乡塘区大学东路174号

邮政编码:530007

联 系 人:韦本辉

联系电话:0771-3246718,13877107002

电子邮箱:wiebenhui@126.com

六、支撑材料

详见附件。

 

806334.docx

原文链接:https://www.kczg.org.cn/casebase/skilldetail?id=3057