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世界“里程碑”技术粉垄:解决人类发展最现实的问题

发布时间:2019-03-11 16:14内容来源:未知 点击:

 ——突破关键核心问题用活犁底层下土壤、盐碱地及退化草原等资源

  [编者按] 21世纪以来第16个指导“三农”工作的中央一号文件发布。文件题为《中共中央国务院关于坚持农业农村优先发展做好“三农”工作的若干意见》,其中列出稳定粮食生产、抓好农村人居环境整治等用到了“必须完成的硬任务”来表述。粮食生产关系国计民生,是经济良好运行和社会稳定的“压舱石”,“谁控制了粮食,谁就控制了人类”,不是虚言。今天,我们特推出世界农业“里程碑”技术、破译农业增收“哥德巴赫猜想”的“粉垄”技术体系和项目成果,以期为粮食安全保障、自然资源深度盘活及脱贫攻坚、全面建成小康社会战略任务实现,提供一条科学的思想脉络和行动路径。同时,我们呼吁并期待国家层面考量粉垄对社会全面发展的核心功能、助力中华民族永续发展特殊重要性,将其纳入“国家行动”,以利更好更快实现中国梦和“两个一百年”奋斗目标。

  人类的身体健康,保障其嘴巴吃得好、吃得安全,鼻子呼吸清新无毒空气,眼睛看到蓝天白云,身处社会无焦虑、无战争,实现人与自然“互利共生”并可持续发展,是一切道理的“硬道理”,也是现代科学研究的出发点、落脚点,人类追求科学研究与人与自然伦理道德的最高境界。近10年来,创造发明的超深耕深松不乱土层且一次性完成整地任务的农耕新方法“粉垄技术”,完全可与此对号入座和载体担当, 解决人类生存发展与社会进步、促进世界和平等诸多最现实的问题。

  

 

  中国土壤学会专家考察见证粉垄雨养甘蔗

  粉垄圆了农耕变革伟大梦想

  “食为政首”。古往今来,粮食安全都是治国安邦的首要之务。正所谓:“手中有粮,心中不慌。”说到粮食安全乃至粮食危机,一些人或许漫不经心:世界这么大,科技这么发达,还怕缺吃的?还有一些人或许疑窦丛生:撂荒的地块屡见不鲜,利用起来不是啥都有了吗?现实不是“坐而论道”,空想都是“无稽之谈”,生活毕竟不像眼下出奇火爆的科幻片《流浪地球》那样壮阔、唯美和充满理想主义,而是要用事实和科学说话的!

  中国为何要坚守18亿亩耕地红线?中国凭什么靠占世界7%的耕地养活占世界22%的人口?中国是产粮大国,为何却是世界粮油产品的第一进口大国?受气候变化、地区冲突和经济发展等影响,全球尚有8亿多饥饿人口说明了什么……一连串发问,可能会把你搞懵了,也可能让你瞬间清明,说到底,粮食资源还是短缺的,粮食危机还是真切存在的!

  如果说,有一项发明能给世界增加一倍农业资源和水资源,那将是什么概念?粮食有保障了,化肥农药大幅减施了,生态环境变得更优美了,国家和民族可持续发展有新支撑了,国际粮食竞争和地区冲突现象消减了……这样的创造伟力,就诞生在广西农业科学院韦本辉教授研究团队推出的“史上最强农耕”粉垄身上。

  粉垄,是在世界上发明的以“超深耕深松不乱土层且一次完成整地任务,带动土地及天然降水、太阳光能等自然资源高效活化利用”为核心科学理念,创造了含粉垄耕作工具和全层耕、底层耕相配套的全新耕作与栽培技术,粉垄可使耕作的土层加深1-2倍,粉垄机一次耕作完成犁、耙、碎、起垄等全套耕作程序。这套动作,是不简单的“一招鲜”,它革命性地开启了世界农耕史一个新纪元:开创了继人力、畜力、拖拉机整地之后“第四代农耕新模式”;让人类尚未利用的犁底层及其以下土壤资源,和尚未利用的盐碱地及退化草原资源,不再是“被遗忘的角落”,复活而出贡献价值,实现整体可给世界创造增加一倍的农业资源和水资源;让世界农耕超深耕深松不乱土层的哥德巴赫猜想之谜,有了清晰答案……

  不算不知道,一算吓一跳。若我国5.5亿亩盐碱地的3亿亩应用粉垄,增收的粮食可多养活2亿多人口;若全国10亿亩耕地粉垄,又可多养活人口2亿多。若世界耕作应用粉垄,那将是“见证奇迹的时刻”!

  开挂的粉垄,备受农民热捧的粉垄,在农耕史上成为“网红”的粉垄,不是虚拟不是概念,而是经受得实践检验的重大科技成果、“国之利器”。10年时间,粉垄经25个省(含10个省盐碱地)35种作物应用,稳定增产10-50%、保水1倍;经科学测试,粉垄深耕一次目前已实现可持续8年增产增效;以“超深耕深松不乱土层”的科学耕作理念,活化利用多种宜耕土地资源,以及盐碱地、退化草原资源、江河水体渔业资源等,来有效补足目前难以补齐的农业资源、水资源等严重不足的“短板”,为满足我国空间承载解决人口不断增长(15-16亿)、经济社会发展需求和破解生态环境恶化的难题,提供重大路径和全新的技术支撑及物质基础。

  

 

  超深耕深松后的土壤状态,是“粉垄"命名的来源之一

  

 

  张洪程院士(右二)现场考察粉垄土壤效果

  不仅如此,从现实上看,粉垄可改变目前不合理生产方式所造成土壤、水体、空气及食物被污染,影响农业可持续发展和国民健康的被动局面,从全局性和战略性高度,转变为通盘考虑国土立体空间的科学布局,开启无公害的绿色发展新时代。

  粉垄得到了众多院士专家的力挺,刘旭院士等鉴定为“具原创性”,“杂交水稻之父”袁隆平院士看好粉垄的前景并给予研究经费资助,在自己的常规稻和超级稻试验田中试用,增产效果明显,他认为该技术“活土、保水、透气,明显促进作物生长发育”,是“革命性技术”。2018年,农业部科技发展中心组织张洪程院士等专家作粉垄成果评价,认定“粉垄是一种非常重大的发明”,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”。

  有专人人士评价,从“投入产出”看,粉垄的“以小博大”令人叹为观止,是中国乃至世界农业科技的里程碑式、标志性的技术,其应用面、潜能将是无量的。

  解开农业增收“哥德巴赫猜想”之谜

  深耕深松不乱土层,更多的靠天靠地吃饭,是千年万年以来人类追求的伟大梦想。千年农耕的演变,至今传统耕地深度仍在20厘米左右,做深耕又深松可谓是“难以上青天”。然而,粉垄的发明实现了人类的伟大梦想,旱地粉垄深度可达30-60厘米,比传统耕作15-20厘米加深1-2倍;稻田粉垄30厘米,比传统耕作15厘米加深1倍,这应该说正如“哥德巴赫猜想”之谜,是人类千年的伟大突破。这样一来,无疑开启了土地资源利用的“新大陆”。

  有专家做了精算,中国近14亿人口的主要粮食来源,说到底是靠18亿亩耕地的平均16.5厘米耕作层的1981亿立方土壤。如果将耕地10亿亩粉垄平均加深到36.5厘米、盐碱地2亿亩粉垄深40厘米、草原10亿亩粉垄深35厘米,可粉垄活化土壤总共达6482亿立方,比现行农耕方式增加4502亿立方,增幅达1.27倍。激活增加这些土壤,不仅为增加食物来源提供土地产出基础,同时向地下拓宽增容了国土立体空间6482亿立方。

  10亿亩耕地粉垄,仅仅在地面上装入现有的良种,平均每亩每年就可增产粮食(农产品)100-150公斤,按照计算,每年可增产粮食1000-1500亿公斤;3亿亩盐碱地粉垄,按照平均每亩每年增产粮食(农产品)300公斤,每年可增产粮食900亿公斤;10亿亩草原粉垄,按照平均每亩每年草产量增产1.5倍,每年可增产大量的优质肉、奶产品。上述新增粮食和其它农产品,至少可增加养活4亿人口以上,如此巨大贡献的现实意义和历史意义不言而喻。

  粉垄技术,9年来在盐碱地、退化低产草原等改造方面应用实践,拓展和增加了农业的可利用资源,提供了科学依据。山东黄河三角洲农业高新技术产业示范区,经粉垄改造后,滨海中度盐碱地土壤盐分分别下降8%和31%,玉米每亩增产26.8%;甘肃、河北等盐碱地粉垄盐分浓度下降30%,马铃薯增产30%—50%;新疆尉犁粉垄重度盐碱地土壤碱化度下降40.7%,棉籽亩产422.52公斤,比对照田块增产48.8%。山东东营含盐9.2‰的重度盐碱地,经粉垄粉垄1次0-20厘米土壤盐含量降低31.98%,2018年9月,专家验收经粉垄3次处理玉米鲜重亩产810公斤、增产73.0%,其玉米籽粒盐(钠)含量减少20.81%,高粱生物总量平均每亩8220公斤、增产287.9%;冬种小麦,目前长势良好。在内蒙古通辽的粉垄退化低产草原现场测定,耕作深度40厘米,生长130天,鲜草增产116.57%。

  

 

  粉垄土壤生态特别效果

  

 

  稻田粉垄干土抛秧增产20%以上

  韦本辉在接受记者采访时表示,粉垄对盐碱地的改造成功,主要在于重新构建了疏松深厚的耕作层,降低土壤容重和紧实度。以对土壤中盐分的控制为例,一方面粉垄改善了土壤蓄水能力,提高田间水分利用效率,增强土壤通透性。另一方面,土壤里的“毛细管”被切断,对土壤水盐运动产生影响,盐分下沉而不容易上升,减少了“返盐”现象。由此,盐碱地土壤改善了作物发芽力,根系的生长条件和根系吸收能力,有利于促进植株地上部分的生长发育。

  既能增产,又能提高粮食品质,粉垄能实现这样的“两全其美”。如:广西北流市民安镇兴上村粉垄稻米整精米率提高4.35%,稻米垩白粒率降低25%(由二级升为一级),稻米垩白度下降43.75%,稻米蛋白质提高13.58%(由三级升为二级);粉垄甘蔗新台糖22号蔗糖分15.67%,比对照增加5.17%。

  深耕深松及用活盐碱地、退化草原等自然资源,让农业生产不再“严防死守”固有的资源,突破了增产“天花板效应”,这无疑使中国乃至世界耕地利用及粮食增产“哥德巴赫猜想”之谜得以解开。

  “以自然之力还治自然之身”

  世上没有不弯的路,人间没有不谢的花。想做成点事情,不可能不遇到这样那样的挫折和困难,没有正确的方向,缺乏坚持和勇于探索精神,是难以登顶胜利的。韦本辉教授研究团队创造粉垄及相关技术和项目体系,已走过了十多年来的历程,这其中的沐风栉雨奔波、胼首胝足实验,又怎是“辛苦”二字所能形容的!然而,凭着社会责任感、事业心和科学家的睿智,韦本辉基于粉垄衍生出“以自然之力还治自然之身”的创新思路和深邃内涵。

  据了解,粉垄的核心,是活化了自然资源,良性化地最大化挖掘出各种“自然力”,靠自然资源本身的自然力活化,而可更多的提供人类所需的食物来源,同时也保持其良好的自然生态本身能够良性地循环;从人类对自然资源的利用来说,是可以实现节约型的利用和可持续性的。

  粉垄挖掘利用的“自然力”,它的体系包括:自然活土力、自然肥力、自然治水力、自然环境改善力、自然江河利用驱动力,这五种“自然力”可形成解决未来人类与自然和谐共生或人与自然“双赢”的巨大体系性“自然力”,是实现“一方水土养一方人”的基本保障。

  韦本辉以立足粉垄开发利用“自然力”为主线,提出一系列前沿性的研究课题,包括粉垄“自然力”产生机理(是否打破犁底层存在“暗物质流”现象等)研究,粉垄活化土壤与培肥地力研究,基于粉垄的各种农作物(含果树、中药材)减肥增效栽培模式研究,基于粉垄作物栽培“以根为本”、营养均衡供给、库源代谢平衡、光合效率提高等带来的生理生态学研究,基于粉垄挖掘利用“自然力”创造新的栽培环境条件下的作物遗传育种研究,基于粉垄耕作与栽培条件下的农艺与农机深度融合及信息化、智能化适用性研究,粉垄挖掘利用“自然力”与生态、环境、气候变化关系研究,粉垄破解“三旱”(春秋冬旱)“一低”(冬春低温)与广西蔗糖产业研究等。

  韦本辉在接受记者采访时表示,在当下,粉垄的优势,能活化土地资源、净化土壤、改善生态环境,将可使粮食品质、水体质量、空气质量逐步回归自然常态而使国民身体健康。水是生命之源,万物生长之之本,中国是个严重缺水的国家,同时水污染问题由来已久,粉垄以直接或间接方式贮水、保水、抗旱、净化土壤和江河水体等,真正把水用到了“刀刃上”,让世界因水而生、因水而美、因水而和谐。

  能凭自然的力量,把粮食的产品和品质搞上去,这是一种物理现象,倒是万全之策。这种好事已不是神话,粉垄显然做到了。

  多年来的全国“两会”期间,雾霾都是绕不开的“必答题”。雾霾咋形成的?咋治更有效?话题云集,招式各异。而在韦本辉发表的研究成果中,指出了西北、华北等地长期以来,免耕浅耕、化肥过量施用、过度抽用地下水资源,表土松化遇风“尘土”飞扬,加之土壤中过量氮氧化物和氨气释放,与工业污染物融合和气候等条件的耦合,就容易促进生成了令人可怕的雾霾和沙尘。

  有专家表示,选择大于努力。如能在华北、西北、华东等地大面积推广应用我国自主研发的农耕新方法——粉垄绿色农业,结合工业治污等措施,既可治理我国北方地区频繁发生的雾霾气候灾害,又能促进该地区绿色生态农业发展和农业供给侧结构转型。这是因为,粉垄深旋耕扩建了耕地中土壤“四库”,即土壤养分库――单位面积上松土量增多1倍、可供作物利用的土壤速效养分提高10-30%;耕地水库――雨水入土速率提高30-50%、贮水量增加1倍左右;土壤氧气库――土壤容重降低20-30%、氧气增加1倍左右;土壤微生物库――土壤有益微生物数量增加1倍以上;水肥气增加促进作物根系发达,植株健壮,光合效率提高10%以上。如此创造了土壤水、气、热、微生物协调生态环境,活化土壤养分减少化肥20%左右仍能保持较好产量水平,加上化肥利用率可提高10%以上及土层倍数增加,土壤化肥浓度被稀释1倍左右且易随水下沉,使氮氧化物、氨气的释放量减少30%以上,同时粉垄培肥地力,可减少30%左右“尘泥”的空扬。结合工业治污等措施,达到治理雾霾灾害目的是可以期望的。

 

 

  韦本辉应邀出席国际土壤与耕作大会(巴黎)并作粉垄报告,得到与会专家热捧

  粉垄活化资源,增加物理肥力,有利减少化肥农药,维护大众健康。粉垄有如盐碱地土壤盐分浓度被下降的原理,一方面耕地可减施化肥农药,另一方面可将几十年来过量施用化肥农药残留的有害物质逐步净化。粉垄解决安全食物来源、生态环境改善、国民身体健康保障尤其是生育能力持续保障,而这对民族的繁衍发展意义重大。而这一切人类上不可能的变成了可能,不禁令人叹服自然的神奇,科学的变革力量,人类智慧的博大。

  粉垄智能机械:改变未来农业的“定海神针”

  粉垄技术自2009年发明至今,在科学界和社会生产实践中反响强烈。有专家分析,粉垄实现了可利用农业资源大幅增加,可利用水资源大幅增加,农田大幅减施化肥农药数量,农业生产机械化程度大幅提升,农产品优质化程度提高,农业可持续发展能力大幅增强,是改变未来农业的“龙头拐仗”和“定海神针”。

  或许谁都想不到,粉垄机械源自韦本辉从木匠的钻头受到的启发。从最初以拖拉机为动力带动钻头的方式,发展到履带自走形式粉垄专业机械,这其中经历了多次升级改造。2018年1月13日,农业部科技发展中心在广西南宁组织有关专家,对广西农业科学院经济作物研究所、中国科学院遗传与发育生物研究所农业资源研究中心、广西五丰机械有限公司、广西南宁百兴科技有限公司等单位完成的“粉垄绿色增产提质耕作技术及应用”项目,进行科技成果评价,披露出该项目获授权发明专利36件,出版专著4部,发表论文42篇,制定标准7项,成果已被农业部列为主推技术。

  2018年9月28日,习近平在东北三省考察时指出,“中国现代化离不开农业现代化,农业现代化关键在科技、在人才。要把发展农业科技放在更加突出的位置,大力推进农业机械化、智能化,给农业现代化插上科技的翅膀。”

  去年底,国务院印发《关于加快推进农业机械化和农机装备产业转型升级的指导意见》,指出,农业机械化和农机装备是转变农业发展方式、提高农村生产力的重要基础。以科技创新、机制创新、政策创新为动力,补短板、强弱项、促协调,推动农机装备产业向高质量发展转型,推动农业机械化向全程全面高质高效升级。

  而《农业部办公厅 财政部办公厅关于印发〈2018-2020年农机购置补贴实施指导意见〉的通知》,将耕整地类机械作为一大类农业机械纳入农机购置补贴范围,有关农业机械只要获得农业机械试验鉴定证书,即可获得补贴资格。这为农业机械化发展注入新的动力。

  全国政协委员、广西大学校长赵跃宇表示,“粉垄”农耕技术赋予农耕多方面功效,建议将粉垄深耕深松机具纳入国家农机购置补贴范围。”赵跃宇认为,粉垄技术从根本上解决了过去尚未合理利用的犁底层土壤资源和多种土地资源、天然降水等“天地资源”的充分利用问题,可促进农业可利用资源总量扩张、人与自然和谐发展。

  基于“超深耕深松不乱土层”的科学理念,正在促进不断的研发,催生新的粉垄耕作机具,服务于粉垄耕作事业的新的发展。

  为了粉垄技术的研究、粉垄机械的诞生,韦本辉煞费苦心,如今,为了农业机械化的推进,他依然忙碌不停。作为战略科学家,粉垄技术主创者,韦本辉自身的责任和使命,已与我国农业的深化改革、“三农”的现实需求、中国的高质量可持续发展紧密联系在一起,未来的路,他将和更多的志同道合之士,如中国科学院南京土壤研究所、中国科学院农业资源研究中心等专家合作,为粉垄服务国家战略需要和民族永续发展,做出更大贡献。在此,我们也寄希望粉垄早日成为“三农”布局的“国家队”技术,点亮新时代大国农业之梦(徐国信/文)

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