7月16日,雜交水稻之父、中國工程院院士袁隆平,在湖南長沙會見粉壟技術研究者后接受媒體采訪時稱:“粉壟技術可在全國推廣”。
由廣西農科院研究提出的粉壟技術,又稱深旋耕技術,是一種自然資源高效友好利用型農業新技術,該技術在玉米、小麥等作物應用后可使其增產30%、使水稻增產20%,使馬鈴薯、紅薯等增產30%以上。同時,應用該技術后,稻米蛋白質可提高10%以上,馬鈴薯淀粉、甘蔗蔗糖分含量可增加5%以上,大豆蛋白質、木薯淀粉含量可增加10%以上。
該技術研究者、廣西農科院研究員韋本輝介紹說,“粉壟”能大幅增產糧食、所產糧食品質高可改善人們的身體健康,又能改善水資源和生態環境。如在我國10億畝耕地粉壟耕作層再深松1倍,可增貯天然降水400億立方,盤活土壤原生養分后可減少化肥施用量70多億公斤,按每畝增產50公斤計,新增糧食可多養活3億多人。
創造“224511”效應
韋本輝介紹,粉壟技術,是在拖拉機上配裝螺旋型鉆頭耕具,已改進為整機履帶式粉壟機,鉆頭垂直入土30—40厘米,高速旋轉橫向切割粉碎土壤,一次性前行完成傳統犁、耙、打的耕作程序,達到作物直接種植需求并大幅增產而命此名。其被譽為繼人力、畜力、拖拉機耕作之后的農耕革命,已獲得了國家發明專利授權3項。
“粉壟,變革現行落后耕作模式,重構農田翻倍耕作層,創造了‘224511’效應,”韋本輝說,即:“兩增”——增加翻倍松土量、增加土壤原生養分利用量;“兩庫”——形成良好的土壤水庫、土壤氧庫;“四減”——減少水土流失,減低耕層土壤含鹽量、土壤重金屬含量、減低碳排放量;“五抗”——耕層加深增強作物抗干旱、高溫、低溫、病害、倒伏等能力;“一提”——促進作物光合效率提高10%以上;“一增”——作物增產10%—30%以上。
據了解,粉壟可更友好高效地利用土壤、天然降水、土壤氧氣等自然資源,促使作物根系發達和植株健壯生長,更有效利用土壤中的原生養分和提高肥料利用率及植株光合效率,建立更理想的“庫、源”代謝關系,促進作物自然性大幅提高單產和產品品質。
經過6年9個省區13種作物持續大幅研究發現,粉壟具有大面積推廣的重大潛能。
韋本輝說,粉壟翻倍構建的耕層可縱向利用被長期沉睡的大量土壤資源,有擴大耕地面積之效,利用土壤中的原生養分和氧氣,減少化肥施用量,所構建深厚的“耕地水庫”能夠就地增存大量天然降水,減少洪澇、干旱和水土流失、污染等災害;可拓寬改造利用鹽堿地等土地資源、增加食物來源;涉及的土壤學、栽培學、生態學、農機農藝學及社會學、政治經濟學等進行研究創新,創造適于現代農業發展的新理論、新觀念;可在不增加化肥、人工等條件下,有效增加糧食生產總量、提高農產品質量。
增產提質
韋本輝說,該技術具有“深耕、活土、釋肥、保水、增氧、增溫、淡鹽”等功效,在廣西、遼寧、甘肅、寧夏、河北、河南、湖南、廣東、海南等9個省(區)水稻、玉米、小麥等13種作物上應用,增產10%—30%,品質提升。
袁隆平早在2011年對粉壟技術予以關注,當他得知粉壟栽培不增甚至降低投入,并可使玉米、小麥、水稻和馬鈴薯等作物增產后,便派湖南雜交水稻研究中心專家到廣西實地考察調研。隨后,撥出經費支持中心對粉壟技術應用展開研究,并于2013年在三亞進行雜交水稻超高產粉壟栽培示范。
今年,該中心又分別在湖南沅江、隆回開展常規稻(早造)直播和超級雜交稻(中造)粉壟耕作新技術試驗示范。7月15日,經益陽市農業局組織專家測產驗收,沅江市羅陽鎮示范片粉壟稻畝產稻谷469公斤,比傳統耕作稻每畝增產15%。隆回超級稻示范片內的粉壟稻,目前長勢也明顯優于對照組。
2011年起,中國農業科學院專家在河北省滄洲市吳橋縣定點持續試驗,粉壟耕作30厘米后,第二季冬小麥產量每公頃7549.95公斤,比拖拉機旋耕增產34.22%;第三季夏玉米每公頃13127.87公斤,比拖拉機旋耕增產31.24%;至2014年的第四年,小麥仍畝增141.59公斤,增幅達32.57%。
同年起,廣西北流市定點試驗,水稻稻田粉壟耕作深度20—23厘米,第一季稻谷產量增加23.87%,至第六季時耕作層加深了7厘米,耕作層仍保持22厘米,土壤容重降低10.56%,土壤速效氮、磷、鉀含量每公頃分別增加48.46%、23.85%、32.89%,土壤全氮、磷、鉀含量每公頃分別增加25.03%、31.12%、25.59%,有機質含量增加21.46%,第六季仍增產達18.84%,試驗發現,第一季至第六季水稻凈效益平均每季增加21.82%。
2012年,甘肅省定西市粉壟種植馬鈴薯當季增產35.4%,第二季增產15.6%。
2014年,河南省溫縣粉壟深度為30厘米以上栽培的小麥平均每公頃產量8485.65公斤,增幅達30.13%;該省潢川縣2012年粉壟當季栽培小麥增產26.3%,第二季種植水稻增產9.3%。
韋本輝說,粉壟技術還使農產品質量提升。廣西北流市粉壟后第六季水稻稻米品質,經農業部稻米及制品質量監督檢驗測試中心驗測,稻米整精米率提高4.35%;稻米堊白粒率降低25%,由二級升為一級;稻米堊白度下降43.75%;稻米蛋白質提高13.58%,由三級升為二級。其他相關研究結果表明,粉壟耕作可以使甘蔗蔗糖分增幅達5.17%,不同木薯品種鮮薯淀粉含量增加3.23%—18.67%,馬鈴薯淀粉含量增加7.19%,大豆蛋白質含量增加12.00%。
深松整地
韋本輝介紹,粉壟技術,更可實現天然降水、光能、土壤及其養分、水分、氧氣、微生物等自然資源良性高效利用,不需額外增加投入,就能增加農產品產出率并兼增存天然降水和改善生態環境,這與李克強總理2014年《政府工作報告》提出“發揮深松整地對增產的促進作用,今年啟動1億畝試點”的“深松整地”增糧戰略要求,不謀而合。
據測算,如果在我國的10億畝耕地上實施粉壟深旋耕作1次,可將現有土壤耕作層再深松1倍,即松土層由目前的10—18厘米增厚至25—35厘米,即稻田增厚至26—28厘米,旱地30—35厘米,可增貯天然降水400億立方;盤活土壤原生養分后,可減少化肥施用量70多億公斤。按每畝增產50公斤計,按國家規定每人每年需要量135公斤計,新增的糧食可多養活3億多人。
韋本輝說,粉壟技術,以縱向加深利用土壤、增加土壤氧氣容納利用、擴充貯存利用天然降水和作物“以根為本”“壯株健體”增加利用光能為核心的自然資源友好高效利用型的一種農耕新技術,內涵豐富而深刻,牽涉研究的面廣,是對傳統科學的一個重大挑戰,同時也帶來一系列重大科學問題,需要重新研究和定位劃分。因此,粉壟技術研究體系及內容,可涉及土壤學、栽培學、生態學、農機與農藝學及社會學、政治經濟學等,可驅動和拓寬科學研究新領域。
截至目前,粉壟技術,已得到袁隆平、劉旭、趙其國、戴景瑞、蔣亦元、謝華安等院士的肯定、推薦或支持。