韦本辉粉垄栽培技术促进粮食环境安全

韦本辉 张晗

近期，粉垄技术发明人韦本辉研究员基于粉垄耕作具有活土、保水、沛氧、增温、淡盐，最大化利用土壤、水分、空气和光能等“天地资源”，转化生产出更多人类生存与发展所需要的农产品，增贮更多的天然降水于陆地改善生态环境，总体可服务于人类与自然更加和谐共生的巨大发展潜能，提出了粉垄可驱动助保中国乃至世界粮食和环境安全“三部曲” 构想：一是通过粉垄提高现有耕地的生产能力，实现粮食和环境的相对安全；二是开发盐碱地“增粮”、退耕草原“增肉”、江河水体繁殖“增鱼”的“粮、肉、鱼农业增长新一极”，实现粮食和环境更加安全；三是全球推广，形成世界“粮食丰足、气候变好、生态宜人”的崭新局面。

一、粉垄驱动“三部曲”的特质

土壤、水分、空气和光能等“天地资源”是制造人类食物的主要物质基础，人类90%以上的食物来源于这些自然资源的转化；农耕对土地的耕作深浅及其松土质量程度，决定着农产品的产出量，决定着人类的生存与发展的基本空间。可见，人类文明源于农耕、源于农耕方式的进化；农耕的进化及其对土壤、水分、空气和光能等“天地资源”的利用程度，又关系到生产方式的优化与作物产量的提升，关系到生态环境状况及人类的福祉。因此，农耕的进化是一个世界性的科学问题。

人类经历漫长的农耕进化过程，从刀耕火种，到人力整地、畜力整地、拖拉机整地，至少已有1万2千年之久；期中，不同阶段的耕作模式代表该时代的农业生产水平。近百年来，世界进入了拖拉机耕作时代，其生产水平比畜力整地高，带来了农业的大幅增产和水资源的增加利用，直接或间接有力地促进了世界科学和经济社会的快速发展。

拖拉机耕作也存在难以克服的弊端，主要是深耕不能保持深松（轮子多次来回碾压），土壤耕層浅薄、板结，满足不了杂交水稻、杂交玉米等高产良种对深厚疏松土壤的需求，使得一些地方长期盲目堆施化肥农药来保障增产，造成了对土壤、水体等污染的负面后果。因此，深耕不能保持深松，土壤耕层浅薄、板结，是世界尚未破解的农耕难题。

如今，农耕进化到了“粉垄”，耕作工具由传统“犁头”改为“钻头”，成了农耕的“升级版”技术。该技术，是由发明的粉垄机械和旱地作物粉垄栽培方法、水稻粉垄栽培方法等，形成的与传统耕作完全不同的“粉垄技术”体系。在耕作上，利用粉垄机械的螺旋型钻头一次性完成深垦深松整地，比拖拉机加深1倍耕作层且不乱土层，达到直接种植作物的要求（粉垄旱地深耕40厘米、稻田深耕30厘米，每亩耗油等耕作成本约40～50元，与拖拉机耕作基本持平，但耕作松土层加深了1倍）；对土壤、水分、空气和光能等“天地资源”实现了最大化程度利用，开辟了人类生存与发展空间的新途径；且该技术是不分区域、不分作物品种类型，可世界通用，如没有新的更好的耕作方法替代，将可能永续应用下去。由此看来，粉垄已经破解了世界最大的民生科学难题。

韦本辉认为，粉垄耕作，看似简单，但活土、保水、沛氧、增温、淡盐，科学本质的具体体现在于：（1）松土量翻倍。粉垄机械螺旋型钻头垂直入土深旋耕，一次性可根据作物种植需求进行深度深垦深松，耕作层比拖拉机耕作可加深1倍或1倍以上。（2）土壤贮水和氧气量增加1倍以上。粉垄耕作螺旋型钻头在高速旋转过程中，刀片将土壤进行切割粉碎，呈“膨化”状而悬浮，土壤呈海绵状，土壤入水速率提升30%以上有利于天然降水快速入土贮藏，土壤中贮水量、氧气量增加1倍以上。（3）土壤养分有效性大幅增加。土壤在粉垄过程中，被螺旋型钻头切割时产生瞬间高温，加上旋磨过程中的空气氧气快速进入和土壤酶的作用下，土壤中的氮磷钾及其它矿物元素得以释放，养分有效性增加10%～30%。（4）土壤团粒结构良性化。粉垄耕作土壤结构发生了深刻的物理和化学变化，碎土大小比例合理，在水浸泡条件下也不易再粘结而长时间保持疏松状态，通透性好，吸水纳氧性能持续保持，耕作一次之后可多季多年利用，减少耕作成本。（5）有利于土壤微生物活动。粉垄土壤氧气充沛，有利于好氧微生物的活动，促进肥分利用率提高。（6）土壤增温、淡盐。据测定，粉垄耕作土壤，温度可提高1℃～2℃，盐分浓度降低20%以上，为盐碱因此，7年来粉垄在20省水稻、玉米、小麦等20种作物应用，具绿色增产、提质、增效特点。如水稻，广西水稻研究所粉垄比对照亩增93.37公斤、增幅20.36%；2011 年广西北流市民安镇粉垄亩增123公斤、增幅22.4%；2014年湖南沅江常规稻早稻粉垄直播增产15%。玉米，2011年起中国农科院逄焕成团队在河北省吴桥县进行连续5年试验，第三茬玉米最高亩增254.65公斤、增幅38.2%；内蒙古太平庄村玉米亩增184.9公斤、增幅30.4%。小麦，河南省农业科学院2014年温县亩增131公斤、增幅30.13%。广西北流市民安镇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），稻米蛋白质提高13.58%（由三级升为二级）。甘肃马铃薯陇薯3号粉垄粗淀粉含量增加7.19%。

水稻、玉米、小麦等试验显示降低了“化学农业”程度：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10.81%～30.99%。

二、粉垄驱动“三部曲”的内函

韦本辉提出“三部曲”的具体构想，具体是：

第一，粉垄驱动提高现有耕地的生产能力，实现粮食和环境的相对安全。

中国有18亿亩耕地，整体地力不高，农业缺水严重，受污染面大。粉垄技术，如在全国推广10亿亩（年内可复种15亿亩以上），每年可相当新增1.5～2亿亩耕地生产能力，节省化肥500万吨，增贮天然降水300亿立方（相当于增建大型水库300座及其灌溉系统），增产的粮食可多养活3亿人，且所生产的粮食，其化肥、农药等“化学品”用量程度可降低10%-30%，从数量、质量和生态上可保障我国粮食及环境相对安全——这是粉垄驱动“三部曲”的第一部“曲”。

第二，粉垄驱动开发“粮、肉、鱼农业增长新一极”，实现粮食和环境更加安全改造盐碱地增粮。中国有盐碱地5亿亩。利用粉垄技术开发改造盐碱地，如有1～2亿亩被改造成正常的良田，按照每亩增产粮食400公斤，可新增400～800亿公斤粮食，可养活1～2亿人。

改造退耕草原增肉。中国有草原36亿亩。草原是一个生态系，具有生态、养殖等功能。利用粉垄耕作技术对退耕草原进行“井字型”、“五环型”和“全耕型”进行粉垄耕作，粉垄深度30厘米左右，使其活化草原土壤，集聚天然降水于土壤之中，既创造高产生态环境又保持草原原有特色，如采用这种方式开发利用5亿亩，羊、牛载养量增加30%以上，所增产的肉类及其他制品，就可给中国提供相当可观的优质肉类，同时也减少相当数量的饲料粮供给，在一定程度上也减少了国家粮食安全的压力。

减少化肥农药污染，恢复开发江河水体水产繁殖增产鱼类。中国陆地江河小溪纵横交织，水体资源十分丰富， 建议利用粉垄技术的大面积推广和减施化肥农药，控制工业、城市生活用水等污染，以及采取相应措施，恢复开发中国江河水体鱼类自然繁殖，开辟鱼类蛋白质来源新途径，不但可丰富城乡居民生活，还可恢复江河水体的良好生态系统，实现江河水体增加鱼类产品，解决国民蛋白质来源，增强国民体质。

第三，全球推广粉垄技术，形成世界“粮食丰足、气候变好、生态宜人”局面世界耕地面积一半使用粉垄技术，解决全球粮食不足问题；同时陆地“耕地水库”广布全球水资源大幅增加，地面空气湿度必会有所提升，生态环境必会有所改善，必定会带来作物生物量和其它植被生物量大量增加，碳排放量自然会相应减少，全球的气候变暖问题也会自然减缓。总体结果，将可形成世界“粮食丰足、气候变好、生态宜人”的崭新局面，届时，人类与自然更加和谐共生的美好前景，就会实现。

三、前景与希望

创新、绿色是五大发展新理念的重要内容。千年农耕进化等来的农耕革命——粉垄技术，其独特的巨大科学潜能，充分体现了这两大发展新理念。

粉垄，在现下农业上可零增或适减化肥农药能增产提质并保水改善生态，提高国民身体健康水平，意义突出；从长远看，可以驱动人类与自然更加和谐共生“三部曲”，是以最少的投入获取最经济且自然产出的综合发展潜能的重大技术选项。该技术在目前还可在“一带一路”实施“走出去”战略中发挥作用。韦本辉热切希望，粉垄技术，通过进一步研究与完善，成为中国乃至世界重要民生性战略平台技术，造福于人类。