韦本辉四十年系土创造“粉垄”奇迹
2019-04-01杨阳
文/本刊记者 杨阳
2019年12月20日,广西科技厅科技评估中心组织专家对广西农科院经济作物研究所在广西隆安县那桐镇实施的“粉垄雨养甘蔗栽培示范及增产提质生态机理研究”项目进行田间查定。结果显示:核心示范区200亩,2月粉垄3月种植,品种为中蔗9号,平均亩产10.76吨,比对照6.62吨增产4.13吨,增幅达62.39%;大面积示范1450亩,2月粉垄3月种植,品种为柳城05-136,平均亩产5.05吨,比对照3.2吨增产1.85吨,增幅达57.81%。让测产专家称奇的是,该蔗区8月份以来,当地总降雨量为181.25毫米,比上一年同期461.14毫米减少279.89毫米,同比减少60.7%,在大旱之年没有人工浇水、只靠雨水种植的粉垄甘蔗居然能够获得如此高的产量。
创造这一高产奇迹的“神器”,是广西农科院经济作物研究所研究员韦本辉及其团队历经多年开发的革命性耕作技术— 粉垄耕作技术。翻看韦本辉的微信朋友圈,会发现类似的好消息遍布全国各地:在新疆库尔勒尉犁县兴平乡,粉垄之后的第4年种植棉花增产籽棉185.45公斤/亩,增产率高达81.70%;在西藏山南市首次引进粉垄技术栽培青稞,折干亩产381.1公斤,比常规栽培增产63.6公斤,增幅20.03%;河北盐山县首次粉垄试验小麦比常规灌溉增产20%以上、亩节水370.9立方米, 第二茬玉米零灌溉仍增产10.47%……
这些好消息的诞生,离不开韦本辉四十多年与土打交道得来的“情缘”。如今已经65岁仍在岗的他,依旧在他热爱的土地上不断耕耘,寻求更大的突破。
四十年前:农业与土地
韦本辉出生于农村,自小与土结缘。“小时候家里穷,村里常常靠救济粮度荒。”韦本辉说,“我从小就想研究农业、多打粮食。可以说,小时候的经历,让我特别担忧粮食安全,所以这一做就是40年。”
韦本辉(中)和利用粉垄技术种植出的“薯王”
韦本辉是村里的第二个高中生,高中毕业后,他回家继续干农活。“我发现别的村水稻长得比我们的好;同样的地,人家就能自给自足,为啥我们得靠救济粮?”他暗自观察、试验,最终发现,村里种地,把秧苗插到地里就不管了,然而,只有合理排水、让稻田干湿交替和冬季改土,才能使水稻增产。
韦本辉兴奋地走家串户,劝大家按他的方法种田,结果吃了不少闭门羹。“有人说,我们种了一辈子田,还要一个小年轻来教?”他只好带着一些愿意尝试的人一起种,当年就大幅增产,“后来大家都改了种田方法,村里粮食实现了自给自足,彻底变了样。”
韦本辉说,这次经历给了他学习农业的信心和兴趣。1975年,他考上了广西农学院。1978年,韦本辉大学毕业,第一份工作是进入《广西农业科学》期刊社担任编辑,“刚开始很不习惯。以前都是在农场拉牛耙地,天天下田观察,突然离了土地、进了办公室,感觉不踏实。”韦本辉说,办公室一坐就是10年,但他很感激这段经历,“没有这10年的科学素养积累,不可能有后面的成果。”1990年,他主持承担“广西农业科学技术发展战略研究”项目,获得了广西科技进步三等奖。
2019年,河北盐山县采用粉垄耕作的第二茬种植玉米,增产10.47%
韦本辉历任广西农科院科技情报研究所副所长、计财处处长、院办公室主任、院长助理兼科技处处长等职,在院机关做了近十年的管理工作,一直是行政、科研双肩挑。他说:“无论是搞行政,还是搞科研,我都要打好‘农字牌’。”
二十年前:甘蔗与淮山
1998年,韦本辉做调查、签合同,从台湾引进甘蔗新品种RO22(以下简称“新台糖22号”)。至今,仅广西就累计推广超过1亿亩,占广西甘蔗面积的60%-70%,其中2011年种植面积最大,达1065.55万亩,占广西甘蔗总面积的67.64%,为我国蔗糖产业发展和全国居民食糖需求做出了重要贡献。
“新台糖22号是台湾糖业研究所采用丰产品种ROC5做母本,高糖品系69-463为父本,杂交育成。其综合性状好,不仅增产增糖,老叶还自然脱落,节省人工收割费用。”韦本辉介绍道。
关于新台糖22号引进成功的原因,韦本辉总结了四点:一是所引品种优良;二是广西与台湾同属北纬20°~26°,区域气候、自然环境条件相似;三是对引种试验、示范,采取以项目实施与社会参与相结合的方式,加快了推广速度;四是农业、科研等相关部门及蔗区对推广工作高度重视,互相配合,协同作战。新台糖22号引进的做法与经验,为农业引进、推广新品种提供了有益的借鉴,也为韦本辉增加了信心。
2001年,韦本辉晋升为研究员,出任广西农科院经济作物研究所(以下简称“经作所”)所长兼书记。韦本辉面临的是一副重担:当时的经作所研究人员有18位,欠债100多万元,开展工作可谓困难重重。
“找准要点,才能破解难题。”经过调研,韦本辉决定重点研究淮山:“淮山营养丰富,但当时广西种的都是老品种,产量低、品质差,研发潜力大。” 韦本辉带领几个年轻科技人员组建薯类作物研究团队,从零起步,率先培养和带领团队一边选育新品种,一边研究新栽培方法,在国内同时对淮山(山药)、马铃薯、木薯、红薯“四薯一体”进行研究。
韦本辉及其团队到处收集淮山药种质资源,但走了许多地方都找不到理想的种质。“在广西容县杨梅镇的大片淮山地前,我忽然心灰意冷,觉得可能再也找不到了。”正要下山,他突然发现了一株株型和叶片都与众不同的淮山。“我太高兴了!立刻掏出工具来挖!”韦本辉说,这株淮山的根茎皮红、肉质鲜白、薯条粗大,经过单株系统选育、田间试验等,被定名为“桂淮6号”,最后通过了广西农作物新品种审定。
2001—2010年,韦本辉在起初阶段没有项目经费、没有研究平台、没有种质资源、没有技术经验的情况下,带领全所人员创建淮山药等薯类研究学科,使淮山药研究处于国内领先地位。至今,韦本辉和他的团队共选育审定品种26个,“四薯”均取得国家或省级成果奖励。作为国家公益性行业淮山药专项首席专家,他发明了“淮山药定向结薯”系列轻简栽培技术,育成新品种11个。他先后到宁夏、新疆、黑龙江、浙江等地进行调研以及试验研究,提出了“南薯(广西品种)北移(浙江、湖南、江西等长江以南地区)、北种(山东、河南、江苏等品种)西扩(宁夏、陕西、新疆等西部地区)”,解决了全国淮山药种源问题,破解了我国淮山药产业发展难题,使我国淮山药种植省份从原来的10多个扩大到后来的20多个,全国种植面积从2004年的300万亩发展到目前的800万亩左右,为山药走向大众餐桌作出了巨大贡献。
十年前:粉垄技术
如今,与韦本辉关联最大的词是“粉垄”。
2019年,新疆重度盐磩地粉垄改造之后第四年棉花增产81.7%
比尔•盖茨说:“我的思绪穿过所有的东西而一直在思考着犁。犁是体现创新的一个优秀的表现。人类在公元4000年前就开始用它,当时美索不达米亚农民用尖棍子松土。后来我们不断地修补和改进它,到今天的犁则变成了技术上的奇迹。”
韦本辉发明了“钻头”粉垄耕具。“钻头”垂直深旋耕替代传统“犁头”横向翻耕,在人类农耕史上首次实现“超深耕深松不乱土层且一次性完成整地任务”,旱地粉垄深40厘米左右,不仅实现比美索不达米亚农民用尖棍子松土数倍的加深,也比现在的拖拉机犁翻和耙碎最终松土层15~20厘米加深1倍以上。
韦本辉这一发明,始于2008年他在木薯、淮山推广中的理念萌发。“当时在推广过程中,有些地方的产量一直不理想。究其原因,还是土和土壤浅薄与板结的问题。土壤是农业之母,土壤好什么都能长好,土壤坏了后患无穷。”韦本辉对记者说。
农谚说“深耕一寸土,多耐十天旱,多打十斤粮”,传统犁头式耕作,可利用土层不足20厘米,拖拉机耕、耙、起垄,轮子重力反复碾压形成坚硬的犁底层,土壤的生产力越来越衰退,而长期过量使用化肥农药会导致土层板结、土壤变酸化。韦本辉思考,能不能发明一种新的耕作模式把土壤深耕深松,在减少化肥农药的同时保障稳产高产?
2009年,韦本辉脑海中浮现出小时候看木匠打家具的情形:木匠在木板上钻孔时,用牛筋拉动铁钻头反复转动,孔就会越钻越深,粉末状的木屑也会随之浮上来。“如果用螺旋钻头代替犁头耕地,不就可以把板结的土壤打得更深,浮起来的土壤不也就更加粉细、疏松了吗?”他随即画出草图,找到一位农机师傅加工制造。
几个月后,螺旋形钻头样机做成了。在广西宾阳县,韦本辉用刀耕火种、人工锄头、牲畜犁头、拖拉机犁耙、粉垄钻头等做了“五千年农业模式”试验。结果显示,玉米、花生在“零施肥”条件下采用这五种耕作模式,后一种耕作模式总比前者有8%以上的增产规律,而粉垄耕作比拖拉机耕作增产幅度超过13%。
由于当初制作的钻头挂到拖拉机上耕作时速度慢且易坏,韦本辉又委托一家农机企业研制。经过反复试验,2010年10月,拖拉机牵引螺旋形钻头的第一代粉垄机试验成功。此后几经改进,终于研制出在地里跑一遍就可完成深耕、耙地、起垄等多种功能的“自走式粉垄整机”。后来又增添了“倒T型”底耕(遁耕)等粉垄耕作机械新成员。
就在近日记者采访之际,韦本辉异常兴奋地告诉记者,他最近又自费研发几款“钻头”粉垄耕具,与2009年发明的“螺旋钻头”大不一样, 有空心的,有半空心的, 碎土质量好、耕速快,具有自主知识产权,有望成为粉垄农机共性关键核心技术,为加快粉垄技术推广应用提供新的支撑。
“粉垄是一种超深耕深松又不乱土层的‘全层耕’和‘底层耕’(遁耕)耕作方式,因土壤被钻头粉碎悬浮呈垄(厢)状而得名。”韦本辉介绍说,“传统的犁头翻耕技术不仅翻得不深、不细,而且翻耕时容易把土层打乱。我们发明的粉垄机用钻头取代犁头,耕作层可以深到四五十厘米,而且耕后的土壤碎细如粉,既疏松又透气。粉垄的土壤具有显著的保水效果,作物的根系发达、苗壮叶茂,能充分利用土壤中的肥料和天然的雨水、阳光,进而达到提质增产的效果。”
2019年,广西粉垄雨养甘蔗创亩产原料10.7吨、增产4.1吨、增幅62%纪录
韦本辉在传统种植方式与粉垄耕作方式对比试验田里查看作物长势
据韦本辉介绍,粉垄技术可广泛适应于旱地、稻田耕作,具有增产、提质、保水、改善生态“四位一体”的综合效果。10多年的示范推广结果表明,采用粉垄技术能实现多季持续增产,增幅在10%~50%之间,山药、木薯等块根块茎作物最高可增产40%以上,有的甚至增产一倍。统计结果表明,与现有的犁头耕作方式相比,粉垄技术平均每亩增产100公斤粮食,同时可少用化肥10%~30%。
韦本辉团队开发的粉垄技术得到了包括袁隆平、山伦等多位院士在内的农业专家的一致认可。中国工程院院士、国家重点学科作物栽培学与耕作学学科带头人张洪程认为,粉垄技术是土壤耕作技术上的重大创新,总体水平居于国际领先地位,有着广阔的应用前景,会发挥越来越大的增产、提质、增效和改善土壤环境、建设绿色农业的作用。
如今:回归自然
韦本辉在接受采访时多次谈到,国家粮食、生态、国民健康要安全,这三个安全的根本基础在于土地的健康,在于土壤、水体、空气和食物尽可能地减少污染。要做到这一点,我们农业生产方式的取向— 更多地“依地靠天”,更多地利用自然肥力(物理肥力),挖掘利用自然肥力、减少“化学品”肥力,让农业尽可能地回归自然。
对于农业而言,韦本辉认为,让国民嘴巴吃得好、吃得健康,鼻子呼吸到新鲜空气,眼睛看到蓝天白云,这种农业措施就是经得起时间考验、是可持续发展的、是科学的。因此,农业生产应当科学统筹,既要选育高产品种,也要合理利用土壤资源、天然降水等有利于作物高产的耕作与栽培技术。
韦本辉告诉记者,粉垄技术十年来的研究与实践已经证明它是一种可以更多地利用土、水、气、光等“天地资源”促进作物增产的物理性技术,简单易行,农民接受,发展前景广阔,希望政府和社会给予必要的重视。
说起家里人,韦本辉谈得最多的还是自己的爱人。“我老伴原来也是做研究的,所以很理解我,给了我很大支持。”韦本辉说道,“不过她也很有看法。我是属于那种一工作起来就没有办法控制自己的人,我不在办公室就在试验基地,不在试验基地就在去试验基地的路上。家里的所有事情都要靠她,孙子也是她在带。有时出差回来,我的衣服、鞋子上都沾满泥,她也说我一把年纪还老往田里钻,不像个教授,倒像个农民。”
在工作之余,韦本辉最大的爱好就是“写两笔”。“我是2007年开始练习写字的,其实就是在工作之余写两笔,算作一种放松的方式。”
生活贴近自然,韦本辉的思想也在回归自然。“一路走过来几十年,我一直在思考我们的农业应该向什么方向发展。40年前也就是上世纪80年代,我们看到的、吃到的跟现在不是一个样子。我觉得现在有些问题非常值得探讨,不考虑就会后悔莫及。我们农业发展,还是要靠‘天’和‘地’,最终还是要靠自然的力量去实现平稳增产。我们希望农业最终可以回归自然。”韦本辉对记者说道。