粉垄“超级共性关键技术”与中国未来粮食生态等“五大安全”

发布时间:2018-08-09 20:02:53 来源:京津冀信息网 作者:京津冀网

  按语:粉垄技术,是一种超深耕又深松和物理改造盐碱地,具活土、保水、增产、增效、生态等“5大定力”的“源头技术”,10年来在24个省(含9个盐碱地省)34种作物的应用表明可增产10-50%并保水1倍左右;如全国规划和推广粉垄24亿亩(耕地10亿亩+盐碱地3亿亩+边际土地1亿亩+退化草原丰草10亿亩),可增加50%左右农业可利用资源和水资源,新增“土壤水库”(增容国土立体空间)可达6750亿立方米(增幅达3.4倍),可助力保障国家粮食、水资源、生态环境、可持续发展、中华民族永续发展等“五大安全”,促进我国经济社会快速协调发展。

  广西农业科学院发明创造的农耕新方法——粉垄耕作技术(又称“粉垄技术”),在中国农科院、中国科学院和相关省农科院专家团队及广西五丰机械公司支持和协作下,经过科学论证和实践检验,实现了从自然资源中获得所期望得到的新的“真金白银”且可持续,在社会上产生了较大影响。

  近日,粉垄技术发明人韦本辉,接受了记者采访。他说他正在落实科技部农村司和办公厅许处长一行7人到广西调研考察粉垄技术时提出的意见,疏理“粉垄”10年来的研究,并基于粉垄的客观表现和实实在在的科学潜能进行深入研究探讨,从理论和实践的判断上,归结出粉垄技术,似具活化利用自然资源的“源头技术”和“ “超级共性关键技术”特征与潜能。

  那么,粉垄技术“超级共性关键技术”特征与潜能,怎么来体现?它能给中国国域的自然资源利用,及国家粮食、水资源、生态环境、可持续发展、中华民族永续发展等“五大安全”,带来什么具体规划和保障?它应对“因高温变化未来华北平原不宜人居” 一说等问题,有何特殊作用?

  韦本辉对此也一一作了阐释。

  记者:何谓 “粉垄耕作技术”?它的 “超级共性关键技术” 对助力中国实现“五大安全”带来什么?

  韦本辉:所谓“粉垄耕作技术”,完全颠覆了祖先发明的以锄头、犁头等为主要工具的犁翻碎土的传统农耕整地模式,利用发明的粉垄耕作工具,比传统耕作超深耕作1-3倍(活化人类尚未利用的犁底层及其以下土壤资源),耕层土壤均匀细碎而不乱土层,一次性完成整地任务,达到作物种植对土壤深松、细碎、贮水、透气和周期内水肥营养能够均衡供给又能抵御干旱、高温、低温不良环境(根系可深扎35-45厘区域)的最高境界需求;它构建的让作物再增产的耕层土壤生态环境,是现有耕具和耕作方法形成的效果所不可比的状态因此是人类继人力、畜力、拖拉机之后的“第四代粉垄农耕耕作模式”。据中国农科院信息中心及广西等多家查新机构检查,结果显示,国内外尚无类似本耕作技术的报道。

  粉垄技术,如果具“超级科技”性,那它的表现是具活土、保水、增产、增效、生态等“5大定力” 科学内涵和全球性千年应用价值。

  粉垄 “超级共性关键技术”, 是基本上体现在活化利用自然资源的“源头性”和“广谱性”,核心是破解了超深的深耕又深松和物理改造盐碱地的世界难题,为人类进一步科学开发利用自然资源提供了一条崭新路径。它利用发明的粉垄耕作工具一次性超深活土(比传统加深1-3倍且不乱土层)完成整地任务,颠覆传统,性能稳定,无生态区域应用限制;可遵循自然、回归自然,在中国有望培育成为“国家核心战略技术”。粉垄技术已得到袁隆平、李振声等10多位院士的肯定与支持。

  粉垄“超级科技”性和“超级共性关键技术” 两者的联系与内涵,已经在10年的研究和在广西、新疆等全国24个省(含9个盐碱地省)34种作物的应用得到体现:耕地应用,活化犁底层及以下土壤资源,其基础肥力(零施肥)可增产10-30%(中科院专家定点三茬小麦玉米观测结果增幅17-38%,广西水稻增产15.5%),按现行施肥水平的不增施化肥(零增施肥)可增产10-50%;应用于改造盐碱地,土壤降盐20-40%、作物增产20-40%;改造砂姜黑土增产10-20%;退化草原丰草增产1倍以上。

  由于粉垄技术的“超级科技”性和具“超级共性关键技术” 性能,从理论和实践判断,可承载实现“民以食为天、食以安为先”和“人类与自然和谐发展”的伟大梦想——可活化利用各种土地资源、天上资源,扩大“两面”(农业可利用资源面和农业生产基本面)和“一库”(“土壤水库”:天然降水可“倍数”转化为陆地可利用水资源),中国可由现行“耕地农业”向“耕地+盐碱地+边际土地+退化草原(丰草)+江河水体(渔业)等”绿色“大格局农业”和化肥农药“双减”后产出优质粮食、肉奶、鱼类等,实现国内农产品“三自”(自产自足自强)的方向转变。

  如全国规划和推广粉垄24亿亩(耕地10亿亩+盐碱地3亿亩+边际土地1亿亩+退化草原丰草10亿亩),投入2400-3600亿元(按每亩耕作100-150元计),可增加50%左右农业可利用资源和水资源,可直接和间接新增效益1万亿元以上;更重的是,使全国将由现耕地松土总量(土壤水库)的1981亿立方米增至8400亿立方米,新增“土壤水库”(增容国土立体空间)可达6750亿立方米(增幅达3.4倍),可使国家更加轻松地治理农业、发展绿色农业,促进农民增收和巩固扶贫根基,极大丰富陆地的水资源并能防灾、减灾,整体上可助力保障国家粮食、水资源、生态环境、可持续发展、中华民族永续发展等“五大安全”,促进我国经济社会快速协调发展。

  

 

  图:时任广西党委副书记、现任中国科学院党组副书记副院长侯建国(左二)和科技部副部长徐南平(左三)考察调研粉垄技术

  记者:粉垄可否应对因高温变化未来华北平原不宜人居问题?

  韦本辉:近期,《自然》子刊发表:2100年华北平原或因极端热浪变得不再宜居。国内新闻铺天盖地,公众惶惶然。这一项惊人的研究结果显示,气候变化对大规模的灌溉农业模式有直接影响,会使得热浪的强度更高。在温室气体排放没有改变的情况下,本世纪下半叶,华北平原可能会遭遇致命热浪。而当湿球温度达到35℃时,人类在无保护的环境中只能生存6小时。研究同时表明,大面积的灌溉农业将湿球温度直接提高了0.5℃。

  有资料显示,目前华北平原年均温度8-15℃,四季分明,冬季寒冷干燥,夏季高温多雨,常有洪涝。春季旱情较重,是典型的灌溉农业地区。

  我本人认为,粉垄技术贮水能力特强,土壤深松,毛细管被切断,白天蒸腾水相对减少、其土壤细碎表面积大晚上从空气中吸纳水分增多,可形成“盈余”效应,利用粉垄技术,使现耕层只有10-15厘米左右,粉垄超深耕作让耕层达到35-40厘米,建立庞大的“土壤水库”,把当地有限的天然降水(雨水、雪水)尽量接纳让深厚的土壤贮存起来,提高域内空气湿度,减少灌溉,减少地下水资源的抽用,以水调气,以水调温,就可以缓减高温天气灾害等多种自然灾害,值得探讨和重视。

  

 

  图:稻田粉垄深30厘米一次后当年基础肥力水稻增产15.8%;图为第3季水稻零施肥专家测产仍增产15.5%

  

 

  图片:山东东营粉垄改造中度、重度盐碱地种植玉米、高梁的效果

  记者:如何看待粉垄技术保障“中国粮”的可控性?

  韦本辉:古人有言:“洪范八政,食为政首”。诚然,悠悠万事吃饭为大,历史上发生的大饥荒、战乱、社会动荡,有许多皆因缺乏口粮、食不果腹所致。说到粮食保障、粮食安全,对中国这个拥有近14亿人口的国度来说,尤显举足轻重。习主席指出,“我们的饭碗应该主要装中国粮,一个国家只有立足粮食基本自给,才能掌握粮食安全主动权,进而才能掌控经济社会发展这个大局。”

  现实中,由于我国耕地持续减少、土壤环境恶化、务农人数减少等原因,粮食生产的稳定性、可控性还不高。提高粮食生产的土地产出率、资源利用率、劳动生产率,必须依靠科技创新。如果说,有一种技术能够承载实现“民以食为天、食以安为先”和“地球家园上人类与自然和谐发展”伟大梦想,那么,由粉垄技术有望挑起这副历史的担子。

  近几十年来,农作物杂交良种选育成功,随着人口的增加,不得不大量施用化肥农药来提高单产,但问题也随之而来,土壤、水体、空气被污染;种植的粮菜果已失去原有的香味;灭了蚯蚓、灭了土壤生物、灭了农田和小溪的鱼类。而粉垄技术的深厚内涵,却能妥善应对这些问题。

  “藏粮、藏水、藏气、藏国民健康、甚至藏民族安全、藏国家安全于土于地。”可见土壤和土地之极其重要。如何惜土、爱土、活土,科学开发利用土壤,合理深度撬动地球表层土壤,以土带动宇宙空间中的各种自然资源的科学利用,是人类驾驶资源、正确处理好人类受自然恩赐和人类又实现关爱自然的关系,推动经济社会发展和生态文明“双轮”前行,具有重大科学意义和战略意义。

  中国近14亿人口的基本食物来源,从土壤角度而言,说到底,就是靠利用18亿亩耕地平均16.5厘米耕层(这是有关专家的数据,事实上大多数耕地耕层多在10-15厘米)的1981亿立方松土。粉垄可打破这一沉闷格局,超深活土构建新的良好土壤生态环境,增加土壤养分和提高储水能力,促进作物大幅增产,同时也向地下扩充了国土立体空间。

  这里要提到一个“粉垄物理肥力”概念,它是相对于化学肥料对作物增产的肥力,从粉垄活化各种自然资源促进作物增产提质和带动化学肥料利用率提高的自然力;在人类发展历史中,在农耕和农业生产上,都在利用和应用“物理肥力”,这种“物理肥力”利用数量的多少,体现在耕作工具和耕作模式,体现在人类对土地耕作的深浅程度上;一般规律是,在一定范围内土地耕作越深、对天然降水的利用越多、作物生长越好、作物对太阳光能利用率越高,这表明这种自然力的“物理肥力”数量利用越多。粉垄激活的“物理肥力”数量多,提出“粉垄物理肥力”概念在当前更具战略意义。

  粉垄技术可广泛应用于物理性改造盐碱地(不同类型的粉垄次数和田间管理方法要配套)、砂姜黑土及边际土地、退化草原等,这是对世界都将有贡献的。

  构建化肥、农业“双减”与产量、生态“双增”绿色发展格局,实现粮食安全的可控性,让中国人把饭碗“牢牢端在自己手中”,推动民族永续发展,可以说,粉垄技术开创了一条科学的路径和可靠的落地方案。

  现今社会,人们在享受丰衣足食时,或许很少会想起“吃不饱、饿肚子”这样的概念,但是有一句话不该忘掉:“要牢记历史,在吃饭问题上不能得健忘症,不能好了伤疤忘了疼”。的确,粮食安全既是经济问题,也是政治问题,是维系社会稳定的“压舱石”,是国家发展的“定海神针”。粉垄技术能为“中国粮”的可控性、生态环境的科学调控、民族永续发展发挥“稳定助力器”作用。

  

 

  图: 粉垄“源头技术”所有效应表达的开端——粉垄耕作松土可达40厘米以上

  记者:请谈谈应对“五大安全”的“六大工程”具体内容?

  韦本辉:粉垄在中国的全面推广应用,不仅解决粮食、肉奶、鱼类等农产品的有效自产自给,应对国际贸易战,而且也可在很大程度上实现大面积的扶贫,促进经济社会的健康发展,其应对“五大安全”的“六项工程”主要从以下方面承载:

  ——耕地绿色修复与地力培肥工程。对全国10亿亩耕地实施粉垄,不仅保持较好的优质粮食产出量(平均每亩每年至少可增产粮食100公斤,每年至少可增粮1000亿公斤,可养活2亿多人),且农田污染状况将得到有效改善,坚持一个时期就可以实现被污染的耕地土壤得以绿色修复与培肥,全国耕地实现绿色发展。

  ——盐碱地物理改造利用工程。我国现有可利用的盐碱地5.5亿亩,如果改造3亿亩,每亩每年产粮300-400公斤,每年可增粮1000-1200亿公斤(可养活2-3亿人)。

  ——退化草原聚水丰草生态工程。对10亿亩退化草原实施“粉垄聚水丰草生态工程”,粉垄耕作30-35厘米并采用保护性措施,即边粉垄边生物膜覆盖(防尘泥上扬污染环境,待草长出后半年左右自然降解),牧草年增长量1-3倍(内蒙古粉垄后130后天增草116%),每亩草原土壤可增储天然降水30-40立方,既获得肉、奶等大量农产品,且粉垄一次可长久利用,还可改善区域性尤其是北京等地区生态环境。

  ——国土整治和耕地休耕工程。粉垄土壤符合土壤学原理,但更有利于增加松土数量与土壤提升质量。可在国土开垦整治和耕地实行“休耕”制度上发挥特殊优势。前者,可在现有的土地开垦和治理的技术操行平台之上,加入粉垄技术元素,采用适时进行粉垄耕作30-40厘米一次,播种绿肥等,再二次粉垄和绿肥还田,形成创造深厚、疏松和培肥的技术体系,就可以将新垦耕地迅速熟化,成为真正意义上的耕地。后者,在耕地“休耕”开始时进行第一次粉垄深旋耕30-40厘米,使土壤疏松、保水力强、有利微生物活动、接纳天然营养物质回馈,形成良好的土壤生态环境,“休耕”结束时再结合杂草灭茬进行第二次粉垄深旋耕30-40厘米,使耕地地力得以恢复和提升一至两个等级,让作物能够持续增产20%以上。

  ——“海绵”城市绿地工程。采用粉垄建造“海绵”城市绿地,既可集聚城市部分雨水、减少内涝,又可减少绿地日常管理用水量,且绿地土壤疏松,还能吸纳空气中的污染物,一举多得。

  ——“土壤水库”工程。如上所述,全国陆地粉垄面积如达24亿亩,可形成比全国现有耕地“土壤水库”1981亿立方米新增“土壤水库”6750亿立方米,增幅达3.4倍,构建如此巨大的“地下水库”,不仅可以从根本上解决华北、西北和东北的地下水资源短缺形成的“大漏斗”问题,还可以实现改善江河生态的目标,江河还可以产出优质鱼类等水产品,丰富居民的餐桌和蛋白质来源。

  记者完成采访,觉得粉垄技术是“源头技术”,看得见、摸得着、实实在在摆在人们眼前的。因此,既应该做好它的顶层设计,让“大科学”服务大格局,又应该抓好落地工作,通过政府导向、科技共享、示范引领等形式,让社会各界更多的人尝到“甜头”,惟其如此,粉垄才能以“超级共性关键技术”的特点,融合到多个领域,更快更好地为国家和民众创造重大价值。(徐国信/文)

责任编辑:京津冀网
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