粉壟耕作可否提升我國耕地良田化和耕種良法化——專訪廣西農業科學院經濟作物研究所研究員韋本輝

■本刊記者 張文娟

由我國自主研究發明的農耕新方法粉壟及其應用研究近期通過了由院士等專家的科技成果鑒定；該方法經8個省（區）在水稻、玉米等13種不同作物應用試驗，證明其較傳統耕作增產10%～30%，而且從根本上改變了傳統耕作模式，實現了活土保水。應用粉壟技術能否進一步提升耕地良田化、耕種良法化，粉壟耕種是否有重大潛在應用前景，近日，本刊記者特采訪了粉壟農耕新方法創始人、國家農業（淮山藥）項目首席專家、廣西農業科學院經濟作物研究所研究員韋本輝。

記者：據了解，粉壟農耕新方法已在廣西及甘肅、遼寧、河南等8個省（區）的13種不同作物（水稻、小麥、玉米、甘蔗、大豆、花生等）栽培上應用試驗，在同等施肥及管理水平下，其較傳統耕作增產10%～30%，同時，作物品質也得了到改善。您能否介紹一下這種新方法？

韋本輝：“粉壟農耕新方法”是利用發明的粉壟機械一個、一組或多組螺旋型鉆頭，垂直對土壤橫向快速旋磨切割粉碎、自然懸浮成壟（廂），在壟（廂）面上可直接種植作物的配套新技術。2012年3月28日，通過了廣西科技廳組織、中國農業科學院副院長劉旭院士和中國科學院宋松泉研究員、北京大學林忠平教授等9位專家組成的專家鑒定委員會的科技成果鑒定。該方法的核心在于從根本上改革了傳統耕作方式，將耕層下移，合理增加并利用耕作層及其以下土壤資源和天然降水，實現活土保水，為農作物創造了單位面積上松土量增加且保水、透氣的土壤生態環境。

對于粉壟研究，廣西壯族自治區主席馬飚和副主席陳章良分別作過兩次批示，廣西農業廳組織專家論證并提出推廣應用意見；袁隆平、戴景瑞、謝華安、山侖、蔣亦然等院士，以不同方式給予了關心關注或支持。

記者：粉壟耕作對提升我國的耕地良田化、耕種良法化和糧食安全保障，將有何影響？

韋本輝：我國最高科學技術獎獲得者、雜交水稻之父袁隆平院士說過，水稻要獲得理想高產，必須要良種+良田+良法。中國的糧食安全，背靠的是18億畝耕地紅線，根本出路在于單產的有效提高；而糧食作物單產持續性的增長與提高，必須按照袁隆平院士倡導的“三良”并實現其整體協調，三者缺一不可。

我們知道，耕地良田化、耕種良法化程度較低，己成為制約我國糧食作物單產進一步提高的“瓶頸”。資料顯示，我國實現了糧食連續9年增產，9年間糧食總產量增加，主要源于單產的提高，但糧食單產的提高，主要得益于新品種的推廣和良種化程度的提高。目前，全國主要農作物良種覆蓋率已達到95%以上，良種對糧食增產貢獻率達到40%左右。

盡管如此，我國良種的實際增產潛能，也還沒有完全被釋放出來，水稻、玉米、小麥等作物新品種區域試驗平均畝產量己經達到了593公斤，但生產上，實際平均每畝產量只有302公斤，也就是說，與現有優良新品種區域試驗平均產量相比，仍有至少100公斤以上的單產增產潛力空間。

如此大的增產潛力，表明至少在土壤環境和耕種方法上，尚未滿足作物高產栽培之需求，這非常值得我們深思。而其影響因素至少有下列幾個方面：

一是我國耕地耕作層淺薄。我曾對廣西、云南、貴州、甘肅、遼寧、河南、廣東、浙江、寧夏等多省區，實地進行耕地耕作層剖面調查，結果顯示，多數旱地和稻田，雖然廣泛使用拖拉機耕作，但目前的耕作松土層厚度，多數仍然保持在15厘米左右，厚的也不過為20厘米上下，由于耕作層淺薄，導致作物根系下扎淺，水分、養分不能被充分利用，土壤通透性差，作物易發生早衰現象，遇到高溫、低溫和干旱等逆境，抵御能力較低。

二是耕地土壤質地相對較差。全國各地的旱地、水田，由于土壤母質發育與耕作方式的關系，相當面積的耕地，土壤存在著因過粘而板結、或者因過沙而漏水的現象；加之耕作工具，或小型拖拉機的淺耕（相當面積為淺層旋耕），部分耕地耕作層還有變淺的趨勢；或重型拖拉機雖有較深的深耕，但年復一年的大重力碾壓又形成了堅硬的犁底層。由于這些因素的影響，目前全國耕地的耕作層土壤，相當部分存在著保水保肥性能較低，土壤透氣性差等現象。這些因素對作物單產的提高，都是不利的。

三是土壤被污染或地力下降。有資料顯示，我國化肥施用量，已由上世紀50年代每畝0.27公斤增加到現在的28.93公斤，增長了100倍，過量的施用化肥、農藥，加之有機肥施用量和補償不足，造成全國部分旱地與水田耕作層土壤被污染或地力下降，這對作物單產提高和品質改善也是不利的。

四是輕便高效耕種良法配套相對不足。我國農作物耕作與栽培技術研究，長期以來有被忽視之勢，投入相對不足，技術進步相對滯后；有所突破的，多停留在設施化噴滴灌技術，配方施肥技術，病蟲害防控技術等方面，其中有的先進技術雖有良好的增產效果，但投入成本較高，在大面積推廣應用中，尚有一定的局限性。

可見，在良種化問題已經得到初步解決的今天，耕地良田化、耕種良法化尚未同步跟上，已經成為嚴重制約中國農業發展和糧食安全的“瓶頸”問題。

記者：那么在您看來，要促進糧食作物單產的進一步提高，應賦予耕地良田化、耕種良法化怎樣的新內涵？

韋本輝：為實現糧食單產的進一步提高，我國將不斷推出增產潛力更大的作物新品種；隨之相應地起支撐作用的，應當是耕地質量和耕種技術的有效提升。因此，耕地的良田化，耕種的良法化，勢在必行。所謂的“耕地良田化”、“耕種良法化”概念，就是從提升土地生產能力和產品產出的經濟性狀出發，應賦予耕地良田化、耕種良法化新內涵，我們初步認為：

良田良地，至少要求耕作層要深厚、肥沃、保水，其土壤質量環境對作物的生產能力，在現有基礎上可提高5%以上；耕地良田化，應對現有的中低產旱地和水田，在田間道路和水利配套并基本實現田園化的基礎上，將其耕作層土壤適當加深，培肥地力，生產能力得到較大幅度提高。

耕種良法，繼承傳統且高于傳統，不同于現行栽培理念，以更簡便高效為原則，農藝農機相結合，通過農機耕作帶動新的耕種方式，有的作物和田地可實現整地、施肥、播種等一體化；在耕作上，創造良好的土壤環境和適種適管、高效利用水、肥、氣及光能條件，配套相關栽培和田間管理技術，可使作物生產能力在現有基礎上提高5%以上。耕種良法化，就是在創新耕種方式，促進作物實現進一步高產優質的前提下，耕、種、管、收的簡便化、標準化、高效化。

記者：那么您發明的粉壟耕作對提升我國耕地良田化和耕種良法化的積極作用表現在什么地方？

韋本輝：粉壟農耕新方法，打破了千年使用鋤頭、犁頭翻耕縱向碎耙土壤的模式，而是利用粉壟機械，垂直對土壤橫向快速旋磨切割粉碎、自然懸浮成壟（廂），并在壟（廂）面上直接種植作物的配套新技術。它超越了拖拉機耕作深度，深耕不亂土層，耕層中有“U”型聚集天然降水的“耕地水庫”和土壤速效養分被釋放增加10%～30%的功效，并一次性完成傳統犁、耙、打等作業程序，有利于土壤水、氣、肥的平衡和農作物的生長發育。

首先，在推進耕地良田化方面，粉壟技術能夠實現耕地土壤的“深、松、肥、保（水）、高（產）”等效果。

其一，對現有淺薄耕地的耕作層進行加深，實現單位面積上的松土量增加以獲取自然性增產效果。根據作物種植要求，可整田粉壟或條帶狀（種植帶）粉壟，對整田耕作層或種植帶進行土壤松土加深，使之犁底層得到合理下移，實現耕地單位面積上的松土量增加，如稻田耕作層，可由目前的15厘米左右加深至20～22厘米，土壤松土量可增加60%以上；旱地耕作層，由目前的15厘米左右加深至22～30厘米，土壤松土量可增加80%以上。這種耕作層的加深，是利用粉壟機械螺旋型鉆頭垂直對土壤橫向旋磨切割粉碎懸浮的，原有土層基本不亂（有石頭耕地不適用此方法）；采用這種耕作，試驗證明其可獲取10%左右的自然性增產效果。

其二，通過粉壟使耕地具有“U”型聚集天然降水的“耕地水庫”和土壤速效養分被釋放增加10%以上的功效。缺水和干旱是中國耕地的普遍現象，也是制約作物單產提高的主要因素之一。據報道，土壤耕層每加深1厘米，每畝地可增加2噸的蓄水能力，可以儲存3毫米的降雨量。粉壟加深了耕作層，還有“U”型松土槽，成為幾乎零投入的、可聚集天然降水的“耕地水庫”，提高土壤貯水保水能力，土壤貯水量比傳統耕作可增加80%以上。在干旱地區越冬休閑期也可增加20%以上。據甘肅省農業科學院，對在典型干旱地區的甘肅省定西市粉壟耕作土壤越冬貯水進行了跟蹤調查。休閑期為2011年9月20日至2012年3月25日，末日的測定結果顯示，粉壟耕作深度40厘米，其0～100厘米深度的土壤，平均含水量達到16.05%，而傳統耕作只有12.6%，相比傳統耕作增加了27.38%，折算每畝土壤貯水量比傳統耕作增加了6.2立方米。也就是說，在西北干旱地區，粉壟耕作越冬，利用雪水每畝可增加貯水量6.2立方米，這可對當地春夏播種保墑和促進作物生長發揮重要作用。粉壟耕作土壤速效養分被激活，速效氮、磷、鉀和部分微量元素可增加10%以上，單位面積松土量增加了，速效養分總量亦可隨之增加，有利于作物生長利用。

其三，實現耕地土壤物理性狀改善、客土改土和增加有益微生物數量。粉壟土壤物理性狀有所改善，通透性好，且不易板結。如據河南省農科院測定，粉壟種植小麥，成熟期土壤耕層緊實度為7.2公斤/平方厘米，比傳統種植的土壤降低了37.3%（表明粉壟土壤作物種植幾個月后仍保持良好的疏松度），小麥旗葉葉綠素含量達50.7毫克/公斤，比傳統種植的增加21.29%（表明粉壟小麥生長后勁足，有利子粒飽滿度的增加并提高單產）。粉壟在螺旋鉆頭帶動下，有20%左右犁底層土壤上浮，可起到客土改土作用；由于粉壟土壤質地和通透性有所改善，土壤中有益微生物相對活躍，數量也會有所增加。這些土壤生態環境的改善，對作物生長有促進作用。

其四，有利于用地養地并提高作物光合效率。粉壟耕地種植作物，表現根系特別發達，植株健壯，光合效率可提高10%以上；其根系量和地面植株生物量均可增加15%以上，根系直接殘留于土壤中和枝葉還田數量增多，有利于提高耕地肥力。

其五，有利于減少水土流失和減輕旱澇災害。粉壟耕作，有“U”型松土槽，天然降水容易快速下滲貯存于土中；旱坡地，可采取一定角度的條帶狀粉壟，既可把天然降水留下來，又能減少坡地松土被雨水沖走。因此，遇到一定強度的降雨過程，亦可減少耕地表面涇流形成而減少水土流失。即使暴雨降水，若流域性大面積實行粉壟耕作后，“耕地水庫”也可發揮作用而減輕一定程度的洪澇災害；到了缺水干旱時節，“耕地水庫”的部分水源又可下滲，保持江河、水庫有水源，保障農業等用水；此外，“耕地水庫”還可以增加地下水的補償能力，減輕農田因地下水過度開采而發生地陷災害。粉壟種植水稻，在減少稻田水、土、肥流失方面，也意義重大。其方法是干田粉壟，曬土氧化，插秧時回水溶土后即直接拋秧或插秧，免除傳統的犁耙打，既能減少水土和養分流失，又可形成適于水稻生長發育的水氣平衡的“海綿狀”土壤耕作層，保水性能強，土壤氧氣足，水稻根系多，白根多，增產量大。

其六，耕作后效作用明顯，可輕耕、免耕、節耕而利于節能增效。據觀察，在廣西武鳴第四紀紅土發育的旱地土壤粉壟種植薯類作物，后作耕層土壤仍然表現疏松，拖拉機犁耙強度明顯減輕，效率提高。稻田粉壟栽培水稻，在廣西玉林市試驗，犁底層適當下移（未發現有明顯的漏水漏肥現象），早稻增產20%左右，晚稻免耕栽培有9%的增產效果，再免耕栽培仍然有良好的長勢和一定的增產效果；粉壟后的稻田采用輕耕輕耙，保持底層土壤粉壟特性，水稻生長表現也良好。按試驗結果，稻田可考慮粉壟一次，輕耕或免耕種植水稻2～3年后再粉壟，如此輪耕，既可增產糧食，又可省工節能增效。

其次，在推進耕種良法化方面，粉壟在“輕便、高效”的理念指導下，實現“節耕、節水、節肥、省工、增效”。

其一，一次性高效化完成耕作作業。通過對粉壟農耕原理的持續研究與探索，對粉壟機械進行不斷地配套與改進，經完善后的粉壟機械，可一次性完成整地、施肥、播種等耕種作業，有利于農業生產的標準化操作的施行。

其二，實現省工高效田間管理。由于粉壟栽培耕層土壤深厚，保水、保肥、透氣能力強，單位面積上松土量和速效養分增加，可由傳統耕種中對作物多次性施肥，改為一次性與土壤混施深施或少次性施用，提高肥料利用率，也減少人工投入；土壤深層貯水，表土層相對疏松，有利于利用更多天然降水和空氣中的自由水分，減少人工灌溉；肥水相對保障，生長協調，人工田間管理可相對減少。

其三，在作物栽培新理念、新理論的運用和抵御不良環境上，由粉壟耕種引發出一系列作物栽培的新理念、新理論。如，作物根系特別發達，有利貫徹“以根為本”的栽培新理念。粉壟土壤水肥供應相對豐富，利用其“水肥均衡供應”特點促進作物在整個生育期中能均衡協調生長。根系超長深扎，在作物遇到干旱、高溫、低溫等逆境脅迫時，有較好的抵御和緩解作用，達到一定保障性增產增收的目的，意義深遠。

粉壟栽培技術的應用，可促進耕地良田化、耕種良法化的提升，增產效果是令人欣喜的。依據全國8個省區多種作物粉壟栽培所表現的增產結果測算，如果我國水稻、玉米、小麥等作物現行種植面積的30%約4億畝應用粉壟，按每畝折合增產稻谷50公斤計，可增產糧食200億公斤，相當新增加水稻播種面積4000萬畝。

記者：那么最后我們想請您介紹一下粉壟耕作與拖拉機耕作的效率、效益比較，并介紹一下粉壟耕作的前景。

韋本輝：粉壟機械已獲國家專利授權，由廣西五豐機械有限公司研制、制造的樣機參與了多個省區粉壟作物種植試驗，同等動力的粉壟機械與拖拉機的耕作相比，粉壟機械雖是一次性完成了拖拉機所需犁耙打的作業程序，但樣機階段效率在形式上較之尚顯得稍低些，但耕作層加深了5～10厘米（拖拉機難以辦到的），對提高單產有利，總體效益是好的，農民是歡迎的。如2011年，廣西玉林市180多畝粉壟水稻試驗示范，早稻粉壟耕作，稻田耕作土層比拖拉機耕作加深7厘米，晚稻免耕栽培，早、晚兩造測產合計畝產稻谷1296.8公斤，比拖拉機耕作增產183.5公斤；如按照大面積每年雙季增產100公斤，粉壟耕作成本以每畝120元、比拖拉機耕作90元多支30元計，每畝純收入增收230元，純收入增收幅度可達30%以上。再如，廣西大馬力拖拉機犁、耙和開行種植甘蔗，耕犁深度30厘米，每畝機耕費200元左右，采用粉壟耕作甘蔗種植帶土壤深度可達40多厘米，粉壟機械開發商稱，每畝收取180元也有較好的利潤，因粉壟是機械一次性前行便可完成其整地作業。

目前，粉壟耕作已經有在全國多地區、多作物的應用經歷，應用面積累計6000多畝。其中，水稻粉壟栽培，同一塊稻田兩年三造均表現增產，有的粉壟一造后連續兩造免耕種植水稻仍表現良好；甘蔗、木薯、淮山藥等已有三年以上的粉壟栽培經歷，多數作物每年的增產率一般都達20%，高的達30%左右。眼下，在廣西、寧夏、甘肅等地應用粉壟種植的玉米、水稻、甘蔗、木薯、淮山藥等，長勢均表現出增產特征?？梢姡蹓旁耘嗉夹g對作物的增產作用是客觀存在的。按照粉壟的活土保水、土層基本不變和耕作深淺易于操作的功效與原理，粉壟在鹽堿地、西北干旱地區生態重建、部分草原改造等方面，也具有潛在的應用價值，一旦試驗應用成功，前景不言而喻；同時，國土、農業綜合開發等部門，每年數千億元巨資投入進行土地整理整治和耕地墾復，在最后平整土地構建新的耕作層的環節中，利用粉壟技術直接一次性深耕深松，既便于墾復耕地質量檢驗，又有利于墾復耕地當年耕種和作物產量的提高。

粉壟的推廣應用，關鍵在粉壟機械的開發和普及。目前，粉壟機械正在總結經驗的基礎上，進行生產制造，經不斷完善其作業效率相應提高，經過進一步的配制，還有可能成為現代先進的農耕機械。

由于粉壟剛問世，很多人還沒有真實了解粉壟，尚未了解它在提升耕地良田化、耕種良法化的作用。因此，根據粉壟的研究實踐，我們相信，粉壟作為一種新的農耕方法，一旦被人們所認識，重視和加強包括其基礎性研究，不同區域不同作物耕種，鹽堿地、部分草原和西北干旱地區生態重建以及粉壟機械升級研究，做好各地的示范推廣工作，粉壟就有可能對我國甚至世界農業發展和糧食安全，帶來積極而深遠的影響。