粉壟“4453” 增產提質效應及其利民利國發展潛能

摘要

袁隆平院士接受媒體記者提出：“粉壟技術可在全國推廣”。該文介紹了粉壟重構農田耕作層具“4453” 效應，即：“四增”——增加耕層松土量、土壤原生養分利用量，增大“土壤水庫”、“土壤氧氣庫”；“四減”——減少水土流失、碳排放量，減低耕層土壤含鹽量、重金屬含量；“五抗”——增強作物抗干旱、高溫、低溫、病害、倒伏等能力；“三提高”——促進作物光合效率提高10%以上，產量提高10%～30%以上，品質提高5%以上；指出如全國推廣10億畝，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kg，新增糧食可多養活3億多人，產生總體效應還可以助力提升國民身體健康水平和社會穩定、國家安全。

關鍵詞 粉壟技術；全國推廣；增幅10%～30%；多養活3億多人；“4453” 效應；發展潛能

中圖分類號 S344 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）27-09302-02

2014年 7月16日，雜交水稻之父、著名農學家、中國工程院院士袁隆平，在湖南省長沙市會見粉壟技術研究者和接受記者采訪時提出：“粉壟技術可在全國推廣”^[1-2]。粉壟技術，又稱深旋耕技術，在玉米、小麥等應用可增產30%、水稻增產20%；馬鈴薯、紅薯等可增產30%以上；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；如在我國10億畝耕地實施粉壟耕作層再深松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kg，按每公頃增產750 kg計，新增糧食可多養活3億多人，其具體情況如下。

1 粉壟技術總體具有“4453”的作物增產提質功效及巨大利國利民發展潛能

粉壟，即利用發明的螺旋型鉆頭耕具，鉆頭垂直入土高速旋轉橫向切割粉碎土壤，一次性完成深耕、粉碎、成壟（廂），直接播（種）作物，實現深耕深松而不亂土層，耕層呈粉碎顆粒狀，疏松而不易黏結，被譽為繼人力、畜力、拖拉機耕作之后的農耕革命；松土量比傳統耕作耕層翻1倍，一般旱地粉壟深度30～35 cm，稻田為28 cm左右。已獲得了國家發明專利授權3項^[3]。

粉壟技術，粉壟重構了農田翻倍松土的耕作層，創造了神奇般的“4453”效應：“四增”——增加耕層松土量、土壤原生養分利用量，增大“土壤水庫”、“土壤氧氣庫”；“四減”——減少水土流失、碳排放量，減低耕層土壤含鹽量、重金屬含量；“五抗”——增強作物抗干旱、高溫、低溫、病害、倒伏等能力；“三提高”——促進作物光合效率提高10%以上，產量提高10%～30%，品質提高5%以上。

顯然，粉壟可以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^[4]。粉壟技術可謂是高效農業的一種“升級版”，是一種友好高效利用土壌、空氣（氧氣）、天然降水和太陽光能等自然資源的農耕新方法。

經過6年多區域（9個省區）多作物（13種）的持續研究，初步判斷，粉壟具有“牽一動（大面積推廣）而利國家全局”的重大發展潛能：①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。②可拓寬改造利用鹽堿地等土地資源、增加食物來源。③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。④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，助力保障國家糧食、食品、水資源、生態環境等安全。⑤所產生的總體效應，可助力提升國民身體健康水平和社會穩定、國家安全。

2 粉壟具有多方面疊加增效功能，可使農作物增加10%～30%或更多

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30～60 cm，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名。

粉壟，顛覆傳統犁翻式耕作模式，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；具有“深耕、活土、釋肥、保水、增氧、增溫、淡鹽”等多方面疊加增效功能，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^[5]。

3 粉壟耕作當季增產和后季持續增產，品質提升

3.1 北方地區后季持續增產效果

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 cm，第2季冬小麥產量7 549.95 kg/hm²，比拖拉機旋耕增產34.22%；第3季夏玉米13 127.87 kg/ hm²，比拖拉機旋耕增產31.24%^[6]。河南省溫縣2014年粉壟深度為30 cm以上栽培的小麥平均每公頃產量8 485.65 kg，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2季種植水稻增產9.3%。甘肅省定西市2012年粉壟種植馬鈴薯當季增產35.4%，第2季增產15.6%。

3.2 南方地區后季持續增產、品質提升效果

2011年起，廣西北流市定點試驗，水稻稻田粉壟耕作深度20～23 cm，第一季稻谷產量增加23.87%，至第6季時耕作層加深了7 cm（耕作層仍保持22 cm），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6季仍增產達1884%，第1季至第6季水稻凈效益平均每季增加21.82%。

粉壟技術使農產品質量提升。廣西北流市粉壟后第6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（2013-wt-2682），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，粉壟耕作可使甘蔗蔗糖分增幅達517%，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%。

4 粉壟技術與李克強總理《政府工作報告》提出深松整地計劃相吻合

粉壟技術，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，無需額外增加投入，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；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。

5 粉壟技術可助力國家糧食、水資源、生態等安全

國家重視和發揮粉壟深旋耕技術，可在助力國家糧食及水資源安全，以及農業生產方式向良田、良法、良態與良種的更緊密配套轉變發揮作用。

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 cm增厚至25～35 cm（即稻田增厚至26～28 cm，旱地30～35 cm），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kg。按每公頃增產750 kg計，新增的糧食可多養活3億多人（按國家規定每人每年需要量135 kg計）^[2]。

6 粉壟技術可拓寬科學研究新領域

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^[5]，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，粉壟技術可驅動和拓寬科學研究新領域。

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。

7 領導和專家對粉壟技術高度重視和支持

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^[2]；農業部和廣西壯族自治區領導分別作了批示；廣西農業科學院白先進院長在2014年廣西政協大會上代表農業界作了重視推廣應用的提案發言。

參考文獻

[1]

滿家輝，趙永新.粉壟技術：既改良土壤又多打糧食[N].人民日報，2014-07-28（20）.

[2] 賀根生.期待粉壟技術在全國推廣[N].中國科學報，2014-07-21（4）.

[3] 韋本輝.旱地作物粉壟栽培技術研究簡報[J].中國農業科學，2010，43（20）：4330.

[4] 韋本輝，劉斌，甘秀芹，等.粉壟栽培對水稻產量和品質的影響[J].中國農業科學，2012，45（19）：3946-3954.

[5] 韋本輝.中國粉壟活土增糧生態[M].北京：中國農業出版社，2013：31.

[6] 楊雪，逄煥成，李軼冰，等.深旋松耕作法對華北缺水區壤質黏潮土物理性狀及作物生長的影響[J].中國農業科學，2013，46（16）：3401-3412.