韋本輝 張晗
近期,粉壟技術發明人韋本輝研究員基于粉壟耕作具有活土、保水、沛氧、增溫、淡鹽,最大化利用土壤、水分、空氣和光能等“天地資源”,轉化生產出更多人類生存與發展所需要的農產品,增貯更多的天然降水于陸地改善生態環境,總體可服務于人類與自然更加和諧共生的巨大發展潛能,提出了粉壟可驅動助保中國乃至世界糧食和環境安全“三部曲” 構想:一是通過粉壟提高現有耕地的生產能力,實現糧食和環境的相對安全;二是開發鹽堿地“增糧”、退耕草原“增肉”、江河水體繁殖“增魚”的“糧、肉、魚農業增長新一極”,實現糧食和環境更加安全;三是全球推廣,形成世界“糧食豐足、氣候變好、生態宜人”的嶄新局面。
一、粉壟驅動“三部曲”的特質
土壤、水分、空氣和光能等“天地資源”是制造人類食物的主要物質基礎,人類90%以上的食物來源于這些自然資源的轉化;農耕對土地的耕作深淺及其松土質量程度,決定著農產品的產出量,決定著人類的生存與發展的基本空間。可見,人類文明源于農耕、源于農耕方式的進化;農耕的進化及其對土壤、水分、空氣和光能等“天地資源”的利用程度,又關系到生產方式的優化與作物產量的提升,關系到生態環境狀況及人類的福祉。因此,農耕的進化是一個世界性的科學問題。
人類經歷漫長的農耕進化過程,從刀耕火種,到人力整地、畜力整地、拖拉機整地,至少已有1萬2千年之久;期中,不同階段的耕作模式代表該時代的農業生產水平。近百年來,世界進入了拖拉機耕作時代,其生產水平比畜力整地高,帶來了農業的大幅增產和水資源的增加利用,直接或間接有力地促進了世界科學和經濟社會的快速發展。
拖拉機耕作也存在難以克服的弊端,主要是深耕不能保持深松(輪子多次來回碾壓),土壤耕層淺薄、板結,滿足不了雜交水稻、雜交玉米等高產良種對深厚疏松土壤的需求,使得一些地方長期盲目堆施化肥農藥來保障增產,造成了對土壤、水體等污染的負面后果。因此,深耕不能保持深松,土壤耕層淺薄、板結,是世界尚未破解的農耕難題。
如今,農耕進化到了“粉壟”,耕作工具由傳統“犁頭”改為“鉆頭”,成了農耕的“升級版”技術。該技術,是由發明的粉壟機械和旱地作物粉壟栽培方法、水稻粉壟栽培方法等,形成的與傳統耕作完全不同的“粉壟技術”體系。在耕作上,利用粉壟機械的螺旋型鉆頭一次性完成深墾深松整地,比拖拉機加深1倍耕作層且不亂土層,達到直接種植作物的要求(粉壟旱地深耕40厘米、稻田深耕30厘米,每畝耗油等耕作成本約40~50元,與拖拉機耕作基本持平,但耕作松土層加深了1倍);對土壤、水分、空氣和光能等“天地資源”實現了最大化程度利用,開辟了人類生存與發展空間的新途徑;且該技術是不分區域、不分作物品種類型,可世界通用,如沒有新的更好的耕作方法替代,將可能永續應用下去。由此看來,粉壟已經破解了世界最大的民生科學難題。
韋本輝認為,粉壟耕作,看似簡單,但活土、保水、沛氧、增溫、淡鹽,科學本質的具體體現在于:(1)松土量翻倍。粉壟機械螺旋型鉆頭垂直入土深旋耕,一次性可根據作物種植需求進行深度深墾深松,耕作層比拖拉機耕作可加深1倍或1倍以上。(2)土壤貯水和氧氣量增加1倍以上。粉壟耕作螺旋型鉆頭在高速旋轉過程中,刀片將土壤進行切割粉碎,呈“膨化”狀而懸浮,土壤呈海綿狀,土壤入水速率提升30%以上有利于天然降水快速入土貯藏,土壤中貯水量、氧氣量增加1倍以上。(3)土壤養分有效性大幅增加。土壤在粉壟過程中,被螺旋型鉆頭切割時產生瞬間高溫,加上旋磨過程中的空氣氧氣快速進入和土壤酶的作用下,土壤中的氮磷鉀及其它礦物元素得以釋放,養分有效性增加10%~30%。(4)土壤團粒結構良性化。粉壟耕作土壤結構發生了深刻的物理和化學變化,碎土大小比例合理,在水浸泡條件下也不易再粘結而長時間保持疏松狀態,通透性好,吸水納氧性能持續保持,耕作一次之后可多季多年利用,減少耕作成本。(5)有利于土壤微生物活動。粉壟土壤氧氣充沛,有利于好氧微生物的活動,促進肥分利用率提高。(6)土壤增溫、淡鹽。據測定,粉壟耕作土壤,溫度可提高1℃~2℃,鹽分濃度降低20%以上,為鹽堿因此,7年來粉壟在20省水稻、玉米、小麥等20種作物應用,具綠色增產、提質、增效特點。如水稻,廣西水稻研究所粉壟比對照畝增93.37公斤、增幅20.36%;2011 年廣西北流市民安鎮粉壟畝增123公斤、增幅22.4%;2014年湖南沅江常規稻早稻粉壟直播增產15%。玉米,2011年起中國農科院逄煥成團隊在河北省吳橋縣進行連續5年試驗,第三茬玉米最高畝增254.65公斤、增幅38.2%;內蒙古太平莊村玉米畝增184.9公斤、增幅30.4%。小麥,河南省農業科學院2014年溫縣畝增131公斤、增幅30.13%。廣西北流市民安鎮粉壟稻米整精米率提高4.35%,稻米堊白粒率降低25%(由二級升為一級),稻米蛋白質提高13.58%(由三級升為二級)。甘肅馬鈴薯隴薯3號粉壟粗淀粉含量增加7.19%。
水稻、玉米、小麥等試驗顯示降低了“化學農業”程度:每產出100公斤糧食其化肥使用量比傳統耕作減少0.35~4.29公斤,減幅10.81%~30.99%。
二、粉壟驅動“三部曲”的內函
韋本輝提出“三部曲”的具體構想,具體是:
第一,粉壟驅動提高現有耕地的生產能力,實現糧食和環境的相對安全。
中國有18億畝耕地,整體地力不高,農業缺水嚴重,受污染面大。粉壟技術,如在全國推廣10億畝(年內可復種15億畝以上),每年可相當新增1.5~2億畝耕地生產能力,節省化肥500萬噸,增貯天然降水300億立方(相當于增建大型水庫300座及其灌溉系統),增產的糧食可多養活3億人,且所生產的糧食,其化肥、農藥等“化學品”用量程度可降低10%-30%,從數量、質量和生態上可保障我國糧食及環境相對安全——這是粉壟驅動“三部曲”的第一部“曲”。
第二,粉壟驅動開發“糧、肉、魚農業增長新一極”,實現糧食和環境更加安全改造鹽堿地增糧。中國有鹽堿地5億畝。利用粉壟技術開發改造鹽堿地,如有1~2億畝被改造成正常的良田,按照每畝增產糧食400公斤,可新增400~800億公斤糧食,可養活1~2億人。
改造退耕草原增肉。中國有草原36億畝。草原是一個生態系,具有生態、養殖等功能。利用粉壟耕作技術對退耕草原進行“井字型”、“五環型”和“全耕型”進行粉壟耕作,粉壟深度30厘米左右,使其活化草原土壤,集聚天然降水于土壤之中,既創造高產生態環境又保持草原原有特色,如采用這種方式開發利用5億畝,羊、牛載養量增加30%以上,所增產的肉類及其他制品,就可給中國提供相當可觀的優質肉類,同時也減少相當數量的飼料糧供給,在一定程度上也減少了國家糧食安全的壓力。
減少化肥農藥污染,恢復開發江河水體水產繁殖增產魚類。中國陸地江河小溪縱橫交織,水體資源十分豐富, 建議利用粉壟技術的大面積推廣和減施化肥農藥,控制工業、城市生活用水等污染,以及采取相應措施,恢復開發中國江河水體魚類自然繁殖,開辟魚類蛋白質來源新途徑,不但可豐富城鄉居民生活,還可恢復江河水體的良好生態系統,實現江河水體增加魚類產品,解決國民蛋白質來源,增強國民體質。
第三,全球推廣粉壟技術,形成世界“糧食豐足、氣候變好、生態宜人”局面世界耕地面積一半使用粉壟技術,解決全球糧食不足問題;同時陸地“耕地水庫”廣布全球水資源大幅增加,地面空氣濕度必會有所提升,生態環境必會有所改善,必定會帶來作物生物量和其它植被生物量大量增加,碳排放量自然會相應減少,全球的氣候變暖問題也會自然減緩。總體結果,將可形成世界“糧食豐足、氣候變好、生態宜人”的嶄新局面,屆時,人類與自然更加和諧共生的美好前景,就會實現。
三、前景與希望
創新、綠色是五大發展新理念的重要內容。千年農耕進化等來的農耕革命——粉壟技術,其獨特的巨大科學潛能,充分體現了這兩大發展新理念。
粉壟,在現下農業上可零增或適減化肥農藥能增產提質并保水改善生態,提高國民身體健康水平,意義突出;從長遠看,可以驅動人類與自然更加和諧共生“三部曲”,是以最少的投入獲取最經濟且自然產出的綜合發展潛能的重大技術選項。該技術在目前還可在“一帶一路”實施“走出去”戰略中發揮作用。韋本輝熱切希望,粉壟技術,通過進一步研究與完善,成為中國乃至世界重要民生性戰略平臺技術,造福于人類。