機械箱式種植農作物徹底解決我國糧食安全問題

辜其斌

（婁底市農機技術推廣中心，湖南婁底 417000）

0 引言

我國現有耕地面積1.22億 hm2，全世界現耕地面積1 369億hm2，中國占7%左右，但要養活世界人口22%的人。我國耕地面積在世界排第4位，人均耕地面積只有0.933 hm2，190多個國家中排在126位以后，我國耕地資源短缺是不爭的事實，而且由于人口不斷增加不可逆轉工業化及城市化，國家基礎設施建設過程中不斷污染，侵蝕可耕用良田，可耕田地已接近1.2億 hm2的紅線，未來20年中國農業將面臨嚴峻挑戰，其中最主要的一個挑戰就是耕地問題。古語云，民以食為天，不斷上漲的糧價，已經將世界人們逼到危險的邊緣。

1 國際及我國糧食現狀

近年來，國際糧價幾乎每年大幅上漲15%，已逼近2008年“糧食危機”時創造的歷史最高水平。面對各個糧食出口相繼提升糧價限制出口，保證糧食自足成為我們國家的穩定器。而保證我國糧食自給自足，必須有一定數量耕地來保證，這就是中央一定要求保證18億畝耕地紅線不動搖的根本原因。如果實施推廣機械箱式栽種農作物，不但能大幅增加我國耕播面積，也能大幅提高我國農作物總產量，不僅可以輕松解決我國的糧食安全問題，更可以極大地增加時下流行的綠色食品的供給，很好地解決城市發展用地與可耕用地擴展之間的矛盾，解決一定的城市污染及綠化問題，并能迅速成為我國的又一個經濟增長點。

2 機械箱式栽種農作物原理

2.1 箱體的設計及性能要求

2.1.1 機械箱式栽播，種植箱是關鍵，若要在全國大量普及使用，要求箱體要通用、通種性能好，使用耐久性能好，可移動搬遷性能好，防水漏透性能好，使用簡單成本低廉等要求，使用塑料為原材料是成本最低又能滿足以上性能要求。單個箱體設計尺寸為1 m×1 m×0.3 m，箱體材料厚度在1～2 mm即可（如圖1所示）。

圖1 箱體示意圖

在一些特殊地域，如箱體無需經常搬動時，則可利用水泥構體箱體，尺寸為2 m×2 m×0.3 m，厚度為15 mm。若在空曠、陽光水資源充足的地方，可用空中支架放置2～3層箱體。

2.2 箱體中土壤設置

箱體中土壤厚度視栽種農作物品種而定，但須做消毒施肥滅害處理，以確保提高作物的產量和減少病蟲害，土壤可采集我國各地的優質肥沃土層，如河塘淤泥、東北黑土、廢棄農作物秸稈、發電廠的廢煤渣、牲畜的排泄物、居民的糞便及生活垃圾，均可由專門的土壤加工廠加工成綠色肥沃的優質土壤。憑我國現有先進技術可以使箱體中土壤用量很少，只要能滿足所種農作物營養吸收即可。至于農作物生長中苗體直立穩定問題，可在箱體上方設置塑料多孔網格支撐固定即能解決。

2.3 箱體成本及種植成本分析

箱體尺寸為1 m×1 m×0.3 m，厚度為1 mm，采用聚氯乙烯材料大批量吹制生產，單個箱體銷售價12元左右。若得到國家的扶持，可參照現有農業機械購機補貼提供箱體購置補貼50%，千秋傳業，增產增收，利國利民，國家政府必會考慮扶持的。

若以一畝栽種水稻計算，南方種雜交水稻一年兩季畝產2 000 kg以上，按市價3元/kg計算為6 000元，兩季水稻間隔還可以種植蔬菜、豆類等經濟作物，還可以進行田間養魚、泥鰍等水產品，一畝箱體種植收入可達15萬元。按40%利潤計算為6 000元，購置箱體8 004元，國家補貼50%，為4 002元，種植戶一年即可收回全部成本，以后每年種植戶便可得到穩定收入。并且若普遍推廣，從國家整體而言，則農業總產量或GDP大幅增加了，能徹底解決糧食供給不足與人口增長矛盾的問題。

2.4 機械箱式栽種適用場所

推廣機械箱式栽種農作物，是在保證不損毀現有耕地的前提下進行的，也就是說，采用該技術栽種農作物的面積是純增加的耕地面積，其可以在農村荒涼地帶、沙漠、貧瘠地、鹽堿地、戈壁地域、沼澤地、河流兩岸、公路兩旁或在城市空地、居民陽臺、樓頂（主要種蔬菜和水產品）。因為采用箱式栽種時，作物生長環境的土壤與外界物理性徹底隔離，因而與箱體放置地土質無關，只要有光（光合作用）和空氣（作物呼吸）即可，作物需要的水一般也能就近解決，視場所具體情況而定。然后是箱體須放置水平，1 m×1 m×0.3 m的箱體放平，這很好解決，若場地是坡地解決也不難。

3 機械箱體種植農作物經濟和社會效益及前景描述

3.1 機械箱體種植符合現代綠色農業要求

眾所周知，土壤是人類賴以生存的基礎，是發展經濟和農業最重要的資源。農田生態系統還是消解城鄉生活、生產廢棄場，維持碳磷物質循環最重要的基礎。我國因人口多，耕地少許多不宜農用的土壤被開墾為農用，耕地土壤整體質量偏低，中低產土壤占65%，耕地質量“低、費、污”問題嚴重，如果不能解決耕地質量問題，勢必威脅到國家糧食安全。而箱式種植，由于采用優質土壤，徹底解決了作物賴以生長的土壤問題，無需用農藥，作物不但產量提高，品質也得到了相當提升，是真正的現代綠色生態農業。

3.2 機械箱體種植能大幅擴大全國作物耕種面積

雖然我國提出了嚴格的耕地保護制度和耕地總量平衡制度，但未來耕地面積減少將是一種不可避免的長期趨勢，這種趨勢只能減緩而不能遏制。我國人均耕地不到0.1 hm2，不到世界水平的1/2，不到發達國家的1/4，只有美國的1/6，阿根廷的1/9，加拿大的1/14。我國現有相當陸地尚不能得到充分利用，如我國的沙漠包括戈壁及半干旱地區的沙地總面積130.8萬 km2，我國有7大水系，天然河流連接起來總長度達43萬 km，河流兩岸大都是閑置陸地。據世界糧食組織（FA0）資料報道，全世界耕地僅占陸地總面積的10.7%，88.3%的面積是草地、荒地。若采用箱式種植，則能讓半干旱地區的沙地、荒地、貧瘠地、鹽堿地等無任何經濟價值的地方變為良田，也就是說短期內大幅度擴大了全國總的耕地面積。

3.3 節肥、節水、少蟲害，提高土壤利用率

我國農業走過了一條高投入、高產出、高速度和高資源環境代價的道路。未來農業的發展必將面臨資源短缺、生態惡化、技術薄弱、技術創新不足等困難困擾，既要保證16億人口的糧食安全，又要實現生態安全、環境安全和可持續發展，難度相當巨大。我國各主要農區，中于長期使用淺耕機械，同時不重視施用和科學使用有機肥料，農田活土層已明顯變淺，因為缺少適合農田使用的科學施肥技術，各大農區氮磷鉀養分比例不合理問題普遍存在，單季作物化肥純養分用量平均為509～2 000 kg/km，氮肥利用率僅為10%左右，因養分供應極度失衡，農作物蟲害嚴重，因而農田使用農藥大幅增加，目前我國農藥使用量已達130萬 t，是世界水平的2.5倍，由此導致我國生產條件最好的土壤農藥污染耕地面積達0.0907億 hm2。有些產區農民不得不采取深翻底土、客土甚至更換地塊方式減緩產量下降。由于耕地基礎地下水下降，保水保肥性能、耐水耐肥性能差，因此土壤更加“吃肥、吃工、吃水”，維持高產主要靠大量使用化肥、農藥、農膜和灌溉用水。目前，在全球高氮化肥用量國家中，我國是唯一的“增肥高水低增產”類型。采用箱式栽種農作物，由于箱體母土的科學配置，品質優良，種植時水肥只能局限在箱體內的土壤里面，完全杜絕了普通種植方法的水肥通過土壤向地層深處土壤滲透的可能性，這樣箱體中的水肥就可以被農作物最大限度地利用起來，因而可以極大限度的節約水資源和施肥量，由于箱體母土經殺毒處理，又與大地隔離，因而可大大降低農作物遭受病蟲害侵蝕的風險。

3.4 集約統籌管理，提高勞動生產效率

我國農村自實行生產責任制以來，田土包產到戶，因品質有好壞，農戶分配時，田地零散分布，不在一處，特別是我國南方更是如此。有的從此田到彼田作業有上公里路程，勞作時浪費時間，特別要實行農機作業時，更有許多不便。采用箱式種植技術，可以使大批箱體連在一起，作業管理相當方便，能大大提高勞動效率，也更會促進農業機械的應用和推廣，“穿著皮鞋手持機械田間作業”成為可能，從而給我們帶來一種全新的農業耕作模式。

3.5 “城市人”種田成為可能，休閑中勞動可健身，延年益壽

機械箱式栽種可在城市樓頂、居民陽臺、城市空地進行。以居民樓頂為例：在頂層放置箱體，鋪設ф30 mm管道一條，下端設置三通閥連接，一路連接化糞池（下置潛水泵），一路連接公共水管或消防水道，這樣農作物水的澆灌及施肥問題得以解決，并且所施肥料為優質的有機肥料。種植作物主要是各類蔬菜，憑居民喜好而定，可以裝專用滅蛾燈若干防治作物害蟲，避免使用農藥。這樣對于“城市人”參加勞作，既可作為下班后的一種休閑，既鍛煉了身體，防止“城市病”“富貴病”等，又能吃到親手種植的不含什么“膨化劑”“鉀安靈”等致癌物質無公害的真正放心的綠色食物，休閑中陶冶了性情（不然空余時間很難打發），勞作后保證了蔬菜的自給自足（一家三口兩個種植箱即可滿足），既節省了購菜的開支，對社會又能平抑不斷上漲的物價。特別是勞作時讓現在都市中“不知大米怎么來的”孩子現場觀摩，他們增長自然知識的同時無形中得到了極好的教育，其意義非同一般。如每棟樓頂都變成綠舟，不但綠化了城市，改善了城市空氣，到夏日炎炎時，還能降低城市整體溫度，徹底解決城市廢水排放污染環境的問題，一舉多得，利國利民，社會意義深遠。

3.6 可帶動相關產業鏈發展，新增經濟增長點

首先是箱體本身可帶動塑膠產業發展；其次是箱體專用土壤的配置，可帶動運輸業、環保行業的發展。居民頂層種植時裝滅蛾燈能帶動該行業發展，再就是塑膠管、閥門、潛水泵、勞動工具等行業，在同時也能帶動許多上游行業的發展，可以預言，若機械箱式栽種新技術在全國普及推廣使用，必能成為帶動國家GDP增長的又一個經濟發展亮點。

3.7 機械箱式栽種前景分析

該技術的普遍推廣，能讓國家在短期內大幅增加甚至翻番耕地面積，并且都是優質耕地。也就能大幅提高國家糧食總量，從而破解人口不斷增長和糧食逐年不足的世界性難題。“倉廩實而知禮節”，國家有糧，人們不慌，若中國成為真正的“天下糧倉”，糧食能自給自足且有余存，也就不必擔心別國的什么糧食出口禁令了。該技術的推廣，也意味著一種全新的耕種模式即將誕生，并且能改善環境，提升生活品質，促進人和自然高度統一和諧發展，創造真正的生態農業、綠色農業模式，其潛藏著巨大的經濟效益和社會效益。基于這些，國家政府必會政策鼓勵和經費扶持，人們也必會爭先行動，可使該新技術在祖國大江南北、四面八方遍地開花。蓬勃發展起來，人們受益，政府無憂，從而實現真正的國富民富，國富民強。