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粉垄释放粮食品质质量和生存空间质量 “双安全”

作者:管理员   发表时间:2017-08-18 15:11:38

      编者按:中共中央总书记、国家主席、中央军委主席日前对食品安全工作作出重要指示指出,民以食为天,加强食品安全工作,关系我国13亿多人的身体健康和生命安全,必须抓得紧而又紧。这些年,党和政府下了很大气力抓食品安全,食品安全形势不断好转,但存在的问题仍然不少,老百姓仍然有很多期待,必须再接再厉,把工作做细做实,确保人民群众“舌尖上的安全”。在广西,致力于农业科技发展的韦本辉研究员首提利用“粉垄绿色生态农业技术”助推国民粮食品质质量、生存空间质量“双安全”的发展新理念。

粉垄农耕进化新时代开创者韦本辉

他,对土地爱的深沉,只因为他是农民的儿子。从小懂事的他经常帮父母干活。在田间摸爬滚打的他深深懂得农民的辛苦。于是他发奋图强,努力进取。从广西农学院农学专业毕业后分到广西农科院,把青春和热血都献给了他心中最虔诚的农业领域,弹指一挥间,几十年的岁月悠然而过,一项项成果是对过往岁月最好的礼赞;虽荣誉满身,成就斐然,却依然淡泊名利,谦逊待人,把全部的时间和精力继续在科研的海洋中遨游;

他,带领团队取得多项原创性重大成果,其中发明螺旋钻头粉垄机械、粉垄农耕新方法、粉垄农业发展技术体系——统称“粉垄技术”,可应用于旱地、稻田、盐碱地、草原、林果地等,破解了土地等自然资源新一轮活化利用的前沿科学问题;这一“粉垄绿色生态农业技术”,被农业部列入2017年“生态环保类技术”类主推技术,开创了农耕进化新时代;

他,依据中国目前粮食生产方式不尽合理,水、土、气被污染及国民健康存在的风险,结合粉垄技术的应用效果和发展潜能,提出粉垄绿色技术可使国民粮食质量、生存空间质量“双安全”的发展新理念;

他,就是颠覆人类农耕史上刀耕火种到人力、畜力、拖拉机“锄头、犁头”翻耕碎土模式,进化到“螺旋钻头”深旋耕一次性完成整地的全新农耕模式的 “粉垄技术”发明人、广西农科院经济作物研究所原所长韦本辉二级研究员。

1、创造原创性成果,一个又一个

韦本辉是国家公益性行业(淮山药)科研专项首席专家,国家木薯产业体系岗位科学家,农业部薯类专家指导组成员,获国务院特贴专家、全国优秀科技工作者、广西优秀专家、广西突出贡献科技人员等荣誉, “科学中国人(2016)年度人物” 获得者;他获国家、省部级科技奖13项(9项排名1);育成推广淮山药、木薯、红薯等新品种26个(21个排名1);已获授权发明专利11项(排名1),重要技术标准奖1项(排名1),出版专著9部(排名1),发表论文125篇被引用 963次。

韦本辉带领团队取得多项原创性有望全国乃至更大范围推广应用的重大成果,除了2017年入选农业部 “生态环保类技术”类主推技术的“粉垄绿色生态农业技术”——发明可应用于旱地、稻田、盐碱地、草原、林果地等的螺旋钻头粉垄机械、粉垄农耕新方法、粉垄农业发展技术体系;还发明了淮山药“定向结薯”系列技术,尤其是“纵带定向种植法”,简单易行,解决了传统种植采收深挖沟费工费时的产业发展瓶颈问题,有效推动全国产业迅速发展,使昔日“奢侈品”变成百姓日常佳肴,丰富了我国城乡居民膳食结构;在广西,木薯有性杂交育成新品种5个,为亚热带零突破,为该区域木薯杂交育种提供技术经验;为解决广西等低纬度地区传统红薯品种春夏种植不易结薯和我国 3-7 月无红薯鲜薯上市等问题,率先提出红薯“弱感光型”品种选育理论与方法,杂交选育审定 5 个可 “一年两(三)熟”种植新品种,研究总结出一套“一年两(三)熟”生产技术体系,填补我国 3-7 月间红薯鲜薯市场供应空档,丰富了我国低纬度红薯育种理论和特色生产技术。

2、粉垄,是一种“超级技术”或“粉垄绿色发展超级技术”

2017年7月12日,对广西农科院10年研发的粉垄技术而言,专家的一次现场测产验收,意义非同寻常!那是回答粉垄技术的社会关切的重大应用价值的问题……结果,非常振奋人心!

当天,经玉林市农科院、北流市农业局等单位专家,对广西北流市民安兴上村钟瑞志农户的同一块于7年前的2011年春,分别设有粉垄和拖拉机耕作两个处理的稻田,面积1。5亩,进行测定稻田耕层和水稻产量测定。结果,稻田耕作层, 2011年粉垄处理的区域,7年后仍达20一22厘米,对照的拖拉机耕作区域,耕层为14一16厘米,对比粉垄的增厚6一8厘米,增幅40%以上;粉垄区域7年后的水稻亩产干谷501.6公斤,比拖拉机耕作区486.0公斤增产15.6公斤,增幅3.2%。

钟瑞志所在的兴上村村边上的连片28亩稻田,2011春,首次由广西农科院经济作物研究所实施一项颠覆传统水稻栽培的生产试验示范。当年春季,在稻田干田无水状态下,釆用广西五丰公司第一代拖拉机牵动螺旋型钻头进行粉垄深度20一22厘米耕作,对照为拖拉机旋耕耕作,深度14一16厘米。粉垄的水稻秧苗移栽前1一2天回水软土,让经过粉垄的田土自然溶解自动田面土壤找平,然后进行抛秧移栽;传统拖拉耕作的按当地犁耙浆耕整田。水稻品种、施肥数量和田间管理相同,试验当季,专家测产,粉垄的水稻增产20%左右,其后多年持续增产,至第六年经玉林市农科院专家调查仍增产4.2%以上。而且,这28亩粉垄试验田自2011年以来,一直是作为当地省级或地市级水稻示范项目使用,示范和影响甚大,广西壮族自治区人民政府主管农业的张秀隆副主席曾率自治区有关部门负责人到此进行考察调研,同时接待过全国有关前来考察的人士。 7月12日专家现场测产验收,这结果表明,农田粉垄7年之后其耕作层深厚,仍然保持良好的生产能力和增产效果,粉垄是可行的、遵循自然和科学的,从根本上排除了一些人对该技术持"前人吃后人粮"的疑虑。

更令韦本辉感到兴奋的,是中国科学院农业资源研究中心张正斌研究团队翟博士提供了河北石家庄市栾城区不同耕作措施种植小麦产量试验结果一组数字:粉垄 农户种植模式比常规旋耕农户种植模式增产率达35%,粉垄不施肥模式比常规旋耕不施肥模增产达19%。表明粉垄在我国北方地区有望节肥节水增产增收和改善生态环境、减轻雾霾灾害程度。

时光追溯到2001年,韦本辉任广西农科院经济作物研究所所长兼书记,都说新官上任三把火。他慧眼独具,把目光锁定在当时不受关注的淮山(也称淮山药、山药)上。之前广西的淮山研究一片空白,种的都是老品种,产量低、品质差。哪里有困难,哪里就要迎难而上。世界上本没有路,走的人多了,就成了路。带着坚定的信念,他带领几个年轻的科技人员从零起步,夜以继日地扑到了工作上。一边选育新品种;一边研究新的栽培方法。10多年来,他主持选育了37个品质好、产量高的淮山系列新品种(系),已有“桂淮”6号、7号等12个品种(系)通过审定。作为农业部的淮山研究首席专家,韦本辉联合河南、山东、甘肃、江西等省的科研单位一起攻关,摸索出高效易行的“21111”共性关键栽培技术;亲自带着种子和技术,赴宁夏、甘肃等地试验种植。苍天不负有心人,在他和同事的地努力下,河南、山东等北方型山药品种被引种到宁夏、甘肃、陕西、新疆、内蒙古等地,广西“桂淮系列”等品种在浙江、江西等长江以南地区引种成功,实现了“南薯北移”“北种西扩” 的重大战咯布局。目前,我国淮山的种植面积已由2008年的300万亩增加到800多万亩,昔日的“奢侈品”摆上了普通百姓的餐桌。老百姓可以经常享用营养丰富,口感绵甜的淮山药。

与此同时,韦本辉还在广西苦苦开展木薯有性杂交育种探索,杂交选育审定了5个高产优质、耐寒耐旱、抗红蜘蛛的木薯新品种,已在广西、江西、湖南的山区成功试种;利用从国内外红薯品种亲本有性杂交育种,培育红薯新品种5个,创造了一年两(三)熟种植新模式,实现了冬(春)种夏收,让老百姓在5—7月也能吃到新鲜红薯。

韦本辉深知,农业可持续发展离不开“三良”:良种、良法、良田。长期以来,关于良种、良法的研究很多,而良田则没有得到应有的重视。特别是传统拖拉机犁头耕地的耕作深度大多不到20厘米,耕、耙、起垄的反复碾压还形成了坚硬的犁底层,土壤自身的生产力越来越衰退;长期过量使用化肥农药不仅导致土壤板结、地表结膜、河湖污染,还损害了农产品质量、影响了国民健康……韦本辉想:能不能发明一种新的耕作模式把土壤深耕深松,在减少化肥农药使用的同时保障稳产高产?为此,他常常日思夜想,夜不能寐……

2009年的一天晚上,他脑海中忽然灵光一闪,浮现出小时候看木匠打家具的情形:木匠在木板上钻孔时,用牛筋拉动铁钻头反复转动,孔就会越钻越深,粉末状的木屑也会随之浮上来。“如果用螺旋钻头代替犁头耕地,是不是就可以把板结的土壤打得更深,浮起来的土壤不也就更加粉细、疏松了吗?”受此启发,韦本辉先画出草图,然后找到一位在广西宾阳县城制作农机的师傅,请他帮助加工制造。几个月之后,那位师傅做出了螺旋形钻头样机。但样机挂到拖拉机上做耕作试验时,问题出现了:速度慢且容易坏,无法实际使用。

韦本辉没有泄气。他找到农机生产企业的广西五丰机械公司董事长李深文,委托他们研制。无数次失败之后,拖拉机牵引螺旋形钻头的第一代粉垄机在2010年10月20日试验成功。之后经过多次改进,他们终于研制出在地里跑一遍就可完成深耕、耙地、起垄等多种功能的自走式粉垄整机——颠覆传统耕作模式的粉垄技术由此诞生。已有100多台在海南、广东、云南、广西等地进行大面积推广代耕,大受用户欢迎,尤其在广西崇左、来宾等甘蔗“双高”基地用户大有“抢”机。经进一步改进的新款自走式粉垄机,2017年7月14-16日在新疆举行粉垄耕作演示推广会,展示在人们面前的是更快速、高效、低成本。据了解,10年来,“粉垄技术”在21个省的水稻、玉米、小麦、甘蔗等20多种作物应用,在不增施化肥农药的情况下,能增产10-30%,品质提升5%,保水量增加1倍。

粉垄耕作看似简单,但活土、保水、沛氧、增温、淡盐,科学本质在于:松土量翻倍、土壤贮水和氧气量增加1倍以上、土壤养分有效性大幅增加、土壤团粒结构良性化、有利于土壤微生物活动和使土壤增温、淡盐。

人类农耕经历了刀耕火种、人力、畜力和拖拉机整地模式。粉垄 “螺旋型钻头”替代传统耕作的 “锄头”、“犁头”等;如果将人力、畜力和拖拉机“犁翻碎土式整地”分别视为三次农耕模式变革,“粉垄”利用螺旋型钻头深旋耕一次性完成整地且拓宽应用范围,其耕作工具、耕作模式、耕作效果完全有别于前三种农耕方法“变革”,是现代农耕的“升级版”技术,也可谓之为“第四次农耕革命”;从它的物理性改良土壤的增产、提质、保水效果,应用超一般技术范围及不受生态区域和时限等因素限制,从一定意义上也可以誉为“粉垄超级技术” 或“粉垄绿色发展超级技术”。

粉垄的增产、提质、保水的奥妙在于,粉垄机械螺旋型钻头垂直入土深旋耕,一次性可根据作物种植需求进行深度深垦深松,耕作层比拖拉机耕作可加深1倍或1倍以上,且不扰乱土层;螺旋型钻头高速切割土壤时,产生瞬间高温,加上旋磨过程中的空气氧气快速进入和土壤酶的作用下,土壤中的氮磷钾及其它矿物元素得以释放,养分有效性增加10-30%,如此一来土壤中就氧气充沛,更有利于好氧微生物的活动,促进肥分利用率提高。

3、粉垄,可驱动助保粮食和环境安全“三部曲”

韦本辉提出粉垄可驱动助保粮食和环境安全“三部曲”的构想:一是通过粉垄提高现有耕地的生产能力,实现粮食和环境的相对安全;二是开发盐碱地“增粮”、退耕草原“增肉”、江河水体繁殖“增鱼”的“粮、肉、鱼农业增长新一极”;三是带动促进世界广泛推广,形成“粮食丰足、气候变好、生态宜人”,让人类与自然更加和谐共生的新局面。

对于粉垄驱动“三部曲”的第一部曲——提高现有耕地的生产能力,实现粮食和环境的相对安全,韦本辉分析,目前国内农业缺水严重,受污染面大,粉垄技术如在全国推广10亿亩,每年可相当新增1.5~2亿亩耕地生产能力,不但增产的粮食可多养活2-3亿人,而且可节省化肥农药等“化学品”用量10%-30%,增贮天然降水300亿立方。

驱动第二部曲开发“粮、肉、鱼农业增长新一极”,韦本辉介绍,中国有盐碱地5亿亩,如有1-2亿亩被改造成正常的良田,按照每亩增产粮食400公斤,可新增400-800亿公斤粮食;利用粉垄技术对退耕草原进行“井字型”、“五环型”和“全耕型”耕作,粉垄深度30厘米左右,使其活化草原土壤,集聚天然降水于土壤之中,既可保持草原原有特色又丰草养羊养牛,增产相当可观的优质肉类;陆地江河湖泊和近海水体,是中国最值得重视开发利用的水产养殖资源,如能普遍推广粉垄技术,减施20-30%化肥农药,同时大力控制工业和城市生活污水水,国家安排专项经费作鱼苗繁育放养,让江河水体鱼虾自然繁殖,提供安全的水产品,增加国民的蛋白质来源。

第三部“曲”,扩大出口,为全球的“粮食丰足、生态修复、气候向好”做贡献。可在“一带一路”和援外项目中推广“自走式粉垄机械”及粉垄技术,既可提升中国的国际形象,又能为世界人民特别是发展中国家做贡献。

4、粉垄,引发提出国民粮食质量、生存空间质量“双安全”发展新理念

韦本辉,忧国忧民,更为中华民族子孙后代永续安全、兴旺,想得深、看得远,近日,在接受记者采访时,他基于粉垄技术的应用效果和发展潜能,探索提出了中国国民粮食质量、生存空间质量“双安全”的发展新理念,值得人们关注和研究。

韦本辉认为,“土藏粮、土藏水”。事实上,养活了中国的13亿人口,部分陆地供水,准确的说是靠1980.99亿立方松土(耕地18亿亩、耕层平均16.5厘米计)及其贮藏天然降水540亿立方(每亩贮水30立方计)的农业产出和水资源来源供给。

为了追求中国国民粮食品质质量、生存空间质量“双安全”目标实现,韦本辉大胆探索提出,如果中国实施“倍数资源活化利用”策略的粉垄“4+1”(耕地、盐碱地、草原、海绵城市+江河水体) 的绿色发展,其中,将现有耕地18亿亩的10亿亩松土耕层由16.5厘米粉垄加深到35厘米,盐碱地5.5亿亩中的2亿亩粉垄35厘米,66亿亩草原中的10亿亩退化草原粉垄35厘米,粉垄共涉面积22亿亩,可产生3大效应:(1)活化土壤资源的松土量,粉垄涉22亿亩共可增加松土达3154.91亿立方,比现18亿亩耕地耕层平均16.5厘米松土1981亿立方增加159.26%,即国土土地立体空间扩增了1.6倍;(2)天然降水贮藏量,按耕地每亩每年增贮天然降水30立方,尚末利用盐碱地、草原贮水60立方可贮存水资源1020亿立方,比现耕地贮藏540亿立方增加88.89%,即陆地增留的天然降水约近1倍;(3)这个倍数“天地资源”效应,可带来资源活化、环境净化、食物安全、国民健康和催生经济、生态、社会效益数万亿元、中华民族永续息息向前等绿色持续发展。

韦本辉表示,值得强调的是,粉垄共涉面积22亿亩,活化的资源:总松土5135.9亿立方,新增3154.91亿立方;增贮天然降水1020亿立方;如上述每年可减施化肥4000-5000万吨、节本1200 -1500亿元;加之协调统筹科学利用全国的江河近海水体,中国农业可利用资源活化利用增加1倍以上,农产品来源丰富,中国的绿色发展格局和发展理念,必将发生实实在在的根本性变化。

韦本辉粗算了一笔帐,粉垄涉22亿亩共可增加松土达3154.91亿立方,意味着粉垄国土立体空间增容了3000多亿立方,首先对安全食物来源保障效应:一是新增粮食。耕地10亿亩应用粉垄,在不增施化肥农药、灌溉用水、人工成本投入量的情况下,就可每年新增粮食800-1000亿公斤(可养活2-3亿人);如按减少化肥、农药20-30%(可助益于逐步净化面源)仍有3-5%左右增产额计,仍可年增粮食100亿公斤以上。二是盐碱地应用粉垄新增棉花、粮食等农产品。粉垄改造尚未利用的盐碱地5.5亿亩中的2亿亩, 可每年新增棉花、粮食等农产品600亿公斤以上。三是退化草原粉垄改造利用新增肉奶等农产品。将66亿亩草原中的10亿亩退化草原进行粉垄保护性改造利用(必须强调其草原本质不改变),1亩草原将有2亩甚至3亩的牧草产出量,新增肉奶等农产品数量大,可减轻农区饲养用粮和污染压力。

第二, 粉垄国土立体空间增容3000多亿立方对解决水资源供求矛盾和减灾的效应:如逐步实现上述规划,新增粉垄地面面积22亿亩,陆地土地土壤每年增贮天然降水1020亿立方(可视为非投资性建造了100座大型水库及其灌溉体系工程)。这庞大数量天然降水直接“藏水于土”,就地增贮与利用,所产生的效应,是无法用金钱衡量的:

——在一定程度上保障农作物稳产丰产,减少农业灌溉成本。

——可极大缓解了现有水利工程灌溉压力,尤其南水北调水利工程。

——减缓城市、城镇、工业与农业用水供求矛盾。

——减缓流域性洪涝、平原地区洪涝、干旱灾害发生及人民生命财产损失。

——周年水源性给江河湖泊供水,利于鱼类繁养和航运、发电等。

——减少水土流失,改善河流生态质量,如黄河有望变清河。

——减少地下水资源抽用,实现地下水资源补偿与平衡。

——陆地水资源贮存量大,植被改善,地面蒸腾减缓,空气湿度提升,可改善国土空间宜人空气质量。

第三, 粉垄国土立体空间增容3000多亿立方对全国江河近海水体的产业经济效应:中国江河近海水体资源丰富,也是至今尚未被充分利用的最大资源。如果实现陆地年增贮天然降水1020亿立方,加之政策管控和农业减施“化学品”、工业等减污,很快就可让江河近海水体鱼类自然繁养,让水体鱼类增多游动自然清污、白沙见底恢复40年前的河流生态,不但形成国人大量优质蛋白食物来源,而且对净化生态环境,意义尤为重大。

第四,粉垄国土立体空间增容综合效应,可净化水、土、气污染,改善生态环境。粉垄国土立体空间增容,“化学农业”减轻,氨、氮量排放减少,水资源大量增加,地面空气湿度提高(甘肃定西粉垄马铃薯地面空气湿度提高20%以上),地面植被增加,加上其他措施,中国被污染的水、土、气及频繁出现的雾霾灾害,将会自然减轻或消除,国民健康受到严重冲击的难题也将得以缓解。

科技是第一生产力,作为一个拥有十三亿人口的大国。发展绿色健康农业是祖国繁荣富强发展的坚强力量。路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。韦本辉带领着他的团队,铿锵有力地行进在农业科研的道路中,开辟了一条不同寻常之路,为农业的可持续发展贡献了不可取代的作用。(徐珊)

原文来源于农村网:http://m.0425.com/ncw/news/kx/2017/08_07/15333.html?from=singlemessage&isappinstalled=0

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