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一位农业科学家的泥土情怀

中青网 08-13

一位农业科学家的泥土情怀

——记广西农业科学院粉垄耕作技术发明人韦本辉

光明日报记者 周仕兴

8 月 5 日 , 刚出差回来的韦本辉 , 顾不上歇息 , 又急匆匆走进了试验基地。黝黑的面庞依旧 , 坚定的步伐依旧 , 草帽、运动鞋等 " 韦氏装备 " 依旧。

" 我不在办公室就在试验基地 , 不在试验基地就在去试验基地的路上。" 已过花甲之年的韦本辉 , 这样描述自己的生活规律。试验基地是他念兹在兹的生活重心 , 那里不仅有他矢志奋斗的粮食增产梦 , 更有他忧国忧民的泥土情怀。

韦本辉是广西农业科学院二级研究员 , 专注农业研究 40 余年。由他自主发明的粉垄耕作技术 , 被袁隆平等多位院士专家誉为继人力、畜力、拖拉机整地之后的 " 第四代农耕革命 ", 为粮食提质增产、生态环境保护等带来了新希望。

增产奇迹

8 月 1 日 , 西藏农民庆丰收 " 望果节 "。韦本辉从广西南宁赶往西藏山南市乃东区昌珠镇克麦村 , 与村民一道分享丰收喜悦。

当天 , 山南市举行青稞粉垄栽培技术现场验收会 , 来自湖南、西藏、江西、福建等地的专家进行现场测产验收。

收割 , 称量 , 结果揭晓 : 粉垄青稞折干亩产 381.1 公斤 , 比常规栽培增产 63.6 公斤 , 增幅 20.03%; 折算后的粉垄栽培青稞生物量 ( 秸秆、叶片等 ) 1408 公斤 / 亩 , 比常规栽培增加 412.1 公斤 / 亩 , 增幅达 41.38%。青稞产量和生物量的 " 双增 ", 既可满足当地粮食需求 , 也解决了牲畜饲料问题。

克麦村村委主任巴桑多吉种了一辈子青稞 , 第一次看到有一项技术在不增加肥料、农药还减少灌溉的情况下 , 居然能大幅增产。" 和常规种植相比 , 粉垄青稞穗长、籽粒饱满 , 有效穗更多 , 而且抗倒伏更好。" 巴桑多吉赞不绝口。

就在当天 , 新疆棉农传来视频 , 一块 4 年前粉垄改造的重度盐碱地 , 当年由中国科学院等专家实测棉花增产 48.8%, 今年棉花依旧枝叶壮硕 , 亩产预计 500 公斤以上 , 比常规耕作好很多。

类似的增产消息 , 韦本辉已习以为常。

2018 年 , 韦本辉主持实施的广西创新驱动重大专项 " 粉垄雨养甘蔗项目 ", 最高亩产甘蔗达 10.6 吨 , 比常规栽培亩增 3.11 吨、增幅达 41.34%; 由广西大学专家实施的原料蔗亩产 10.4 吨、增产率 41%, 蔗糖分增加 1.5 个百分点。

这些 , 均得益于韦本辉历经 10 年攻关发明的粉垄耕作技术。" 粉垄是一种超深耕深松不乱土层的‘全层耕’和‘底层耕’ ( 遁耕 ) 耕作方式 , 因土壤被钻头粉碎悬浮呈垄 ( 厢 ) 状而得名。" 韦本辉介绍。

" 一般用犁头翻地翻得不深 , 但用钻头就可以深到四五十厘米 , 松松土、透透气 , 数倍增用土、气、水、光等‘天地资源’ , 从而达到提质增产。" 韦本辉说 , 粉垄技术可广泛适应于旱地、稻田作物 , 具有增产、提质、保水、改善生态等 " 四位一体 " 综合效果。

经过多年的对比试验表明 , 采用粉垄技术能实现多季持续增产 , 增幅在 10%~38% 之间 , 山药、木薯等块根块茎作物最高可增产 40% 以上 , 有的更是超过 100%。与现有耕作方式相比 , 粉垄技术每产出 100 公斤粮食 , 可少用化肥 0.35~4.29 公斤 , 减幅达 10%~30%。

中国工程院院士、国家重点学科作物栽培学与耕作学学科带头人张洪程认为 :" 粉垄技术是土壤耕作技术上的重大创新 , 总体水平居于国际领先地位 , 有着很广阔的应用前景 , 会发挥越来越大的增产、提质、增效和绿色的作用。"

为了这项科研成果 , 韦本辉默默扎根农业 40 余年 , 从事粉垄技术研究整整 10 年。

劳作精神

出门一身汗 , 归来满身泥 , 置身农民中 , 分不清彼此……熟悉韦本辉的人都说 , 怎么看 , 他都像个地道的农民。

确实 , 外观韦本辉 , 那古铜的肤色 , 若不是长年累月地亲密接触阳光 , 不可能这么浓重 ; 那瘦壮的身材 , 不长年累月上山下地劳作 , 不可能这么结实。

韦本辉不介意人们叫他农民——农民 , 是他工作的动力源。

韦本辉出生于广西贫困农村 , 对土地有着特殊的深情。" 祖辈世代土里刨食 , 粮食产量不高 , 常遇天灾 , 忍饥挨饿是家常便饭。" 忆起年少往事 , 记忆犹在眼前。

饥饿 , 给韦本辉留下难忘的童年印记 , 也成为激发他投身农业研究的动力 :" 我希望为粮食增产做点事 , 让父老乡亲告别挨饿的苦日子。"

1972 年 , 韦本辉高中毕业后 , 回家干农活。细心的他发现 , 同样的田地 , 有的稻谷长得好 , 有的却比较差 , 究竟为何 ?

他仔细观察研究 , 发现有的村民把秧苗插到田里 , 任由 " 上田灌水下田流 ", 土壤缺氧 , 水稻生长差。他看了很多农技书籍 , 总结出一条经验 : 合理排水、让稻田干湿交替、冬季改土 , 就能使水稻增产。

韦本辉将此法告诉大家 , 却受到冷遇 :" 有人说 , 我们种了一辈子田 , 还要一个小年轻来教 ?" 他只好带着几个愿意尝试的人一起耕种 , 果然当年就大幅增产。大伙信服了 , 纷纷效仿 , 村里粮食很快实现自给自足。

1975 年 , 韦本辉怀着研究农业的满腔热情 , 考上广西农学院。经过 3 年专业技术知识学习后 , 却被分到广西农业科学杂志社 , 从事期刊编辑工作。

对于 " 学无所用 ", 韦本辉起初有些不习惯 , 但很快便调整好心态。他足足用了 10 年时间坐冷板凳 , 潜心积累科学素养。

机遇总是垂青于有准备的人。2001 年 , 韦本辉调任广西农科院经济作物研究所所长。他决定重点研究淮山 :" 淮山营养丰富 , 但当时广西种的都是老品种 , 产量低、品质差 , 研发潜力大。"

一无经费、二缺人手 , 韦本辉带领几个年轻科技人员从零起步 , 一边选育新品种 , 一边研究新栽培方法。一干就是 10 多年 , 主持选育了 37 个品质好、产量高的系列新品种 ( 系 ) , 已有 " 桂淮 "6 号等 12 个品种 ( 系 ) 通过审定。

后来 , 韦本辉成为国家农业项目首席专家。他主持的 " 淮山药项目 " 在河南、甘肃、江西等地实施 , 河南、山东等北方型山药品种被引种到宁夏、甘肃、新疆、内蒙古等地 , 广西 " 桂淮系列 " 品种在浙江、江西等地引种成功 , 实现了 " 南淮北移 "" 北种西扩 "。

颠覆传统

一项科研项目的成功 , 不会终止矢志奋斗者的脚步。

常年走南闯北 , 韦本辉留意到一个现象 : 良种、良田、良法、良态作为农业发展的 " 四大法宝 ", 关于良种、良法的研究不少 , 而良田、良法、良态的综合研究则较为鲜见。

" 土壤是农业之母 , 土壤好什么都能长好 , 土壤坏了后患无穷。" 韦本辉说 , 传统犁头式耕作 , 可利用土层不足 20 厘米 , 拖拉机耕、耙、起垄 , 轮子重力反复碾压形成坚硬的犁底层 , 土壤的生产力越来越衰退 ; 长期过量使用化肥农药 , 导致土层板结、土壤变酸、河湖污染 , 既损害农产品质量 , 又影响国民身体健康……

长此以往 , 农业如何可持续 ? 粮食安全怎么保障 ?

农谚说 " 深耕一寸土 , 多耐十天旱 , 多打十斤粮 ", 韦本辉思考 , 能不能发明一种新的耕作模式把土壤深耕深松 , 在减少化肥农药的同时保障稳产高产 ?

心怀责任的韦本辉 , 说干就干。

2009 年的一天晚上 , 他脑海中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 , 不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 ?" 他随即画出草图 , 找到一位农机师傅加工制造。

几个月后 , 螺旋形钻头样机做成了。

在广西宾阳县 , 韦本辉用刀耕火种、人工锄头、牲畜犁头、拖拉机犁耙、粉垄钻头等 , 做了 " 五千年农业模式 " 试验。结果显示 , 玉米、花生在 " 零施肥 " 条件下 , 采用这五种耕作模式 , 后一种耕作模式总比前者有 8% 以上的增产规律 , 而粉垄耕作比拖拉机耕作增产幅度超过 13%。

冰冷的数字 , 点燃了韦本辉的热情。

由于当初制作的钻头挂到拖拉机上耕作时 , 速度慢且易坏 , 韦本辉又委托一家农机企业研制。

经过反复试验 ,2010 年 10 月 , 拖拉机牵引螺旋形钻头的第一代粉垄机试验成功。此后几经改进 , 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 "。后来又增添了 " 倒 T 型 " 底耕 ( 遁耕 ) 等粉垄耕作机械新成员。

颠覆传统耕作模式的粉垄技术 , 诞生了。

粉垄时代

为推广应用粉垄技术 , 韦本辉决定走遍全国进行调研试验。

" 盐碱地、砂姜黑土中低产田、退化低产草原……各地土质各不相同 , 技术都要相应变化。" 韦本辉说 ," 我一点点动手做对照实验 , 几乎挖遍了全国各地的土。"

韦本辉如拓荒牛般 , 耕耘着希望 , 探求着绿色生命的本质。

" 最多时一周走 5 个省份 , 跟着粉垄机对甘蔗、水稻、小麦、玉米、马铃薯等 30 多种作物做对比试验。" 韦本辉说 ," 土壤剖面基本上都是自己挖 , 我干农活可不比年轻人差。"

一天清晨 , 他到广西隆安县的实验基地 , 挖一个甘蔗粉垄和常规耕作相连的土壤剖面 , 但粉垄底层土质很硬 , 他埋头挖了大半天 , 连吃饭都忘记了。

这个土壤剖面 , 揭开了粉垄绿色增产的 " 谜底 " ——

一是粉垄技术利用 " 螺旋形钻头 " 深旋耕均匀粉碎土壤 , 经钻头切割、旋磨、碰撞产生高温处理 , 高速旋转带动氧气融入土中 , 使土壤发生物理改变和化学反应 , 将土壤颗粒裹住的养分释放出来。

二是粉垄后的土壤更为疏松透气 , 氧气更为充足 , 作物的根扎得更深且能 " 自由呼吸 "。

三是粉垄构建了全新的土壤生态环境 , 水、肥、气大幅增加以及土温的提升 , 促进了作物根系发达、植株健壮 , 进而使光合效率提高 10% 以上。

" 粉垄技术不仅能使低产田变成中产田、中产田变成高产田、高产田变成更高产田 , 从而大幅提高现有耕地的生产能力 , 而且还适用于尚未完全利用的盐碱地、砂姜黑土、退化草原、边际土地等类型土地。" 多次参与粉垄技术测评的张洪程院士说。

2017 年 ," 粉垄绿色生态农业技术 " 被原农业部列入国家主推技术 , 很快在全国 " 遍地开花 "。

2019 年 6 月 , 中科院等单位专家对山东黄河三角洲农业高新区 11.75 ‰滨海重度盐碱地进行 3 次粉垄处理 , 在 2018 年玉米增产 73%、玉米籽粒盐 ( 钠 ) 含量减少 20.81% 之后 , 再次验收第二茬冬小麦亩产 372.15 公斤 , 比常规耕种增 225.76 公斤 , 增幅达 154.22%。这意味着 , 低成本、物理性改造盐碱地找到了新路。

2019 年 6 月 , 经专家测产 , 河北盐山县种植大户王春祥实施粉垄小麦 " 零灌溉 ", 比常规灌溉每亩节水 370.9 立方米 , 增产 20% 以上。华北平原水资源匮乏难题 , 迎刃而解。

2018 年 10 月 , 中国科学院南京土壤研究所专家在江西测试 , 粉垄种植红薯平均比传统耕作增产超过 100%。

2019 年 7 月 , 具有突破性的宿根甘蔗 " 遁耕 " 实测结果显示 , 每亩蔗茎数 4725 条 , 比常规增加 1107 条 , 增幅 30.59%; 平均茎粗 3.25 厘米 , 比常规增加 0.30 厘米 , 增幅 10.15%。

一个个增产捷报 , 给了韦本辉更大的信心。如今 , 粉垄技术已在全国 26 个省份 36 种作物上成功应用。

韦本辉为之奋斗的粉垄绿色农耕时代 , 已经到来。

《光明日报》 ( 2019 年 08 月 13 日 01 版 )

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