紅色粉壟機(jī)后面的螺旋形鉆頭深深地直扎進(jìn)土地，又黑又硬的土層瞬間被粉碎成顆粒狀，腳踩上去十分松軟。對(duì)比一旁砂姜塊似的板結(jié)土地，這一耕作“神器”讓安徽省渦陽(yáng)縣陳大鎮(zhèn)的農(nóng)民們大開(kāi)眼界、喜笑顏開(kāi)。

高興的不只是陳大鎮(zhèn)的農(nóng)民。日前，由中國(guó)科學(xué)院專(zhuān)家等組成的測(cè)產(chǎn)組，對(duì)黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)的濱海鹽堿地玉米種植示范項(xiàng)目進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收，結(jié)果出乎很多人的意料:利用粉壟技術(shù)，畝產(chǎn)玉米492公斤，比對(duì)照田塊增產(chǎn)26.8%。幾個(gè)月前，河北省沽源縣的“粉壟高效種植馬鈴薯”項(xiàng)目驗(yàn)收結(jié)果也十分喜人:粉壟地塊的馬鈴薯平均畝產(chǎn)4773.72公斤，比對(duì)照田塊增產(chǎn)52.95%。

得到袁隆平等多位農(nóng)業(yè)院士肯定的粉壟技術(shù)，為何這么神奇?記者進(jìn)行了實(shí)地探訪。

用鉆頭代替犁頭，可垂直入土深旋耕，耕層松土比現(xiàn)行耕作方式加深了2倍多

近年來(lái)，化肥、農(nóng)藥等過(guò)量使用導(dǎo)致土層板結(jié)、土壤變酸、地下水污染，掠奪式的經(jīng)營(yíng)不僅使作物增產(chǎn)碰到“天花板”，還破壞了生態(tài)環(huán)境、損害了農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，最終影響人們的身體健康。因此，發(fā)展綠色高效農(nóng)業(yè)，勢(shì)在必行。

“春天深耕一寸土，秋天多打萬(wàn)石谷。”土壤是農(nóng)業(yè)之母，深耕深松是多打糧、打好糧的基本條件，而傳統(tǒng)的兩種耕作方式均很難做到。拖拉機(jī)犁頭翻耕，可利用土層一般不超過(guò)20厘米，而且翻耕后存在大塊的土坷垃，必須用耙粉碎;利用旋耕機(jī)可以切削、打碎土塊，但耕作深度一般不超過(guò)15厘米。

粉壟技術(shù)的最大特點(diǎn)，就是“深耕深松”。所謂“粉”，就是利用螺旋形鉆頭替代使用了千百年的犁頭、鋤頭、耙，把土壤粉碎成顆粒物;“壟”，就是在耕作過(guò)程中讓土壤自然地懸浮成壟，可直接播種作物。

“螺旋形鉆頭可垂直入土深旋耕，一次性完成整地任務(wù)。”粉壟技術(shù)發(fā)明人、廣西農(nóng)科院研究員韋本輝介紹說(shuō)，“耕層松土比現(xiàn)行耕作方式加深了2倍多--拖拉機(jī)犁頭深耕犁地，在田間表現(xiàn)為‘V’狀，從翻土高端至底部可以達(dá)到40-50厘米甚至更多，但碎耙之后其松土層仍是20多厘米。”

耕作方式的改變帶來(lái)的是耕作質(zhì)量的提升。螺旋形鉆頭將土壤均勻粉碎，原土的上中下土層基本不亂，底層生土80%左右不上翻，上層熟土80%左右不下沉，上中下土層的20%土壤垂直均勻交換混配，促進(jìn)耕層土壤養(yǎng)分合理布局、微生物的繁殖增長(zhǎng)和根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收利用。同時(shí)，鉆頭的高速旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)空氣中的氧氣進(jìn)入土中，被土壤顆粒裹住的養(yǎng)分和微量元素被釋放出來(lái)，即使在水浸泡的條件下，土壤也不易黏結(jié)、板結(jié)。

韋本輝和中國(guó)農(nóng)科院等單位開(kāi)展的合作研究表明，粉壟技術(shù)使土壤速效養(yǎng)分增加10%-30%，氧氣含量、貯水量增加1倍左右，作物光合效率提高10%以上。而且，粉壟技術(shù)一次就能同時(shí)完成秸稈粉碎、耕層深松、土壤粉碎平整作業(yè)，粉壟一次可持續(xù)3-5年利用。粉壟每畝成本40-60元，可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)有耕地及鹽堿地、砂姜黑土、退化低產(chǎn)草原甚至果樹(shù)林地、中藥材基地等。

在不增加化肥、農(nóng)藥和灌溉用水量的條件下，農(nóng)作物普遍增產(chǎn)10%-30%

目前，粉壟技術(shù)已在21個(gè)省份的20多種作物上應(yīng)用，在不增加化肥、農(nóng)藥和灌溉用水量的條件下，與常規(guī)耕作相比，均取得了不錯(cuò)的增產(chǎn)效果--

水稻，7個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)平均畝增94.74公斤，增幅18.65%;玉米，7個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)平均畝增130.43公斤，增幅20.54%;小麥，3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)平均畝增126.9公斤，增幅31.42%;馬鈴薯，6個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)平均畝增883.31公斤，增幅36.25%;甘蔗，5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)平均畝增1566.86公斤，增幅28.57%……多個(gè)省份、多種作物的試驗(yàn)證明，粉壟可以活土、保水、透氣，能顯著促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。

我國(guó)有6000多萬(wàn)畝砂姜黑土中低產(chǎn)田，主要分布在黃淮南片地區(qū)，如何改造這些中低產(chǎn)田，是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民最揪心的難題。

“雖然粉煤灰等改造砂姜黑土有一定的作用，但大面積推廣不現(xiàn)實(shí)。”中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心研究員張正斌表示。2016年，張正斌的課題組在安徽省渦陽(yáng)縣示范粉壟技術(shù)30畝，在比常規(guī)玉米晚種一星期，且玉米花期遭遇嚴(yán)重高溫脅迫、常規(guī)耕作田大部分玉米穗部頂端不育的情況下，深旋耕示范地玉米穗部頂端不育卻很少，畝產(chǎn)達(dá)到591公斤，與常規(guī)耕作相比，產(chǎn)量增幅達(dá)12%。

廣西北流市民安鎮(zhèn)興上村村民鐘瑞志最有感觸的是粉壟技術(shù)給耕作方式帶來(lái)的變化:“以前種植水稻都是在泥漿地里插秧，沒(méi)辦法穿鞋，但現(xiàn)在的種植方法是粉壟干田拋秧，可以穿著鞋種植。”

“穿著鞋子插秧種稻”，是很多農(nóng)民沒(méi)見(jiàn)過(guò)的新鮮事兒。興上村的100畝示范田早就使用了粉壟技術(shù)。粉壟30厘米后，農(nóng)民在干土上穿鞋拋秧，然后再回水軟土定植。如此，土壤呈海綿狀，吸水納氧，在化肥減施20%左右的情況下，水稻產(chǎn)量仍后勁很足。2015年，“水稻粉壟干土拋秧種植技術(shù)”經(jīng)過(guò)測(cè)產(chǎn)，平均畝產(chǎn)干谷620.23公斤，比對(duì)照田塊增產(chǎn)126.07公斤，增產(chǎn)幅度超過(guò)25%。去年，在使用粉壟技術(shù)7年之后，該區(qū)域再次測(cè)產(chǎn)，水稻畝產(chǎn)干谷501.6公斤，仍然比拖拉機(jī)耕作區(qū)增產(chǎn)3.2%。

“實(shí)踐證明，這是一個(gè)綠色提質(zhì)增產(chǎn)增效的農(nóng)耕新技術(shù)。”張正斌表示，粉壟技術(shù)使“化學(xué)農(nóng)業(yè)”的程度明顯降低。據(jù)中國(guó)農(nóng)科院、廣西農(nóng)科院等測(cè)算，粉壟種植的水稻、玉米、小麥等，每產(chǎn)出100公斤糧食化肥用量減幅達(dá)10.81%-30.99%。

粉壟技術(shù)還有助于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的提高。比如，水稻“Y兩優(yōu)1號(hào)”稻米整精米率增幅15.95%，稻米蛋白質(zhì)增幅14.61%，稻谷硒、鋅元素含量均增加了15%以上;甘蔗“新臺(tái)糖22號(hào)”蔗糖分達(dá)15.67%，增幅5.17%;大豆“桂早2號(hào)”粉壟蛋白質(zhì)達(dá)39.2%，增加率為12%;馬鈴薯“隴薯3號(hào)”粉壟粗淀粉含量增加率為7.19%。

“藏糧于土”，增加農(nóng)業(yè)可利用資源，改善生態(tài)環(huán)境

近年來(lái)，粉壟技術(shù)在鹽堿地、退化低產(chǎn)草原等改造方面應(yīng)用拓展，增加了農(nóng)業(yè)的可利用資源。在黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，經(jīng)粉壟改造后，濱海中度、重度鹽堿地土壤鹽分分別下降8%和31%，玉米每畝增產(chǎn)26.8%;甘肅定西鹽堿地粉壟鹽分濃度下降30%，馬鈴薯增產(chǎn)30%-50%;新疆尉犁粉壟土壤堿化度下降40.7%，棉籽畝產(chǎn)422.52公斤，比對(duì)照田塊增產(chǎn)48.8%。在內(nèi)蒙古通遼的粉壟退化低產(chǎn)草原現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，耕作深度40厘米，生長(zhǎng)130天，鮮草增產(chǎn)116.57%。

在韋本輝看來(lái)，粉壟對(duì)鹽堿地的改造主要在于重新構(gòu)建了疏松深厚的耕作層，降低土壤容重和緊實(shí)度。以對(duì)土壤中鹽分的控制為例，一方面粉壟改善了土壤蓄水能力，提高田間水分利用效率，增強(qiáng)土壤通透性。另一方面，土壤里的“毛細(xì)管”被切斷，對(duì)土壤水鹽運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響，鹽分下沉而不容易上升，減少了“返鹽”現(xiàn)象。由此，鹽堿地土壤改善了作物根系的生長(zhǎng)條件和根系吸收能力，有利于促進(jìn)植株地上部分的生長(zhǎng)發(fā)育。

“粉壟可以進(jìn)一步激活尚未利用的自然資源，以‘活土’協(xié)調(diào)帶動(dòng)作物對(duì)太陽(yáng)光能的高效利用。”韋本輝解釋?zhuān)@樣可以活化土壤，向地下拓寬增容國(guó)土立體空間，進(jìn)一步挖掘“藏糧于土”的潛力，為現(xiàn)有的耕地“減壓”。

“活土”外，粉壟技術(shù)還能“保水”。我國(guó)天然降水分布不均，影響作物對(duì)水分的需求。粉壟土壤較傳統(tǒng)耕作土壤地面天然降水下滲速率提高30%-50%，水土不易隨著地面徑流流失，土壤的貯水量大幅度提升，粉壟農(nóng)田建立起來(lái)的“土壤水庫(kù)”可減少地下水資源抽取，緩解農(nóng)業(yè)與工業(yè)、城鎮(zhèn)用水的矛盾。

粉壟技術(shù)自2009年發(fā)明至今，得到多位農(nóng)業(yè)專(zhuān)家的充分認(rèn)可。2012年，以中國(guó)農(nóng)科院副院長(zhǎng)劉旭院士為主任的專(zhuān)家委員會(huì)對(duì)粉壟技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)鑒定后認(rèn)為，粉壟技術(shù)“具有原創(chuàng)性，可應(yīng)用于各種農(nóng)作物”。袁隆平院士自2011年起關(guān)注粉壟技術(shù)，并在自己的常規(guī)稻和超級(jí)稻試驗(yàn)田中試用，增產(chǎn)效果明顯，他認(rèn)為該技術(shù)“活土、保水、透氣，明顯促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育”，是“增加糧食產(chǎn)量、改善農(nóng)業(yè)生態(tài)的根本之策”。