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一位農業科學家的泥土情懷

一位農業科學家的泥土情懷

一位農業科學家的泥土情懷

——記廣西農業科學院粉壟耕作技術發明人韋本輝

光明日報記者 周仕興

8月5日,剛出差回來的韋本輝,顧不上歇息,又急匆匆走進了試驗基地。黝黑的面龐依舊,堅定的步伐依舊,草帽、運動鞋等“韋氏裝備”依舊。

“我不在辦公室就在試驗基地,不在試驗基地就在去試驗基地的路上。”已過花甲之年的韋本輝,這樣描述自己的生活規律。試驗基地是他念茲在茲的生活重心,那裡不僅有他矢志奮鬥的糧食增産夢,更有他憂國憂民的泥土情懷。

韋本輝是廣西農業科學院二級研究員,專注農業研究40餘年。由他自主發明的粉壟耕作技術,被袁隆平等多位院士專家譽為繼人力、畜力、拖拉機整地之後的“第四代農耕革命”,為糧食提質增産、生态環境保護等帶來了新希望。

增産奇迹

8月1日,西藏農民慶豐收“望果節”。韋本輝從廣西南甯趕往西藏山南市乃東區昌珠鎮克麥村,與村民一道分享豐收喜悅。

當天,山南市舉行青稞粉壟栽培技術現場驗收會,來自湖南、西藏、江西、福建等地的專家進行現場測産驗收。

收割,稱量,結果揭曉:粉壟青稞折幹畝産381.1公斤,比常規栽培增産63.6公斤,增幅20.03%;折算後的粉壟栽培青稞生物量(稭稈、葉片等)1408公斤/畝,比常規栽培增加412.1公斤/畝,增幅達41.38%。青稞産量和生物量的“雙增”,既可滿足當地糧食需求,也解決了牲畜飼料問題。

克麥村村委主任巴桑多吉種了一輩子青稞,第一次看到有一項技術在不增加肥料、農藥還減少灌溉的情況下,居然能大幅增産。“和常規種植相比,粉壟青稞穗長、籽粒飽滿,有效穗更多,而且抗倒伏更好。”巴桑多吉贊不絕口。

就在當天,新疆棉農傳來視頻,一塊4年前粉壟改造的重度鹽堿地,當年由中國科學院等專家實測棉花增産48.8%,今年棉花依舊枝葉壯碩,畝産預計500公斤以上,比常規耕作好很多。

類似的增産消息,韋本輝已習以為常。

2018年,韋本輝主持實施的廣西創新驅動重大專項“粉壟雨養甘蔗項目”,最高畝産甘蔗達10.6噸,比常規栽培畝增3.11噸、增幅達41.34%;由廣西大學專家實施的原料蔗畝産10.4噸、增産率41%,蔗糖分增加1.5個百分點。

這些,均得益于韋本輝曆經10年攻關發明的粉壟耕作技術。“粉壟是一種超深耕深松不亂土層的‘全層耕’和‘底層耕’(遁耕)耕作方式,因土壤被鑽頭粉碎懸浮呈壟(廂)狀而得名。”韋本輝介紹。

“一般用犁頭翻地翻得不深,但用鑽頭就可以深到四五十厘米,松松土、透透氣,數倍增用土、氣、水、光等‘天地資源’,從而達到提質增産。”韋本輝說,粉壟技術可廣泛适應于旱地、稻田作物,具有增産、提質、保水、改善生态等“四位一體”綜合效果。

經過多年的對比試驗表明,采用粉壟技術能實現多季持續增産,增幅在10%~38%之間,山藥、木薯等塊根塊莖作物最高可增産40%以上,有的更是超過100%。與現有耕作方式相比,粉壟技術每産出100公斤糧食,可少用化肥0.35~4.29公斤,減幅達10%~30%。

中國工程院院士、國家重點學科作物栽培學與耕作學學科帶頭人張洪程認為:“粉壟技術是土壤耕作技術上的重大創新,總體水平居于國際領先地位,有着很廣闊的應用前景,會發揮越來越大的增産、提質、增效和綠色的作用。”

為了這項科研成果,韋本輝默默紮根農業40餘年,從事粉壟技術研究整整10年。

勞作精神

出門一身汗,歸來滿身泥,置身農民中,分不清彼此……熟悉韋本輝的人都說,怎麼看,他都像個地道的農民。

确實,外觀韋本輝,那古銅的膚色,若不是長年累月地親密接觸陽光,不可能這麼濃重;那瘦壯的身材,不長年累月上山下地勞作,不可能這麼結實。

韋本輝不介意人們叫他農民——農民,是他工作的動力源。

韋本輝出生于廣西貧困農村,對土地有着特殊的深情。“祖輩世代土裡刨食,糧食産量不高,常遇天災,忍饑挨餓是家常便飯。”憶起年少往事,記憶猶在眼前。

饑餓,給韋本輝留下難忘的童年印記,也成為激發他投身農業研究的動力:“我希望為糧食增産做點事,讓父老鄉親告别挨餓的苦日子。”

1972年,韋本輝高中畢業後,回家幹農活。細心的他發現,同樣的田地,有的稻谷長得好,有的卻比較差,究竟為何?

他仔細觀察研究,發現有的村民把秧苗插到田裡,任由“上田灌水下田流”,土壤缺氧,水稻生長差。他看了很多農技書籍,總結出一條經驗:合理排水、讓稻田幹濕交替、冬季改土,就能使水稻增産。

韋本輝将此法告訴大家,卻受到冷遇:“有人說,我們種了一輩子田,還要一個小年輕來教?”他隻好帶着幾個願意嘗試的人一起耕種,果然當年就大幅增産。大夥信服了,紛紛效仿,村裡糧食很快實現自給自足。

1975年,韋本輝懷着研究農業的滿腔熱情,考上廣西農學院。經過3年專業技術知識學習後,卻被分到廣西農業科學雜志社,從事期刊編輯工作。

對于“學無所用”,韋本輝起初有些不習慣,但很快便調整好心态。他足足用了10年時間坐冷闆凳,潛心積累科學素養。

機遇總是垂青于有準備的人。2001年,韋本輝調任廣西農科院經濟作物研究所所長。他決定重點研究淮山:“淮山營養豐富,但當時廣西種的都是老品種,産量低、品質差,研發潛力大。”

一無經費、二缺人手,韋本輝帶領幾個年輕科技人員從零起步,一邊選育新品種,一邊研究新栽培方法。一幹就是10多年,主持選育了37個品質好、産量高的系列新品種(系),已有“桂淮”6号等12個品種(系)通過審定。

後來,韋本輝成為國家農業項目首席專家。他主持的“淮山藥項目”在河南、甘肅、江西等地實施,河南、山東等北方型山藥品種被引種到甯夏、甘肅、新疆、内蒙古等地,廣西“桂淮系列”品種在浙江、江西等地引種成功,實現了“南淮北移”“北種西擴”。

颠覆傳統

一項科研項目的成功,不會終止矢志奮鬥者的腳步。

常年走南闖北,韋本輝留意到一個現象:良種、良田、良法、良态作為農業發展的“四大法寶”,關于良種、良法的研究不少,而良田、良法、良态的綜合研究則較為鮮見。

“土壤是農業之母,土壤好什麼都能長好,土壤壞了後患無窮。”韋本輝說,傳統犁頭式耕作,可利用土層不足20厘米,拖拉機耕、耙、起壟,輪子重力反複碾壓形成堅硬的犁底層,土壤的生産力越來越衰退;長期過量使用化肥農藥,導緻土層闆結、土壤變酸、河湖污染,既損害農産品質量,又影響國民身體健康……

長此以往,農業如何可持續?糧食安全怎麼保障?

農諺說“深耕一寸土,多耐十天旱,多打十斤糧”,韋本輝思考,能不能發明一種新的耕作模式把土壤深耕深松,在減少化肥農藥的同時保障穩産高産?

心懷責任的韋本輝,說幹就幹。

2009年的一天晚上,他腦海中浮現出小時候看木匠打家具的情形:木匠在木闆上鑽孔時,用牛筋拉動鐵鑽頭反複轉動,孔就會越鑽越深,粉末狀的木屑也會随之浮上來。

“如果用螺旋鑽頭代替犁頭耕地,不就可以把闆結的土壤打得更深,浮起來的土壤不也就更加粉細、疏松了嗎?”他随即畫出草圖,找到一位農機師傅加工制造。

幾個月後,螺旋形鑽頭樣機做成了。

在廣西賓陽縣,韋本輝用刀耕火種、人工鋤頭、牲畜犁頭、拖拉機犁耙、粉壟鑽頭等,做了“五千年農業模式”試驗。結果顯示,玉米、花生在“零施肥”條件下,采用這五種耕作模式,後一種耕作模式總比前者有8%以上的增産規律,而粉壟耕作比拖拉機耕作增産幅度超過13%。

冰冷的數字,點燃了韋本輝的熱情。

由于當初制作的鑽頭挂到拖拉機上耕作時,速度慢且易壞,韋本輝又委托一家農機企業研制。

經過反複試驗,2010年10月,拖拉機牽引螺旋形鑽頭的第一代粉壟機試驗成功。此後幾經改進,終于研制出在地裡跑一遍就可完成深耕、耙地、起壟等多種功能的“自走式粉壟整機”。後來又增添了“倒T型”底耕(遁耕)等粉壟耕作機械新成員。

颠覆傳統耕作模式的粉壟技術,誕生了。

粉壟時代

為推廣應用粉壟技術,韋本輝決定走遍全國進行調研試驗。

“鹽堿地、砂姜黑土中低産田、退化低産草原……各地土質各不相同,技術都要相應變化。”韋本輝說,“我一點點動手做對照實驗,幾乎挖遍了全國各地的土。”

韋本輝如拓荒牛般,耕耘着希望,探求着綠色生命的本質。

“最多時一周走5個省份,跟着粉壟機對甘蔗、水稻、小麥、玉米、馬鈴薯等30多種作物做對比試驗。”韋本輝說,“土壤剖面基本上都是自己挖,我幹農活可不比年輕人差。”

一天清晨,他到廣西隆安縣的實驗基地,挖一個甘蔗粉壟和常規耕作相連的土壤剖面,但粉壟底層土質很硬,他埋頭挖了大半天,連吃飯都忘記了。

這個土壤剖面,揭開了粉壟綠色增産的“謎底”——

一是粉壟技術利用“螺旋形鑽頭”深旋耕均勻粉碎土壤,經鑽頭切割、旋磨、碰撞産生高溫處理,高速旋轉帶動氧氣融入土中,使土壤發生物理改變和化學反應,将土壤顆粒裹住的養分釋放出來。

二是粉壟後的土壤更為疏松透氣,氧氣更為充足,作物的根紮得更深且能“自由呼吸”。

三是粉壟構建了全新的土壤生态環境,水、肥、氣大幅增加以及土溫的提升,促進了作物根系發達、植株健壯,進而使光合效率提高10%以上。

“粉壟技術不僅能使低産田變成中産田、中産田變成高産田、高産田變成更高産田,從而大幅提高現有耕地的生産能力,而且還适用于尚未完全利用的鹽堿地、砂姜黑土、退化草原、邊際土地等類型土地。”多次參與粉壟技術測評的張洪程院士說。

2017年,“粉壟綠色生态農業技術”被原農業部列入國家主推技術,很快在全國“遍地開花”。

2019年6月,中科院等單位專家對山東黃河三角洲農業高新區11.75‰濱海重度鹽堿地進行3次粉壟處理,在2018年玉米增産73%、玉米籽粒鹽(鈉)含量減少20.81%之後,再次驗收第二茬冬小麥畝産372.15公斤,比常規耕種增225.76公斤,增幅達154.22%。這意味着,低成本、物理性改造鹽堿地找到了新路。

2019年6月,經專家測産,河北鹽山縣種植大戶王春祥實施粉壟小麥“零灌溉”,比常規灌溉每畝節水370.9立方米,增産20%以上。華北平原水資源匮乏難題,迎刃而解。

2018年10月,中國科學院南京土壤研究所專家在江西測試,粉壟種植紅薯平均比傳統耕作增産超過100%。

2019年7月,具有突破性的宿根甘蔗“遁耕”實測結果顯示,每畝蔗莖數4725條,比常規增加1107條,增幅30.59%;平均莖粗3.25厘米,比常規增加0.30厘米,增幅10.15%。

一個個增産捷報,給了韋本輝更大的信心。如今,粉壟技術已在全國26個省份36種作物上成功應用。

韋本輝為之奮鬥的粉壟綠色農耕時代,已經到來。

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