一位農(nóng)業(yè)科學(xué)家的泥土情懷
一位農(nóng)業(yè)科學(xué)家的泥土情懷
——記廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院粉壟耕作技術(shù)發(fā)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(jìn)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(guī)律。試驗基地是他念茲在茲的生活重心,那裏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(nóng)業(yè)科學(xué)院二級研究員,專注農(nóng)業(yè)研究40餘年。由他自主發(fā)明的粉壟耕作技術(shù),被袁隆平等多位院士專家譽(yù)為繼人力、畜力、拖拉機(jī)整地之後的“第四代農(nóng)耕革命”,為糧食提質(zhì)增産、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等帶來了新希望。
增産奇跡
8月1日,西藏農(nóng)民慶豐收“望果節(jié)”。韋本輝從廣西南寧趕往西藏山南市乃東區(qū)昌珠鎮(zhèn)克麥村,與村民一道分享豐收喜悅。
當(dāng)天,山南市舉行青稞粉壟栽培技術(shù)現(xiàn)場驗收會,來自湖南、西藏、江西、福建等地的專家進(jìn)行現(xiàn)場測産驗收。
收割,稱量,結(jié)果揭曉:粉壟青稞折幹畝産381.1公斤,比常規(guī)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(秸稈、葉片等)1408公斤/畝,比常規(guī)栽培增加412.1公斤/畝,增幅達(dá)41.38%。青稞産量和生物量的“雙增”,既可滿足當(dāng)?shù)丶Z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(shù)在不增加肥料、農(nóng)藥還減少灌溉的情況下,居然能大幅增産。“和常規(guī)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。”巴桑多吉讚不絕口。
就在當(dāng)天,新疆棉農(nóng)傳來視頻,一塊4年前粉壟改造的重度鹽鹼地,當(dāng)年由中國科學(xué)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(yù)計500公斤以上,比常規(guī)耕作好很多。
類似的增産消息,韋本輝已習(xí)以為常。
2018年,韋本輝主持實施的廣西創(chuàng)新驅(qū)動重大專項“粉壟雨養(yǎng)甘蔗項目”,最高畝産甘蔗達(dá)10.6噸,比常規(guī)栽培畝增3.11噸、增幅達(dá)41.34%;由廣西大學(xué)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,均得益於韋本輝歷經(jīng)10年攻關(guān)發(fā)明的粉壟耕作技術(shù)。“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釐米,松松土、透透氣,數(shù)倍增用土、氣、水、光等‘天地資源’,從而達(dá)到提質(zhì)增産。”韋本輝説,粉壟技術(shù)可廣泛適應(yīng)于旱地、稻田作物,具有增産、提質(zhì)、保水、改善生態(tài)等“四位一體”綜合效果。
經(jīng)過多年的對比試驗表明,採用粉壟技術(shù)能實現(xiàn)多季持續(xù)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(xiàn)有耕作方式相比,粉壟技術(shù)每産出100公斤糧食,可少用化肥0.35~4.29公斤,減幅達(dá)10%~30%。
中國工程院院士、國家重點學(xué)科作物栽培學(xué)與耕作學(xué)學(xué)科帶頭人張洪程認(rèn)為:“粉壟技術(shù)是土壤耕作技術(shù)上的重大創(chuàng)新,總體水準(zhǔn)居於國際領(lǐng)先地位,有著很廣闊的應(yīng)用前景,會發(fā)揮越來越大的增産、提質(zhì)、增效和綠色的作用。”
為了這項科研成果,韋本輝默默紮根農(nóng)業(yè)40餘年,從事粉壟技術(shù)研究整整10年。
勞作精神
出門一身汗,歸來滿身泥,置身農(nóng)民中,分不清彼此……熟悉韋本輝的人都説,怎麼看,他都像個地道的農(nóng)民。
確實,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(jié)實。
韋本輝不介意人們叫他農(nóng)民——農(nóng)民,是他工作的動力源。
韋本輝出生於廣西貧困農(nóng)村,對土地有著特殊的深情。“祖輩世代土裏刨食,糧食産量不高,常遇天災(zāi),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(fā)他投身農(nóng)業(yè)研究的動力:“我希望為糧食增産做點事,讓父老鄉(xiāng)親告別挨餓的苦日子。”
1972年,韋本輝高中畢業(yè)後,回家?guī)洲r(nóng)活。細(xì)心的他發(fā)現(xiàn),同樣的田地,有的稻穀長得好,有的卻比較差,究竟為何?
他仔細(xì)觀察研究,發(fā)現(xiàn)有的村民把秧苗插到田裏,任由“上田灌水下田流”,土壤缺氧,水稻生長差。他看了很多農(nóng)技書籍,總結(jié)出一條經(jīng)驗:合理排水、讓稻田乾濕交替、冬季改土,就能使水稻增産。
韋本輝將此法告訴大家,卻受到冷遇:“有人説,我們種了一輩子田,還要一個小年輕來教?”他只好帶著幾個願意嘗試的人一起耕種,果然當(dāng)年就大幅增産。大夥信服了,紛紛效倣,村裏糧食很快實現(xiàn)自給自足。
1975年,韋本輝懷著研究農(nóng)業(yè)的滿腔熱情,考上廣西農(nóng)學(xué)院。經(jīng)過3年專業(yè)技術(shù)知識學(xué)習(xí)後,卻被分到廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)雜誌社,從事期刊編輯工作。
對於“學(xué)無所用”,韋本輝起初有些不習(xí)慣,但很快便調(diào)整好心態(tài)。他足足用了10年時間坐冷板凳,潛心積累科學(xué)素養(yǎng)。
機(jī)遇總是垂青於有準(zhǔn)備的人。2001年,韋本輝調(diào)任廣西農(nóng)科院經(jīng)濟(jì)作物研究所所長。他決定重點研究淮山:“淮山營養(yǎng)豐富,但當(dāng)時廣西種的都是老品種,産量低、品質(zhì)差,研發(fā)潛力大。”
一無經(jīng)費、二缺人手,韋本輝帶領(lǐng)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(zhì)好、産量高的系列新品種(係),已有“桂淮”6號等12個品種(係)通過審定。
後來,韋本輝成為國家農(nóng)業(yè)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寧夏、甘肅、新疆、內(nèi)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(xiàn)了“南淮北移”“北種西擴(kuò)”。
顛覆傳統(tǒng)
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(xiàn)象:良種、良田、良法、良態(tài)作為農(nóng)業(yè)發(fā)展的“四大法寶”,關(guān)於良種、良法的研究不少,而良田、良法、良態(tài)的綜合研究則較為鮮見。
“土壤是農(nóng)業(yè)之母,土壤好什麼都能長好,土壤壞了後患無窮。”韋本輝説,傳統(tǒng)犁頭式耕作,可利用土層不足20釐米,拖拉機(jī)耕、耙、起壟,輪子重力反覆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(nóng)藥,導(dǎo)致土層板結(jié)、土壤變酸、河湖污染,既損害農(nóng)産品品質(zhì),又影響國民身體健康……
長此以往,農(nóng)業(yè)如何可持續(xù)?糧食安全怎麼保障?
農(nóng)諺説“深耕一寸土,多耐十天旱,多打十斤糧”,韋本輝思考,能不能發(fā)明一種新的耕作模式把土壤深耕深松,在減少化肥農(nóng)藥的同時保障穩(wěn)産高産?
心懷責(zé)任的韋本輝,説幹就幹。
2009年的一天晚上,他腦海中浮現(xiàn)出小時候看木匠打傢具的情形:木匠在木板上鑽孔時,用牛筋拉動鐵鑽頭反覆轉(zhuǎn)動,孔就會越鑽越深,粉末狀的木屑也會隨之浮上來。
“如果用螺旋鑽頭代替犁頭耕地,不就可以把板結(jié)的土壤打得更深,浮起來的土壤不也就更加粉細(xì)、疏鬆了嗎?”他隨即畫出草圖,找到一位農(nóng)機(jī)師傅加工製造。
幾個月後,螺旋形鑽頭樣機(jī)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(jī)犁耙、粉壟鑽頭等,做了“五千年農(nóng)業(yè)模式”試驗。結(jié)果顯示,玉米、花生在“零施肥”條件下,採用這五種耕作模式,後一種耕作模式總比前者有8%以上的增産規(guī)律,而粉壟耕作比拖拉機(jī)耕作增産幅度超過13%。
冰冷的數(shù)字,點燃了韋本輝的熱情。
由於當(dāng)初製作的鑽頭掛到拖拉機(jī)上耕作時,速度慢且易壞,韋本輝又委託一家農(nóng)機(jī)企業(yè)研製。
經(jīng)過反覆試驗,2010年10月,拖拉機(jī)牽引螺旋形鑽頭的第一代粉壟機(jī)試驗成功。此後幾經(jīng)改進(jìn),終於研製出在地裏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(jī)”。後來又增添了“倒T型”底耕(遁耕)等粉壟耕作機(jī)械新成員。
顛覆傳統(tǒng)耕作模式的粉壟技術(shù),誕生了。
粉壟時代
為推廣應(yīng)用粉壟技術(shù),韋本輝決定走遍全國進(jìn)行調(diào)研試驗。
“鹽鹼地、砂姜黑土中低産田、退化低産草原……各地土質(zhì)各不相同,技術(shù)都要相應(yīng)變化。”韋本輝説,“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,耕耘著希望,探求著綠色生命的本質(zhì)。
“最多時一週走5個省份,跟著粉壟機(jī)對甘蔗、水稻、小麥、玉米、馬鈴薯等30多種作物做對比試驗。”韋本輝説,“土壤剖面基本上都是自己挖,我?guī)洲r(nóng)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(guī)耕作相連的土壤剖面,但粉壟底層土質(zhì)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(shù)利用“螺旋形鑽頭”深旋耕均勻粉碎土壤,經(jīng)鑽頭切割、旋磨、碰撞産生高溫處理,高速旋轉(zhuǎn)帶動氧氣融入土中,使土壤發(fā)生物理改變和化學(xué)反應(yīng),將土壤顆粒裹住的養(yǎng)分釋放出來。
二是粉壟後的土壤更為疏鬆透氣,氧氣更為充足,作物的根扎得更深且能“自由呼吸”。
三是粉壟構(gòu)建了全新的土壤生態(tài)環(huán)境,水、肥、氣大幅增加以及土溫的提升,促進(jìn)了作物根系發(fā)達(dá)、植株健壯,進(jìn)而使光合效率提高10%以上。
“粉壟技術(shù)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(xiàn)有耕地的生産能力,而且還適用於尚未完全利用的鹽鹼地、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(shù)測評的張洪程院士説。
2017年,“粉壟綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)”被原農(nóng)業(yè)部列入國家主推技術(shù),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(nóng)業(yè)高新區(qū)11.75‰濱海重度鹽鹼地進(jìn)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(guī)耕種增225.76公斤,增幅達(dá)154.22%。這意味著,低成本、物理性改造鹽鹼地找到了新路。
2019年6月,經(jīng)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(guī)灌溉每畝節(jié)水370.9立方米,增産20%以上。華北平原水資源匱乏難題,迎刃而解。
2018年10月,中國科學(xué)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(tǒng)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(jié)果顯示,每畝蔗莖數(shù)4725條,比常規(guī)增加1107條,增幅30.59%;平均莖粗3.25釐米,比常規(guī)增加0.30釐米,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(shù)已在全國26個省份36種作物上成功應(yīng)用。
韋本輝為之奮鬥的粉壟綠色農(nóng)耕時代,已經(jīng)到來。
《光明日報》( 2019年08月13日 01版)