农作物粉垄栽培及在旱作农业中的作用

王金伟

摘要："粉垄"简称为粉垄，是指针对各种作物的栽培条件，使用粉垄机的一部或多部螺杆钻头，对土地可以进行垂直的研磨粉碎，并自然地将其开垦成垄。然后在粉垄的垄沟或隔室上用于种植作物，并通过采用粉垄配套的种植技术。打破传统耕作技术，做到一次实现深耕、粉碎、翻耕的作用。节省劳作时间和成本，提高整体的工作效果。

关键词：农作物；粉垄栽培；旱作农业；作用

引言：粉垄是在耕地表层面积15-20cm的基石上，利用中国传统畜力和拖拉机犁耕的方式，逐步松驰耕地表层土地。完成了蓄水保水能力的"量变"和"质变"，这就提供了更有利于农作物进行生长发育的更加良好的土壤环境条件。

一、粉垄耕作技术的特征

目前，我国的农业面积红线约18亿亩，农业产量基本符合全国十三亿多人的生活需要，有效推动并保证了社会与经济。据估计，到二零五零年，我国总人口将达到十五亿，而全球总人口也将上升到九十多亿。所以，在耕地面积有限的条件下，怎样解决持续性增加的人口需求一直是世界农业研究的重大课题，而保护粮食作物也一直是世界上的头等大事。如果说耕地面积有限，未来粮食总产量的提高在于单产的有效提高，而提高单产的根本途径就在于良种、良田、良法的合理匹配。这种粉垄栽培技术就是利用先进的粉垄机械，通过一组或一组(多组)的螺旋钻头对土壤进行横向的快速研磨，然后切割、粉碎土壤，通过自然悬吊形成粉垄；这是一种新技术，即在形成的垄上直接种植作物。粉垄栽培的作物，在正常的科学管理条件下，可增产10%~30%，自然生长较好，不需要增加肥料的投入，产品质量也会有所提高或改善。

粉垄栽培的发明与应用，摒弃了现有的机械耕作方式，实现了农学与农机的有机结合。这将对进一步解决良田良法问题，提高农产品产量，保障粮食安全和经济社会可持续发展发挥积极作用。在粉砂垄耕作的情况下，土壤由螺旋钻垂直研磨(被碾碎的土壤由水平快速旋转研磨切割)，然后被碾碎，自然地悬浮在一个垄上。深度可达22~50cm，可根据作物种植需要更深。在不扰动土层的情况下，可进行全田旋磨深耕或间隔条状深耕。槽底设有u型土壤松动槽和w型小槽(可有效收集和利用自然降水)，具有活土、保水、透气性、保肥、节能降耗的效果。

粉垄做出了四个主要的科学贡献：①深化窥探，可以放松土地表面的土壤，并完成良好的整地任务；②也实现了对自然资源的"六加利用"——使耕地的底土与盐碱地，还有自然降水与太阳能，以及空气氧与土壤微生物这六点，未被人类进行充分开发利用的自然资源做到成倍或大幅度的增加；③就是实现所谓的"五减轻"，做到人与自然的和谐共存，这就在一定程度上，减少了自然的洪水、旱灾、高热、低温和气候变暖等天然灾难；④让农民得到了比较优厚的天然恩赐，可以将一亩地的收成提高到1.2~1.5亩的产出量，让低产田成为中产田、让中产田变为高产田、而高产田成为更高品质，使得荒碱地成为良田。

粉垄科技共发掘了以下几大"天然定力"，是未来"人依天然生"的重要发展基石平台。①使地球表面宜用耕地比再增加耕地1~2倍时，其松土率将提高至1~2倍；②土地保持量提高1~2倍(除供粮食作物使用外可减轻洪水、干旱灾害)；③土地融入氧量提高1倍、土壤温度提高1~2℃；④土壤有益微生物生物量增加一倍。

二、粉垄技术的增产效果

近年来，中国农业科学院与几个省市级的农业科研组织、农村大学合作在全国十多个经济作物上使用了粉垄栽培技术，产量有了较显著的提升，平均增产幅达百分之十~百分之三十。通过粉垄耕作技术，广西稻米生产第一季量增加了百分之二十三点八七，第二季提高了9.25%，第三季提高了8.88%，第四季提高了5.50%。再生稻(第4季)的产量比晚稻提早了20~30天，达七千五百公斤/hm2以上，比广东的优质稻米增产了一千零五十公斤/hm2以上；宁夏地区的玉米生产提高一千八百零三公斤/hm2，辽宁地区提高了一千五百公斤/hm2以上，在第二年将继续提高；河南小麦生产提高百分之二十六点二五，而水稻第二季轮作继续增加；而甘肃马铃薯生产在第二年分别增加了百分之三十五点四八和15.6%；农产品的质量也得到了提高或改善。根据3200万款Hm2大米，2700万款Hm2玉米、小麦1300万款Hm2，0500万款Hm2马铃薯，甘薯0600万款Hm2，0300万款Hm2大豆和0300万款Hm2强奸在中国，如果30%的作物种植在粉垄，总共将获得2700万款Hm2，新增水稻种植面积266.7万hm2，新增粮食可养活1亿多人口。

三、粉垄栽培在旱作农业中的作用

1、缓解旱情，减少水土流失

粉垄耕作技术对耕地具有"土壤水库"的作用。随着流域的大规模推广应用，部分雨水将得到有效储存。一方面可以满足作物生长发育的需要，在干旱的情况下可以缓解干旱。另一方面，大规模使用粉垄耕作技术，降雨后局部保留部分雨水，减少径流，减少洪涝灾害。

2、有利于旱作农田蓄水保墒

二零一一年七月和八月，甘肃农业科学院在甘肃定西市粉垄旱地马铃薯田检测了经过不同处理的土壤中水分含量。结果：粉垄0~60cm土层土壤水分含量，比露地(对照)提高百分之一点一二~百分之十七点六三；其中，8月30日粉垄0~60cm土层土壤水分含量较露地(对照)提高了16.84%~25.75%。结果表明：在西北的干燥缺水区域，粉垄耕作提高了作物的自然降水储蓄能力，有利于作物生长和增产。2012年3月25日，甘肃省农业科学院测定了2011年甘肃省定西市粉垄马铃薯田在海拔2000m处的越冬土壤蓄水情况。结果表明：粉垄越冬休闲期0~100cm土壤平均含水量为160.5g/kg，同地传统栽培(对照)土壤平均含水量为126.0g/kg，比对照土壤平均含水量增加了27.38%；粉砂垄耕地土壤蓄水量为1605m3/ hm2，对照为1512m3/ hm2，增加6.15%。

3、改善生态环境

3.1、改善农业生态环境

粉垄种植改善了土地自然环境，增强了土地细菌含量。在细菌的影响下，土地中含碳的有害物质很易被溶解。同样，随着发育的根系，庞大的植株，活跃的代谢功能和大大提高光合效能的作物定植于粉垄，将大量空气中的碳源消耗在光合过程中，和将大量的空气排出的时候，这有利于提高空气中碳源的浓度比例，改善空气质量。

3.2、有利于干旱区生态重建和草原改造

在我国西北地区干旱地区，人们经过合理的设计与实验，利用粉脊技术培育禾草和抗旱的树木，在经过3~5A至8~10A，或者更长时间之后会产生相当数量的植被。草地就是天然产生的植被集群。长期以来，由于缺少人力耕作，草场土质容易硬化，集水性能不好。而采用等间距粉垄栽培可以大大提高草场水资源的利用率，促进了草场生态的良性循环和畜牧业的健康发展。

3.3、有利于盐碱地改造

我国盐碱地面积达3300万Hm2。在越冬前进行粉脊耕作是可以想象的。当第二年冰雪溶化后，0~15cm的土壤用水冲洗盐，使盐下沉，土壤相对脱盐。由于粉垄耕作对土壤进行水平切割和粉碎，切断了土壤中的毛细管，从而降低了下层土壤的盐浮度。

结语

根据上述研究成果可看出，利用粉垄栽培技术的增产、质量改善、节水、节肥、生态、减灾等机制，使全国农作物生产综合经济效益增加了百分之五十以上，平均每年增加经济效益不小于万亿元，从而将生产复杂的农产品加工简单化、生态化。

参考文献

[1]龚嘉，郑重谊，刘勇军，彭曙光，荆永锋，陈焘，周清明，黎娟.粉垄深耕结合开沟排水对土壤养分和烤烟生长发育的影响[J/OL].西北农林科技大学学报(自然科学版)，2022(02)：1-8[2022-02-22].DOI：10.13207/j.cnki.jnwafu.2022.02.009.