一个剖面揭开粉垄绿色增产的谜底

多年来，越来越多的人知道了“粉脊”这个词，但到底什么是粉脊呢？中国工程院院士、扬州大学教授张宏成用一句非常简单的话作了自己的解释:“超深旋耕”。

1月13日，农业部科技发展中心在广西南宁组织张宏成专家组，对广西农业科学院经济作物研究所、中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心、广西五峰机械有限公司、广西南宁百兴科技有限公司等单位完成的“粉红岭绿色增产提质农业技术与应用”项目进行评估。最终结论是:“该成果是土壤耕作技术的重大创新，具有很强的先进性和广泛的适用性，在同类研究中达到国际领先水平。”

对粉垄技术发明者、广西农业科学院经济作物研究所研究员魏本辉来说，这样的评价是很高的。在广西，这项技术为什么能成为一项重大创新并达到国际领先水平？记者试图从粉垄种植甘蔗的侧面揭示绿色增产问题的答案。

答案1:黑色和红色的区别

当车辆从广西武威机场驶往广西隆安县那同镇时，道路两侧的红土尤为明显。然而，当到达那同镇旱地甘蔗种植项目基地时，看到剖面图，发现粉垄种植甘蔗后土壤变黑，而粉垄下(40厘米)的土壤仍为红壤。黑色和红色的区别引起了记者的兴趣。

事实上，拖拉机种植甘蔗的土壤也有轻微的黑色，但没有粉垄后面的明显。那么，黑土和红壤有什么区别？

事实上，早在2010年，魏本辉的团队就测试了旱地淤泥垄和机耕土壤中有机质和有效养分的含量。结果表明，旱地垄上有机质增加了35.1%，速效氮、速效磷和速效钾分别增加了39.54%、44.46%和53.72%。

旱地土壤经过粉垄后，土壤有机质和有效养分增加，单位面积的总量也大大增加魏本辉告诉《中国科学》的记者。

这一结果已成为粉垄甘蔗产量高、含糖量高的原因之一。2017年12月27日，那同镇旱地高效甘蔗种植工程于当年3月20日开始种植，生长周期近9个月。经验收，粉垄甘蔗亩产9.57吨，比传统种植增加2.52吨，增幅35.8%。

据介绍，粉垄技术采用“螺旋钻头”在深旋耕前均匀地研磨土壤。钻头的刀片、螺旋盘和钻轴经过切削、旋转研磨和碰撞后，产生高温处理。在高速旋转驱动空气中的氧气融化到土壤中的作用下，土壤发生显著的物理变化和化学反应，包裹在土壤颗粒中的养分经高速旋转粉碎后释放出来。

答案2:基于根的

在底部，记者看到的剖面不仅土壤颜色不同，而且甘蔗根的深度和数量也不同。"因为垄后土壤更疏松，氧气更充足，根更深。"魏本辉说。

以新泰堂22号为例。根据魏本辉团队的研究，垄作后每2.4平方米甘蔗根的鲜重为162.34克，比机耕高115.05%。垄作后每2.4平方米甘蔗根干重为94.67克，比机耕高96.17%。这正是魏本辉常说的，“作物生产要以根为基础”。

值得一提的是，与拖拉机耕作相比，种植在粉垄上的甘蔗根有许多毛状根。广西农业科学院资源与环境研究所的黄金生博士告诉记者，毛状根生命力强，能吸收更多的养分和水分，更有利于甘蔗的生长。

对甘蔗来说，根还有另一个优点，那就是用它来返回地里，增加土壤中有益微生物的含量。

答案3:光能的利用

太阳能利用效率在一定程度上反映了农作物的生产性能。当你来到基地的时候，你不必太刻意地去区分在粉垄上种甘蔗的田地。叶子又宽又大又相对绿色的是那些。魏本辉介绍说，宽大的叶片有利于充分吸收和利用光能，提高光合速率。

魏本辉介绍，与传统耕作相比，粉垄营造了全新的土壤生态环境，显著增加了水、肥、气，提高了土壤温度，促进了作物根系和健壮植株的发育，作物光合效率提高10%以上。

试验表明，后期粉垄甘蔗叶片明显增多。甘蔗新台糖22号后期发育完全的绿叶数(功能叶)增加了0.52片/株，14.65片/株，所有绿叶重量增加了27.38%。

"叶片数对光合速率有一定的影响."魏本辉介绍，粉垄甘蔗苗期净光合速率比对照高27.23%，中期比对照高9.26%。

将叶片拉到一边，发现种植在粉垄上的甘蔗块茎明显较厚，而拖拉机种植的甘蔗块茎则较长且较薄。

答案4:花蕾数量众多且结实。

离开基地后，记者一行来到广西宾阳县邹瑜镇马角塘村，那里还有一个粉垄雨高效甘蔗种植项目基地。当我们到达这里的时候，基地里的大部分甘蔗都已经收割完了，许多芽已经在烧焦的甘蔗块下发芽了(当地的多年生甘蔗被用来消灭甘蔗叶中的疾病、害虫和杂草)。

据报道，甘蔗根部冬笋芽数与来年有效茎数有很大关系。基地的主要种植者黄告诉《中国科学报》说，种在粉垄上的甘蔗发芽很快，并且有许多强壮的芽。

研究表明，粉垄上甘蔗单株冬芽数为2.8，比对照增加47.64%。"一般来说，甘蔗压条后的低位冬芽数比对照多47.64 ~ 197.70%。"魏本辉告诉记者。

广西每年1月20日至3月2日是间歇性低温期。魏本辉团队的研究表明，在长期持续低温的影响下，粉垄中的甘蔗能够保持较好的植株生长速度和产量。

2017年12月14日，广西科技信息研究所组织权威专家对项目基地甘蔗进行实际切割、称重、生产计量和验收。粉垄甘蔗产量为9.6吨，比对照增加3吨，即45.82%。含糖量试验结果表明，粉垄甘蔗含糖量为14.37%，比对照高0.24%。

"明年10吨的产量没有问题。"黄对说道。每亩10吨甘蔗是什么意思？广西建设“双高”(高产高糖)甘蔗基地的目标是亩产8吨，含糖量14.5%以上。据记者了解，目前广西旱地甘蔗产量约为5吨/亩，“双高”旱地甘蔗产量约为7吨/亩。

今后，“我们将利用粉岭把这里建成广西甘蔗高产平台，规范品种、肥料、农药、收获等”黄告诉记者。

附言

在过去的十年里，粉末脊技术已经传遍了全国。它通过了不同生态区域、不同土壤类型和不同作物的试验。其栽培效果与作物增产、品质改良和生态效果基本一致，技术简单易行。迄今为止，粉垄技术已在中国22个省的33种作物上应用，并于2017年被农业部列为主要推广技术。

根据专家组对项目的评价结果，粉垄耕作机械及配套耕作栽培技术具有“激活尚未充分利用的深层土壤资源，促进光、温、水、气等资源的高效利用，提高作物产量和品质，促进绿色可持续发展”的功能。

同时，粉垄技术有效改善了土壤质量，“物理改良盐碱地、蒋莎黑土、退化草地等障碍性土壤的有效措施”。

魏本辉说，由于深耕细作的特殊作用，土壤的理化性状得到了改善，特别是土壤的微细毛细血管被切断，土壤下沉时不易上移，如盐分等。，而且土壤不易板结，从而改变了盐碱地、蒋莎黑土、退化草地等田地。这是传统农业无法改造和利用的。

据报道，在9个省的应用表明，盐碱地物理改造具有明显的降盐和降盐效果。如*盐碱地平均碱化度下降41.17%，山东黄河三角洲中度盐碱地盐分浓度下降8%，重度盐碱地盐分浓度下降31.52%，增产20% ~ 50%；蒋莎黑土在两年零三个季节里增产12%以上。退化草地的产量增加了一倍以上。

此外，魏本辉的研究团队明确表示，具有广阔应用前景的“1+N”技术体系也得到专家组的认可。其中，“1”是粉垄农具，“n”是农具。