粉垄技术唤醒六大资源，推动农耕生产变革

粉垄技术唤醒六大资源，推动农耕生产变革

2026-11-02

农业的本质，是人类通过作物利用土、水、气、热、光及土壤微生物这“六大自然资源”实现生物转化为食物的过程，六大资源转化生产的粮食更有利于人体健康。因此，“六大自然资源”是粮食产量与品质及人类健康的基石，农业生产的实质说到底就是六大资源及其转化效率的问题。

但沿用千年的犁耕、百年的犁耙作业，早已让农田耕层变得浅薄、日趋板结，资源利用效率持续走低。传统旋耕深度仅有12—20厘米，深松耕25—40厘米却容易出现“下松上实”的问题；铧式犁翻耕深度可达20—45厘米，又会将底层生土直接翻至地表。几种主流耕作方式，都未能从根源上改良土壤物理结构及其利用潜能，更是让“六大自然资源”的利用与转化效率几近触及天花板。为稳住粮食产出、保障人口供粮，农业生产上只能持续追加化肥、灌溉与人力的投入，这套“高投入换取高产出”的发展路径，已经走到边际效益持续递减的困境。盐碱地的利用，更是长期以来难以攻克的改造难题，国内15亿亩、全球160亿亩盐碱地资源，如能改造利用将可极大增加粮食来源，但至今始终处于沉睡待开发的状态。

破解困局的症结在耕作工具，突破机遇同样蕴藏在工具革新之中。粉垄技术的价值，正是以耕作工具的“钻头变革”为起点，串起土壤深垦利用、物理结构改良和六大自然资源协同利用及农业轻简生态化生产，创造一条守护人类食物供给与健康的完整价值链条。而这条创新链条的源头，来自广西农业科学院二级研究员韦本辉及其团队近20年的潜心攻关。

技术原点：韦本辉与“以钻代犁”的物理革命

粉垄技术，是广西农业科学院二级研究员韦本辉团队历时近20年研发而成的原创性重大农业科技成果。韦本辉是中国科技创新领域知名专家，不仅是粉垄技术、立钻粉垄农机、“粉垄农业”的发明人，同时也是淮山定向结薯技术发明人、国家淮山药首席专家，更是全国每10勺有5勺食糖来自甘蔗新台糖22号（RO22）、该品种推广超亿亩的主要引育者，业界称其为农学家、农业战略科学家。作为广西推荐的中国工程院院士候选人，他的科研成果多次被各大主流媒体争相报道。

深耕农业科研数十年，这位科学家跳出千年犁耕的固有思维，找到了改造耕地和盐碱地的全新路径。粉垄技术最核心的创新，就是用“钻头”替代传统“犁头”，把翻耕作业升级为“钻耕”深垦不乱土层、土壤颗粒化，形成“土壤粉垄态”的“海绵农田”，且一次性实现40‑60厘米深度调节耕作，较传统耕作加深一倍，让耕地生产力提升10%以上、盐碱地直接变成良田，把普通农田和盐碱地打造为释放土壤速效养分和保水保肥的良田良地。

这一个“钻”的改变，带来土壤层面三重关键物理突破：

首先，是耕层深度实现倍增。粉垄作业耕层可达28‑60厘米，较传统耕作加深一倍以上；土壤容重降低7.8%‑22.9%，孔隙度提升7.3%‑25.3%，疏松状态能够维持3‑5年。作物根系得以向下充分伸展，以往难以触及的下层土壤资源，被纳入作物可利用范围。

其二，耕层加厚的同时，土壤颗粒结构也得到重构。立钻高速旋切作用下，大团聚体减少17.9%‑93.5%，0.25‑1毫米中团聚体提升24.3%‑198.2%，土壤颗粒比表面积增大9.8%‑11.7%。土壤颗粒细化之后，土壤中的空气、水分、微生物得以大幅增加，其“土壤粉垄态”为物质交换与作物利用创造了更好条件。

第三，在改良土壤的基础之上，粉垄技术还完整保留土层原生秩序。传统犁耕会把底层生土翻到地表，打乱土层分布；而粉垄“钻耕”做到超深耕不乱土层，即便耕深达到60厘米，土壤依旧保留原耕作层、犁底层、土生层的分层结构，最大程度保护土壤原生生态。

物理层面的改良构想，必须依靠配套农机装备才能落地。针对早期立式螺旋钻头滞土、容易缠绕、作业阻力大的痛点，韦本辉团队持续迭代，研发立式空心钻、两刀钻等新型结构，作业阻力下降20%以上。近年发明的一款粉垄耕具，被我国著名农机专家、中国工程院院士罗锡文教授评价为“结构巧妙”，依靠特殊构造，耕作效率可大幅提升，又使机身减弱震动；新近，韦本辉又发明了一款粉垄耕具，这为制造一流智能化粉垄农机提供了新的核心技术支撑。

依托核心耕具创新，团队开发出系列化粉垄农机：两刀钻粉垄机适配稻田、旱地差异化耕深需求；犁包钻粉垄机相比同马力螺旋钻机型，作业效率提升10%‑30%，耕深可在30‑60厘米灵活调节；755马力无人驾驶智能化深耕机，耕深60厘米条件下每小时作业可达15亩以上，已经在新疆、内蒙古、吉林等多地投入实际应用。

标准建设同步跟进，韦本辉牵头编制的广西地方标准《自走式粉垄深耕深松机》（DB45/T1183—2015）2015年正式发布，以此为基础升级的国家机械行业标准《立式粉垄深耕深松机》（JB/T14755—2024），由工信部颁布实施，粉垄农机实现从地方标准到国家标准的跨越，标志着粉垄农机正式开辟出全新产业赛道。

耕具与整机的系列化迭代，不只是装备性能的升级，更是实现资源利用模式变革的物质基础。正是土壤物理改良与农机装备创新的双重突破，为六大自然资源的盘活利用打开了全新通道。

核心机制：六大资源的协同再增用

土层变深、土壤疏松、颗粒细化，这一系列物理变化，究竟如何转化为实实在在的作物增产？又如何体现其重大科学价值？

关键在于，粉垄能够协同激活土、水、气、热、光、微生物六大资源，这六大资源是自然赋予生物和人类生存利用的物质基础；“土壤粉垄态”恰让六大资源中的各项要素更多互相赋能，构建起正向循环的生长系统。而这一循环的起点，正是土壤本身。

土壤资源率先被活化。耕层加深、容重下降、孔隙增加，土壤物理肥力被唤醒，原本紧实板结的土地，转变为疏松通透的“土壤粉垄态”。土壤一旦“松”了，水与气的利用通道便随之打开。

由此，水资源利用空间得到显著扩容。粉垄之后，雨水下渗速率提高31.3%—39.6%，对降水响应时间缩短2—9小时，土壤含水量提升4.2%—60.6%。干旱地区甘肃定西，玉米抽雄期土壤贮水量提升60.6%；广西木薯水分利用率提高42.5%—59.4%，水土流失减少40%以上。这相当于在田间建起一座“耕地水库”，让天然降水替代一部分人工灌溉——河北盐山试验显示，粉垄处理后的土地连续1—7茬小麦—玉米零灌溉条件下，仍实现增产10.5%—27.6%，每亩节水120立方米以上。水留住了，土壤的通气与温度条件也随之改变；间接地，也在一定程度上减少了旱、涝灾害发生概率。

随之优化的，是土壤的气、热条件。通透性提升，有利于好氧微生物繁育；低温季节粉垄地土壤温度提高1—4℃，高温时期热量传导更加平稳，形成双向调温效果，匹配作物不同生长阶段的温度需求。而通气与温度的改善，又为土壤微生物的复苏创造了适宜的生存环境。

进而被激活的，是土壤微生物与养分系统。检测显示，氨化细菌、有机磷细菌数量提升59.7%—254.9%，根瘤菌和篮状菌属相对丰度上涨23.4%—59.1%，被孢霉属相对丰度提高2.8倍；脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性提升19.1%—68.4%；土壤碱解氮、速效磷、速效钾增加18.8%—40.2%。微生物种群的复苏，加之其他自然资源的综合效能，增加了“物理肥力”可替代部分化肥肥力，支撑着作物的生长发育，甚至保障作物生长后劲更足。这也是粉垄农业可实现减施化肥、节水灌溉的核心原理。

粉垄让作物根系环境的改善，最终带来光能利用效率的提升。粉垄条件下作物根系更为发达：玉米根系数量增加15.6%、根长增加22.3%；甘蔗根长提升20.9%—42.3%，根毛增长53.3%，根系活力提高1.3—1.4倍。

东营中度盐碱地粉垄玉米长势明显（左）

根系的壮大带动光合作用全面增强——玉米净光合速率提升27.2%；甘蔗伸长期净光合速率提升37.1%，气孔导度提升45.0%，关键光合酶活性提高18.6%—30.9%，光合相关基因表达上调2.2—4.8倍。

从土到水，从气热到微生物，再到根系与光能，六大资源就这样一环扣一环地被激活。综合测算，经过粉垄改造，六大自然资源协同利用率较传统耕作提升18.8%—68.4%，这是自然给作物新一轮的赋能，促进形成作物稳定增产10%以上的规律平台；其增产与提质，也是人类享受自然新一轮的恩赐；六大自然资源利用率18.8%—68.4%的提升，是粉垄农业挖掘新质生产力的根源所在，它不是单一资源的单独改善，而是整套农业资源系统的再开发。而系统能力的提升，最终落脚于土地产出，关联到餐桌上的食物与人体健康。

深层价值：一条通往人类健康的完整链条

产量数据只是外在表现，粉垄技术更深层的意义，是重塑土地产出食物的内在逻辑。土壤的物理条件改变，不止带来产量变化，也影响着作物养分积累，牵连着食物品质乃至人体健康，形成一条完整传导链条：粉垄耕作 → 土壤粉垄态（海绵农田）→ 六大资源协同盘活 → 根系发达、光合增强 → 生物量增加 → 经济产量增加 → 食物营养品质提升 → 人类健康受益。

链条上每一个环节，都有实地试验作为实证支撑。韦本辉团队在全国28个省区，针对50余种作物开展大量验证：普通耕地增产15%‑30%，盐碱地增产幅度可达30%‑100%。第三方专家验收数据显示，山东东营含盐量11‰的重度盐碱地，小麦增产154.22%；新疆盐碱地棉花增产40.80%‑81.7%；西藏盐碱地青稞增产36.78%；广西水稻最高增产28.01%；甘蔗采用“145”模式，每亩增产1.5‑2.8吨。针对盐碱地改良，团队创新盐分“上淡下浓”的物理改良路径，重度盐碱地经过2‑3次粉垄作业，耕层盐分明显下降，由重度盐渍化转为中轻度，这套模式已经在新疆、山东、青海等13个省区规模化落地。

盐碱地粉垄土壤剖面

比增产更值得关注的，是农业生产投入端实现“做减法”。粉垄具备“自然性增产10%以上”的平台效应：隆安试验田粉垄水稻不施肥依旧增产15.5%；武鸣粉垄木薯零施肥增产32.1%；隆安雨养条件下，不灌溉的粉垄甘蔗增产35.8%；河北盐山粉垄小麦全生育期无灌溉，增产13.6%。零施肥、零灌溉依旧实现增产，证明粉垄释放的是土地本身固有的自然生产力，并非依靠外部物资投入换来的短期增产。

这也引出粉垄最深刻的科学命题：依靠激活土壤物理肥力、用好天然降水，替代部分化肥施用与人工灌溉。作物不再过度依赖化肥补水补肥，更多依托土壤本身的肥力与自然降水生长，产出的农产品营养品质随之改善，让人体能够摄取来自六大自然资源充分转化的食物。这套颠覆性的耕作逻辑，也得到国内众多农业领域院士专家的关注与认可。袁隆平、赵其国院士将其称作“农耕革命”；农业农村部组织张洪程院士牵头开展成果鉴定，认定粉垄技术达到“国际领先水平”；业界多位院士也先后给予肯定与支持。有中科院专家公开评价，如果粉垄技术实现大范围推广，将会产生十分可观的综合价值。一众专家的高度评价，源于粉垄直击农业生产底层逻辑——它不是单一品种的改良，而是整套资源转化系统的升级再造。

从技术到产业：韦本辉手中的第五、六代专利

生产底层逻辑的革新，最终要经过产业化实践检验。目前粉垄技术商业化落地路径已经打通。曾有深圳投资人专程对接寻求核心技术合作，通过协议取得第一代发明专利螺旋钻头相关技术，开发出775马力智能化深耕机，仅在盐碱地改良项目上，应用面积就达到110万亩。

第一代专利的产业化只是起步。如今，第五、六代粉垄耕具发明专利依旧掌握在发明人韦本辉手中，依托这些专利，可以打造空地一体化的系列智能粉垄农机装备。所谓空地一体化，就是地面耕作装备搭配无人机监测、遥感决策等空中作业平台，实现耕层作业精准智能管控；装备采用合理的驱动力‑拖拉力配比，匹配超深耕作业钻切与牵引的力学需求，在保障耕深前提下降低无效能耗。参考775马力深耕机的实践经验，新一代装备作业效率相较同类深耕设备还能再提升20%‑30%。农艺层面，我国人口主粮的水稻、小麦生产，能够实现粉垄耕作、直播播种、基肥直施“三位一体”，向着少人、无人化、少灌溉的种田模式推进，将可大幅度减少农业劳动力和物资投入。

放眼长远，粉垄技术拥有广阔的国内外应用空间。面对国内15亿亩、全球160亿亩盐碱地资源，这套技术可以充分挖掘盐碱地潜力；同时还可以提升天然降水利用率60%以上，减轻旱涝灾害威胁，增加生物量，助力降碳减排。相关测算表明，空地一体化智能粉垄农机，面向国内与全球市场，拥有千亿元乃至更大的市场潜力。

但相较于商业市场价值，粉垄的公共价值分量更重。它能够高质量改造现有耕地与盐碱地，把沉睡土地转化为保蓄水土的海绵农田，让六大自然资源重新服务于粮食生产。这是一条从恢复土地活力到守护国民饮食健康的完整路径，也是韦本辉团队近二十年坚守的真正意义。

回望整套技术，粉垄以“钻耕”取代延续千年的“犁耕”，表面看只是耕作工具的更新，本质是农业资源利用模式的系统性重构。韦本辉团队二十年原创攻关，释放被传统耕作压制的土壤物理肥力，把天然降水储存在田间形成“耕地水库”，唤醒土壤微生物完成养分生物转化，进一步提升光能利用效率。依靠六大资源协同再增用，减少化肥与灌溉依赖，最终提升粮食供给的数量与品质。

从土地到餐桌，从自然资源到国民健康，构成粉垄技术完整的科学贡献，这也是韦本辉团队被称作农耕革命推动者的核心原因。对于人多地少、盐碱地资源丰富的我国而言，充分唤醒每一寸土地的自然生产力，用好每一滴天然降水，正是牢牢端稳中国饭碗和助力国人健康的底气。

来源：人民号 链接：https://www.peopleapp.com/rmharticle/30053446759