机械箱式种植农作物彻底解决我国粮食安全问题

辜其斌

（娄底市农机技术推广中心，湖南娄底 417000）

0 引言

我国现有耕地面积1.22亿 hm2，全世界现耕地面积1 369亿hm2，中国占7%左右，但要养活世界人口22%的人。我国耕地面积在世界排第4位，人均耕地面积只有0.933 hm2，190多个国家中排在126位以后，我国耕地资源短缺是不争的事实，而且由于人口不断增加不可逆转工业化及城市化，国家基础设施建设过程中不断污染，侵蚀可耕用良田，可耕田地已接近1.2亿 hm2的红线，未来20年中国农业将面临严峻挑战，其中最主要的一个挑战就是耕地问题。古语云，民以食为天，不断上涨的粮价，已经将世界人们逼到危险的边缘。

1 国际及我国粮食现状

近年来，国际粮价几乎每年大幅上涨15%，已逼近2008年“粮食危机”时创造的历史最高水平。面对各个粮食出口相继提升粮价限制出口，保证粮食自足成为我们国家的稳定器。而保证我国粮食自给自足，必须有一定数量耕地来保证，这就是中央一定要求保证18亿亩耕地红线不动摇的根本原因。如果实施推广机械箱式栽种农作物，不但能大幅增加我国耕播面积，也能大幅提高我国农作物总产量，不仅可以轻松解决我国的粮食安全问题，更可以极大地增加时下流行的绿色食品的供给，很好地解决城市发展用地与可耕用地扩展之间的矛盾，解决一定的城市污染及绿化问题，并能迅速成为我国的又一个经济增长点。

2 机械箱式栽种农作物原理

2.1 箱体的设计及性能要求

2.1.1 机械箱式栽播，种植箱是关键，若要在全国大量普及使用，要求箱体要通用、通种性能好，使用耐久性能好，可移动搬迁性能好，防水漏透性能好，使用简单成本低廉等要求，使用塑料为原材料是成本最低又能满足以上性能要求。单个箱体设计尺寸为1 m×1 m×0.3 m，箱体材料厚度在1～2 mm即可（如图1所示）。

图1 箱体示意图

在一些特殊地域，如箱体无需经常搬动时，则可利用水泥构体箱体，尺寸为2 m×2 m×0.3 m，厚度为15 mm。若在空旷、阳光水资源充足的地方，可用空中支架放置2～3层箱体。

2.2 箱体中土壤设置

箱体中土壤厚度视栽种农作物品种而定，但须做消毒施肥灭害处理，以确保提高作物的产量和减少病虫害，土壤可采集我国各地的优质肥沃土层，如河塘淤泥、东北黑土、废弃农作物秸秆、发电厂的废煤渣、牲畜的排泄物、居民的粪便及生活垃圾，均可由专门的土壤加工厂加工成绿色肥沃的优质土壤。凭我国现有先进技术可以使箱体中土壤用量很少，只要能满足所种农作物营养吸收即可。至于农作物生长中苗体直立稳定问题，可在箱体上方设置塑料多孔网格支撑固定即能解决。

2.3 箱体成本及种植成本分析

箱体尺寸为1 m×1 m×0.3 m，厚度为1 mm，采用聚氯乙烯材料大批量吹制生产，单个箱体销售价12元左右。若得到国家的扶持，可参照现有农业机械购机补贴提供箱体购置补贴50%，千秋传业，增产增收，利国利民，国家政府必会考虑扶持的。

若以一亩栽种水稻计算，南方种杂交水稻一年两季亩产2 000 kg以上，按市价3元/kg计算为6 000元，两季水稻间隔还可以种植蔬菜、豆类等经济作物，还可以进行田间养鱼、泥鳅等水产品，一亩箱体种植收入可达15万元。按40%利润计算为6 000元，购置箱体8 004元，国家补贴50%，为4 002元，种植户一年即可收回全部成本，以后每年种植户便可得到稳定收入。并且若普遍推广，从国家整体而言，则农业总产量或GDP大幅增加了，能彻底解决粮食供给不足与人口增长矛盾的问题。

2.4 机械箱式栽种适用场所

推广机械箱式栽种农作物，是在保证不损毁现有耕地的前提下进行的，也就是说，采用该技术栽种农作物的面积是纯增加的耕地面积，其可以在农村荒凉地带、沙漠、贫瘠地、盐碱地、戈壁地域、沼泽地、河流两岸、公路两旁或在城市空地、居民阳台、楼顶（主要种蔬菜和水产品）。因为采用箱式栽种时，作物生长环境的土壤与外界物理性彻底隔离，因而与箱体放置地土质无关，只要有光（光合作用）和空气（作物呼吸）即可，作物需要的水一般也能就近解决，视场所具体情况而定。然后是箱体须放置水平，1 m×1 m×0.3 m的箱体放平，这很好解决，若场地是坡地解决也不难。

3 机械箱体种植农作物经济和社会效益及前景描述

3.1 机械箱体种植符合现代绿色农业要求

众所周知，土壤是人类赖以生存的基础，是发展经济和农业最重要的资源。农田生态系统还是消解城乡生活、生产废弃场，维持碳磷物质循环最重要的基础。我国因人口多，耕地少许多不宜农用的土壤被开垦为农用，耕地土壤整体质量偏低，中低产土壤占65%，耕地质量“低、费、污”问题严重，如果不能解决耕地质量问题，势必威胁到国家粮食安全。而箱式种植，由于采用优质土壤，彻底解决了作物赖以生长的土壤问题，无需用农药，作物不但产量提高，品质也得到了相当提升，是真正的现代绿色生态农业。

3.2 机械箱体种植能大幅扩大全国作物耕种面积

虽然我国提出了严格的耕地保护制度和耕地总量平衡制度，但未来耕地面积减少将是一种不可避免的长期趋势，这种趋势只能减缓而不能遏制。我国人均耕地不到0.1 hm2，不到世界水平的1/2，不到发达国家的1/4，只有美国的1/6，阿根廷的1/9，加拿大的1/14。我国现有相当陆地尚不能得到充分利用，如我国的沙漠包括戈壁及半干旱地区的沙地总面积130.8万 km2，我国有7大水系，天然河流连接起来总长度达43万 km，河流两岸大都是闲置陆地。据世界粮食组织（FA0）资料报道，全世界耕地仅占陆地总面积的10.7%，88.3%的面积是草地、荒地。若采用箱式种植，则能让半干旱地区的沙地、荒地、贫瘠地、盐碱地等无任何经济价值的地方变为良田，也就是说短期内大幅度扩大了全国总的耕地面积。

3.3 节肥、节水、少虫害，提高土壤利用率

我国农业走过了一条高投入、高产出、高速度和高资源环境代价的道路。未来农业的发展必将面临资源短缺、生态恶化、技术薄弱、技术创新不足等困难困扰，既要保证16亿人口的粮食安全，又要实现生态安全、环境安全和可持续发展，难度相当巨大。我国各主要农区，中于长期使用浅耕机械，同时不重视施用和科学使用有机肥料，农田活土层已明显变浅，因为缺少适合农田使用的科学施肥技术，各大农区氮磷钾养分比例不合理问题普遍存在，单季作物化肥纯养分用量平均为509～2 000 kg/km，氮肥利用率仅为10%左右，因养分供应极度失衡，农作物虫害严重，因而农田使用农药大幅增加，目前我国农药使用量已达130万 t，是世界水平的2.5倍，由此导致我国生产条件最好的土壤农药污染耕地面积达0.0907亿 hm2。有些产区农民不得不采取深翻底土、客土甚至更换地块方式减缓产量下降。由于耕地基础地下水下降，保水保肥性能、耐水耐肥性能差，因此土壤更加“吃肥、吃工、吃水”，维持高产主要靠大量使用化肥、农药、农膜和灌溉用水。目前，在全球高氮化肥用量国家中，我国是唯一的“增肥高水低增产”类型。采用箱式栽种农作物，由于箱体母土的科学配置，品质优良，种植时水肥只能局限在箱体内的土壤里面，完全杜绝了普通种植方法的水肥通过土壤向地层深处土壤渗透的可能性，这样箱体中的水肥就可以被农作物最大限度地利用起来，因而可以极大限度的节约水资源和施肥量，由于箱体母土经杀毒处理，又与大地隔离，因而可大大降低农作物遭受病虫害侵蚀的风险。

3.4 集约统筹管理，提高劳动生产效率

我国农村自实行生产责任制以来，田土包产到户，因品质有好坏，农户分配时，田地零散分布，不在一处，特别是我国南方更是如此。有的从此田到彼田作业有上公里路程，劳作时浪费时间，特别要实行农机作业时，更有许多不便。采用箱式种植技术，可以使大批箱体连在一起，作业管理相当方便，能大大提高劳动效率，也更会促进农业机械的应用和推广，“穿着皮鞋手持机械田间作业”成为可能，从而给我们带来一种全新的农业耕作模式。

3.5 “城市人”种田成为可能，休闲中劳动可健身，延年益寿

机械箱式栽种可在城市楼顶、居民阳台、城市空地进行。以居民楼顶为例：在顶层放置箱体，铺设ф30 mm管道一条，下端设置三通阀连接，一路连接化粪池（下置潜水泵），一路连接公共水管或消防水道，这样农作物水的浇灌及施肥问题得以解决，并且所施肥料为优质的有机肥料。种植作物主要是各类蔬菜，凭居民喜好而定，可以装专用灭蛾灯若干防治作物害虫，避免使用农药。这样对于“城市人”参加劳作，既可作为下班后的一种休闲，既锻炼了身体，防止“城市病”“富贵病”等，又能吃到亲手种植的不含什么“膨化剂”“钾安灵”等致癌物质无公害的真正放心的绿色食物，休闲中陶冶了性情（不然空余时间很难打发），劳作后保证了蔬菜的自给自足（一家三口两个种植箱即可满足），既节省了购菜的开支，对社会又能平抑不断上涨的物价。特别是劳作时让现在都市中“不知大米怎么来的”孩子现场观摩，他们增长自然知识的同时无形中得到了极好的教育，其意义非同一般。如每栋楼顶都变成绿舟，不但绿化了城市，改善了城市空气，到夏日炎炎时，还能降低城市整体温度，彻底解决城市废水排放污染环境的问题，一举多得，利国利民，社会意义深远。

3.6 可带动相关产业链发展，新增经济增长点

首先是箱体本身可带动塑胶产业发展；其次是箱体专用土壤的配置，可带动运输业、环保行业的发展。居民顶层种植时装灭蛾灯能带动该行业发展，再就是塑胶管、阀门、潜水泵、劳动工具等行业，在同时也能带动许多上游行业的发展，可以预言，若机械箱式栽种新技术在全国普及推广使用，必能成为带动国家GDP增长的又一个经济发展亮点。

3.7 机械箱式栽种前景分析

该技术的普遍推广，能让国家在短期内大幅增加甚至翻番耕地面积，并且都是优质耕地。也就能大幅提高国家粮食总量，从而破解人口不断增长和粮食逐年不足的世界性难题。“仓廪实而知礼节”，国家有粮，人们不慌，若中国成为真正的“天下粮仓”，粮食能自给自足且有余存，也就不必担心别国的什么粮食出口禁令了。该技术的推广，也意味着一种全新的耕种模式即将诞生，并且能改善环境，提升生活品质，促进人和自然高度统一和谐发展，创造真正的生态农业、绿色农业模式，其潜藏着巨大的经济效益和社会效益。基于这些，国家政府必会政策鼓励和经费扶持，人们也必会争先行动，可使该新技术在祖国大江南北、四面八方遍地开花。蓬勃发展起来，人们受益，政府无忧，从而实现真正的国富民富，国富民强。