——山西农业大学农业经济管理学院姚建民

谷子是起源于我国北方的旱地作物，也是世界上最古老的粮食作物之一。作为耐干旱作物，其生产区也常常面临着春旱加夏旱的常态，过于干旱就会影响谷子的产量和质量，在这样的背景下，山西农业大学农业经济管理学院姚建民团队，建立了一项划时代的有机旱作农业革命性技术，即，谷子冬播覆膜种植技术规程。

姚建民在长治市潞城区张家河村冬播谷子示范田

不忘初心的开拓之路

农，天下之本，务莫大焉。中国对农业的重视，自古有之。即便是到今天，已经成为世界第一大工业国的中国，仍然坚守着18亿亩耕地的红线。作为探索者，姚建民考虑的是：如何在有限的耕地上，守住粮食安全。

据数字统计，我国春播谷子2500万亩左右，主要分布在山西、河北、内蒙古、辽宁、陕西、河南、黑龙江、山东、甘肃、吉林，上述10个省区谷子面积占全国的96.9%。遗憾的是，春旱出苗难一直制约着谷子产业的发展。而旱地农耕法（撂荒休耕、代田法、区田法、肥田法、覆盖法、三墒整地、有机旱作等）是谷子产业的技术保障。

在明代陈龙正先生所著的《几亭全书》中记载了当年河南豫州刺史王子房和山西巡抚蔡忠襄号召农民冬天冷处理谷种法。在上世纪50年代，山西农学院杜竹铭先生对冬播谷子也进行了系统探究，总结出多条成功经验，在晋东南地区也进行过生产推广。

姚建民也认为，冬播谷子可以通过“秋雨冬储春夏用”解决谷子春旱难出苗问题，是一项很有潜力的谷子旱作增产技术。于是，在先前资料的基础上，他2020年起，充分利用半干旱地区秋收后土壤中储存的水分，减少春季耕翻土地带来的水分散失，实现秋雨冬雪冬储春夏用，创造一个早春含水率较高的土壤环境，解决谷子春夏连旱难播种难出苗问题，并提供了一套抗旱效果好、产量高、品质优、成本低、作业简单的有机旱作种植新技术规程——《谷子冬播覆膜种植技术规程》DB1404/T 34-2024。

谷子冬播也称谷子冻播，是指在初冬开始有冻土或早春土壤未完全解冻的冻土时期播种谷子的统称。即，立冬后，耕层土壤开始结冰到土壤完全封冻时期播种的冬播谷子；开春后，土壤表层解冻到土壤未完全解冻时期播种的顶凌播谷子；解冻后，土壤犁底层地温较低（5℃以下）时期播种的早春冷土播谷子。它不是反季节种植，而是一种受人工干预下的仿自然或回归自然的生产方式。姚建民则通过谷种低温憎水控温发芽包衣安全越冬（“一种谷种透气低温憎水包衣剂及其制备方法和应用”发明专利受理号202011038970.2）、黑色全生物渗水地膜覆盖保水防晚霜冻和除草，播种沟垄背集雨、谷子机穴播（国家发明专利名称：“一种生物降解渗水地膜微沟多行机械覆膜播种方法”（201910224525.X））等技术的创新，让这种生产方式走进了现实。

PPC基全生物降解渗水地膜的研发。姚建民带领团队运用生物降解材料PPC、PBAT、PLA、渗水助剂、炭黑等一种或多种复合材料制成的具有微孔透气和渗水功能的0.006-0.007mm薄型PPC基全生物降解渗水地膜，国家发明专利名称“一种降解渗水农田覆盖薄膜的加工工艺及其应用”（ZL201910168521.0）,“一种PPC降解地膜的快速测试方法”也获得了国家发明专利（201710678475.X）。

在“十三五”国家重点研发计划项目“全生物降解渗水地膜制备”（2018YFD1001004-1）完成了0.007mm薄型全生物降解渗水地膜的研制。

在“十四五”国家重点研发计划项目“杂粮全生物降解渗水地膜应用关键技术研究与示范”（2023YFD1600703）、绿色可降解地膜专用材料及产品创制与产业化（2021YFD1700700）、山西省重点研发计划项目（202102140601011-1）“薄型生物降解渗水地膜产品研制与中试转化”的资助下，以山西微通渗水膜生物科技有限公司研发为平台，又成功研制出厚度为0.006mm±0.0002mm超薄型全生物降解渗水地膜产品。经过有CMA资质的太原市高分子材料研究中心、中国科学院生态环境高分子材料重点实验室等单位的性能测试，结果表明：拉伸负荷纵向/横向：2.92N/1.90N；断裂标称应变纵向/横向：195%/522%；直角撕裂负荷纵向/横向：0.9N/1.1N;安全有效使用寿命期12月～4月≥120d，3月～6月≥86d，从4月～7月≥75d；水蒸气透过量:<370g/(平方米·24h)，上述指标全部达到国标GB/T 35795—2017中0.01mm膜的性能指标要求，此外还增加了透气和渗水功能，透气性能为 60s(秒)/23℃·100mm*100mm·20g，渗水速率 ≥15000g/23℃·平方米·24h，碱降解速率≥8.5g（g/23℃·10g·48h）。该产品性能优良，与0.01mm全生物降解地膜相比，单位面积用量成本可减少40%，节本效果明显，已经批量生产转化，标志着最薄的全生物降解渗水地膜首次研制成功。

在国家“十三五”和“十四五”重点研发计划项目支持下，相关结果显示：全生物降解渗水地膜具有保水、渗水、全生物降解等功能，具有良好的保墒、增产、生态环保等优势，解决了干旱半干旱地区农业缺水和农地膜残留问题。

垄背集雨的创新。团队采用一膜三行五微沟膜土覆盖种植模式时，雨水流向具有2条垄背微凹形沟和3条播种沟波浪式的整地并可以覆盖黑色全生物降解渗水地膜方式的垄背沟内入渗到土壤中。垄背微沟深度20mm～40mm，垄背微沟宽度350mm。

采用一膜四行七微沟膜土覆盖种植模式时，雨水流向具有3条垄背微凹形沟和4条播种沟，波浪式整地可以覆盖黑色全生物降解渗水地膜方式的垄背沟内入渗到土壤中。垄背微沟深度20mm～30mm，垄背微沟宽度250mm～300mm。

采用一膜双行梯台式邻膜穴播膜土覆盖种植技术模式时，垄背地膜平铺，垄背宽度350mm～400mm，雨水可以直接渗水膜下或流向膜侧渗入土壤中，“一种降解渗水地膜零距离种植作物的方法”发明专利受理号（202210755268.0）。

膜上覆土穴播机的开发与运用。机械作为现代农业的先锋，其研发一直备受关注。由于谷子冬播覆膜种植技术的创新性与特殊性，姚建民团队采用2MB-1/4垄背微沟、2MB-1/3垄背微沟或2MB-2/4梯台式垄背平铺膜上覆土播种机，最新研制开发出的一款主推新产品是——2MB-1/4冬播谷子宽膜穴播机，“倒搭钩官式微小粒种子分种器”获得国家发明专利（ZL201210213324.4）“一种V形自动覆土铺膜播种机”获得实用新型专利（ZL201920910601.4）。

其中，2MB-1/4垄背微沟机适用于一膜四行、2MB-1/3垄背微沟机适用于一膜三行、2MB-1/2垄背微沟机适用于一膜二行膜上覆土穴播种植，使用生物降解渗水地膜，可一次完成开沟探墒、条状施肥、地面整形、铺膜覆土、打孔穴播、沟内镇压等作业程序。2MB-2/4梯台式膜上覆土穴播机适用于邻膜穴播种植，使用生物降解渗水地膜，可一次完成地面整形、铺膜覆土、打孔穴播、镇压等作业程序。

心中有丘壑，眉目作山河。姚建民深知：农业与粮食安全、经济发展、农村稳定、生态环境等息息相关。无论何时，“食为天”都是社会稳定的地基。因此，身为农业领域的探索者，姚建民，乘风破浪，踏浪而行。以压不垮的奋斗意志，助力中国农业的创新与发展。

大旱之年长治市屯留区北岗村冬播子长势好

方得始终的践行之路

研发是为生产服务的。姚建民的技术规程，从选地，选种到种植，从种植方式到机械选择都提供了完整的方案。该技术解决了北方谷子生产中连年春旱谷子播种难的“卡脖子”问题，利于提高半干旱区谷子单产水平和扩大长生育期优质谷种植面积和提高复种指数。

比如，2022年9月30日，在长治市潞城区驮坡村冬播的晋谷21优质小米示范点，专家测产的谷子亩产量达到566.22公斤，同比增产30%以上，在晋陕蒙的十二个地市二十六个县区开展了万亩示范推广，年带动长治市、吕梁市、山阴县和榆阳区、宁夏南部山区等地年早春播谷子30万亩。

类似的实践持续了4年多，才得到了现在较为完善和成熟的技术规程。该技术适于在山西全省和长城沿线半干旱区的同气候类型区推广。在大同市等温凉生态地区可以将生育期较长的优质谷正常成熟，在长治市及同类温暖生态地区谷子收获后进行复播可增加土地利用率，一年一作变一年两作或两年三作。冬播谷子覆膜种植技术，适宜区域广、市场需求大，是谷子产业提质增效良性发展的一项新的技术支撑。

21世纪，是科技的世纪，中国的农业，也在科技中，实现了飞速的增长。但作为探索者，姚建民仍然研精覃思，踔厉奋发。未来，他将继续以科技兴农，创新兴农为目标，将累累硕果谱写在祖国的大地上，为提高农业产量，提升农产品品质，披荆斩棘，砥砺前行。（文/苗燕）

姚建民在工厂指导超薄型0.006㎜全生物降解渗水地膜生产

个人简介

姚建民，山西农业大学农业经济管理学院研究员、第九届和十届山西省政协常务委员，第十二届全国人大代表。荣获全国脱贫攻坚先进个人；第二届全国创新争先奖；省科技进步一等奖“渗水地膜研制及其应用2001年”等多项荣誉，创立了蓄纳秋雨冬雪和春雨的冬播谷子旱作新技术。其编写的《谷子冬播覆膜种植技术规程》DB1404/T 34—2024，进入了规模推广阶段。

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