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用“胶水”把4000余亩沙漠变绿洲论脑洞大开,我跪服南岸这些力学大咖乌兰布和沙漠 位于内蒙古的乌兰布和沙漠 一如其他沙漠一样 辽阔而荒凉 这里是中国八大沙漠之一 面积0.99万平方公里 年平均降水量仅102毫米 乌兰布和沙漠种出的西瓜 如今 终年缺水的干旱沙漠里开出花朵 长出大葱、西瓜等蔬菜水果 是不是让人很惊讶? 这都归功于重庆交通大学易志坚研究团队 他们经过多年研究 成功实现将沙漠“变沙为土” 黄色大沙漠嵌上“绿翡翠” “在一般人的观念中,沙漠就是缺水造成的。其实还有一个原因是沙子不能保水保养料,所以非沙生植物难以存活。”易志坚说。 重庆交大副校长易志坚教授 经过一年的试验 易志坚“沙变土”的研究项目进入中试阶段 万亩良田正在沙漠里逐步铺开 有望让当地农民在家门口的沙漠上种庄稼 进入乌兰布和沙漠 目力所及多是黄沙大漠 试验基地就像一颗绿翡翠 在一片黄沙中格外显眼 绿色的围栏把试验田围住 形成了一道屏障 围栏内外泾渭分明 围栏内玉米、糜子、荞麦、波斯菊、向日葵等植物茁壮生长 围栏外,则是一眼望不到头的沙漠 “去年,这里是栽什么长什么,现在是很多植物乱长。” 尽管植物的生长已经超出了易志坚团队最初的“安排” 但易志坚乐见其成 这证明“沙变土”后,生土又变成了熟土 沙漠改造原理让沙子像土壤一样具有合适的力学结构 身为重庆交通大学力学教授的易志坚 早在2008年 就开始思考“沙变土”的可行性 他介绍到 当时他和团队在研究力学的时候 发现了“物质的颗粒约束决定物质的状态”这一原理 当时就猜想 沙子和土壤作为颗粒物 也应符合这一原理 在此后的试验中,易志坚发现土壤颗粒间存在“自我修复和自我调节”的性质。 “这是土壤储存水分、养分和滋生微生物的根本属性,如果让沙子也具备这种属性,那么沙子便能栽种非沙生植物,甚至作物。”易志坚说。 提取植物纤维黏合剂“沙变土”成现实 2009年 易志坚团队开始进行研究试验 在2013年 研究团队发明了一种植物性纤维黏合材料 让沙子变成拥有“自我修复和自我调节性质”的土壤 这种黏合剂和沙子加水搅拌后 黏合剂就会在沙粒之间形成有弹性的纽带 和沙粒共同变成一张“网” 这张“网”能像土壤一样 实现自我修复和自我调节 也就能如土壤一样可以栽种植物 在与普通沙地的对比实验中 一桶水浇到普通沙地上后迅速下渗 而同样的水 浇到改造后的沙地上 则能形成一层积水,下渗缓慢 研究团队表示 这表示土壤具有了水肥保持的能力 为了证明这一点 他们甚至专门搞了一块水田 用来种水稻 据了解 易志坚研究团队 在内蒙古乌兰布和沙漠的万亩中试基地中 一期3000余亩实验性种植在半年内取得成功 并已完成二期1000余亩的秋播任务 成为世界治沙史上的奇迹 与此同时,易志坚又带领研究团队向新疆进军了。他们在新疆有200余亩试验地,并于2017年7月开始播种。对于新疆的试验,易志坚充满信心:“相较而言,新疆的沙更细一点,风也小一点。即便起风了,也只会有扬尘,不会对植物造成很大伤害。” 粘合剂是否安全经济是易志坚的研究方向 合适的粘合剂是成功的关键 易志坚说 从2009年到今天 除了试验规模不断扩大 团队最主要的精力都放在粘合剂的研发上 “要无毒环保、耐水性强,成本还不能太高。” 现在的粘合剂是几种植物纤维的提取物 用他的话说 “成本不高、极好获得,而且一次改造,一劳永逸。” 并且从今年4月开始 研究人员便按相关规范采集了试验基地的沙土样本 送往法定第三方检测机构——西安国联质量检测技术股份有限公司检验 检验数据表明 研究团队4月19日提交的样本中,苯、游离甲醛 挥发性有机化合物等7项指标全部合格 研究团队6月30日提交的样本中 铜、锌、铅、铬等11项指标全部合格 检验数据还表明 试验基地的微生物已非常丰富 接近附近农民耕地里的正常土壤 微生物是肉眼无法看见的 但动植物的变化却逃不过研究人员的眼睛 “蚱蜢、青蛙、野兔、鸟类渐渐多了起来,老鼠更是猖獗得很。”易志坚说 在经济性方面 通过测算 采用“沙变土”技术进行大规模沙漠改造的成本 在1500元/亩至2700元/亩之间 离水源较近或有充足地下水的沙漠 都可以实现“沙变土” 该数据远远低于内地每亩过万元的土地复垦成本 以及其他沙区高达6万元/亩的沙地修复成本 “当更多的植物品种从沙漠里生发出来,当更多的动物在沙漠绿洲中安家,当更多的微生物滋生,当更多数据印证‘沙变土’的科学性和有效性,乌兰布和沙漠治理试验才算完成了阶段性任务,我们还有很长路要走。”易志坚说。 如今的内蒙古乌兰布和沙漠 试验地已绿意盎然 沙漠已变为绿色牧场 向日葵竞相绽放、自由生长 这片美不胜收的花海 已成荒凉沙漠里最美的风景线 本文转自易科学,感谢作者的付出,版权归原作者所有,如转载稿涉及版权等问题,请立即联系我们,我们会予以更改或删除相关文章,保证您的权利![2017.10.30 12:18] |