重慶交通大學(xué)教授帶領(lǐng)科研團隊在內(nèi)蒙古烏蘭布和沙漠“點沙成土”，使沙子擁有涵養(yǎng)水分和營養(yǎng)能力

破解土壤“力學(xué)密碼”4000畝沙漠變良田

內(nèi)蒙古烏蘭布和沙漠是我國八大沙漠之一，總面積約1萬平方公里，在蒙古語中，“烏蘭布和”意指“紅色的公牛”。從去年開始，重慶交通大學(xué)教授易志堅帶領(lǐng)科研團隊在這片土地開始播種“綠色”。他們研制出一種植物性纖維黏合材料，將其混入沙中，使沙子擁有和土壤類似的涵養(yǎng)水分和營養(yǎng)的能力，從而造出一片綠洲。

研究破解土壤“力學(xué)密碼”

“點沙成土就是使沙子具有土壤的力學(xué)特性。土壤具有兩種力學(xué)狀態(tài)，在干的時候是固體狀態(tài)，在濕的時候是流變狀態(tài)，并且這兩種狀態(tài)能夠相互轉(zhuǎn)化。”土壤為什么會有這樣的形式?因為土壤有“萬象結(jié)合約束”，即土壤中任何兩個顆粒從任何方向都能夠結(jié)合，從而使得土壤擁有自修復(fù)和自調(diào)節(jié)的生態(tài)力學(xué)特性。

易志堅的研究團隊發(fā)現(xiàn)了土壤的這一力學(xué)密碼，也就找到了沙變土的鑰匙。想要將沙變成土壤，就需要給沙子這種“萬象結(jié)合約束”。研究團隊從植物中提取出一種植物纖維黏合劑，將這種黏合劑倒入沙里，加入適量的水?dāng)嚢?，就可以讓沙子像土壤一樣具有約束力。

“嚴(yán)格意義上還是在研究階段，這一研究在書上找不到，我們就是用科學(xué)原理和科學(xué)事實來說話。”易志堅說。

這一研究已進(jìn)行了8年時間。據(jù)了解，研究團隊2009年首次提出沙變土的原理;2010年，初步實現(xiàn)“沙變土”，隨后在重慶交通大學(xué)實驗室開展3年的種植試驗;2013年，在重慶再開辟兩塊試驗地，探索如何讓沙長久保持土壤的生態(tài)力學(xué)特性;2016年，他們首次來到烏蘭布和沙漠準(zhǔn)備沙漠“土壤化”生態(tài)恢復(fù)實地試驗。

進(jìn)展4000畝試驗田今年豐收

2016年，研究團隊在烏蘭布和開展了25畝沙漠地種植試驗。從今年開始，研究團隊已開展4000畝的種植試驗。

在烏蘭布和的4000畝改造試驗區(qū)，實現(xiàn)了機械化，將黏合材料撒布在沙漠表面，加入適量的水用旋耕機進(jìn)行旋耕，多旋耕幾遍，使其均勻后，過幾天就開始種植。

據(jù)報道，試驗區(qū)的經(jīng)濟性得到驗證，采用該技術(shù)的“沙改土”成本在2000元/畝至5000元/畝之間，低于內(nèi)地土壤復(fù)墾動輒數(shù)萬元的成本。第三方檢測機構(gòu)——西安國聯(lián)質(zhì)量檢測技術(shù)股份有限公司出具的報告表明，約束材料和試驗地的沙土樣本中，苯、銅、鋅、鉛等18項指標(biāo)全部合格;微生物數(shù)量與日俱增，部分已接近正常土壤水平。

今年8月下旬，試驗基地長成一片寬約800米、綿延近4公里的綠洲，約70多種植物長勢良好，高粱、糜子、苜蓿等作物豐收，西瓜、茄子、西紅柿等瓜果蔬菜產(chǎn)量高、口感好。

展望明年初開展萬畝種植試驗

研究團隊計劃明年初開展第三期種植試驗，屆時，種植總面積將破萬畝。

“整個過程目前還是試驗示范，4000畝也好，明年種上10000畝也好，和整個沙漠比起來都是小規(guī)模，我們希望通過兩三年或者三五年，把相關(guān)的技術(shù)、經(jīng)濟指標(biāo)得出來之后，就可以在需要運用的地方運用了。”

據(jù)了解，截至2014年，全國沙化土地172.12萬平方公里，占國土面積的近1/5，有沙化土地分布的縣占全國總縣數(shù)的近1/3，超過4億人口受到影響。

阿拉善盟發(fā)改委主任羅志鐵此前接受采訪時表示，烏蘭布和沙漠是中國沙塵暴發(fā)源地之一。在最近二三十年間，烏蘭布和沙漠與巴丹吉林沙漠、騰格里沙漠在阿拉善境內(nèi)幾成“握手”之勢。