用「膠水」把4000餘畝沙漠變綠洲論腦洞大開,我跪服南岸這些力學大咖

2017年10月20日     22327     檢舉

南岸政務

烏蘭布和沙漠

位於內蒙古的烏蘭布和沙漠

一如其他沙漠一樣

遼闊而荒涼

這裡是中國八大沙漠之一

面積0.99萬平方公里

年平均降水量僅102毫米

烏蘭布和沙漠種出的西瓜

如今

終年缺水的乾旱沙漠裡開出花朵

長出大蔥、西瓜等蔬菜水果

是不是讓人很驚訝?

這都歸功於重慶交通大學易志堅研究團隊

他們經過多年研究

成功實現將沙漠「變沙為土」

黃色大沙漠嵌上「綠翡翠」

「在一般人的觀念中,沙漠就是缺水造成的。其實還有一個原因是沙子不能保水保養料,所以非沙生植物難以存活。」易志堅說。

重慶交大副校長易志堅教授

經過一年的試驗

易志堅「沙變土」的研究項目進入中試階段

萬畝良田正在沙漠裡逐步鋪開

有望讓當地農民在家門口的沙漠上種莊稼

進入烏蘭布和沙漠

目力所及多是黃沙大漠

試驗基地就像一顆綠翡翠

在一片黃沙中格外顯眼

綠色的圍欄把試驗田圍住

形成了一道屏障

圍欄內外涇渭分明

圍欄內玉米、糜子、蕎麥、波斯菊、向日葵等植物茁壯生長

圍欄外,則是一眼望不到頭的沙漠

「去年,這裡是栽什麼長什麼,現在是很多植物亂長。」

儘管植物的生長已經超出了易志堅團隊最初的「安排」

但易志堅樂見其成

這證明「沙變土」後,生土又變成了熟土

沙漠改造原理讓沙子像土壤一樣具有合適的力學結構

身為重慶交通大學力學教授的易志堅

早在2008年

就開始思考「沙變土」的可行性

他介紹到

當時他和團隊在研究力學的時候

發現了「物質的顆粒約束決定物質的狀態」這一原理

當時就猜想

沙子和土壤作為顆粒物

也應符合這一原理

在此後的試驗中,易志堅發現土壤顆粒間存在「自我修復和自我調節」的性質。「這是土壤儲存水分、養分和滋生微生物的根本屬性,如果讓沙子也具備這種屬性,那麼沙子便能栽種非沙生植物,甚至作物。」易志堅說。

提取植物纖維黏合劑「沙變土」成現實

2009年

易志堅團隊開始進行研究試驗

在2013年

研究團隊發明了一種植物性纖維黏合材料

讓沙子變成擁有「自我修復和自我調節性質」的土壤

這種黏合劑和沙子加水攪拌後

黏合劑就會在沙粒之間形成有彈性的紐帶

和沙粒共同變成一張「網」

這張「網」能像土壤一樣

實現自我修復和自我調節

也就能如土壤一樣可以栽種植物

在與普通沙地的對比實驗中

一桶水澆到普通沙地上後迅速下滲

而同樣的水

澆到改造後的沙地上

則能形成一層積水,下滲緩慢

研究團隊表示

這表示土壤具有了水肥保持的能力

為了證明這一點

他們甚至專門搞了一塊水田

用來種水稻

據了解

易志堅研究團隊

在內蒙古烏蘭布和沙漠的萬畝中試基地中

一期3000餘畝實驗性種植在半年內取得成功

並已完成二期1000餘畝的秋播任務

成為世界治沙史上的奇蹟

與此同時,易志堅又帶領研究團隊向新疆進軍了。他們在新疆有200餘畝試驗地,並於2017年7月開始播種。對於新疆的試驗,易志堅充滿信心:「相較而言,新疆的沙更細一點,風也小一點。即便起風了,也只會有揚塵,不會對植物造成很大傷害。」

粘合劑是否安全經濟是易志堅的研究方向

合適的粘合劑是成功的關鍵

易志堅說

從2009年到今天

除了試驗規模不斷擴大

團隊最主要的精力都放在粘合劑的研發上

「要無毒環保、耐水性強,成本還不能太高。」

現在的粘合劑是幾種植物纖維的提取物

用他的話說

「成本不高、極好獲得,而且一次改造,一勞永逸。」

並且從今年4月開始

研究人員便按相關規範採集了試驗基地的沙土樣本

送往法定第三方檢測機構——西安國聯質量檢測技術股份有限公司檢驗

檢驗數據表明

研究團隊4月19日提交的樣本中,苯、游離甲醛

揮發性有機化合物等7項指標全部合格

研究團隊6月30日提交的樣本中

銅、鋅、鉛、鉻等11項指標全部合格

檢驗數據還表明

試驗基地的微生物已非常豐富

接近附近農民耕地里的正常土壤

微生物是肉眼無法看見的

但動植物的變化卻逃不過研究人員的眼睛

「蚱蜢、青蛙、野兔、鳥類漸漸多了起來,老鼠更是猖獗得很。」易志堅說

在經濟性方面

通過測算

採用「沙變土」技術進行大規模沙漠改造的成本

在1500元/畝至2700元/畝之間

離水源較近或有充足地下水的沙漠

都可以實現「沙變土」

該數據遠遠低於內地每畝過萬元的土地復墾成本

以及其他沙區高達6萬元/畝的沙地修復成本

「當更多的植物品種從沙漠裡生髮出來,當更多的動物在沙漠綠洲中安家,當更多的微生物滋生,當更多數據印證『沙變土』的科學性和有效性,烏蘭布和沙漠治理試驗才算完成了階段性任務,我們還有很長路要走。」易志堅說。

如今的內蒙古烏蘭布和沙漠

試驗地已綠意盎然

沙漠已變為綠色牧場

向日葵競相綻放、自由生長

這片美不勝收的花海

已成荒涼沙漠裡最美的風景線

— end —

本文由服務南岸原創出品

易志堅研究團隊提供資料

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