重磅!科學家破解沙子土壤化密碼,內(nèi)蒙古沙漠有望變綠洲?
綜合自新華社、重慶交通大學等
重慶交大科研團隊找到沙漠土壤化的力學密碼
新華社報道
新華社重慶8月31日電(記者谷訓)我國科學家經(jīng)過多年研究發(fā)現(xiàn),土壤顆粒間存在一種特定的約束,并將這一原創(chuàng)力學理論運用于沙漠生態(tài)恢復,沙漠實地試驗取得成功,科研成果在中國科學院權威刊物《中國科學》和中國工程院院刊《工程》(英文)發(fā)表。
重慶交通大學力學教授易志堅科研團隊首次發(fā)現(xiàn)并定義了土壤顆粒間存在萬向約束,正是這種約束使土壤施以溫和的力“抱住”植物根系,維持植物穩(wěn)定,并且保水、保肥和透氣。而沙顆粒間不具備這種約束,找到了萬向約束,就找到了沙子向土壤轉換的密碼。
經(jīng)過4年實驗,科研團隊研發(fā)出一種環(huán)保高效的萬向約束引入方式——向沙中添加一種植物性纖維黏合劑。經(jīng)過改造,“一盤散沙”就能獲得與自然土壤一樣的生態(tài)-力學屬性。易志堅說,這項技術可實現(xiàn)土壤沙化的逆過程,有望將沙漠“土壤化”,成為植物生長的理想載體。
今年以來,科研團隊將“沙漠土壤化”生態(tài)恢復技術用于內(nèi)蒙古阿拉善盟烏蘭布和沙漠25畝試驗地中。經(jīng)施工改造后的沙體當即固定,并表現(xiàn)出持久的抗風蝕能力。試驗地種植了玉米、小麥、糜子、瓜果蔬菜、向日葵、觀賞草、喬木灌木等70多種植物,長勢旺盛,開花結果。狐貍、獾、野貓、蛙類、鳥類和許多昆蟲在兩個足球場大的沙漠綠洲中安了家。
據(jù)專家測算,試驗地作物種植與當?shù)赝寥乐蟹N植相比,澆水量相當,施肥量更少,農(nóng)作物產(chǎn)量更高,沙地表面幾個月就長出了藻類結皮。當?shù)剞r(nóng)民說,這種具有固沙和護種作用的藻類結皮在當?shù)貧夂驐l件下要10年才能形成。
易志堅介紹,這項技術還具有成本低、易施工等特點,大規(guī)模改造成本約為每畝1500元至2700元。使用旋耕機操作,單臺單日施工面積約30畝,一次改造后即可持續(xù)耕種,且后續(xù)種植對土質具有提升作用。
中國工程院院士鐘志華在實地考察后表示,運用力學原理實現(xiàn)沙向土壤性能的逆轉,目前國際上還沒有公開報道先例。此項技術是治沙思路的重大創(chuàng)新,有望成為沙漠變綠洲的根本手段。中國農(nóng)技推廣學會理事李加納認為,沙漠中作物生長達到優(yōu)質土壤效果,是一次重大突破,對治理沙漠具有重要價值。
(新華社報道原題:《沙漠有望變綠洲——我國原創(chuàng)力學理論用于沙漠生態(tài)恢復試驗取得成功》)
現(xiàn)場實況
試驗基地航拍圖
“沙改土”過程
基地內(nèi)70余種植物長勢良好
基地內(nèi)種植的玉米已經(jīng)結果
已經(jīng)成熟的小麥
觀賞性很強的向日葵
種植的西瓜很快成熟
番茄熟了
實驗基地里的青蛙
老鼠打洞形成的天然洞拱