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【人民网】一分钟化沙成土:重庆交通大学顶级科研应用成果亮相智博会

来源:重庆交通大学  2021-08-30 09:52:58   440 阅读

人民网重庆8月24日电 将滚滚黄沙变成肥田沃土,让贫瘠荒漠盛开娇艳之花,这不是天方夜谭,而是最先进的科研应用成果。2021智博会期间,重庆交通大学“沙漠土壤化”生态恢复技术在南岸区、重庆经开区展厅展出,硬核登场。

重庆交通大学的展台上,整齐地摆放着几个玻璃碗,分别盛着瓜子、西红柿、青椒……还有沙子。“来,嗑点瓜子。这些都是利用沙子种出的农产品。”重庆交通大学(以下简称“交大”)沙漠生态研究院副院长赵朝华指着那碗沙子,给前来参观的人娓娓道来。

“沙漠土壤化”生态恢复技术,是交大教授易志坚团队呕心沥血12年的研究成果。自2016年以来,该成果已在内蒙乌兰布和沙漠、新疆塔克拉玛干沙漠、四川若尔盖沙化草地、西沙岛礁、西藏沙化地、中东沙漠、非洲撒哈拉沙漠等地实施土壤化近20000亩,产生了广泛的国内外影响。

“化沙成土”是何原理?

传统的防沙固沙不能改变沙子的性质,且效果有限。而交大的科研成果却能实现真正的“化沙成土”。

要让沙子变成土壤,关键是让其获得土壤的特性。“土壤在潮湿时是流变状态,干燥时是固体状态,这两种状态可以相互转化。这是土壤的力学特性,我们称之为‘生命特征’。”赵朝华介绍,土壤的力学特性,使土壤的颗粒之间有一种相互作用力,可以让土壤保水保肥。这是始终处于流变状态的沙子所不具备的。

交大科研团队通过长期试验得出结论:只要在沙子中添加一种“约束力”,就能让沙子既具有土壤的力学特性,又具有保水保肥功能。在该理论的指导下,团队成功研发出了这种“约束力”--一种具有ODI约束的植物纤维粘合剂。“只需在沙子中注入一定量的试剂,就能变沙成土。只需一次注入,便能永久保留并逐年加强土壤特性。”此外,沙子在保留土壤特性的同时,通过加入肥料,也能变得和土壤一样肥沃。

这时,赵朝华朝展台碗里的沙子注入水和试剂,并经过了几十秒的揉捏,沙子就呈现出和泥土一样的状态,与潮湿的沙子有明显区别。

该科研成果从2008年提出设想,到深入研究和反复试验,得到了大量的验证数据。2013至2015年,科研团队在我市开始模拟沙漠环境的“沙改土”种植试验,同时完成了具有ODI约束的植物纤维粘合剂研发,经国家权威机构检测,无毒副作用。

试验广泛有效 作物产量翻番

产品研发完成后,从2016年起,科研团队就开始在全国进行应用试验。

2016年,团队在内蒙古阿拉善乌兰布和沙漠进行了25亩沙改“土”种植试验,让70多种植物争相斗艳。2017年,团队在乌兰布和沙漠建立了万亩实验基地,完成4000亩种植试验,各种植物长势喜人。

2018年,团队在内蒙乌兰布和沙漠、新疆和田塔克拉玛干沙漠和若尔盖沙化土地进行试验示范,同时也在中东进行了成功试验,整个试验面积达到10000亩。2019年,试验地新增厦门岛礁、西沙岛礁、西藏、撒哈拉沙漠试验点,种植面积扩大到近20000亩……

通过多样性的试验示范和产业化中试,技术应用取得了明显成效,在国内外产生了广泛的影响。据赵朝华介绍,该技术生态恢复见效快,一台旋耕机每天可“成土”50亩以上。在种植一年后,沙里的微生物种群和数量达到甚至超过了对比的土壤样品。该技术工艺便捷,通过撒布约束材料后,能就地实现旋耕搅拌,便于规模化施工。经过该技术改造后的沙地,作物产量高。“比如,2019年改造后的沙地,高粱的平均亩产789公斤,比全国平均亩产324公斤高出一倍多。”赵朝华说。

两年收回成本 应用前景广阔

试验完成的地区防风固沙效果显著,生态环境也得到明显改善。除各类植物竞相生长外,飞鸟、老鼠、野兔、青蛙、昆虫等动物也纷纷在改造地“安家”。

如此优秀的科研成果,其成本又有多高呢?据赵朝华介绍,通常,一亩地的改造成本在2000到5000元之间,改造一次,便可终身受用。“我们改造后,在南疆地区种植牧草,亩产6吨以上。每吨牧草的售价在四五百元。加上种植成本每亩800元左右,两年左右就能收回全部成本。如果种植果蔬,只要管理得当,盈利更佳。”

重庆交通大学“沙漠土壤化”生态恢复技术,是力学与土壤、植物、生态、材料等多学科的综合研究成果,有利于从根本上解决中国乃至世界的土地荒漠化问题,对我国乡村振兴、绿色发展、粮食安全、土地利用等具有重要的意义,也为推动全球共建“一带一路”和实现民族科技振兴提供了“前沿技术”和“中国力量”。


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