內(nèi)蒙古阿拉善盟烏蘭布和沙漠試驗(yàn)地

　　“沙變土”會(huì)成為一種現(xiàn)實(shí)嗎?近日，重慶交通大學(xué)力學(xué)教授易志堅(jiān)帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)7年反復(fù)實(shí)驗(yàn)，首次發(fā)現(xiàn)并定義了土壤顆粒間存在一種力學(xué)約束，并在沙漠實(shí)地實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變成能供植物生長(zhǎng)的“土壤”。該科研成果目前已在中國(guó)科學(xué)院權(quán)威刊物《中國(guó)科學(xué)》和中國(guó)工程院院刊《工程》(英文)發(fā)表。

　　研究發(fā)現(xiàn)：找到沙向土轉(zhuǎn)換密碼

　　易志堅(jiān)教授今年53歲，他告訴記者，土壤顆粒之間存在“萬(wàn)向結(jié)合約束”，能夠結(jié)合成團(tuán)。濕時(shí)是流變狀態(tài)，干時(shí)是固體狀態(tài)，兩種狀態(tài)能夠相互、穩(wěn)定轉(zhuǎn)換。而沙子顆粒通常處于離散狀態(tài)，并不穩(wěn)定。

　　“如果找到了土壤顆粒間的這種約束，就找到了沙子向土壤轉(zhuǎn)換的密碼。”易教授說(shuō)，從2009年開(kāi)始，他組成20多人科研團(tuán)隊(duì)，研究發(fā)現(xiàn)了土壤顆粒間存在的力學(xué)約束，并開(kāi)始進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。最終，經(jīng)過(guò)4年的反復(fù)實(shí)驗(yàn)，他們從植物中提取了一種植物纖維黏合劑。

　　沙漠實(shí)驗(yàn):70多種植物開(kāi)花結(jié)果

　　2013年，科研團(tuán)隊(duì)分別在學(xué)校附近的兩塊戶外試驗(yàn)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用建筑河沙模擬沙漠，并用各種“黏合劑”進(jìn)行混合形成有黏性的“土壤”，并種植植物獲得成功。

　　今年4月，他們開(kāi)始在內(nèi)蒙古阿拉善盟烏蘭布和沙漠25畝試驗(yàn)地進(jìn)行實(shí)地實(shí)驗(yàn)，將植物纖維粘合劑加入沙體中后，沙子當(dāng)即固定，并表現(xiàn)出持久的抗風(fēng)蝕能力。

　　試驗(yàn)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。結(jié)果長(zhǎng)勢(shì)旺盛并開(kāi)花結(jié)果。蛙類、鳥(niǎo)類和許多昆蟲(chóng)在兩個(gè)足球場(chǎng)大的沙漠綠洲中安了家，狐貍、獾、野貓也不時(shí)光顧其中，沙漠實(shí)地實(shí)驗(yàn)取得成功。

　　中國(guó)工程院院士鐘志華表示，運(yùn)用力學(xué)原理實(shí)現(xiàn)沙向土壤性能的逆轉(zhuǎn)，目前國(guó)際上還沒(méi)有公開(kāi)報(bào)道先例。此項(xiàng)技術(shù)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。

　　現(xiàn)場(chǎng)演示：“沙變土”僅需2分鐘

　　易志堅(jiān)教授現(xiàn)場(chǎng)為記者做了這個(gè)“沙變土”的實(shí)驗(yàn)。

　　他將從內(nèi)蒙古實(shí)驗(yàn)沙漠帶來(lái)的沙粒放入一個(gè)小盆內(nèi)，隨后加入一種白色粉末狀的植物纖維黏合劑，再加入清水進(jìn)行混合。

　　加入黏合劑的沙具有黏性

　　加入黏合劑的沙很快變成可以蓄水的“土”

　　2分鐘左右，原先金黃色的沙子變成了深褐色，摸上去很有黏性，手握住并不會(huì)散掉。混合好的“土”圍成一個(gè)凹坑倒入水后，水沒(méi)有流失。

　　“‘土壤化’的沙子對(duì)水分、養(yǎng)分和空氣具有很強(qiáng)的儲(chǔ)存能力。”易志堅(jiān)說(shuō)，沙子變成的“土”與自然土壤在力學(xué)特性和生態(tài)屬性上沒(méi)有區(qū)別，適合植物生長(zhǎng)，大規(guī)模改造成本為1500~2700元/畝，一次改造后即可持續(xù)耕種，且后續(xù)種植對(duì)土質(zhì)具有提升作用。

　　對(duì)于易志堅(jiān)的這一項(xiàng)研究，中國(guó)工程院院士鐘志華在實(shí)地考察后表示，此項(xiàng)技術(shù)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。

　　文章來(lái)源/重慶商報(bào)，記者：余常海 實(shí)習(xí)生：徐冰怡