一分鐘化沙成土 重慶交通大學(xué)頂級(jí)科研應(yīng)用成果亮相智博會(huì)
人民網(wǎng)重慶8月24日電 將滾滾黃沙變成肥田沃土,讓貧瘠荒漠盛開嬌艷之花,這不是天方夜譚,而是最先進(jìn)的科研應(yīng)用成果。2021智博會(huì)期間,重慶交通大學(xué)“沙漠土壤化”生態(tài)恢復(fù)技術(shù)在南岸區(qū)、重慶經(jīng)開區(qū)展廳展出,硬核登場(chǎng)。
重慶交通大學(xué)的展臺(tái)上,整齊地?cái)[放著幾個(gè)玻璃碗,分別盛著瓜子、西紅柿、青椒……還有沙子。“來(lái),嗑點(diǎn)瓜子。這些都是利用沙子種出的農(nóng)產(chǎn)品!敝貞c交通大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“交大”)沙漠生態(tài)研究院副院長(zhǎng)趙朝華指著那碗沙子,給前來(lái)參觀的人娓娓道來(lái)。
“沙漠土壤化”生態(tài)恢復(fù)技術(shù),是交大教授易志堅(jiān)團(tuán)隊(duì)嘔心瀝血12年的研究成果。自2016年以來(lái),該成果已在內(nèi)蒙烏蘭布和沙漠、新疆塔克拉瑪干沙漠、四川若爾蓋沙化草地、西沙島礁、西藏沙化地、中東沙漠、非洲撒哈拉沙漠等地實(shí)施土壤化近20000畝,產(chǎn)生了廣泛的國(guó)內(nèi)外影響。
“化沙成土”是何原理?
傳統(tǒng)的防沙固沙不能改變沙子的性質(zhì),且效果有限。而交大的科研成果卻能實(shí)現(xiàn)真正的“化沙成土”。
要讓沙子變成土壤,關(guān)鍵是讓其獲得土壤的特性!巴寥涝诔睗駮r(shí)是流變狀態(tài),干燥時(shí)是固體狀態(tài),這兩種狀態(tài)可以相互轉(zhuǎn)化。這是土壤的力學(xué)特性,我們稱之為‘生命特征’!壁w朝華介紹,土壤的力學(xué)特性,使土壤的顆粒之間有一種相互作用力,可以讓土壤保水保肥。這是始終處于流變狀態(tài)的沙子所不具備的。
交大科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)長(zhǎng)期試驗(yàn)得出結(jié)論:只要在沙子中添加一種“約束力”,就能讓沙子既具有土壤的力學(xué)特性,又具有保水保肥功能。在該理論的指導(dǎo)下,團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出了這種“約束力”--一種具有ODI約束的植物纖維粘合劑。“只需在沙子中注入一定量的試劑,就能變沙成土。只需一次注入,便能永久保留并逐年加強(qiáng)土壤特性!贝送猓匙釉诒A敉寥捞匦缘耐瑫r(shí),通過(guò)加入肥料,也能變得和土壤一樣肥沃。
這時(shí),趙朝華朝展臺(tái)碗里的沙子注入水和試劑,并經(jīng)過(guò)了幾十秒的揉捏,沙子就呈現(xiàn)出和泥土一樣的狀態(tài),與潮濕的沙子有明顯區(qū)別。
該科研成果從2008年提出設(shè)想,到深入研究和反復(fù)試驗(yàn),得到了大量的驗(yàn)證數(shù)據(jù)。2013至2015年,科研團(tuán)隊(duì)在我市開始模擬沙漠環(huán)境的“沙改土”種植試驗(yàn),同時(shí)完成了具有ODI約束的植物纖維粘合劑研發(fā),經(jīng)國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè),無(wú)毒副作用。
試驗(yàn)廣泛有效 作物產(chǎn)量翻番
產(chǎn)品研發(fā)完成后,從2016年起,科研團(tuán)隊(duì)就開始在全國(guó)進(jìn)行應(yīng)用試驗(yàn)。
2016年,團(tuán)隊(duì)在內(nèi)蒙古阿拉善烏蘭布和沙漠進(jìn)行了25畝沙改“土”種植試驗(yàn),讓70多種植物爭(zhēng)相斗艷。2017年,團(tuán)隊(duì)在烏蘭布和沙漠建立了萬(wàn)畝實(shí)驗(yàn)基地,完成4000畝種植試驗(yàn),各種植物長(zhǎng)勢(shì)喜人。
2018年,團(tuán)隊(duì)在內(nèi)蒙烏蘭布和沙漠、新疆和田塔克拉瑪干沙漠和若爾蓋沙化土地進(jìn)行試驗(yàn)示范,同時(shí)也在中東進(jìn)行了成功試驗(yàn),整個(gè)試驗(yàn)面積達(dá)到10000畝。2019年,試驗(yàn)地新增廈門島礁、西沙島礁、西藏、撒哈拉沙漠試驗(yàn)點(diǎn),種植面積擴(kuò)大到近20000畝……
通過(guò)多樣性的試驗(yàn)示范和產(chǎn)業(yè)化中試,技術(shù)應(yīng)用取得了明顯成效,在國(guó)內(nèi)外產(chǎn)生了廣泛的影響。據(jù)趙朝華介紹,該技術(shù)生態(tài)恢復(fù)見效快,一臺(tái)旋耕機(jī)每天可“成土”50畝以上。在種植一年后,沙里的微生物種群和數(shù)量達(dá)到甚至超過(guò)了對(duì)比的土壤樣品。該技術(shù)工藝便捷,通過(guò)撒布約束材料后,能就地實(shí)現(xiàn)旋耕攪拌,便于規(guī);┕。經(jīng)過(guò)該技術(shù)改造后的沙地,作物產(chǎn)量高。“比如,2019年改造后的沙地,高粱的平均畝產(chǎn)789公斤,比全國(guó)平均畝產(chǎn)324公斤高出一倍多!壁w朝華說(shuō)。
兩年收回成本 應(yīng)用前景廣闊
試驗(yàn)完成的地區(qū)防風(fēng)固沙效果顯著,生態(tài)環(huán)境也得到明顯改善。除各類植物競(jìng)相生長(zhǎng)外,飛鳥、老鼠、野兔、青蛙、昆蟲等動(dòng)物也紛紛在改造地“安家”。
如此優(yōu)秀的科研成果,其成本又有多高呢?據(jù)趙朝華介紹,通常,一畝地的改造成本在2000到5000元之間,改造一次,便可終身受用!拔覀兏脑旌,在南疆地區(qū)種植牧草,畝產(chǎn)6噸以上。每噸牧草的售價(jià)在四五百元。加上種植成本每畝800元左右,兩年左右就能收回全部成本。如果種植果蔬,只要管理得當(dāng),盈利更佳!
重慶交通大學(xué)“沙漠土壤化”生態(tài)恢復(fù)技術(shù),是力學(xué)與土壤、植物、生態(tài)、材料等多學(xué)科的綜合研究成果,有利于從根本上解決中國(guó)乃至世界的土地荒漠化問(wèn)題,對(duì)我國(guó)鄉(xiāng)村振興、綠色發(fā)展、糧食安全、土地利用等具有重要的意義,也為推動(dòng)全球共建“一帶一路”和實(shí)現(xiàn)民族科技振興提供了“前沿技術(shù)”和“中國(guó)力量”。(南岸區(qū)融媒體中心供稿)
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