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一分鐘化沙成土 重慶交通大學頂級科研應用成果亮相智博會

2021年08月24日15:18 | 來源:人民網-重慶頻道
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  人民網重慶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,而是最先進的科研應用成果。2021智博會期間,重慶交通大學“沙漠土壤化”生態恢復技術在南岸區、重慶經開區展廳展出,硬核登場。

  重慶交通大學的展台上,整齊地擺放著幾個玻璃碗,分別盛著瓜子、西紅柿、青椒……還有沙子。“來,嗑點瓜子。這些都是利用沙子種出的農產品。”重慶交通大學(以下簡稱“交大”)沙漠生態研究院副院長趙朝華指著那碗沙子,給前來參觀的人娓娓道來。

  “沙漠土壤化”生態恢復技術,是交大教授易志堅團隊嘔心瀝血12年的研究成果。自2016年以來,該成果已在內蒙烏蘭布和沙漠、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施土壤化近20000畝,產生了廣泛的國內外影響。

  “化沙成土”是何原理?

  傳統的防沙固沙不能改變沙子的性質,且效果有限。而交大的科研成果卻能實現真正的“化沙成土”。

  要讓沙子變成土壤,關鍵是讓其獲得土壤的特性。“土壤在潮濕時是流變狀態,干燥時是固體狀態,這兩種狀態可以相互轉化。這是土壤的力學特性,我們稱之為‘生命特征’。”趙朝華介紹,土壤的力學特性,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。這是始終處於流變狀態的沙子所不具備的。

  交大科研團隊通過長期試驗得出結論:隻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特性,又具有保水保肥功能。在該理論的指導下,團隊成功研發出了這種“約束力”--一種具有ODI約束的植物纖維粘合劑。“隻需在沙子中注入一定量的試劑,就能變沙成土。隻需一次注入,便能永久保留並逐年加強土壤特性。”此外,沙子在保留土壤特性的同時,通過加入肥料,也能變得和土壤一樣肥沃。

  這時,趙朝華朝展台碗裡的沙子注入水和試劑,並經過了幾十秒的揉捏,沙子就呈現出和泥土一樣的狀態,與潮濕的沙子有明顯區別。

  該科研成果從2008年提出設想,到深入研究和反復試驗,得到了大量的驗証數據。2013至2015年,科研團隊在我市開始模擬沙漠環境的“沙改土”種植試驗,同時完成了具有ODI約束的植物纖維粘合劑研發,經國家權威機構檢測,無毒副作用。

  試驗廣泛有效 作物產量翻番

  產品研發完成后,從2016年起,科研團隊就開始在全國進行應用試驗。

  2016年,團隊在內蒙古阿拉善烏蘭布和沙漠進行了25畝沙改“土”種植試驗,讓70多種植物爭相斗艷。2017年,團隊在烏蘭布和沙漠建立了萬畝實驗基地,完成4000畝種植試驗,各種植物長勢喜人。

  2018年,團隊在內蒙烏蘭布和沙漠、新疆和田塔克拉瑪干沙漠和若爾蓋沙化土地進行試驗示范,同時也在中東進行了成功試驗,整個試驗面積達到10000畝。2019年,試驗地新增廈門島礁、西沙島礁、西藏、撒哈拉沙漠試驗點,種植面積擴大到近20000畝……

  通過多樣性的試驗示范和產業化中試,技術應用取得了明顯成效,在國內外產生了廣泛的影響。據趙朝華介紹,該技術生態恢復見效快,一台旋耕機每天可“成土”50畝以上。在種植一年后,沙裡的微生物種群和數量達到甚至超過了對比的土壤樣品。該技術工藝便捷,通過撒布約束材料后,能就地實現旋耕攪拌,便於規模化施工。經過該技術改造后的沙地,作物產量高。“比如,2019年改造后的沙地,高粱的平均畝產789公斤,比全國平均畝產324公斤高出一倍多。”趙朝華說。

  兩年收回成本 應用前景廣闊

  試驗完成的地區防風固沙效果顯著,生態環境也得到明顯改善。除各類植物競相生長外,飛鳥、老鼠、野兔、青蛙、昆虫等動物也紛紛在改造地“安家”。

  如此優秀的科研成果,其成本又有多高呢?據趙朝華介紹,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。“我們改造后,在南疆地區種植牧草,畝產6噸以上。每噸牧草的售價在四五百元。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,隻要管理得當,盈利更佳。”

  重慶交通大學“沙漠土壤化”生態恢復技術,是力學與土壤、植物、生態、材料等多學科的綜合研究成果,有利於從根本上解決中國乃至世界的土地荒漠化問題,對我國鄉村振興、綠色發展、糧食安全、土地利用等具有重要的意義,也為推動全球共建“一帶一路”和實現民族科技振興提供了“前沿技術”和“中國力量”。(南岸區融媒體中心供稿)

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(責編:秦潔、張祎)

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