新華社重慶6月16日電（記者谷訓）6月的新疆和田地區天氣炎熱，重慶交通大學(xué)研究人員王祉翔走在位于和田縣城外的“沙漠土壤化”基地里，眼前這片苜蓿在5月底收割了今年的第一茬，如今又長(cháng)起來(lái)30多厘米，他期待著(zhù)一個(gè)月以后收割第二茬。
6月17日是世界防治荒漠化和干旱日，沙漠生態(tài)修復是很多國家共同面臨的世界級難題。在中國的新疆塔克拉瑪干沙漠、內蒙古烏蘭布和沙漠中，卻有萬(wàn)畝連片的農田郁郁蔥蔥、瓜果飄香；在四川若爾蓋沙化草原、西藏拉薩市郊沙化帶、西沙島礁，不毛之地也長(cháng)出植被甚至蔬菜——這是中國科學(xué)家研發(fā)的“沙漠土壤化”生態(tài)恢復技術(shù)造就的奇景。
6月初，位于內蒙古阿拉善盟的“沙漠土壤化”基地在進(jìn)行旋耕整地作業(yè)，為農作物播種做準備（資料照片）。新華社發(fā)
重慶交通大學(xué)教授易志堅是一位力學(xué)家，2009年，他在研究顆粒物質(zhì)力學(xué)的過(guò)程中發(fā)現，顆粒物質(zhì)從離散狀態(tài)向流變狀態(tài)、固體狀態(tài)轉換，依靠的是一種萬(wàn)向結合約束關(guān)系。
“當時(shí)我就聯(lián)想到，土壤和沙子之間的區別就是有沒(méi)有這種約束關(guān)系。”易志堅說(shuō)，“當我想到這個(gè)發(fā)現可以把沙改造成土，就激動(dòng)得睡不著(zhù)覺(jué)！”
易志堅團隊提出了一項原創(chuàng )力學(xué)原理，土壤顆粒間存在一種萬(wàn)向結合約束關(guān)系。萬(wàn)向結合約束下的土壤顆粒體，既有一定的柔性，保水、保肥和透氣，并為植物根系生長(cháng)提供彈性空間，又有一定的剛性，使之能夠“抱住”植物根系，維持植物穩定。易志堅團隊首次在土壤的力學(xué)特性與生態(tài)屬性之間建立起聯(lián)系。
2013年，易志堅團隊研發(fā)出一種植物纖維素黏合劑。在沙子中混合適量的黏合劑和水，“一盤(pán)散沙”就能獲得與自然土壤一樣的“生態(tài)－力學(xué)”屬性：在濕潤時(shí)呈現稀泥般的流變狀態(tài)，水分蒸發(fā)后結成固體狀態(tài)，兩種狀態(tài)之間可自由轉換，并具有較強的存儲水分、養分和空氣的能力，成為適宜植物生長(cháng)的載體。
5月下旬，位于新疆和田的“沙漠土壤化”基地在收割今年第一茬苜蓿（資料照片）。新華社發(fā)
從2016年至今，“沙漠土壤化”技術(shù)在國內外10多個(gè)點(diǎn)、多種嚴酷自然條件下進(jìn)行實(shí)地試驗，總面積超過(guò)3萬(wàn)畝，驗證了技術(shù)上的科學(xué)性和有效性，及應用上的可行性和經(jīng)濟性。
在內蒙古烏蘭布和沙漠腹地，實(shí)驗基地中的耐旱植物可以在不灌溉的情況下自然生長(cháng)，形成生態(tài)屏障；農作物所需灌溉量遠低于當地農牧業(yè)生產(chǎn)取用水限額。粘合劑和“土壤化”后的沙子經(jīng)權威機構檢測，全部符合國家環(huán)保標準，10多種農產(chǎn)品獲得國家綠色食品認證。
“沙漠土壤化”技術(shù)一次性改造成本2000元至3000元每畝，經(jīng)改造的“土壤”特性持續變好，微生物種群豐富，生物多樣性和局地氣候改善效果逐漸形成。改造技術(shù)易操作、見(jiàn)效快，粘合劑僅需加入一次，宜大規模機械化施工，改造后即刻起到固沙作用，隨即可進(jìn)行種植，具有防沙固沙與生態(tài)恢復一體功能。
隨著(zhù)近年來(lái)實(shí)地試驗連續開(kāi)展，這一跨界創(chuàng )新的科技成果受到國內外關(guān)注。2022年12月，“沙漠土壤化”項目獲得英國威廉王子發(fā)起的“為地球奮斗獎”中的“保護和恢復自然風(fēng)貌”獎項，其授獎名稱(chēng)為“沙漠農業(yè)轉化”。
今年是中國提出人類(lèi)命運共同體理念10周年，面對荒漠化這一人類(lèi)共同難題，中國科學(xué)家正在努力攻關(guān)，中國新科技也正在走出國門(mén)，為需要的國家遞上“橄欖枝”。
(責任編輯：陳冬梅)
