內(nèi)蒙古阿拉善盟烏蘭布和沙漠試驗地

　　“沙變土”會成為一種現(xiàn)實嗎?近日，重慶交通大學力學教授易志堅帶領研究團隊經(jīng)過7年反復實驗，首次發(fā)現(xiàn)并定義了土壤顆粒間存在一種力學約束，并在沙漠實地實驗轉(zhuǎn)變成能供植物生長的“土壤”。該科研成果目前已在中國科學院權威刊物《中國科學》和中國工程院院刊《工程》(英文)發(fā)表。

　　研究發(fā)現(xiàn)：找到沙向土轉(zhuǎn)換密碼

　　易志堅教授今年53歲，他告訴記者，土壤顆粒之間存在“萬向結合約束”，能夠結合成團。濕時是流變狀態(tài)，干時是固體狀態(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，從2009年開始，他組成20多人科研團隊，研究發(fā)現(xiàn)了土壤顆粒間存在的力學約束，并開始進行對比實驗。最終，經(jīng)過4年的反復實驗，他們從植物中提取了一種植物纖維黏合劑。

　　沙漠實驗:70多種植物開花結果

　　2013年，科研團隊分別在學校附近的兩塊戶外試驗地進行實驗，用建筑河沙模擬沙漠，并用各種“黏合劑”進行混合形成有黏性的“土壤”，并種植植物獲得成功。

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

　　試驗地種植了玉米、小麥、糜子、瓜果蔬菜、向日葵、觀賞草、喬木灌木等70多種植物。結果長勢旺盛并開花結果。蛙類、鳥類和許多昆蟲在兩個足球場大的沙漠綠洲中安了家，狐貍、獾、野貓也不時光顧其中，沙漠實地實驗取得成功。

　　中國工程院院士鐘志華表示，運用力學原理實現(xiàn)沙向土壤性能的逆轉(zhuǎn)，目前國際上還沒有公開報道先例。此項技術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)場演示：“沙變土”僅需2分鐘

　　易志堅教授現(xiàn)場為記者做了這個“沙變土”的實驗。

　　他將從內(nèi)蒙古實驗沙漠帶來的沙粒放入一個小盆內(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，手握住并不會散掉。混合好的“土”圍成一個凹坑倒入水后，水沒有流失。

　　“‘土壤化’的沙子對水分、養(yǎng)分和空氣具有很強的儲存能力。”易志堅說，沙子變成的“土”與自然土壤在力學特性和生態(tài)屬性上沒有區(qū)別，適合植物生長，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)種植對土質(zhì)具有提升作用。

　　對于易志堅的這一項研究，中國工程院院士鐘志華在實地考察后表示，此項技術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。

　　文章來源/重慶商報，記者：余常海 實習生：徐冰怡