“沙漠土壤化”生态恢复技术：让茫茫沙海变千亩良田！

 

 

 

         本报记者邓俐

让沙漠开满鲜花、收获庄稼，这不是神话！这是重庆交通大学副校长、力学教授易志坚“沙漠土壤化”生态恢复技术创造的奇迹。在半年多的时间里，这项技术让乌兰布和沙漠“长”出数千亩郁郁葱葱的绿洲，绽放生命之花，为全球沙漠治理打开了新世界的大门。

记者在乌兰布和万亩“沙漠土壤化”中试基地看到的景象令人惊喜。4000亩“沙改土”里，高粱举着火把，糜子低下了头；西瓜、西红柿、茄子、葵花、土豆进入了收获季；苜蓿、枸杞、麻子长势喜人，一丛丛狼尾草又密又高，一棵棵新疆杨绿得发亮……青蛙在草地上蹦跳，蝴蝶在波斯菊花间飞舞，麻雀成群结队飞来飞去啄食它们的最爱，老鼠则偷偷跑来地里打下了不少的洞……在一片专门进行节水试验的“荒漠生态恢复区”里，沙蒿、骆驼篷、沙打旺、柠条等十多种旱生植物特别旺盛。很难想象，6个多月前，这里只有漫漫黄沙，与周遭的茫茫沙漠没有两样。

“长”出这片神奇绿洲的乌兰布和沙漠，在内蒙古自治区巴彦淖尔市和阿拉善盟境内。这个蒙语意为“红色公牛”的“移动沙漠”东进南移扩展迅速，与巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠在阿拉善形成“握手”之势。过去40年里，它让“黄河明珠”乌海市成为内蒙古自治区乃至中国荒漠化、沙化最为严重的城市之一。

每年，它输入黄河的沙子近1亿吨。春天，它的沙粒会随风而起，越过内蒙古高原，飘到千余公里外的北京上空，变成黑黄色的恶魔——沙尘暴。

当前，荒漠化已成为中国最严重的环境问题之一，也是全球共同面临的严峻挑战。全球有1/6人口的生产生活为荒漠化困扰，全球荒漠化正以每年6万平方公里的速度扩张，每年全球因此丧失耕地1000多万公顷，经济损失巨大，并成为致贫和移民的原因之一。“沙漠土壤化”生态恢复技术在乌兰布和沙漠试验成功，为人类治理沙漠展示了新的可能，迈出了不起的一步。

“为什么‘万物土中生’？——因为土壤颗粒间存在一种万向结合约束关系。”易志坚团队在研究中发现，“万向约束”刚柔兼具，它的柔性使土壤保水、保肥和透气，并为植物根系生长提供弹性空间；刚性则使之能够“抱住”植物根系，维持植物稳定。他们首次在土壤的力学特性与生态属性之间建立起联系，从力学角度解释了土壤“生生不息”之谜。“沙粒间不具备万向约束。实际上，找到了万向约束，就破译了‘点沙成土’的密码。”易志坚说。

于是，他们研发出一种改性植物纤维黏合剂，并通过向沙中加入这种黏合剂而引入“万向约束”，让“一盘散沙”获得与自然土壤一样的生态-力学属性，在湿润时呈现稀泥般的流变状态，干燥时结成固体状态，两种状态之间可自由转换，实现自修复和自调节，具有较强的存储水分、养分和空气的能力，成为适宜植物生长的载体。易志坚介绍，这项技术最重要的意义在于可以改良甚至人造土壤，逆转土壤沙化，有望将沙漠“土壤化”。

历经7年理论研究和技术实验后，易志坚团队于2016年、2017年在内蒙古阿拉善盟国家沙漠生态治理示范区进行初试和中试，获得突破性成功。尤其2017年仅用半年时间，便让荒凉的乌兰布和沙漠生发出4000亩茂密绿洲，不仅固沙和生态恢复效果显著，庄稼也获丰收。与当地农民传统种植相比，试验地农作物普遍产量更高，却更节水、省肥，其中西红柿、高粱亩产量分别达7000-10000公斤、600-800公斤，御谷狼尾草亩产更是高达10吨以上。

试验结果显示，“沙改土”经一次改造并种植后，土壤特性逐年加强，“土质”更加优良，植物生长更加茂盛，微生物、有机质含量显著增加，生态效果更为显著。法定第三方检测机构今年4月和7月先后出具的两份报告表明，植物纤维黏合剂和试验地沙土有机化合物和重金属等18项指标全部合格。易志坚介绍，该技术施工工艺简单、快捷，改造成本约为每亩沙地2000元-5000元，远远低于多数地方每亩过万元的土地复垦成本。因此，如果进行推广，将产生很大的环境和经济价值。

中国工程院院士钟志华表示，运用力学原理实现沙子向土壤性能的逆转，目前国际上没有公开报道的先例，此项技术有望成为沙漠变绿洲的有效手段。

“这里前前后后建了无数个试验区，用了各种方法治理了20多年，这种景象还头一次见到。”一直在这片试验地打工的乌海市乌达区乌兰乡人、56岁的薛飞斌说，具有固沙和护种作用的藻类结皮是判断治沙成效的一项重要参照。“在我们这儿的自然条件下，辛辛苦苦种10年的草才能形成藻类结皮，用他们带来的技术，几个月就实现了我们干10年活儿的目标！”

乌兰布和生态沙产业示范区项目负责人王慧，在治沙一线看到过很多试验项目推进举步维艰。她感叹：“‘沙漠土壤化’技术完全刷新了几十年来的治沙思路。”

传统的治沙方法通常是先用草方格之类的方法固沙，再种植沙生植物，两三年才能起到减缓沙丘移动速度的效果，变成固定沙丘周期更长，且后续沙子保水能力的形成还需要更为漫长的过程。

新疆生态与地理研究所研究员李小玉表示，把沙漠快速变成种植植物的“土壤”，同步实现固沙和植被恢复双重目标，是该技术与传统治沙方法的最大区别。

“‘沙漠土壤化’项目的推广和实施，对于阿拉善盟全面落实绿色发展理念，阻止阿拉善三大沙漠‘握手’，推动沙区群众脱贫致富，实现沙产业高新技术新突破，具有重要意义。”阿拉善盟发改委主任罗志铁说。

在今年9月11日召开的《联合国防治荒漠化公约》第十三次缔约方大会高级别会议论坛上，研究团队成员、重庆交通大学副教授赵朝华所作《沙漠土壤化快速生态恢复技术》的报告，引起了全球的高度关注。澳大利亚媒体称：“这一突破有可能终止世界和中国国内的沙漠化。”

来自沙特、阿联酋等中东国家的政府代表，纷纷向“沙漠土壤化”项目组发出邀请。澳大利亚、阿联酋、沙特阿拉伯以及“一带一路”沿线多个国家政府机构、社会组织、企业代表等对项目表现出极大热情，目前仍在持续跟踪，希望开展深入合作。

诗人戴望舒说，“梦会开出娇艳的花来的。”易志坚深信，“沙漠土壤化”生态恢复之梦，必将在人类治沙史上开出绚烂之花。