一條穿沙公路橫貫廣袤的沙漠，有“紅色公牛”之稱的烏蘭布和沙漠綿延無邊，直抵黃河。

位于內(nèi)蒙古阿拉善盟境內(nèi)的烏蘭布和沙漠，總面積約1萬平方公里，是中國八大沙漠之一，其每年輸入黃河的沙子達1億噸，是黃河泥沙以及北方沙塵暴的主要來源。

壓彎了腰的紅高粱、大片豐茂的綠色牧草……在烏蘭布和沙漠，卻神奇地出現(xiàn)一大片地毯式的“綠洲”。

這片“綠洲”正是重慶交通大學(xué)副校長、博士生導(dǎo)師、易志堅教授帶領(lǐng)團隊，運用力學(xué)治沙原理種出的4000余畝“沙漠土壤化生態(tài)修復(fù)產(chǎn)業(yè)示范基地”。

11月5日，易志堅獲得“2021最美科技工作者”稱號。他為什么能獲此殊榮?“沙漠土壤化”究竟是一項什么技術(shù)?“力學(xué)治沙”的奧秘何在?對此，記者做了跟蹤采訪報道。

力學(xué)“密碼”讓沙子變成了土壤

“沙漠不缺水，而是存不住水。”9月18日，內(nèi)蒙古烏蘭布和沙漠基地，易志堅蹲在沙地上，正專心致志地為數(shù)十位專家介紹“力學(xué)治沙”的原理。

這些專家包括中國工程院院士李術(shù)才，以及來自山東大學(xué)、黑龍江省農(nóng)科院、國家發(fā)展和改革委員會中國宏觀經(jīng)濟院、中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院等高校和科研機構(gòu)的近20名力學(xué)專家、土壤學(xué)家、生態(tài)學(xué)家和農(nóng)學(xué)家。

他們受中國產(chǎn)學(xué)研合作促進會、重慶科技成果轉(zhuǎn)化促進會邀請，前往內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善盟烏海市參加對重慶交通大學(xué)完成的“沙漠土壤化關(guān)鍵技術(shù)與生態(tài)治理示范工程”科技項目成果評價會。

在基地，交大工作人員現(xiàn)場演示了“力學(xué)治沙”。工作人員將團隊發(fā)明的植物粘合劑混合在一堆黃沙中，這堆散沙很快粘合成一團“土”。舀一瓢水澆在這團“土”上，水靜靜地停留在這團“土”中間。旁邊，直接澆在一堆沙子上的水，則很快全部往下滲漏了。

工作人員解釋，早在2008年，從事力學(xué)研究多年的易志堅在研究中發(fā)現(xiàn)：土壤具備保水保肥的能力是因為土壤顆粒之間存在萬向約束力。

這種約束使土壤能夠“抱住”植物根系，從而維持植物穩(wěn)定，并且保水、保肥和透氣。交大科研團隊研發(fā)的植物性纖維黏合劑加入沙中的比例僅需千分之三以下，土壤厚度達20厘米即可種植。

沙漠里“藏著”綠水青山、金山銀山

正值金秋，重慶日報記者看到，在內(nèi)蒙古烏蘭布和“沙漠土壤化”基地里栽種的40多種農(nóng)作物已進入成熟期。高粱發(fā)達的根系、果實累累的土豆……讓專家們眼前一亮。

“這蘿卜真大!一個有三四斤吧?”“這窩土豆好茂密!整整50個，共4.35公斤!”專家組成員或拍照記錄，或拿出儀器比量根系的長度、記錄瓜果的大小。

交大團隊已在內(nèi)蒙古烏蘭布和、新疆和田、四川若爾蓋等多地試驗成功，目前總種植基地達到1.7萬畝。

基地有一塊特別的200畝荒漠化實驗區(qū)，易志堅告訴大家，2017年8月，科研團隊在這塊實驗區(qū)，用植物黏合劑將沙漠土壤化后，撒上梭梭、沙棘等耐旱植物種子，待其發(fā)芽出苗后便不再進行澆灌。

這塊4年間不曾人工澆過水的實驗區(qū)，僅靠自然降雨供給植物生長。記者看見，盡管這塊實驗地的作物不像人工管護的基地那樣欣欣向榮，但近一人高的植物都頑強地生長著，起到固沙、固碳的作用。

“獾、狐貍、老鼠、麻雀……這些動物不時在基地出現(xiàn)，證明這里已經(jīng)形成良好的生態(tài)系統(tǒng)。”易志堅說，團隊“力學(xué)治沙”走的是“力學(xué)+生態(tài)+農(nóng)業(yè)”路子，在多學(xué)科交叉創(chuàng)新的科學(xué)治理下，沙漠也可以變成綠水青山、金山銀山。

專家們認定該項成果達到國際領(lǐng)先水平

“沙漠土壤化技術(shù)的推廣應(yīng)用情況如何?”“用水情況怎么樣?”……9月18日，在重慶交通大學(xué)“沙漠土壤化關(guān)鍵技術(shù)與生態(tài)治理示范工程”科技項目成果評價會上，評價委員會的專家們圍繞沙漠土壤化后的各項指標、所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益等，認真進行了質(zhì)詢。

“我們優(yōu)選了一批適宜沙漠種植的植物，如狼尾草、高粱等數(shù)十種植物，產(chǎn)量都很高。”“根據(jù)監(jiān)測，內(nèi)蒙古烏蘭布和沙漠土壤化后每畝地的用水量為300至500立方米，比當?shù)剞r(nóng)地灌溉定額標準節(jié)水30%以上”“目前，團隊在技術(shù)創(chuàng)新、生產(chǎn)體系方面的各項科研成果，已獲得中國、澳大利亞、摩洛哥等國發(fā)明專利授權(quán)22項”……針對專家們提出的質(zhì)詢，易志堅和團隊成員一一回答。

團隊成員稱，“在2019年和2020年，內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善盟農(nóng)牧局、新疆和田農(nóng)業(yè)農(nóng)村局分別組織第三方檢測機構(gòu)對烏蘭布和、和田基地的高粱進行了測產(chǎn)，平均畝產(chǎn)分別為789公斤、614公斤，國家統(tǒng)計局2017年數(shù)據(jù)顯示全國高粱平均畝產(chǎn)為324公斤。”

對沙漠土壤化后的生態(tài)改變，專家們尤為關(guān)心。團隊成員展示了一張張基地的幻燈片和檢測機構(gòu)的結(jié)果，并稱：沙漠土壤化改造后沙地地下生物量豐富，與當?shù)丶t土地(粘土)上自然種植的同等植物的根系生物量相比，平均生物量提高3倍以上。

幾年耕種下來，沙地里部分區(qū)域已出現(xiàn)生物結(jié)皮(又稱“土壤微生物結(jié)皮”，由微細菌、真菌、苔蘚等植物及其菌絲、分泌物與土壤砂礫粘結(jié)形成的復(fù)合物，對沙漠的固定、土壤抗風(fēng)蝕水蝕等有重要意義)。

在2018年和2019年，團隊邀請國際國內(nèi)第三方檢測機構(gòu)，如通標標準技術(shù)服務(wù)有限公司、華測檢測認證集團股份有限公司，對土壤成分、農(nóng)作物營養(yǎng)成分進行了檢測。結(jié)果顯示：其中，土壤達到綠色食品產(chǎn)地環(huán)境標準，高粱、番茄、蘿卜、西瓜、茄子、辣椒、土豆、葵花籽等主要農(nóng)產(chǎn)品獲得綠色食品認證。

經(jīng)過3個多小時的質(zhì)詢和討論結(jié)束后，專家一致認為：“‘沙漠土壤化’是一項顛覆性的原創(chuàng)性、突破性成果，其經(jīng)濟、社會、生態(tài)效益明顯，對國家生態(tài)安全、糧食安全等具有重要意義，為全球沙漠治理提供借鑒。

經(jīng)過仔細商榷，最終，專家們認定該項成果達到國際領(lǐng)先水平，綜合評價報告給出95.29的高分，并建議進一步加強“沙漠土壤化”生態(tài)治理技術(shù)的系統(tǒng)理論研究和推廣應(yīng)用。

“阿拉善盟計劃在賀蘭山和狼山之間的缺口，建立一道從南至北100公里的生態(tài)屏障。”參加評審會的內(nèi)蒙古阿拉善盟發(fā)改委副主任墨孟軍也表示，阿拉善盟已完善《“烏賀原”生態(tài)屏障工程建設(shè)規(guī)劃(2021-2035年)》，這項規(guī)劃為我國西北生態(tài)脆弱區(qū)的保護和治理，進行頂層設(shè)計，從而阻止黃沙進入黃河、河北。

他認為，“重慶交大的沙漠土壤化技術(shù)，將為阿拉善盟建這道生態(tài)屏障起到巨大的支撐作用，助力阿拉善盟高質(zhì)量發(fā)展。”(記者：張永才 李星婷)