2009年,重庆大学教授易志坚在研究物质力学时,意外发现了沙漠土壤的独特性质,巧合之下,他解决了一个世界性难题。
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2009年,重庆交通大学的实验室里,易志坚正埋头在显微镜与力学测试仪之间。
他原本研究的领域是颗粒物质力学,整天与沙子、石子、水泥打交道。
琢磨这些散碎材料受力后如何变化、能否黏结、会不会散开。
这位教授早年钻研断裂力学,后来转向道路与桥梁相关的工程问题。
在专业圈子里是公认的力学专家。
谁也想不到,他会和千里之外的沙漠产生交集。
易志坚正在做一组对比实验,想探究添加黏结材料后颗粒物质的力学性能会如何改变。
这纯粹是工程材料领域的常规研究,和荒漠治理没有半点关系。
实验过程中,他随手用了一些沙漠沙样作为对照,却意外戳中了沙漠沙的“软肋”。
数据显示,沙漠沙粒之间过于松散,几乎不存在相互约束的能力。
干的时候风一吹就四处飞扬,湿了也黏结不住,既保不住水,也留不住肥。
相比之下,普通农田的土壤颗粒间却有一种天然的凝聚力。
干了能结成硬块,湿了可化为软泥,从而牢牢锁住水分与养分。
这个差异让易志坚怔了一下,自己一个搞力学的,怎么好像摸到了土壤生态的门槛?
这多少有点“不务正业”的味道,堪称工程界一次实实在在的“乌龙”。
易志坚并没有轻易放过这个意外发现,他顺着思路往下想。
能否运用工程方法,给沙子也加上一种约束,让它具备类似土壤的保水保肥功能。
甚至能用来种植作物?这个念头一起,便再难按捺。
他很快联合了材料、土壤、植物等不同学科的同行。
把原本纯粹研究力学的团队,变成了一个跨界探索治沙技术的集体。
他们在实验室里反复尝试,寻找一种既能黏结沙粒,又环保无毒、不破坏生态环境的材料。
经过数年的筛选与调配,团队最终从植物中提取出一种纤维类黏合剂。
这东西的神奇之处在于,只需少量掺入沙子,再添加水分,沙粒就会迅速黏结成团。
燥后坚硬如土块,湿润时柔软似泥壤,几乎与天然土壤别无二致。
更关键的是,这种改性一次见效,长期有效,无需年年补加。
并且对环境无害,也不影响植物生长。
实验室的成功只是第一步,真正的考验在沙漠。
2016年,团队奔赴内蒙古乌兰布和沙漠,划出25亩沙地开展试种。
因为不熟悉当地气候,播种过早,没有一颗种子发芽,队员们被晒得脱皮,几乎要打退堂鼓。
后来听取当地老乡的建议,将播种期调整到五月,情况顿时发生逆转。
玉米、高粱、西瓜、番茄等作物纷纷冒出绿芽。
两个多月后,原本的沙地黄沙变成一片绿洲,七十多种植物长势甚至优于许多内地农田。
直到这时,大家才真正相信,当年那个看似“跑偏”的发现,或许真能成就一件大事。
随后几年,试验规模逐步扩大,从25亩扩大到4000亩,又推广到上万亩。
技术不仅在乌兰布和沙漠得到验证,还先后应用于新疆塔克拉玛干沙漠、西藏沙化地区。
甚至走出国门,在非洲撒哈拉沙漠等地进行了示范。
凡经改造的沙地,不仅能够种植作物。
还逐渐吸引了狐狸、野兔等野生动物栖息,局部生态环境得到明显改善。
有人或许会怀疑这是不是炒作。
事实上,易志坚是重庆交通大学的正职教授,曾获得“最美科技工作者”称号。
其成果经过国家级权威机构检测,并被多家官方媒体报道,可靠性毋庸置疑。
这项技术从某种意义上破解了全球治沙领域长期存在的难题。
以往的方法要么成本高昂,要么只能固沙而难以实现农用。
他们的方案成本较低、操作简便,并能将沙漠直接转为可耕之地,可谓一举多得。
2009年那个无意中的发现,堪称中国工程界一次极其幸运的“乌龙”。
一位本分的力学教授,因为多看了一眼实验数据。
无心插柳般地跨界解决了困扰全世界的治沙难题。
这既打破了“沙漠永远无法变成良田”的固有认知。
也为我国的生态治理事业添上了扎实而亮丽的一笔。
从颗粒约束的理论出发,这项技术的核心可以形象地比喻为用“橡皮筋”将散沙捆束起来。
使沙粒之间形成团聚结构,从而获得保水保肥的能力。
它避免了依赖化学药剂,转而利用本地植物原料,降低了成本与对外依赖。
在实际推广中,团队也克服了早期对风蚀等因素考虑不足的问题。
通过增设防风屏障等措施,使技术更加适应沙漠的真实环境。
主要信源:(企业观察网——中国科学家发现沙漠变土壤“密码”)
