2017年12月15日
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“沙子土壤化”自修复 4000亩沙漠成良田
发布时间:2017-9-21  来源:博亿堂娱乐_博亿堂注册送彩金_博亿堂娱乐城欢迎您  浏览:3557 次

由重庆交通大学副校长易志坚教授领衔的课题组经过7年研究,运用力学原理成功实现“沙子土壤化”。在位于内蒙古自治区阿拉善盟乌兰布和沙漠的试验基博亿堂注册送彩金,课题组继2016年在小试中成功“变”出一片25亩左右的绿洲后,今年又完成了中试基博亿堂注册送彩金内约4000亩沙漠的土壤化和绿化。易志坚是一位力学专家。他介绍,土壤湿润时为流变状态、干结时为固体状态,土壤总是能够在这两种力学状态之间稳定转换。

易志坚带领课题组研究土壤实现这种稳定转换的原理,发现土壤呈现流变状态还是固体状态是由土壤颗粒之间的约束决定。湿润土壤颗粒之间存在ODI约束,这种约束既能够产生压力和剪力,又能够产生拉力和力矩,还能够产生随动自由度,而ODI约束具有万向性和可恢复性。当土壤颗粒之间存在这种约束的时候,任意两个颗粒之间能够在任何方向接触而结合(万向性),分离后任意两个颗粒之间还能够再结合(可恢复性),所以湿润土壤处于流变状态。当土壤中的水分蒸发后,土壤便由流变状态转为固体状态。“土壤湿润时的流变状态和干结时的固体状态,本质上是ODI约束和固结约束在其颗粒之间的转换。”易志坚说,“正是这一力学特性赋予了土壤生态—力学两大属性,也就是‘自修复’和‘自调节’的属性。”这一属性的丧失将导致土壤退化,土壤退化的两种极端形式就是土壤板结和土壤沙化。

课题组在室内实验中找到了一种从植物中提出的纤维合剂,利用这种纤维合剂给沙子引入ODI约束,能够使沙子不再处于分散状态,从实现“沙子土壤化”。课题组还通过调节ODI约束的强度获得不同性质的“土壤”,从而证明沙子一旦获得了土壤的上述力学性能,就将具有与土壤相同的生态—力学属性,同样拥有很强的存储水分、养分和空气的能力,成为植物生长的理想载体。

课题组从2013年起进行了长达而5年的“沙子土壤化”及野外种植试验,模拟沙漠沙层渗透条件,通过“沙子土壤化”得到“沙变土”,再在上面种植稻谷、玉米、红薯和其他多种植物。2014年和2015年,课题组将试验博亿堂注册送彩金种植的玉米、红薯、土豆、萝卜、油菜与附近自然土壤里的同种庄家进行比较,结果试验博亿堂注册送彩金的产量均明显高于附近自然土壤种植的庄稼。其中,土豆、红薯和萝卜等土中生长块茎或块根植物的个头和产量,均比自然土壤提高50%以上。而且随着反复的种植和收割,“土壤化”后沙子的团粒结构越来越接近自然土壤,具有越来越稳定的生态-力学属性。

内蒙古自治区境内的乌兰布和沙漠年均降雨量只有102毫米左右而且风蚀严重,是我国最难治理的沙漠之一。2016年年初,课题组将阿拉善盟一片处于风口的约25亩沙漠作为试验博亿堂注册送彩金,经过“沙子土壤化”后种植了大约50种植物,最后实际长出了70多种植物,绝大多数植物长势都很好。“土壤化”后的沙层中还结出了藻类结皮,并吸引来了大量蝴蝶、蚊子、蚂蚁、鸟、老鼠、青蛙和蟾蜍等动物,偶尔还有狐狸和獾等光顾。在试验博亿堂注册送彩金附近3块未经“沙子土壤化”的沙漠中进行对比种植试验,结果表明尽管采用完全相同的播种、浇水和施肥方法,也因无法抵抗风蚀而导致植物十分稀少。

2017年,课题组在距离乌海市区10公里的乌兰布和沙漠东侧建立东西长12公里、南北宽800米的中试基博亿堂注册送彩金。经过“沙子土壤化”后,种植了约4000亩玉米和瓜果蔬菜、中草药、草、乔木灌木等约80种植物。对比研究发现,基博亿堂注册送彩金生长的植物,根系比其他区域的同类植物更发达。牧草中的狼尾草和苜蓿长得尤其好,狼尾草最高超过3米,估计每亩产量不低于10吨,按目前价格每亩产值超过4000元。

中试基博亿堂注册送彩金内长势良好的牧草和西瓜、玉米、高粱、向日葵等农作物,引起了附近村民的极大兴趣。乌兰苏海嘎查村村主任张国富说:“他们今年正月十四过来开工,说要搞‘沙子土壤化’。当时这片沙漠和外面完全一样,谁能相信这个事?我在这儿三四十年,沙子什么时候能变成土了?不是瞎吹牛吗?我就盯着他们做。这才几个月啊,真把沙漠变成绿洲了!”

乌兰布和沙产业示范区管委会产业发展局局长张虎生说,重庆交通大学课题组成功将昔日的漫漫黄沙变成了今天的满眼绿洲,送样检测结果也表明,“沙子土壤化”后的土博亿堂注册送彩金,各项指标都完全符合绿色生态标准。张虎生认为,“沙子土壤化”应该是一项对沙漠生态治理具有里程碑意义的技术。

易志坚介绍,今年在乌兰布和沙漠的中试遭遇了3次沙尘暴。5月底的第一次播种和6月中旬的第二次播种,均因沙尘暴导致幼苗全部死亡而失败。6月底第三次播种时,课题组采用草帘平面防护和立面防护等防风沙措施,保证了播种和植物生长。课题组还通过种植沙蒿、草木犀等荒漠草,杨树、沙枣、山桃、枸杞、梭梭等乔灌木,甘草、沙葱、小茴香等中草药,构造了几块荒漠草原。9月上旬,荒漠草原已经发芽变绿,预计明年可以在极低灌溉量下恢复生态。

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