 内蒙古阿拉善盟乌兰布和沙漠试验地 本组图片由受访者提供  加入黏合剂的沙具有黏性  加入黏合剂的沙很快变成可以蓄水的“土” “沙变土”会成为一种现实吗？近日，重庆交通大学力学教授易志坚带领研究团队经过7年反复实验，首次发现并定义了土壤颗粒间存在一种力学约束，并在沙漠实地实验转变成能供植物生长的“土壤”。该科研成果目前已在中国科学院权威刊物《中国科学》和中国工程院院刊《工程》（英文）发表。 研究发现 找到沙向土转换密码 易志坚教授今年53岁，前日才从内蒙古25亩沙漠试验地回渝。 他告诉记者，土壤颗粒之间存在“万向结合约束”，能够结合成团。湿时是流变状态，干时是固体状态，两种状态能够相互、稳定转换。而沙子颗粒通常处于离散状态，并不稳定。 “如果找到了土壤颗粒间的这种约束，就找到了沙子向土壤转换的密码。”易教授说，从2009年开始，他组成20多人科研团队，研究发现了土壤颗粒间存在的力学约束，并开始进行对比实验。最终，经过4年的反复实验，他们从植物中提取了一种植物纤维黏合剂。 沙漠实验 70多种植物开花结果 2013年，科研团队分别在学校附近的两块户外试验地进行实验，用建筑河沙模拟沙漠，并用各种“黏合剂”进行混合形成有黏性的“土壤”，并种植植物获得成功。 今年4月，他们开始在内蒙古阿拉善盟乌兰布和沙漠25亩试验地进行实地实验，将植物纤维粘合剂加入沙体中后，沙子当即固定，并表现出持久的抗风蚀能力。 试验地种植了玉米、小麦、糜子、瓜果蔬菜、向日葵、观赏草、乔木灌木等70多种植物。结果长势旺盛并开花结果。蛙类、鸟类和许多昆虫在两个足球场大的沙漠绿洲中安了家，狐狸、獾、野猫也不时光顾其中，沙漠实地实验取得成功。 中国工程院院士钟志华表示，运用力学原理实现沙向土壤性能的逆转，目前国际上还没有公开报道先例。此项技术是治沙思路的重大创新，有望成为沙漠变绿洲的根本手段。 现场演示 “沙变土”仅需2分钟 昨天，易志坚现场为记者做了这个“沙变土”的实验。 他将从内蒙古实验沙漠带来的沙粒放入一个小盆内，随后加入一种白色粉末状的植物纤维黏合剂，再加入清水进行混合。 2分钟左右，原先金黄色的沙子变成了深褐色，摸上去很有黏性，手握住并不会散掉。混合好的“土”围成一个凹坑倒入水后，水没有流失。 “‘土壤化’的沙子对水分、养分和空气具有很强的储存能力。”易志坚说，沙子变成的“土”与自然土壤在力学特性和生态属性上没有区别，适合植物生长，大规模改造成本为1500~2700元/亩，一次改造后即可持续耕种，且后续种植对土质具有提升作用。 |
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