你敢相信嗎?
中國發明瞭一種“神奇膠水”,可使千頃沙漠變萬畝良田,因此多國紛紛請求合作。
這款“神奇膠水”到底是何物?是怎麼發明出來的?到底有多大用處?
“神奇膠水”是怎麼被髮明的?
2009年,重慶交通大學副校長易志堅首次提出沙變土的原理。這位長期從事力學、道路、橋樑、材料等領域科研的教授,在研究力學的時候發現,“物質的顆粒約束決定其狀態”這一原理。
我們用沙子和土壤這兩種不同的土質來做比較說明:沙子不易凝聚,那是因為微粒之間沒有一種能夠互相約束的力。這種力就像我們扳手腕,雙方之間的約束力使得兩人的手緊扣在一起。
而土壤微粒之間就有這種力,這就使得它能構成一個整體,並且可以透過改變內部顆粒的排放順序來進行自我調節,改變狀態,意思就是,在土壤乾燥的時候,它會結團,形成不易鬆散的泥塊;在土壤加水後,它成了泥漿。這一種自調節屬性,可以讓植物的根系固定在其內部,並且能保水、保肥和透氣。
也就是在這個基礎上,易志堅想,如何透過力學原理把沙子變成土壤?
於是,在2010年易志堅團隊從植物中提取出一種纖維粘合劑,這項發明的操作十分簡單,只要將沙子和植物纖維粘合劑攪拌均勻,再倒入適量的水,沙子瞬間變成土壤。這項技術不僅耐水性強、環保無毒,而且,提取植物纖維的成本不高,容易獲得。對於我國的沙漠綠化工程起到“加速”作用。但是,在這項技術沒有發明之前,我國的沙漠治理過程卻十分艱辛。
沙漠治理究竟有多難?
聯合國曾公開過,世界陸地表面積有近30%以上已經被荒漠覆蓋,而且全球荒漠化的速度正在加快,大約有12億人將面臨荒漠化帶來的風險。1968年,沙漠蔓延造成的破壞更是引起全球關注。
而在新中國成立之後,我國一直努力在治理沙漠化。新中國的首個“治沙英雄”石光銀,從70年前開始,就在陝西榆林老家堅持植樹造林。
在這個號稱“死亡之海”的毛烏素沙漠南邊的陝西榆林,因常年在風沙中夾縫生存,被稱為駝城,意思是沙漠之城。
為了改變家鄉的面貌,目不識丁的石光銀,走訪各家各戶動員治沙,並且不顧妻子的阻攔賣掉家中的羊和騾子、從信用社貸款才湊足了10萬元的苗錢。
就是這麼一群文化水平不高的農民,在那個科技落後、治理沙漠化毫無經驗的年代,只用一顆赤誠之心來治沙。因為他們知道,如果沙治不好,不光他們這代人窮,以後的每一代都只能在這裡和風沙度日,所以這沙非治不可。
在石光銀治沙的過程中,最艱難的莫過於狼窩沙地帶。這裡連續颳起的11場大風毀了90%的樹苗,石光銀等100多人一個春天的埋頭苦幹就此作廢。但是,他們並不放棄妥協,在1988年春,向狼窩沙的第三次挑戰就此開展。
有了原先的經驗,石光銀團隊在迎風坡畫草格子,搭設沙障,擋住黃沙。就這樣他們又苦幹了三年,蒼天不負有心人,植樹成活率達到80%,狼窩沙終於被徹底征服了。
雖然在他們的努力下,土地沙漠化的情況在逐漸改善,但這程度遠遠不夠。根據我國第五次荒漠化資料顯示,全國荒漠化土地佔全國國土約27%,面積約為262萬平方公里,其中沙化土地的面積約172萬平方公里,而我國的耕地面積僅有120萬平方公里。由此可見,沙漠綠化治理的重要性。
如果想治理沙漠化,我們得先了解沙漠的主要形成原因。
中國兩大沙漠都在新疆,第一大沙漠塔克拉瑪干沙漠在南部的塔里木盆地中部,第二大沙漠古爾班通古特沙漠在北部準噶爾盆地中央。這兩個沙漠的形成,已有悠長的歷史,其原因複雜,難以言說。
中國第六大沙漠,庫姆塔格沙漠在新疆和甘肅兩個地區,它位於新疆東南部,由於在羅泊湖附近,這裡的沙丘地貌眾多,其中“羽毛狀”沙丘更是世界獨有。所以,這個沙漠治理起來也很困難。
中國第五大沙漠,柴達木盆地沙漠在青藏高原東北部,是世界上海拔最高的沙漠,其海拔高達2500米到3000米之間。由於地理環境多為山丘不適合種樹,還要保護鹽湖資源,所以沙漠化依舊在增長,但目前的情況在可控範圍內。
中國剩下的四個沙漠,都在內蒙古。其中第七大沙漠,位於鄂爾多斯高原脊線的北部、內蒙古鄂爾多斯市的庫布齊沙漠已經成功實現綠洲化,其總面積約1.86萬平方公里。是全球首個實現綠化的沙漠。
還有兩個沙漠位於大家耳熟能詳的阿拉善地區。中國的第三大沙漠,巴丹吉林沙漠在內蒙古阿拉善北部,這個區域大部分是沙山沙丘、風蝕窪地等地理環境,大約有83%都是流動沙丘。中國第四大沙漠,騰格裡沙漠位於阿拉善西南部和甘肅省中部,沙漠中沙丘佔到了70%以上,沙丘常年向東南方向移動。
這兩個地方的流動沙丘都難以治理。
雖然阿拉善地區在大家的努力之下有所改善,但沙漠化增長的現象還在發生,僅10十年時間,巴丹吉林沙漠的面積增長了1.17萬平方公里,騰格裡沙漠則增長了0.11萬平方公里。
最後,就是我國從1950年開始一直在治理的主戰場——中國第八大沙漠,烏蘭布和沙漠。該沙漠面積近1萬平方公里,在內蒙古巴彥淖爾市、阿拉善東北部。雖然這個沙漠也已經基本上實現綠化,但沙漠化依舊在發生,沙漠在10年內增長了0.09萬平方公里。
中國治理沙漠的任務依舊艱鉅,而“神奇膠水”的出現,將會使治理沙漠化的程序提升,萬頃沙漠變千畝良田指日可待。或許,有人會提出這樣的疑問,這個膠水的作用真的有這麼大嗎?
“神奇膠水”有多大價值?
重慶交通大學副校長易志堅團隊,在提取出植物纖維粘合劑後,立馬進行了小範圍的實驗。起先,他們在陽臺和屋頂進行。實驗有結果後,他們在校園附近進行更大規模的實驗。在實驗的土壤裡,他們種植了玉米、紅薯等農作物,沒想到成效十分顯著,實驗特別成功。
在校園附近進行了4年實驗後,易志堅認為技術已經基本成熟,對於沙漠土壤化的實驗,可以正式開始了。
面對中國八大沙漠的實驗選址,易志堅表示,在烏蘭布和沙漠的實驗治理對於現實問題更有意義。
原來,烏蘭布和沙漠的風沙是近年來華北地區和北京沙塵暴發生的主要策源地之一。這裡的沙塵,在每年春季,從中蒙邊境、賀蘭山南被風吹起,途經毛烏素沙地、烏蘭布和沙漠等地直入華北。不僅是沙塵問題,黃河的河床普遍抬高,上下游發生洪澇災害,是因為烏蘭布和沙漠每年流失的粗沙傾瀉到黃河,這給防凌防汛工作增加了不小的負擔。
於是在2016年,易志堅帶著團隊來到烏蘭布和沙漠進行“沙變土”的專案研究。剛開始的時候,這裡栽種的植物存活率特別高,僅過了一年時間,莫名其妙的情況出現了,很多植物開始瘋長,這很明顯地說明了,“沙變土”專案正在使這片土地開始恢復生機,生物多樣性和競爭性開始陸續出現。
烏蘭布和沙漠中的25畝試驗田,被綠色的圍欄圍住,裡面玉米、蕎麥、波斯菊等植物成長得十分茁壯。在一片黃色的景色中,猶如一塊翡翠顯眼奪目,給人帶來生命的希望。
一向推崇騰格裡沙漠麥草方格沙障治沙法的寧夏銀川人,看到後驚歎到,“這真是奇蹟”。當地的56歲農民薛飛斌表示,自己多年以來想在自家門口種莊稼的心願終於實現了。
其實,當易志堅團隊來到烏蘭布和沙漠的時候,薛飛斌並不抱多大的希望,作為一名擁有25年治沙經驗的老農,他已經經歷過太多的失敗了。
但是,當看到沙子被固定住、遇水能結成團狀時,他知道試驗已經成功一半了。帶著這份希望,薛飛斌親自購買種子試驗,在半年後,種子已經順利發芽並且生長極好。因此,他更加肯定,這個方法對莊稼沒有任何的傷害。
村裡人從試驗田裡看到了種莊稼的希望,他們都盼望著這項技術能夠儘快推廣。而且,這項技術的成本極低,每畝只要1500元到2700元的成本。
現在,在磴烏穿沙、阿拉善左旗附近,從衛星畫面中可以看到,這裡已經出現了一大片地毯式的綠洲。為烏蘭布和沙漠吸引來不少遊客。
這都是易志堅團隊和烏蘭布和農民辛苦實驗勞作的結晶。
對此,易志堅謙虛地表示,黏合劑不能實現一勞永逸,但對土壤的改善卻能起到極好的迴圈效果。只要能讓植物的根部真正長到地裡去,土壤裡的微生物不斷滋長,加上第二年後,植物根部在土壤裡腐爛,就會不斷加強土地的肥力。
在烏蘭布和的實驗成功之後,易志堅團隊並沒有停下腳步,反而向更艱難的沙漠——新疆塔克拉瑪干大沙漠進軍。
人多地少,風大沙塵多,降水量遠比不上水分蒸發量的塔克拉瑪干沙漠南緣——和田縣,成了易志堅的目標。這裡的幹部群眾與風沙苦戰多年,但是面對這樣的惡劣環境,無論嘗試過多少種方式,都無濟於事。為了解決這一現象,國家支援當地政府出資引商,期望能尋到出路。
經過易志堅團隊的努力,2021年,和田縣的試驗田裡的農作物已經大片地成長起來,試驗成功阻擋了沙漠的擴張。今年7月,紅彤彤的高粱已經到了採收的季節,和田縣的農民都流露出豐收的喜悅。
今年8月19號,“十四五”綱要中對我國的林業、草原保護髮展提出目標:到2025年,沙化土地治理面積1億畝。相信,透過“神奇膠水”的作用,“十四五”計劃將會提前完成。