2020-12-11 10:13:56
在一盤散沙中加入約束材料，然后加入適量的水，兩三分鐘后散沙變成了一團“泥巴”……近日，在內蒙古烏蘭布和沙漠里，重慶交通大學沙漠生態(tài)研究院副院長趙朝華為記者演示了“沙漠土壤化”的過程。
沙子為什么能夠土壤化？重慶交通大學副校長易志堅解釋，“沙漠土壤化”的本質是“變土”。土壤天然有兩個力學狀態(tài)，干的時候是固體，濕的時候是流變體，土壤的力學特征賦予了土壤自修復和自調節(jié)生態(tài)力學屬性。土壤一定是顆粒物質，其顆粒之間通過約束凝聚成團，能夠存儲水分、養(yǎng)分、空氣并滋生微生物。因此，“變土”的過程就是顆粒約束改變顆粒物質力學狀態(tài)的過程，也就是把沙子從離散狀態(tài)通過約束轉化為固體和流變體的過程。“土”具有自修復和自調節(jié)的生態(tài)力學屬性，同時保水保肥能力強，所以土壤化的沙子能夠成為植物生長的載體。
2008年，易志堅萌發(fā)了沙子可以變?yōu)橥寥赖南敕ㄖ螅麕е鴪F隊在實驗室里反復模擬實驗，終于從植物里提取了約束材料。從2016年開始，易志堅團隊在內蒙古烏蘭布和沙漠建立了25畝的試驗基地，并在新疆、四川等地的沙漠或沙地進行田間試驗，最終形成了沙漠土壤化生態(tài)快速恢復一體化技術體系。
如今，烏蘭布和沙漠的試驗基地已經擴展到6000畝，在“沙漠土壤化”之后的“土”種上了西瓜、高粱、蘿卜、白菜等作物。經過“沙漠土壤化”后的地塊，“土”結構也改變了。“土”層相對緊密，二三十厘米下面是離散沙子。
2019年，內蒙古阿拉善盟農牧局組織高粱測產，測產結果最高畝產達932公斤，平均畝產達789公斤，遠超高粱的全國平均畝產。記者了解到，“變土”的過程是機械化作業(yè)。把材料撒在沙子表面，通過旋耕機旋耕，一臺旋耕機一天可以耕80畝地，效率非常高。因為約束材料是植物提取的，無毒無害，導致‘變土’后種植的作物不僅產量高，而且品質好。
在基地里，記者看到了騰訊公司和“沙漠土壤化”團隊合作，為基地定制的騰訊云nanoT-block一體柜數(shù)據(jù)中心。整個邊緣數(shù)據(jù)中心由物聯(lián)網(wǎng)采集器、邊緣網(wǎng)關以及一體柜組成。這套系統(tǒng)在兼容性和安全穩(wěn)定性上都實現(xiàn)了創(chuàng)新，為了適應沙漠的特殊環(huán)境，制冷系統(tǒng)能耗最大可降低69％；算力最大可支持數(shù)千虛擬核同時計算，1小時即可完成一臺普通電腦4個月的科研計算量，效率提升2000多倍；相對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲和使用，采集的數(shù)據(jù)通過在線實時采集，并在邊緣網(wǎng)關里進行數(shù)據(jù)清洗和篩選，上傳到騰訊云供團隊成員隨時調取和使用，大大提高了數(shù)據(jù)的存儲和使用速度。
“沙漠土壤化生態(tài)快速恢復一體化技術是一項中國獨有的技術。在生態(tài)和水資源允許的情況下應用技術將有害的、擴張的沙漠改變?yōu)榭衫猛恋?，這對中國遏制沙漠化和土地利用意義重大。”易志堅說。
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