好奇鬼/江欣雨 圖/白 廷
聽到“沙漠變土壤”時(shí),你是不是覺得這是天方夜譚?
聽到“沙漠里長(zhǎng)出蔬菜水果”時(shí),你是不是覺得這是無稽之談?
不不不,這一切都是真的。在我身邊有一位科學(xué)家,他用科技的力量,把沙漠變成了肥沃的土壤,將神話變成了現(xiàn)實(shí)。讓我領(lǐng)著大家一探究竟吧!
沙漠不僅占地面積大,還常?!巴淌伞绷继?,讓土壤沙漠化。我國是世界上沙漠化最嚴(yán)重的國家之一,沙漠面積占國土面積的18%。這些土地如果用來種糧食,能養(yǎng)活多少人呀!
要治理這廣袤的沙漠,可真是一個(gè)令人頭痛的難題。人們一般用三種方法來治理沙漠。
在我媽媽工作的重慶交通大學(xué),有一位研究力學(xué)的科學(xué)家——易志堅(jiān)爺爺。在研究顆粒物質(zhì)力學(xué)的過程中,易爺爺發(fā)現(xiàn),和沙子不同,土壤存在兩種狀態(tài):在水分很多時(shí),它像面糊一樣能流動(dòng),這個(gè)時(shí)候的它就是“流變狀態(tài)”;而在干燥時(shí),它又呈現(xiàn)出固體狀態(tài)。土壤為什么會(huì)發(fā)生這種性狀改變呢?這是因?yàn)橥寥李w粒之間存在一種相互作用的“約束力”。
這種約束力,讓土壤具備自我修復(fù)的功能——在干旱時(shí)裂開,吸收水分后又能很快恢復(fù)。擁有“金剛不壞之身”的土壤也由此成了植物的安全港灣,能夠讓其扎根生長(zhǎng)。
1工程固沙,也稱物理固沙,就是人工設(shè)置沙障來阻止沙子的流動(dòng),比較常見的是麥草方格。在敦煌莫高窟的崖頂,人們將麥草扎進(jìn)土里,形成一個(gè)個(gè)四周高、中間低的麥草方格沙障,以防止沙子侵吞這寶貴的世界遺產(chǎn)。
看著眼前的土壤,易爺爺突發(fā)奇想:有沒有一種“約束力”,能讓松散的沙子變得像土壤一樣具有黏性呢?
于是,易爺爺一頭扎到尋找“約束力”的研究中。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn),易爺爺帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì),從植物中提取了一種植物纖維素黏合劑。把它和水一起加入到沙子中,揉捏幾十秒鐘后,神奇的事情就發(fā)生了:沙子從金黃色變成了深褐色,摸起來很有黏性,竟然不會(huì)從指縫間溜走了。
這種黏合劑就成了沙子顆粒間的“約束力”,它像魔法藥水一樣,能把沙子變成土壤。接下來,是不是可以在上面種植物了呢?說干就干,易爺爺在校園附近找了塊地,開始栽種。
他們先在地面上鋪了一層約30 厘米厚的碎石,然后鋪上約30 厘米厚的沙子,接著把“魔法藥水”和沙子混合均勻,鋪在最上面,約15 厘米厚。最后,他們?cè)谶@“土壤化”的沙子上種植了玉米、紅薯和油菜。
那一年,“土壤”經(jīng)受住了重慶暴雨和高溫的考驗(yàn):暴雨的沖刷沒有把沙子打回原形;高溫的烘烤也沒有讓“土壤”開裂變回沙子。易爺爺悉心照顧植物,大獲豐收。
這塊地一種就是三年。令人驚喜的是,接下來的兩年不再需要往沙子里加入“魔法藥水”,沙子仍然像土壤一樣可以種植物,真是一勞永逸呀!
經(jīng)過三年的試驗(yàn),2016 年,易爺爺覺得時(shí)機(jī)成熟了。他帶著科研團(tuán)隊(duì)來到內(nèi)蒙古烏蘭布和沙漠,準(zhǔn)備在這里大干一場(chǎng)。
烏蘭布和沙漠平均海拔1 100 米,降雨量少,是我國最難治理的沙漠之一。易爺爺之所以選擇這里,是因?yàn)闉跆m布和沙漠靠近黃河,地下水資源豐富,方便灌溉。
選定一塊大約兩個(gè)足球場(chǎng)大小的沙地后,易爺爺他們?cè)谏匙又邪幢壤尤搿澳Хㄋ幩?、氮磷鉀?fù)合肥和水,通過攪拌機(jī)攪拌均勻后,再將混合物以平均10 厘米的厚度鋪在沙漠表面。
“萬事俱備,只欠植物”。波斯菊、小麥、玉米、向日葵和沙棗樹等50 種不同的植物開始在這里扎根,易爺爺還為它們安裝了霧化噴灌系統(tǒng)。
幾個(gè)月后,這片沙漠中出現(xiàn)了郁郁蔥蔥、瓜果飄香的喜人景象。蝴蝶、螞蟻、鳥、田鼠和青蛙等小動(dòng)物也在此安家,狐貍和獾甚至也來造訪。這塊地形成了一個(gè)小型的生態(tài)系統(tǒng)。
這次成功的試驗(yàn),堅(jiān)定了易爺爺和團(tuán)隊(duì)的信心。之后,他們擴(kuò)大了種植面積,將這種“魔法藥水”灑向新疆塔克拉瑪干沙漠、中東沙漠和非洲撒哈拉沙漠等地,把近20 000 畝的沙地變成了生機(jī)盎然的土地。
手握“點(diǎn)沙成土”的“科學(xué)密碼”,易爺爺做了一件改變地球的大事,這就是科學(xué)家的魅力。小小的科學(xué)夢(mèng),從此種在了我的心里。