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在一盤(pán)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(tuán)“泥巴”……近日，在內(nèi)蒙古烏蘭布和沙漠里，重慶交通大學(xué)沙漠生態(tài)研究院副院長(zhǎng)趙朝華為記者演示了“沙漠土壤化”的過(guò)程。

沙子為什么能夠土壤化？重慶交通大學(xué)副校長(zhǎng)易志堅(jiān)解釋，“沙漠土壤化”的本質(zhì)是“變土”。土壤天然有兩個(gè)力學(xué)狀態(tài)，干的時(shí)候是固體，濕的時(shí)候是流變體，土壤的力學(xué)特征賦予了土壤自修復(fù)和自調(diào)節(jié)生態(tài)力學(xué)屬性。土壤一定是顆粒物質(zhì)，其顆粒之間通過(guò)約束凝聚成團(tuán)，能夠存儲(chǔ)水分、養(yǎng)分、空氣并滋生微生物。因此，“變土”的過(guò)程就是顆粒約束改變顆粒物質(zhì)力學(xué)狀態(tài)的過(guò)程，也就是把沙子從離散狀態(tài)通過(guò)約束轉(zhuǎn)化為固體和流變體的過(guò)程。“土”具有自修復(fù)和自調(diào)節(jié)的生態(tài)力學(xué)屬性，同時(shí)保水保肥能力強(qiáng)，所以土壤化的沙子能夠成為植物生長(zhǎng)的載體。

2008年，易志堅(jiān)萌發(fā)了沙子可以變?yōu)橥寥赖南敕ㄖ螅麕е鴪F(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室里反復(fù)模擬實(shí)驗(yàn)，終于從植物里提取了約束材料。從2016年開(kāi)始，易志堅(jiān)團(tuán)隊(duì)在內(nèi)蒙古烏蘭布和沙漠建立了25畝的試驗(yàn)基地，并在新疆、四川等地的沙漠或沙地進(jìn)行田間試驗(yàn)，最終形成了沙漠土壤化生態(tài)快速恢復(fù)一體化技術(shù)體系。

如今，烏蘭布和沙漠的試驗(yàn)基地已經(jīng)擴(kuò)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(jīng)過(guò)“沙漠土壤化”后的地塊，“土”結(jié)構(gòu)也改變了。“土”層相對(duì)緊密，二三十厘米下面是離散沙子。

2019年，內(nèi)蒙古阿拉善盟農(nóng)牧局組織高粱測(cè)產(chǎn)，測(cè)產(chǎn)結(jié)果最高畝產(chǎn)達(dá)932公斤，平均畝產(chǎn)達(dá)789公斤，遠(yuǎn)超高粱的全國(guó)平均畝產(chǎn)。記者了解到，“變土”的過(guò)程是機(jī)械化作業(yè)。把材料撒在沙子表面，通過(guò)旋耕機(jī)旋耕，一臺(tái)旋耕機(jī)一天可以耕80畝地，效率非常高。因?yàn)榧s束材料是植物提取的，無(wú)毒無(wú)害，導(dǎo)致‘變土’后種植的作物不僅產(chǎn)量高，而且品質(zhì)好。

在基地里，記者看到了騰訊公司和“沙漠土壤化”團(tuán)隊(duì)合作，為基地定制的騰訊云nanoT-block一體柜數(shù)據(jù)中心。整個(gè)邊緣數(shù)據(jù)中心由物聯(lián)網(wǎng)采集器、邊緣網(wǎng)關(guān)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(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新，為了適應(yīng)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?jǐn)?shù)千虛擬核同時(shí)計(jì)算，1小時(shí)即可完成一臺(tái)普通電腦4個(gè)月的科研計(jì)算量，效率提升2000多倍；相對(duì)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和使用，采集的數(shù)據(jù)通過(guò)在線實(shí)時(shí)采集，并在邊緣網(wǎng)關(guān)里進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和篩選，上傳到騰訊云供團(tuán)隊(duì)成員隨時(shí)調(diào)取和使用，大大提高了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和使用速度。

“沙漠土壤化生態(tài)快速恢復(fù)一體化技術(shù)是一項(xiàng)中國(guó)獨(dú)有的技術(shù)。在生態(tài)和水資源允許的情況下應(yīng)用技術(shù)將有害的、擴(kuò)張的沙漠改變?yōu)榭衫猛恋?，這對(duì)中國(guó)遏制沙漠化和土地利用意義重大。”易志堅(jiān)說(shuō)。