“加点胶水，沙漠变良田”的中国黑科技，如今怎么样了？

在两年前的文章《中国震撼黑科技：加点胶水，沙漠变良田》中，我们介绍了重庆交通大学发明的沙漠治理黑科技：沙漠土壤化。

沙漠土壤化：治沙“黑科技”是怎样炼成的

如今两年过去了，这项技术的应用又有什么新进展呢？

先简单介绍一下这个技术。发明人重庆交通大学副校长、教授易志坚，长期从事力学、道路、桥梁、材料等领域科研，怎么会跨行搞起了沙漠治理呢？

这是源于有一天，易志坚突发奇想：能不能从力学性能出发，把沙子变成土壤呢？

要知道，很多沙漠并不缺水，我国八大沙漠中三个就在黄河边，其他有河流过或者有丰富的地下水，但还是很难绿化。

黄河边的腾格里沙漠

绿化沙漠，最大的难题是沙子存不住水。从力学角度看，土壤微粒之间都有作用力，能够构成一个整体，保水保肥和透气；而沙子之间是松散的，没有这种力。

能不能用一种粘合剂，赋予沙子颗粒这种类似土壤的力呢？

结果试验，易志坚带领学生赵朝华等人组成的团队找到了这种“胶水”：改性羧甲基纤维素钠（CMC）。

这是一种天然纤维素与氯乙酸经化学改性得到的衍生物，用途非常广泛，安全无毒，也用于食品中作为乳化剂、增稠剂使用。

按沙子质量的0.1%~0.4%添加改性CMC，同时添加约占沙子质量0.3%的氮磷钾复合肥，用搅拌机混合后,，以平均10 cm的厚度铺设在沙漠表面，改造就成功了。

粘合剂只需要添加一次。反复种植和收割后“土壤化”的沙子的团粒结构越来越接近自然土壤, 生态力学属性也越来越稳定。

实验中，第一次收割三个月后， “土壤”中就发现了很多动物，如蚂蚁、蚯蚓、蜈蚣和昆虫幼虫等。一段时间之后，蝴蝶、蚊子、蚂蚁、鸟、老鼠和青蛙等也生活在试验地中，狐狸和獾等动物还会不时光顾其中。

这项技术获得了15项发明专利授权，每亩治理成本1500-5000元。

一堆沙子加入粘合剂，加水搅拌几下后，便获得了类似泥巴的性能。

目前，这项黑科技已完成了16000亩沙漠改造：

1、乌兰布和沙漠东南边缘15000亩中试研究基地，已建成的6000亩；

2016年4月，在内蒙古乌兰布和沙漠初步实验成功，25亩黄沙变为一片绿洲，种植出了比一般田地里根系更为发达的各种茂密植物，长势喜人。

沙漠里成功长出70多种植物，长势超过沙漠周边区域的自然植物。试验地所在区域还逐渐形成了一个有植物、昆虫、动物在内的小型生态圈。今年，植物长得更茂盛浓密。经检测，其土里的微生物量与农民地里的非常接近。沙漠变良田在这里初步实现了。

2017年，乌兰布和沙漠试验规模扩大到了4000亩。5月，易志坚教授带领他的科研团队来到这里的时候，四周荒凉得连一株枯死的植物也没有，除了沙还是沙。近70名从重庆招聘的农民工人推平沙丘、平整路面、播种。

5月的乌兰布和沙漠，风沙像洪水一样狂卷。“播三次种，三次都被沙埋了。”负责种植的赵朝华博士说，6月中旬，种子还是顽强发芽、生长。为了阻挡狂沙入侵，外围栽种长势快、近一人高的狼尾草。往里走是另一片天地，狼尾草、西瓜、番茄、大葱、苜蓿、红苕、荞麦、玉米……40多种植物，口感微酸、微甜的居多。什么都不生长的沙漠，一旦开长，就长出什么都可吃的东西来。

通过长时间的植物种植实验和技术改进，证明能够一次性“沙变土”，并长久地保持土壤的生态-力学特性，这些土壤能够相当好地培育出植物，并形成和自然界十分接近的生态环境。

2、新疆和田地区20000亩中试基地，已建成的9200余亩；

新疆试验基地一期包括1个200亩技术试验基地和1个3000亩产业试验基地，均位于和田县农业经济开发区。

技术试验基地于2017年5月进驻现场开始前期场地平整、管网和道路等的基础设施建设工作，2017年8月土壤化施工完毕。

图 200亩试验基地目前状况

产业试验基地于2018年3月开始进驻现场，并开始前期工作，2018年4月-5月进行了前期管网和基础设施的建设，并采用大规模机械化施工方法完成了土壤化的施工工作。

图 和田基地土壤化施工

土壤化后，于2018年6月进行了播种，该基地主要针对产业进行试验，主要种植植物为牧草和高粱。

其中种植的牧草为御谷狼尾草，该牧草蛋白含量在9%-13%，亩产超10吨，是一种优质牧草，适合发展牛、养等畜牧业。同时根据研究团队测试，该牧草年耗水量不超过400立方米，与和田节水灌溉定额600立方米相比大幅降低。按照和田县规划，该牧草产业试验基地已配套一养殖场，根据基地目前种植面积，在8月份养殖场将购买15000头种羊。下图为牧草目前（生长约20天）长势情况。

图 牧草生长情况

同时研究团队和和田县政府经过交流，拟在后续产业发展中，规划污水处理站（中水）和有机肥生产厂等相关产业，从而构建一个生态、可持续的畜牧业全产业链。

基地还规划了500亩酿酒用糯高粱，将用来打造沙漠高粱酒高附加值产业链，以利土壤化项目的健康和可持续发展。

图 酿酒高粱生长情况

3、四川阿坝州若尔盖草原完成的草原沙化区生态恢复800亩。

2017年12月的一天，赵朝华接到了一个陌生电话，来电人是阿坝州科技局局长张险峰，邀请重庆交大去阿坝州若尔盖县治沙。

存在多年的“黄沙”

若尔盖地处青藏高原东北边缘，临近黄河源头，有“中国最美的高寒湿地草原”、“川西北高原的绿洲”、“云端天堂”等美誉，是川藏交界旅游热门目的地。

夏秋是若尔盖最美时节。蓝天白云下，车辆在若尔盖公路上飞驰，山峦起伏、绿草如茵，草原上牦牛成群，骑马的牧人与藏狗来回穿梭，让人很难将“沙化”与之关联起来。

其实，若尔盖草原真有沙，只是不那么“明显”。比如，在草原中偶有一小块区域，草较稀疏，土壤泛黄、松散，有不少已变成沙……

2018年3月10日，四川省若尔盖草原，空中俯瞰，黄沙覆盖了整个龙女湖区域。记者 万难 摄

而且，若尔盖草原的沙，存在已久。

根据2014年若尔盖县第五次沙漠化土地检测显示，全县沙化面积达8万公顷，比2009年时增加了近8000公顷，涉及7个乡、32个村。

若尔盖县对沙化问题也采取过措施。比如，对流动沙地，主要用“高山柳沙障+补施有机肥+灌草复合种植+围栏封禁+连续管护”方式阻风固沙、恢复植被；对固定沙地，则主要采取“围栏封禁+灌草复合种植+综合管护”方式逐步恢复为自然草地。

但这些，有一定效果，却没能阻止草原沙化程度的扩大。有一句话，可概括该县的沙化整体情况：局部好转，整体恶化。

新环境与新挑战

重庆交大与阿坝州政府达成一致，选择了若尔盖草原龙女湖附近一块区域进行治沙试验，项目名为“若尔盖草原沙化区快速固沙与生态恢复应用研究与示范”。

这块区域共800亩，其中500亩已完全沙化。其余部分也在逐步沙化。

2018年7月28日，四川若尔盖草原龙女湖，谷建义博士观察沙漠中土豆的生长情况。记者 万难 摄

谷建义被任命为该项目的负责人。今年3月，谷建义带团队来到若尔盖进行前期协调等工作;5月8日，治沙工作正式启动。

以往，他们试验区域周边都是沙漠，而在若尔盖，沙的周围全是草原。这也是新挑战。

以前治沙，几乎不用考虑周边情况，植物种类由自己决定，还能使用大型机械成片化作业。此次治沙则要“小心翼翼”，不能使用大型机械不说，治理区域恢复后，需与周边草原生态一致，可种植物从上百种减至十几种，从生态多样性角度来说，则降低了该区域植物存活几率。

水也是问题。在其他地方，治沙团队前期便会搭建运输水的设施，后期供应充足；而在若尔盖，考虑环境等原因，水源都来自降雨，是典型的“靠天吃饭”。

“效果让人振奋”

四周已长出各类植物，呈现一片绿色，若尔盖项目的大片区域几乎与草原无异。只有用手拿捏植物下的“土壤”，才能发现土都是沙变的。

“项目的效果，让人振奋!”欧阳梅说。

阿坝州抛出“橄榄枝”

“考试”的成绩，也让张险峰非常欣喜。

张险峰说，身为阿坝州科技局局长的他，经常关注治沙问题，也通过各种渠道寻找、了解不同的治沙方式。他在网上看到了《重庆日报》关于重庆交大“沙变土”技术在新疆的报道与视频，随即与重庆交大团队取得联系。

2018年7月28日，四川若尔盖草原龙女湖，阿坝州政府人员与重庆交大治沙团队调研。记者 万难 摄

阿坝州委副书记项晓峰提出，把若尔盖项目的试验面积扩大到至少5000亩。重庆交大党委书记李天安现场回应，双方能够“各尽其责、共享共赢”。若尔盖县收获了“生态”，重庆交大方面则收获了“经验”。

“我们在很多地方都有试验，但案例中缺乏像若尔盖这样的高寒地区。这次试验为我们提供了非常重要的经验和案例，对后期技术研究方向有指引作用。”重庆交大副校长、治沙团队负责人易志坚教授说，“如果条件允许，可以尝试在试验区种植高原土豆等农作物，还能实现经济价值。

一个中国人突发奇想的念头，就这样成功实现了低成本、快速将沙漠变绿洲的奇迹。

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