在一盘散沙中加入约束材料，然后加入适量的水，两三分钟后散沙变成了一团“泥巴”……近日，在内蒙古乌兰布和沙漠里，重庆交通大学沙漠生态研究院副院长赵朝华为记者演示了“沙漠土壤化”的过程。
沙子为什么能够土壤化？重庆交通大学副校长易志坚解释，“沙漠土壤化”的本质是“变土”。土壤天然有两个力学状态，干的时候是固体，湿的时候是流变体，土壤的力学特征赋予了土壤自修复和自调节生态力学属性。土壤一定是颗粒物质，其颗粒之间通过约束凝聚成团，能够存储水分、养分、空气并滋生微生物。因此，“变土”的过程就是颗粒约束改变颗粒物质力学状态的过程，也就是把沙子从离散状态通过约束转化为固体和流变体的过程。“土”具有自修复和自调节的生态力学属性，同时保水保肥能力强，所以土壤化的沙子能够成为植物生长的载体。
2008年，易志坚萌发了沙子可以变为土壤的想法之后，他带着团队在实验室里反复模拟实验，终于从植物里提取了约束材料。从2016年开始，易志坚团队在内蒙古乌兰布和沙漠建立了25亩的试验基地，并在新疆、四川等地的沙漠或沙地进行田间试验，最终形成了沙漠土壤化生态快速恢复一体化技术体系。
如今，乌兰布和沙漠的试验基地已经扩展到6000亩，在“沙漠土壤化”之后的“土”种上了西瓜、高粱、萝卜、白菜等作物。经过“沙漠土壤化”后的地块，“土”结构也改变了。“土”层相对紧密，二三十厘米下面是离散沙子。
2019年，内蒙古阿拉善盟农牧局组织高粱测产，测产结果最高亩产达932公斤，平均亩产达789公斤，远超高粱的全国平均亩产。记者了解到，“变土”的过程是机械化作业。把材料撒在沙子表面，通过旋耕机旋耕，一台旋耕机一天可以耕80亩地，效率非常高。因为约束材料是植物提取的，无毒无害，导致‘变土’后种植的作物不仅产量高，而且品质好。
在基地里，记者看到了腾讯公司和“沙漠土壤化”团队合作，为基地定制的腾讯云nanoT-block一体柜数据中心。整个边缘数据中心由物联网采集器、边缘网关以及一体柜组成。这套系统在兼容性和安全稳定性上都实现了创新，为了适应沙漠的特殊环境，制冷系统能耗最大可降低69％；算力最大可支持数千虚拟核同时计算，1小时即可完成一台普通电脑4个月的科研计算量，效率提升2000多倍；相对传统数据存储和使用，采集的数据通过在线实时采集，并在边缘网关里进行数据清洗和筛选，上传到腾讯云供团队成员随时调取和使用，大大提高了数据的存储和使用速度。
“沙漠土壤化生态快速恢复一体化技术是一项中国独有的技术。在生态和水资源允许的情况下应用技术将有害的、扩张的沙漠改变为可利用土地，这对中国遏制沙漠化和土地利用意义重大。”易志坚说。
记者 李锐
