易志坚:让荒漠变“良田”
2021-12-03
易志坚在沙漠试验场,身后是耐旱植被。图片|科技日报
11月5日晚,2021年“最美科技工作者”发布仪式在央视科教频道播出。10位来自科研生产一线的科技工作者获得2021年“最美科技工作者”称号,其中包括重庆交通大学副校长、教授、博士生导师易志坚。“如果有一天,广袤的沙漠变成绿洲;如果有一天,大地遍布生态奇迹,人们一定会记得你大漠里的身影,黄沙百战穿金甲,不破楼兰终不还……”这是颁奖仪式上,主持人献给易志坚的颁奖词。
今年58岁的易志坚历时数年创造性地研究出“力学治沙”办法,并带领团队在内蒙古、新疆,以及中东地区的沙漠、撒哈拉沙漠等地种植出1.7万亩“绿洲”。
1963年出生的易志坚在大学学习的是固体力学,研究方向是断裂力学。1988年,易志坚前往重庆交通大学任教,开始接触混凝土等材料。在多年的研究当中,易志坚发现,改变颗粒物质的力学状态是可能的,例如沙子就可能变成储存水分、空气和养分的“土壤”,为植物生长提供条件。
土地沙漠化治理,一直是世界级难题。2008年,易志坚开始从力学角度思索,如何让沙漠具有土壤的特性。数年后,易志坚带领团队研发出一种植物黏合剂。这种黏合剂无毒无副作用,在加水与沙子搅拌后,“一盘散沙”就获得与土壤一样的生态—力学属性——在加水后变成稀泥,成为流变状态,水干了之后变成泥块,成为固体状态——添加植物黏合剂后的沙粒因为具备了万向约束力,成为沙子向土壤转换的“密码”,从而使沙粒具有像土壤一样保水保肥的能力,成为植物生生不息的载体。
“沙漠不是缺水,是存不住水。”在颁奖仪式现场,易志坚为大家通俗地讲解了“力学治沙”的原理和效果:2016年,团队进行的“沙漠土壤化”应用试验在内蒙古乌兰布和沙漠启动。截至目前,团队已在乌兰布和沙漠等多地试验成功。值得一提的是,易志坚还带领团队探索出“生态+产业”治理的路子。在“沙漠土壤化”后的基地里,种植出萝卜、高粱、狼尾草、番茄、茄子等70多种作物。其中,乌兰布和沙漠种植的萝卜亩产达到1.3万多公斤,高粱亩产789公斤,均高出全国平均水平。
2017年,“沙变土”初见端于媒体时,这一设想在互联网上引发了热议,他也对网友的一些问题做出了回应。例如,面对“沙漠有水,植物就能生长,因此把沙漠土壤化成本过高,没有意义”的质疑,易志坚解释说,仅仅“有水”的话,非沙生植物依然很难生长,依靠大量人力物力也难以保障存活。但是在沙漠土壤化之后,植物生长的情况出乎意料的好,根系非常发达,与此同时用水用肥量还很节省,因为土壤本身可以保水保肥;如果种植耐旱植物,则可以在不灌溉情况下自然生长。对于“沙变土成本远高于防沙固沙”的说法,易志坚指出,这种比较是不合理的,因为“固沙”和“造田”本来就是不一样的目标,讨论实现成本高低并无意义。
在热议出现的2017年,由十几名专家组成的力学治沙专家座谈会得出意见认为“该研究是治沙领域的有益探索,需要开展进一步的深入研究”。易志坚向记者表示赞同这一结论,“继续试验,让科学事实说话”。 在研究当中,易志坚团队面临的实际困难来自其他方面。易志坚把这些困难总结为三个方面,其一是没有经费支持;其二是需要深入沙漠;其三是对于易志坚来说,这是一项跨界研究。“面对许多现实问题,做研究是需要一定的興趣和勇气的。”易志坚感慨说。
在易志坚团队的努力协作下,这些问题都得到了克服。每到植物播种和生长的季节,易志坚经常拿出周末休息时间,前往沙漠开展研究。作为高校教师,易志坚还把自己最大的“职业福利”暑假拿出来,在内蒙古的乌兰布和沙漠度过。
谈起自己的治沙感悟,易志坚直白地表达了自己的喜悦:“经过多年努力,当沙漠变成绿洲的时候,我的心里非常高兴,天天都挂念着这件事。我都不知道该怎么形容了,总之就是特别的高兴。”这一切的起点,就是易志坚团队的科研设想:通过颗粒约束改变沙子的力学状态,让它具有土壤的性能。易志坚在长达10余年的研究当中,见证到自己脑中的一个想法逐渐变成了沙漠中的一片片绿洲。他说,每位科技工作者都会为这样的见证感到无比欣慰。
易志坚与成熟的农作物合影。图片|科技日报
“力学遇见沙漠,是我一生的荣幸。”易志坚告诉大家,第三次全国国土调查显示,全国耕地面积为19.18亿亩。而我国沙化面积达25.95亿余亩,占整个国土面积的18%。如果将“沙漠土壤化”这项技术用来改造我国1%的沙化土地,将获得2600万亩可利用土地。
从物理学的分支力学,到材料科学,再到生态科学,“由沙变土”不只是对易志坚团队研究内容的一种概括,也是对易志坚本人学术生涯的一份写照。在跨学科研究、实现成果转化这条道路上,易志坚已经走了许多年。“这绝对是一项利国利民的事业。”易志坚总结说。
◎ 来源|综合重庆日报、科技日报