在內(nèi)蒙古通遼市科爾沁沙地腹地,原本寸草不生的蘇打鹽堿化風沙土上,一片片紫花苜蓿正悄然生長。近日,由南京林業(yè)大學學生團隊自主研發(fā)的功能性生物炭土壤改良劑在通遼完成20畝示范種植,成功讓極端貧瘠的沙化鹽堿地具備了種植高蛋白飼草的能力。
科爾沁沙地,典型的蘇打鹽堿化風沙土,鹽堿化、土壤板結(jié)嚴重,有機質(zhì)極度匱乏,為最難治理的鹽堿地類型。長期以來,當?shù)貒L試過多種治理方式,但受限于土壤條件,普通經(jīng)濟作物無法在這種高鹽堿、強板結(jié)的沙土中有效扎根。“當?shù)夭皇遣幌氚l(fā)展,是土留不住水和養(yǎng)分。”項目負責人、南京林業(yè)大學化學工程學院博士研究生孫鵬昊說。
當年,第一次跟隨導師踏上科爾沁沙地時,孫鵬昊放眼望去,沙地上寸草不生,土壤板結(jié)得像水泥地。“地越來越硬,草越來越少,牛羊瘦得皮包骨,我們心里急啊。”當?shù)剞r(nóng)牧民指著遠處白花花的鹽堿地說。
此后半年,團隊5次往返南京與通遼,面對面訪談70多位農(nóng)牧民和企業(yè)負責人,最終“拼”出科爾沁沙地的“病因圖”——蘇打鹽堿化風沙土,pH值高,鹽分含量超過9‰,板結(jié)嚴重……團隊依托導師課題組土壤改良方面的研究積累,針對科爾沁沙地“高鹽堿、強板結(jié)、缺營養(yǎng)”等痛點,在實驗室里反復試錯:用傳統(tǒng)生物炭摻有機肥,但板結(jié)問題沒解決;嘗試調(diào)整碳化溫度,保留部分有機質(zhì),但結(jié)構(gòu)太松散,保水效果差……直到第四版,團隊才鎖定完整方案。
經(jīng)過2年持續(xù)的田間試驗與配方調(diào)整,當?shù)赝寥腊褰Y(jié)狀況顯著改善。原先硬如水泥的地塊變得疏松透氣,土壤鹽堿度明顯下降,有機質(zhì)含量大幅提升。“原先這塊地,從春天等到秋天,連根草都看不到。”通遼當?shù)睾献魃绲呢撠熑苏f,“南林這批學生的技術確實管用,今年,地里還‘破天荒’長出了紫花苜蓿。”
團隊為何選種紫花苜蓿?孫鵬昊說,紫花苜蓿根系可達2米,固沙防風蝕能力突出,且作為豆科植物可通過根瘤菌固氮,改良土壤、提升肥力,形成生態(tài)良性循環(huán)。此外,通遼畜牧產(chǎn)業(yè)對外調(diào)飼草需求高,經(jīng)土壤改良后本土化種植,既能保障牲畜飼草供應、降低養(yǎng)殖成本,又能將生態(tài)修復成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)收益,實現(xiàn)生態(tài)與經(jīng)濟共贏。
目前,團隊已與通遼當?shù)仄髽I(yè)達成戰(zhàn)略合作,規(guī)劃治理面積超過6000公頃。據(jù)初步測算,這些地塊經(jīng)改良后種植紫花苜蓿,每年可產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)高蛋白飼草數(shù)萬噸,年產(chǎn)值可觀。同時,飼草本地化供應將有效替代進口苜蓿,還將為當?shù)匦竽翗I(yè)大幅降低飼料成本。“我們的核心專利已經(jīng)申報,相關衍生專利也正在申報,將進一步完善‘土壤改良—飼草種植—畜牧應用’的產(chǎn)業(yè)治沙鏈條。”孫鵬昊滿心期待。(中國教育報-中國教育新聞網(wǎng)記者 阿妮爾 通訊員 楊瀟 張燕 尹申申)
作者:阿妮爾 楊瀟 張燕 尹申申
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