随着全球气候变化加剧,越来越多的极端自然灾害对人类的生活造成了巨大影响。
不光是火山爆发、海啸等自然灾害频频出现,台风、洪水等极端天气也越来越常见。
自然灾害不仅给人类的生活带来了诸多不便,同时还严重威胁着人类的生命安全,更对粮食种植造成了重大影响。
有数据显示,因自然环境引发的自然灾害造成的粮食减产就有70%以上,这一数据可谓令人触目惊心。
在全球气候环境日益严峻的情况下,保护生态环境刻不容缓。
为此,许多国家也在积极尝试将自己国家的沙漠地带进行移植,以提高全球的耕地面积。
然而在尝试过程中,许多国家都面临着一个无法攻克的难题——如何将沙漠化的土地变成耕地?
此项研究难题始终没有进展,沙漠也未能成功改造成耕地。
不过,中国科学家们却在这一研究领域取得了重大突破。
中国科学院新疆生态与地理研究所科研团队在塔克拉玛干沙漠进行了小麦种植实验,并且获得成功,为中国解决粮食危机探索出新途径。
那么,中国科研团队是如何让小麦在沙漠中生根发芽的呢?
沙漠化与土壤盐碱化。想要解决沙漠问题,咱们就要先明确“沙漠化”是指在干旱地区或半干旱地区,由于气候变暖、降雨量减少等造成长期积累而逐渐形成的一种荒地类型。
而“土壤盐碱化”则指在土地开发、利用过程中,由于利用不当或者其他原因,使得土壤中的盐分和碱性物质逐渐积累到一定程度,从而导致土壤盐碱化。
这两者之间并不矛盾,沙漠地区是土壤盐碱化的主要来源之一。
在沙漠地区,降水量极少,因此土壤中的水分很容易蒸发掉,同时由于缺乏植被的覆盖和根系的活动,土壤中的水分和养分不能得到有效的循环和补充,这导致土壤越来越贫瘠,也有助于盐分的积累。
随着时间的推移,这些积累起来的盐分会形成盐壳,从而导致土壤盐碱度升高,最终形成沙漠地貌。
具体来说,在干旱地区,当降水量太少时,细小的水滴会蒸发掉,而溶解在水中的盐分则会留在土壤中,从而导致土壤盐度升高;
如果降水量稍微多一点,但依然比较稀少,那么水分也会蒸发掉,但由于干旱地区气温较高,蒸发速度极快,因此留存下来的盐分量往往会高于在湿润地区;
反之,在湿润气候下,由于降水量充足,水分不会轻易蒸发掉,因此盐分会与水分一起冲刷掉,从而降低土壤盐度。
因此,这两者之间关系密不可分,沙漠地带土壤往往具有较高的盐碱度,而沙漠化也会加剧土壤盐碱化程度。
科研团队改良沙漠土壤。在中国科学院新疆生态与地理研究所科研团队前往塔克拉玛干沙漠进行小麦种植实验之前,全世界都一致认为沙漠是不可能种植任何作物的,这是因为长期以来人们固有的一种思维认为“沙漠就是沙,沙漠没有泥土”。
其实不然,科研团队经过实地考察发现塔克拉玛干沙漠中,地下3米处存在着层层叠叠的黄褐色植物根系和土块,这些土块恰恰就是植物生长过程中产生且保留下来的“底子”,这为科研团队酝酿已久的种植计划提供了希望。
然而接下来更大的挑战摆在人们面前,那就是如何解决沙漠化和土壤盐碱化问题?
因为这两种因素在植物的生长过程中是致命的,就算是耐旱作物也扛不住这种环境。
因此科研团队需要找到一个方法来改善这两方面的问题,并最终成功使小麦在沙漠中生根发芽。
首先,在改善沙漠环境方面,中国科学院新疆生态与地理研究所科研团队使用了当地农民反馈回来的消息:当地有一些中国杨树种植取得了一些成功。
为了进一步验证这一有效性,科研团队亲自进行栽树实验,并最终得到了成功的结果。
接下来,在解决土壤盐碱方面,科研团队则采取了另一种计划—使用有机肥和抗菌剂。
众所周知,有机肥是通过动物粪便经过长时间腐熟后形成的一种肥料,其中含有丰富的养分,可以用于植物的生长;抗菌剂则可以帮助将沙漠中大量存在的一种叫做“沙棘菌”的真菌抑制,使其数量减少。
实现这一目标的重要途径就是通过将“有机肥”注入“抗菌剂”中进行作物繁育,然后再将这些繁育出来的小苗埋进土壤中,从而使有机肥和抗菌剂都能够及时发挥作用。
随着时间的推移,这些有机肥和抗菌剂将逐渐改善土壤环境,使其变得更加适合植物生长。
智能水肥管理系统。同时,在新疆科研团队繁育第一批小苗的时候,他们还研发出来了一套毫不落下的智能水肥管理系统,它可以自动检测土壤中缺少什么,并按照需要添加相应的营养物质,从而使植物生长更好。
这样的系统大大提高了灌溉和施肥效率,甚至只用人工定期更换矿泉水瓶就能维持植物生长所需,非常省力。
据新疆科研团队介绍,这种智能水肥管理系统可以节约70%的水资源和90%的肥料,相比传统方法大大提高了资源利用效率。
经过了一系列实验和探索,新疆科研团队终于取得了阶段性成果,他们终于搞清楚了小麦能否在沙漠中生根的问题。
2016年11月,“新疆无籽甜瓜”移栽21个月后终于开始结果,第一个挂果就有大小二十几个货车,这一现象让众人都十分惊讶。
甚至连当时布哈罗尔州州长也亲自到场进行观看,在对实验结果表示惊喜和满意之后,更是提到了新疆科研团队更进一步研究的问题:“小麦如何在沙漠中种植?”
新疆科研团队对于州长提问的问题自然也进行了详细探究,他们选择在2017年进行第一次尝试,将当地的小麦种植区域选择在距离塔里木河176公里的位置上。
为了确保试验的成功,他们采用了一系列严格的管理措施:第一阶段先铺设排灌设施建设,再精准施肥,然后由当地民众共同探讨解决方案:民众建议先施肥后播种,让作物先吸收养分再生根生芽;
最后,在专家组成员祝愿之后,他们开始进行撒播实验。
一年后,小麦长势良好,再经过一年两年的培养后,小麦产量达到了290公斤,这一成绩标志着研究突破成功。
塔克拉玛干地区的新鲜尝试为其他干旱地区改良耕地提供了新的研究突破法门,也为新疆地区研究出更多适合本地发展农业的方法提供了参考意义,并最终推动了中国农业发展进程的发展。
同时,由于中国新疆科研团队这一研究成果获得了联合国教科文组织自然保护国际协调委员会主席穆里尔·阿尔博,以及诺贝尔和平奖获得者谢列贝捷娃等人的关注。
他们呼吁当地政府将这一宝贵成果推广到全世界,以帮助更多国家和地区改善荒芜状态,实现真正意义上的土地复苏。
小编觉得新疆乌鲁木齐市野外所张师教授提出:“世界还有数百万公顷盐碱地被抛荒,让我们一起努力改进这些土地,共同拯救人类文明。”
该项目为全人类寻找到了一条新的拯救文明、恢复生态进程的方法,所以中国科学家这一无心之过实际上充满了机遇。