經過治理的沙地還能種植草莓等經濟作物。受訪者供圖
在全球荒漠化以每年5萬至7萬平方公里的速度擴展的今天，一場源自揚州大學的“科技增綠”正悄然改變著“沙進人退”的格局。日前，記者從揚州大學電氣與能源動力工程學院獲悉，該院一支青年科研團隊化身“荒漠醫生”，獨辟蹊徑地利用在沙漠中頑強生存的藍藻，融合工業固廢，成功研發出全球首創的“全固廢基固碳緩釋肥”。這項技術猶如為流動的沙丘編織了一層堅韌的“皮膚”，為荒漠化治理開出“中國良方”。
藍藻為沙漠披上一層“皮膚”，改善土壤質量
“荒漠化是地球的頑疾，傳統的治理方式如人工植被、機械固沙等，往往投入大、養護難，可持續性面臨挑戰。”該青年科研團隊負責人張孟輝博士介紹，面對這一嚴峻的全球性生態危機，尋求一種低成本、長效益、能“自我造血”的治理新模式，成為當務之急。
如何為沙海“披綠”？團隊將目光投向了自然本身。在一次次的野外考察與文獻鉆研中，他們從沙漠里極少數能頑強生存的先鋒生物——藍藻身上，獲得了關鍵靈感。“藍藻在極端干旱和貧瘠的環境中傲然挺立，它本身就是大自然賜予的治沙‘神奇藥材’。”張孟輝解釋道。
在實驗室的微觀世界里，團隊成員們驚嘆于藍藻展現出的強大生命力。它們以獨特的絲網狀結構匍匐于沙粒之間，如同無數只微小的手，將松散流動的沙粒緊緊“抓”住。同時，藍藻分泌的胞外多糖等物質，能在沙粒表面形成一層黏稠的膠結層，日積月累，便形成了一層暗色的、具有一定韌性的“生物結皮”。
“這層結皮，就是我們為沙漠披上的‘皮膚’。”團隊骨干成員厲雨凡形象地比喻道，這層“皮膚”雖然薄，但能有效抵抗風蝕、固定流沙，其形成的微環境還能像海綿一樣鎖住珍貴的水分。更令人驚喜的是，藍藻結皮能顯著提升土壤肥力，相關試驗中，土壤生物量可達12.72mg·g，葉綠素a含量超過1mg·g，土壤有機質和微量元素含量也得到明顯改善。“更難得的是，藍藻與固氮菌種協同作用，能持續改善土壤質量。”張孟輝說。
新型肥料讓“一盤散沙”也能孕育生命
靈感源于自然，成果成于創新。該團隊的核心突破在于，他們將目光投向了另一類環境負擔——工業固廢。通過科技攻關，他們成功將煤渣等廢棄物“變廢為寶”，轉化為制備固碳緩釋肥的基底材料。
“我們的肥料實現了固沙、保水、增肥與資源化利用的完美閉環。”團隊成員詳細介紹其工作原理，肥料施用于沙地后，其中的藍藻作為先鋒，迅速形成生物結皮，穩定沙丘表面；隨后，包裹在固廢載體中的營養元素開始緩慢釋放，為后續引入的沙生植物或作物提供持久養分；待植物根系逐漸發育，便能與藍藻結皮協同作用，進一步促進土壤團聚體結構的形成，最終讓“一盤散沙”變成能夠孕育生命的“土壤”。
在團隊的試驗基地里，這項技術的“魔力”已肉眼可見。施用該肥料的沙化田地不僅固定了流沙，還能種植出草莓、多種蔬菜等經濟作物。令人振奮的是，這些作物的產量與品質，已與普通耕地所產相當。這標志著，荒漠化治理不再僅僅是投入性的生態修復，更是一條能夠產生經濟效益、助力農民增收的可持續發展之路，真正實現了“點沙成金”。
2024年以來，這群“荒漠醫生”從實驗室到無垠沙海，開展了一場“科技長征”。目前，該團隊攻克了工業固廢制肥、緩釋肥固碳等關鍵技術難題，將煤渣廢料變廢為寶，研發出兼具土壤改良和固碳雙重功效的新型肥料。
“我們不僅要為荒漠化治理‘開方治病’，更要確保療效持久。未來將繼續優化配方，擴大應用范圍，讓更多荒漠重現綠意，在風沙與綠洲的博弈中，書寫人與自然和諧共生的新篇章。”該團隊指導教師、揚州大學副教授齊永鋒表示。
通訊員 金秀平 記者 喬云
