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沙漠绿藻开启生物治沙新领域

来源:新疆日报网
摘要:说起塔克拉玛干沙漠,除了浩瀚的沙海、严酷的自然环境,你可能想不到每一颗小小沙粒间,还顽强生存着地球上最为古老的生物——沙漠绿藻细胞。在新疆叶希丽生物科技有限公司(以下简称“叶希丽公司”)研发人员的不断努力下,目前沙漠绿藻细胞丰富的生物性在被认知、探索的同时,其在生物治沙领域表现出的固沙特点,也使得......

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说起塔克拉玛干沙漠,除了浩瀚的沙海、严酷的自然环境,你可能想不到每一颗小小沙粒间,还顽强生存着地球上最为古老的生物——沙漠绿藻细胞。

在新疆叶希丽生物科技有限公司(以下简称“叶希丽公司”)研发人员的不断努力下,目前沙漠绿藻细胞丰富的生物性在被认知、探索的同时,其在生物治沙领域表现出的固沙特点,也使得沙漠绿藻所特有的生物治沙功能受到越来越多人的关注,其今后发展前景如何,记者就此进行了采访。记者托亚

我区植物治沙占比接近99%

我区是全国荒漠化和沙化土地面积最大、分布最广、危害最严重的省区。经过20多年以防沙治沙为重点的生态体系建设,各地针对不同区域、不同立地类型,通过造林封育结合、乔灌草结合等方式,近年来年均完成沙化土地治理任务在700万亩以上。

记者了解到,目前我区防沙治沙主要采用生物即植物治沙(建立人工植被、封育封禁恢复天然植被)方式。以封育造林为例,其成本每亩在1000元至2000元不等,其中不包括后期每年的养护及水的成本。

用秸秆一束束呈方格状插在沙上形成的“草方格”是机械治沙的主要形式,每亩的成本在2500元到3000元左右,主要是人工及原材料开支,其固沙效果周期短,一般在3年至5年,多用于公路、铁路周边固沙。

化学治沙,则在沙化土地上喷洒一种胶黏剂,使沙化土地表面形成结皮,这种方式见效快,但维持时间较短,并会对环境产生二次污染。

据悉,目前植物治沙在我区所有治沙方式中占比接近99%,原因是其防护效果最为显著,一般植物的防沙高度是其自身高度的15倍到20倍,折算下来其每亩的成本较机械和化学治沙还低,此外其产生的生物资源还有一定的经济效益。

专家表示,对于我区这个全国防沙治沙的主战场而言,藻类治沙作为一种新的生物治沙领域,现阶段还不为大众所了解,但其发展前景不容小觑,尤其适合在风沙严重、水资源缺乏,同时又必须开展治沙的区域推广。

绿藻治沙特点显著

说起沙漠绿藻的发现,源于自治区高校一项科研课题。2009年,新疆师范大学生物系教师艾山江·阿不都拉承担的一项课题要求从生物学的角度找出能够证明塔克拉玛干沙漠以前是海洋的证据,而海洋最主要的生物就是藻类。为了证明沙漠有藻类细胞,艾山江·阿不都拉和课题组成员从塔克拉玛干沙漠南北西东30多个采样点采集了样品,“最终在显微镜下看到了和田样品中的绿色小点——沙漠绿藻。”艾山江·阿不都拉说。

为了使沙漠绿藻更多的资源优势能为人类所开发、利用,2009年末,艾山江·阿不都拉和他的团队共同创建了叶希丽公司。

12月8日,在乌鲁木齐高新区(新市区)新疆生物医药创新创业园内的叶希丽公司生物治沙研究所巨大的沙盘上,采自塔克拉玛干沙漠不同地点的沙漠土壤样品被分隔摆放。

“这是来自和田的沙漠土壤,用手触摸可以感觉沙粒颗粒比较纯,不粘手,说明其成分较简单,有机含量较低,这里的藻类多是单细胞藻类;旁边的样品取自阿克苏,多为多细胞藻类,有机物含量较多,且呈念株状排列。”治沙研究所工程部负责人麦麦提江·吾拉依木解释说,“我们在呈念株状排列的细胞中发现有沙粒,说明它具有把沙粒相互连接起来的作用,我们认为这可能是塔克拉玛干沙漠南部流动性比北部强的原因之一。”

“我们将10余种具有治沙功效的绿藻进行组合后,固沙效果更明显了,使用也很方便,在把专用藻转化成液体状态后,像打农药一样喷洒在沙漠表面,借助降水它就会繁殖生长,一般在几个月内就会在表面形成几厘米至十厘米不等的结皮厚度。”麦麦提江·吾拉依木说。

为了实地验证效果,2011年,公司在鄯善县库木塔格沙漠建立起1万平方米的生物治沙示范基地,在喷洒绿藻5个月后,该片沙漠形成了厚度为20厘米至35厘米不等的生物土壤结皮层。截至今年3月,结皮厚度扩大到47厘米左右,基地面积也扩展至1.5万平方米,新扩展的区域内结皮厚度也有5厘米。

据叶希丽公司测算,沙漠绿藻形成结皮层的速度比自然形成快52倍,沙漠的流动性得到有效控制的同时,其用水量仅为1升/平方米,原因是该绿藻能吸收比自身体重重80倍的水量。

藻类治沙才露尖尖角

位于库尔勒市附近的中国兴业太阳能技术控股有限公司新疆光伏电站坐落在塔克拉玛干沙漠边缘,每年的风沙侵蚀使太阳能板的底座常裸露在外,存在塌陷隐患,影响设备的正常运行。

今年3月,电站主动找到叶希丽公司并开展了规模为5万平方米的生物治沙合作项目。

7月验收时,该项目藻类治沙的沙子表面已形成了1厘米到3厘米不等的结皮层厚度;11月,厚度扩大到十到十几厘米不等。而这期间,因为工作人员施工踩踏地面造成的结皮层断裂处,也重新连接了起来。

该电站负责人邓沛说:“我们对结果较为满意,结皮层很大程度上降低了沙粒被吹走的概率,有效减少了风沙对设备的损坏,明年我们计划将生物治沙扩展至20万平方米。”

藻类治沙项目取得的成绩,也引起了位于兰州的联合国工业发展组织国际太阳能技术促进转让中心的注意。8月,该中心与叶希丽公司取得接洽,希望将藻类治沙的技术纳入其今后区域太阳能技术的推广中,同时双方拟联合建立相关的联合研究所。9月,在第四届中国—亚欧博览会上,治沙藻获得了来自内蒙古、甘肃以及疆内各地政府和客商的关注,希望与公司开展治沙领域的合作。

艾山江·阿不都拉说,目前公司已获得2项治沙方面的国家发明产品专利,今年又申报了4项治沙专利,下一步将不断完善研发成果,开辟藻类治沙更广阔的发展天地。

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