针对我国沙漠化严重的现状，本项发明综合化学植物固沙法的优点，设计了一种兼有保水固沙能力和促进植物生长的新型固沙保育棒。它是以廉价土壤等作为外壳原料，采用绿色环保的聚天冬氨酸水凝胶作为保水固沙材质，并在中间添加植物种子制成的。外壳的坚固，使得种子在中间得到很好的保护；聚天冬氨酸水凝胶采用最新的水相法合成，具有吸水倍率可达1000倍，可自然降解，降解后的产物含有N、P、K等植物生长的必需元素。

本项目所开发的绿色固沙保育棒综合吸纳了化学固沙法和植物固沙法的优点，并针对其缺陷进行了改进，兼有保水固沙能力和促进植物生长能力。其外形为轴心处设置有沿纵向贯通的圆柱形孔洞的截锥体，所选用的材料主要包括PASP水凝胶、低聚PASP和草炭土等。对绿色固沙保育棒性能的测定包括：测定了PASP水凝胶的吸水率，证明了其具有优良的吸附水分子的能力，可对土壤水分挥发起到很好的抑制作用；测定了添加有PASP水凝胶的样品块的抗压强度、风蚀模数、紫外老化和冻融老化指数，证明了PASP水凝胶作为保水固沙材质，具有优良的估计能力和粘结性能；进行了应用于先锋植物种植的试验应用，初步证实了其实用性。通过成本核算和经济效益估算，可以得出结论：在应用绿色固沙保育棒进行先锋植物种植的治沙过程中，不仅能获得固定沙尘、改良土壤等生态效益，还能以获得牲畜饲料、生物活性成分提取原料等方式获取一定的经济效益。本项目的创新点包括： 1. 绿色固沙保育棒外形设计为轴心处设置有沿纵向贯通的圆柱形孔洞的截锥体。其外壳原料为廉价常见的秸秆和沙土，能保证外壳的坚固；保水固沙材质采用了PASP水凝胶；圆柱形孔洞中添加有先锋植物的种子和草炭土等。 2. 作为保水固沙材质的PASP水凝胶应用最新发明的水相合成法制备，不含任何有毒化学物质，绿色环保。其具有最高可达1000倍以上的高吸水性，并能抑制水分蒸发，使所吸附的水分子缓慢释放，为植物生长提供长期充足的水分。而且，其可自然降解，降解后的产物同时含有N、P、K等植物生长的必需元素，可以直接作为肥料与草炭土共同促进植物生长。 3. 绿色固沙保育棒在应用过程中，能够固定和保护种子，解决种子易被吹走等问题；提高土壤水分含量，抑制土壤水分蒸发，解决种子萌发和幼苗生长缺水问题，并为植物生长提供长效水分；同时，在沙地表面形成固结层，防止沙土流动，减少种植过程中对沙土表面的破坏，避免由于挖掘导致的沙土松动并在大风作用下形成风蚀斑的问题。 4. 所选用的先锋植物如四翅滨藜、澳洲滨藜等，可作为牲畜饲料、生物活性成分提取原料等，可产生一定的经济效益。并且，通过这些先锋植物的种植，能够获得固定沙尘、改良土壤、激活土壤微生物、改善小范围气候等生态效益。 本项目所开发的绿色固沙保育棒融合了保水固沙与培育植物的各种必须要素，具有固沙、保水、保肥、保墒、使用方便、成本低廉的特点，可广泛应用于沙漠化地区。既能长效持久地从根本上达到治理沙漠的目的，不对环境产生二次污染，又能形成一定的经济效益，具有可持续发展的特性。我们设想，以绿色固沙保育棒的应用为契机，不仅能够进行沙漠化的治理，建设人类美好的家园；而且能够建立由政府引导、民间资本投资的经济格局，形成政府、企业、人民群众多赢的局面，带动地方经济的和谐发展。

第十二届“挑战杯”作品 二等奖
无