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Jun 04, 2024

La roccia tenera può favorire il miglioramento del terreno sabbioso eolico nella Mu Us Sandy Land, in Cina

Scientific Reports volume 13, numero articolo: 11813 (2023) Cita questo articolo 127 Accessi 1 Dettagli metriche altmetriche Questo studio si concentra sull'importanza di migliorare il degrado del terreno di Mu Us

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 11813 (2023) Citare questo articolo

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Questo studio si concentra sull’importanza di migliorare il degrado del territorio di Mu Us Sandy Land per aumentare la superficie coltivata e promuovere lo sviluppo ecologico e verde. Gli oggetti della ricerca erano quattro tipi di suoli misti e i suoli della rizosfera sono stati raccolti durante il periodo di raccolta delle colture. Il rapporto volumetrico tra roccia tenera e sabbia era 0:1 (controllo di controllo, CK), 1:5 (terreno composito uno, PS1), 1:2 (terreno composito due, PS2) e 1:1 (terreno composito tre, PS3). I risultati hanno mostrato che i grandi aggregati erano principalmente aggregati meccanicamente stabili, mentre i piccoli aggregati erano principalmente aggregati stabili all’acqua. La roccia tenera ha favorito l'aumento del contenuto di argilla e limo nel terreno sabbioso e la struttura del suolo è cambiata da sabbia a terriccio. Il contenuto di materia organica, fosforo disponibile e potassio disponibile è aumentato significativamente durante i trattamenti PS2 e PS3, ma non è stata riscontrata alcuna differenza significativa tra loro. L’azoto totale non ha mostrato differenze significative tra i trattamenti. Actinobaciota, Proteobateria e Chloroflexi erano i batteri dominanti nel suolo della rizosfera, rappresentando circa il 75% di tutti i microrganismi. A livello di genere, la roccia tenera contribuisce a una composizione delle specie più ricca. L'indice di diversità, l'indice di uniformità e l'indice di ricchezza erano più alti in PS1 e il contenuto di fosforo e potassio disponibile promuoveva l'aumento della diversità. Pertanto, quando la proporzione di terreno composto da roccia tenera e sabbia è compresa tra 1: 5 e 1: 2, può essere utilizzata come base importante e parametro tecnico per il miglioramento Mu Us Sandy Land.

Il processo di desertificazione del territorio è emerso come una questione ecologica e sociale critica con implicazioni significative per la sopravvivenza e il progresso dell’umanità1. L'area desertificata nel mondo ha raggiunto più di 400 milioni di hm2, di cui quasi 20 milioni di hm2 di terre gravemente desertificate, e si sta ancora espandendo al ritmo di 300.000 hm2 all'anno2,3. La Cina si trova ad affrontare una scarsità di risorse terrestri, con una superficie coltivata pro capite che è solo un quarto della media mondiale4. In considerazione delle risorse territoriali e dello sviluppo economico, la Cina ha stabilito l’obiettivo di salvaguardare le terre coltivate attuando misure come il controllo della quantità totale di terre coltivate, il miglioramento della qualità delle terre coltivate e la garanzia della sicurezza alimentare. Accelerare il ripristino delle terre desertificate è fondamentale sia per promuovere lo sviluppo economico nelle aree desertificate sia per favorire una coesistenza armoniosa tra uomo e natura5, nonché per mantenere una società stabile.

Nel corso della storia umana, sono stati compiuti sforzi per prevenire e controllare la desertificazione attraverso mezzi sia teorici che pratici. Attualmente, la gestione dei terreni desertificati prevede l’implementazione di misure quali vegetazione, ingegneria e prodotti chimici6,7. La teoria della ricostruzione organica del suolo, cruciale nella lotta alla desertificazione, si è rivelata efficace nei progetti di ripristino del territorio8. La ricostruzione organica del suolo è un sistema tecnico che prevede la conversione di terreni non agricoli in terreni agricoli, il miglioramento dei terreni di basso livello e l'implementazione di progetti di informatizzazione del territorio attraverso aggiustamenti, riorganizzazione e sostituzione. L’obiettivo finale è creare uno spazio fisico che supporti la sopravvivenza e la moltiplicazione degli organismi organici, noto come “Terra Pura”. Il progetto specifico consisteva nel combinare i minerali argillosi teneri locali nella sabbia per creare un terreno composito ben permeabile e stabilire metodi di irrigazione a risparmio idrico, aumentando così la capacità produttiva del terreno e promuovendo l'utilizzo sostenibile della sabbia9. La roccia tenera è un tipo di roccia sciolta che appartiene alla serie delle rocce clastiche della facies continentale. Ha un basso grado di diagenesi, scarsa cementazione dei granelli di sabbia, bassa resistenza strutturale ed è suscettibile all'erosione del suolo10. I componenti principali della roccia tenera sono quarzo, montmorillonite di calcio, feldspato potassico e calcite e altri contenuti inferiori11. La roccia tenera è concentrata nell'altopiano di Ordos, nella parte settentrionale dell'altopiano di Loess, al confine con Shanxi, Shaanxi e Mongolia interna. A seconda del grado di copertura del suolo, può essere suddiviso in tre tipi di aree, vale a dire l'area esposta di rocce tenere, l'area di copertura del suolo e l'area di copertura della sabbia12, con un'area totale di 16.700 km2. Sia la roccia tenera che la sabbia sono state esposte all'erosione e, dopo l'esposizione, l'erosione eolica è stata ridotta mentre l'erosione del suolo è migliorata13,14. Lo studio di Guo et al.15 sulla meccanica della roccia tenera indica che quando la roccia tenera veniva aggiunta alla sabbia, i granelli fini prendevano il posto dei granelli grossi nella sabbia, con conseguente aumento della distanza di i grani, che provocheranno lo stress da tensione. La ricerca di Li et al.16 sul terreno sabbioso ha indicato che l'aggiunta di roccia tenera potrebbe aumentare il rapporto in peso e la stabilità strutturale della sabbia. I risultati della ricerca di Wang et al.17 sulle proprietà idrauliche della roccia tenera e della sabbia hanno indicato che quando il rapporto di roccia tenera era più alto, non si verificava alcun cambiamento significativo nel coefficiente di avvizzimento e la capacità di trattenere l’acqua nel campo era migliorata.