受尼罗河三角洲生育力秘诀的启发，工程师们使用黏土，水和当地土壤的混合物在沙漠中种水果。
今年3月，就在世界各国陷入Covid-19锁定之时，一项引人注目的变革即将在阿拉伯联合酋长国的一个角落完成。在短短40天之内，这个内陆沙漠国家曾经贫瘠的土地上散布着成熟甜甜的西瓜，在阿拉伯的阳光下膨胀了。
除非如此简单，否则这些甜瓜只有在液态“纳米粘土”的帮助下才有可能。“纳米粘土”是一种土壤恢复技术，其历史始于西面1,500英里（2,400公里）和二十年前。
在1980年代，埃及的尼罗河三角洲部分地区不再繁荣。尽管它靠近干旱的沙漠，但它以肥沃而著称，数千年来一直是可靠的耕种之地。它的生产力使古埃及人将精力从自给自足的耕作转移到发展强大的文明，这种文明产生了如此的文化壮举，使他们在数千年后闻名世界。然而，尽管在过去的几千年中支持了该地区的社区，但在短短的十年左右的时间里，生育力就消失了。
每年夏末，尼罗河将泛滥成灾，扩展到埃及三角洲平原，然后再退缩。当科学家开始调查造成土地肥力下降的原因时，他们发现这些洪水携带了矿物质，营养物质，以及至关重要的是，来自东非流域的土壤颗粒为尼罗河提供了营养，并将它们沉积在整个三角洲地区。粘土赋予了土壤弹性和肥力。但是它去哪了？
在1960年代，回顾10年，穿越埃及南部尼罗河的阿斯旺大坝。这个非凡的2.5英里（4公里）宽的结构旨在产生水力发电和调节洪水，使耕种变得更易于管理和预测。但这也阻止了所有好的东西向下游流动。十年没有这样的年度补给，三角洲土壤的所有肥力都被耗尽了。
一旦土壤科学家和工程师找出了问题所在，他们也将有解决方案的开始。
用他们的话说，沙漠控制计划使用纳米粘土来“把无产的沙漠土地从沙子变成希望”。
用粘土改良土壤已经不是什么新鲜事了-农民已经这样做了数千年。然而，从历史上看，将厚重的黏土运入土壤一直是劳动密集型的，并且破坏了地下生态系统。耕作，开挖和翻土也要付出环境代价，因为螯合的碳会暴露于氧气中，因此会以二氧化碳的形式损失到大气中。如爱丁堡大学土壤科学家Saran Sohi所解释的，与此同时，种植带来的难以置信的复杂土壤生物群系遭到破坏。
在像其他灌溉作物一样浇水之前，将粘土直接喷到地面上
他说：“土壤生物学的关键部分是以菌根，真菌细丝的形式在植物和真菌之间建立共生关系，真菌细丝实质上是植物根系的延伸，” “它们被称为菌丝的微观毛状结构所覆盖，该结构比植物的根部细得多，可以获取原本不会遇到的营养。在该过程中，真菌细丝还连接土壤中的矿物质颗粒，从而保持土壤结构并减轻侵蚀。
黏土可以是善变的野兽。太少了，几乎没有影响。太多的话，粘土可能会在沙子表面形成防水硬皮或使压实更有可能。经过多年的试验，挪威流体动力学工程师Kristian P Olesen寻找一种制作粘土配方的方法，该配方可以轻松地与沙子混合以使其成为赋予生命的土壤。
他说：“并不是一个大小都能适合所有情况。” “在中国，埃及，阿联酋和巴基斯坦进行的十年试验告诉我们，每种土壤都需要测试，因此我们可以混合正确的纳米粘土配方。”
纳米粘土溶液的许多研究和开发都致力于找到一种精心平衡的稀薄液体配方，该配方可以轻松地渗透到局部土壤的细小颗粒中（因此形成纳米部分），但排水速度不快，无法自由渗出。并完全失去了目的是处理位于标准作物根部区域内和下方的神奇的10-20厘米（4-8英寸）土壤。
幸运的是，当涉及到沙子和粘土的混合时，一些土壤化学也起作用了，即
阳离子交换容量。
“由于它们的化学组成，粘土颗粒带负电荷，而沙粒则带正电荷，” Sivertsen解释说。 “这种自然极性意味着，当他们身体相遇时，它们就会束缚。”结果是在每个沙粒周围形成了200-300纳米的粘土层，形成了雪花状的地层。表面积的增加使水和养分附着在沙子上并与沙子化学结合，而不是因为流失而流失。
粘土的纳米级结构有助于将水分保留在土壤中
Sivertsen说：“粘土在功能上模仿有机物质，帮助土壤保持水分，并使土壤动植物站稳脚跟。” “一旦有了稳定粘土颗粒的条件并帮助养分被生物利用，就可以在七个小时内种植农作物。”
“现在，我们已经有了有效的科学证据，我们的目标是在40英尺（1300万）运输集装箱中建立许多微型移动工厂，其最终目标是创造尽可能多的变化，” Sivertsen说。 “这些移动部门将使用同一国家的粘土，并在当地进行招聘，在需要的地方创建液态纳米粘土。”
当前的启动成本约为每平方米2美元（1.50英镑），这对于富裕的阿联酋的小农场来说是可以接受的。但是要在真正重要的方面产生影响-在撒哈拉以南非洲-Sivertsen需要研究如何降低成本。大多数非洲农民没有这种治疗的资金。处理也持续约五年，此后粘土需要补足。
Sivertsen说，有了规模，他们可以降低成本，最终目标是每平方米约0.20美元（0.15英镑）。相比之下，在世界其他地方购买生产性农业用地的成本为每平方米0.50至3.50美元（0.38至2.65英镑）。将来，转换非生产性土地可能比寻找成熟农场便宜得多。
“除了我们正在与《联合国防治荒漠化公约》合作，以支持长城绿墙项目外，该倡议还旨在建立一堵树木和农林业墙，以阻止北非沙漠的扩张，”西弗特森说。
追踪来自六大洲的农民，种植者和研究人员针对这些问题的新兴解决方案，无论是高科技的还是低技术的，本地和全球的。英国广播公司周围世界需要的“奇迹矿物”被遗忘的作物是未来的食物吗？庞大的农场利用无形的力量