“EICP技术联合农作物根系协同控制大坡度砂黄土耕地土壤流失关键技术及应用”项目科技成果评价

2026年4月22日，中国科学学与科技政策研究会组织专家，对内蒙古工业大学完成的“EICP技术联合农作物根系协同控制大坡度砂黄土耕地土壤流失关键技术及应用”项目进行了科技成果评价。本次评价专家组由清华大学程晓辉教授、内蒙古农业大学党晓宏副教授、中国矿大（北京）化环学院黄占斌研究员、中国科学院水利部水土保持研究所上官周平研究员、中国科学院遗传与发育生物学研究所张正斌研究员组成。

该成果针对黄土高原东北部地区大坡度砂黄土耕地的土壤流失及氮磷养分流失的问题，创新提出了酶诱导碳酸钙沉淀（EICP）技术与农作物根系协同固土控蚀的绿色治理新方法，构建了“表层生物固结+深层根系锚固”的双层协同防控新模式，为砂黄土坡耕地可持续治理提供了全新技术方案，主要创新点如下：

①.研发了适用于大坡度砂黄土耕地的EICP表层高强度固结层构建技术。以绿色可降解的大豆粗提脲酶为核心催化剂，研发了反应速率可控、环境友好、对作物生长安全的生物基固结材料，实现了固结层形成速率、厚度与强度的精准调控。形成的固结层贯入强度可达约290 kPa，无侧限抗压强度约245 kPa，可抵御15~20 m/s强风与40~90 mm/h暴雨径流冲刷，同时可改善土壤水热条件，使0~20 cm土层含水量提升5.3%，昼夜温差降低3.8℃，实现了抗侵蚀与保水保墒的协同效应。

②.研发了基于根系构型适配的根土复合体原位强化技术。筛选并确定玉米、小米等与砂黄土坡耕地高度适配的本土作物类型，阐明了根系对土体的加筋锚固机制，使根土复合体粘聚力提升4.5%~8.0%、内摩擦角提升24.0%~29.0%，根土复合体抗剪强度较裸土提升7倍以上，风蚀强度降低86%~89%，雨蚀土壤流失量降低85%以上，有效解决了大坡度砂黄土耕地土壤易崩解、易流失的核心难题。

③.本项目面向大坡度砂黄土耕地风蚀水蚀叠加、养分流失严重、治理难度大的现实需求，系统集成EICP生物矿化固结、农作物根系协同固土、生物基固结材料创制、简易施工工艺、根土复合体强化及养分长效固持等关键技术。突破了传统工程措施成本高、生态相容性差、化学固化污染环境、生物治理见效慢等共性技术瓶颈。构建了集“土壤流失防控、氮磷养分固持、生态安全保障”于一体的综合治理技术体系，为黄土高原北部旱作坡耕地土壤流失防控提供了可复制、可推广的技术模式。

该目技术成熟，已成功应用于内蒙古清水河县某典型大坡度砂黄土耕地示范工程中，取得了显著的经济效益、社会效益和生态环境效益，具有广阔的推广应用前景，该项目整体技术达到国际先进水平。

关键词:

“EICP技术联合农作物根系协同控制大坡度砂黄土耕地土壤流失关键技术及应用”项目科技成果评价

标签