控释尿素对环洞庭湖区双季稻吸氮特征和产量的影响
作者：
田昌;靳拓;周旋;黄思怡;王英姿;...
期刊：
作物学报 ,2021年47(4):691-700 ISSN：0496-3490
通讯作者：
Wang, Y.-Z.
作者机构：
[谢桂先; 彭建伟; 田昌; 荣湘民; 黄思怡] National Engineering Laboratory for Efficient Utilization of Soil and Fertilizer Resources, College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University, Changsha, 410128, China;Rural Energy and Environment Agency, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing, 100125, China;[周旋] Institute of Soil and Fertilizer, Hunan Academy of Agricultural Sciences, Changsha, 410125, China;[王英姿] College of Horticulture, Hunan Agricultural University, Changsha, 410128, China;[徐泽] Agricultural and Rural Bureau of Changsha County, Changsha, 410100, China
通讯机构：
[Wang, Y.-Z.] C;College of Horticulture, China
关键词：
控释尿素;双季稻;吸氮特征;产量
摘要：
缓控释肥料应用于我国水稻生产中,对化肥使用量零增长和农业可持续发展具有重要推动作用。本研究以连续在湖南进行6年（2013—2018年）的双季稻控释尿素施用试验为研究平台,分析控释尿素施用下环洞庭湖区早晚稻主要生育期地上部氮素累积、氮素阶段吸收速率与氮素利用的关系,探究控释尿素减施对水稻持续稳产增产的原因。结果表明:早稻各施氮处理均有1次明显的氮素阶段吸收速率峰值,控释尿素（controlled-release urea, CRU）处理氮素吸收相对延后,氮素累积主要在幼穗分化始期至抽穗期阶段,占生育期总量的35.31%～42.33%,其次为始分蘖期至幼穗分化始期和抽穗期至乳熟期。晚稻于始分蘖期至幼穗分化始期和抽穗期至乳熟期出现2次明显的氮素阶段吸收速率峰值,均以1.0 CRU （等氮量控释尿素）处理峰值最高;始分蘖期至幼穗分化始期、抽穗期至乳熟期水稻大量吸收氮素,累积增量分别占35.92%～40.52%和23.05%～24.58%。控释尿素还能显著提高双季稻产量,早晚稻分别以0.9 CRU （控释尿素减氮10%）和0.8 CRU （控释尿素减氮20%）处理最佳,控释尿素减施的晚稻增产效果优于早稻,且显著提高早晚稻氮肥吸收利用率、农学利用率和偏生产力。CRU处理早晚稻产量与幼穗分化始期、抽穗期、乳熟期、腊熟期氮素累积量和有效穗数均呈极显著正相关,且晚稻产量与穗长呈显著正相关;早晚稻幼穗分化始期氮素累积量与氮肥农学利用率、生理利用率呈显著负相关,氮肥偏生产力与早稻幼穗分化始期、抽穗期、乳熟期和腊熟期氮素累积量呈极显著或显著负相关,与晚稻抽穗期氮素累积量呈显著负相关。因此,控释尿素施用使水稻氮素阶段吸收速率、地上部氮素累积后延,有利于后期生殖生长及籽粒结实,显著提高双季稻产量及氮肥利用效率。结合双季稻吸氮特征和籽粒产量,建议环洞庭湖区早稻采用释放期较短的控释尿素或配合速效氮肥施用,进一步实现增产。
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中文
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Community-level dormancy potential regulates bacterial beta-diversity succession during the co-composting of manure and crop residues
作者：
Xie, Guixian;Kong, Xiaoliang;Kang, Jialu;Su, Ning;Luo, Gongwen;...
期刊：
Science of The Total Environment ,2021年772:145506 ISSN：0048-9697
通讯作者：
Gongwen Luo
作者机构：
[Luo, Gongwen] Hunan Agr Univ, Coll Resources & Environm, Changsha 410128, Peoples R China.;Natl Engn Lab Efficient Utilizat Soil & Fertilize, Changsha 410128, Peoples R China.
关键词：
Bacterial communities;Composting;Diversity succession;Dormancy potential;PICRUSt-estimated metagenomes
摘要：
This study aimed to disclose the bacterial diversity succession during the co-composting of manure and crop residues and to provide new insight into the role of community-level dormancy potential in diversity succession. Illumina sequencing and PICRUSt-estimated metagenomes were used for this purpose. The bacterial richness and phylogenetic diversity decreased in the early and middle stages of composting and were maintained to a stable status in the late stage. Both composting phases and raw materials impacted the aforementioned alpha diversity significantly, while the composting phases had a greater (80%-94%) impact than the raw materials (1%-18%). Bacterial beta-diversity succession exhibited selectivity as the composting proceeded, and the dominant taxa changed into salt- and heat-resistant genera such as Bacillus, Glycomyces, and Halocella. Meanwhile, Georgenia, Actinomadura, and Ruminofilibacter were identified as the dominant predictor taxa of bacterial community succession in composting. Roughly, the abundance of genes underlying dormancy strategies, including sporulation factors (spo0A gene), toxin-antitoxin systems (dinJ/yafP, mazF/E, hipA/O, and relA/E genes), and resuscitation-promoting factors (rpfC gene), increased as composting proceeded and reached the highest in the thermophilic or maturation phases. Co-occurring relationships between bacterial communities and genes underlying dormancy strategies in different composting phases comprised multiple associations dominated by positive edges (50%-97%). The stability in genes underlying dormancy strategies and aggregate dormancy potential had a positive linear correlation with that in bacterial beta diversity (R-2 = 026-0.42: P< 0.05), but not related significantly to that in richness and phylogenetic diversity. This study highlighted the importance of understanding how community-level dormancy strategies mediated microbial succession in composting to better predict compost maturity and product quality. (C) 2021 Elsevier B.V. All rights reserved.
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英文
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Effects of reducing chemical fertilizer combined with organic amendments on ammonia-oxidizing bacteria and archaea communities in a low-fertility red paddy field
作者：
Yang, Dan;Xiao, Xun;He, Na;Zhu, Wenbo;Liu, Mingda* ;...
期刊：
Environmental Science and Pollution Research ,2020年27(23):29422-29432 ISSN：0944-1344
通讯作者：
Liu, Mingda;Xie, Guixian
作者机构：
[Yang, Dan; He, Na; Liu, Mingda; Xiao, Xun; Zhu, Wenbo] Shenyang Agr Univ, Coll Land & Environm, Shenyang 110866, Peoples R China.;[Xie, Guixian] Hunan Agr Univ, Coll Resources & Environm, Changsha 410128, Peoples R China.
通讯机构：
[Liu, Mingda] S;[Xie, Guixian] H;Shenyang Agr Univ, Coll Land & Environm, Shenyang 110866, Peoples R China.;Hunan Agr Univ, Coll Resources & Environm, Changsha 410128, Peoples R China.
关键词：
Ammonia oxidizers;Fertilizer reduction;Organic-substitute;Paddy soils
摘要：
Ammonia oxidation process in soil has a great contribution to the emission of nitrous oxide, which is a hot issue in the study of N cycle of rice field ecosystem. Organic amendments which partially substitute chemical nitrogen fertilizer are widely adopted to optimizing N management and reduce the use of chemical nitrogen fertilizers in the paddy ecosystem, but their long-term effects on ammonia-oxidizing archaea (AOA) and bacteria (AOB) were not well understood. Thus, based on a 6-year field trial that comprised four fertilization strategies (CF, chemical fertilizer; PM, pig manure substituting for 20% chemical N; BF, biogas slurry substituting for 20% chemical N; and GM, milk vetch substituting for 20% chemical N) and no N fertilizer application as CK, the abundance and community structure of ammonia oxidizers were examined by using qPCR and Illumina Miseq sequencing approaches based on the functional marker genes (amoA) in a low-fertility paddy field. The results revealed that 6 years of organic-substitute fertilization significantly increased AOA abundance in comparison with NF and CF. However, only CF and PM had a higher AOB abundance than those in NF and no significant difference between CF and organic-substitute treatments was observed. Both AOA and AOB were significantly correlated with soil potential nitrification rate (PNR). Moreover, organic-substitute treatments showed the evident changes in the AOA community, while little were observed in the AOB community. Soil pH was the main predictor for AOA abundance, while NH4+–N and NO3−–N were the main predictors for AOB abundance. This study suggests that both AOA and AOB were jointly contributed to the variation of soil potential nitrification rate, while the AOA community was shown to be more responsive to organic-substitute fertilization strategies than AOB in the tested soils. © 2020, Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature.
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化肥氮磷优化减施对水稻产量和田面水氮磷流失的影响
作者：
田昌;周旋;杨俊彦;石敦杰;荣湘民;...
期刊：
土壤 ,2020年52(02):311-319 ISSN：0253-9829
作者机构：
湖南农业大学资源环境学院, 土壤肥料资源高效利用国家工程实验室, 长沙, 410128;湖南省土壤肥料研究所, 长沙, 410125;湖南华绿生态农业发展有限公司, 湖南, 湘潭, 411100;[谢桂先; 荣湘民; 田昌; 彭建伟; 石敦杰] 湖南农业大学;[杨俊彦] 湖南华绿生态农业发展有限公司
关键词：
氮磷减量;水稻;肥料利用率;径流损失
摘要：
为探讨氮(N)、磷(P)减量对降低稻田养分地表径流损失风险的影响,以毛里湖稻区为研究对象,连续两年(2016—2017年)进行田间小区试验,研究化肥氮磷优化减施对水稻产量和生长期内田面水N、P动态变化特征及径流流失的影响。结果表明:常规施肥处理(CF)和有机替代20%化肥N处理(0.8FN+0.2ON)稻田田面水总氮(TN)、NH_4~+-N和总磷(TP)浓度在施肥后迅速达到峰值,之后逐渐下降。而控释氮肥减N处理能有效减缓N素释放速度,田面水N素流失量远低于CF处理,且磷肥减量处理TP流失量低于CF处理。与CF处理相比,控释氮肥减N 20%(0.8N)和控释氮肥+过磷酸钙减量20%(0.8NP)处理水稻两年平均分别增产5.55%、3.22%, N素累积量分别提高19.01%、13.66%,氮肥偏生产力分别显著提高31.94%、28.83%,氮肥农学利用率分别提高47.52%、33.75%,氮肥吸收利用率分别提高95.30%、73.31%。0.8NP处理较0.8N处理水稻磷肥偏生产力两年平均显著提高22.08%,而0.8FN+0.2ON处理较CF处理P素累积量和磷肥吸收利用率分别降低11.14%、36.04%。总体而言,控释氮肥与磷肥减量既保证高产稳产,又有效降低稻田施肥初期N、P径流损失风险。在综合考虑农业生产节本增效和控制农田面源污染的前提下,可采用控释氮肥减量的施肥模式。
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中文
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控释尿素减施对双季稻光合特性和经济效益的影响
作者：
黄思怡;周旋;田昌;徐泽;袁浩凌;...
期刊：
土壤 ,2020年52(04):736-742 ISSN：0253-9829
作者机构：
湖南农业大学资源环境学院, 土壤肥料资源高效利用国家工程实验室, 长沙, 410128;湖南省农业科学院土壤肥料研究所, 长沙, 410125;湖南省长沙县农业农村局, 长沙, 410100;[谢桂先; 袁浩凌; 田昌; 彭建伟; 刘强; 黄思怡] 湖南农业大学;[徐泽] 长沙县农业农村局
关键词：
双季稻;控释尿素;减氮;产量;经济效益;光合特性
摘要：
通过研究控释尿素减施对双季稻产量、经济效益及光合特性的影响,并探讨各构成因素间及其与水稻产量的相互关系,筛选出最佳双季稻连作施用量,为双季稻节本增效提供依据.定位试验结果表明:与常规施肥处理相比,2015—2016年控释尿素处理早晚稻产量分别提高2.6％ ～8.1％ 和6.7％ ～22.3％,早稻控释尿素减N 10％ 处理经济效益、总颖花数和总实粒数分别提高3.00％、0.02％ 和6.34％,晚稻控释尿素减N 20％ 处理分别提高12.18％、5.09％ 和6.53％,且晚稻施用控释尿素的增产增收效果较早稻好.控释尿素处理随着施N量的减少其净光合速率先增加后降低.相关性分析表明:早、晚稻籽粒产量与总颖花数和总实粒数呈显著正相关.综合水稻产量和经济效益评估认为,在双季稻区习惯施N水平基础上,通过适当降低控释尿素N用量,利于形成有效穗数,提高水稻功能叶净光合速率,有效扩充籽粒库容,促进水稻增产节肥增效,且早、晚稻分别以控释尿素减N 10％ 和减N 20％ 处理效果最佳.
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中文
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生态沟渠对小流域农田排水中氮磷的拦截效果研究
作者：
田昌;陈敏;周旋;石敦杰;荣湘民;...
期刊：
中国土壤与肥料 ,2020年(04):186-191 ISSN：1673-6257
作者机构：
湖南农业大学资源环境学院,湖南长沙410128;浏阳市永安镇农业技术服务站,湖南浏阳410323;湖南省农业科学院土壤肥料研究所,湖南长沙410125;岳阳市农业科学研究院,湖南岳阳414000;[谢桂先; 荣湘民; 田昌; 彭建伟; 石敦杰] 湖南农业大学
关键词：
生态沟渠;农田排水;氮磷拦截
摘要：
农田养分大量流失已成为农业面源污染的主要来源之一,研究自然降雨排水条件下生态沟渠对稻作区小流域农田排水中氮(N)、磷(P)的拦截效应具有重要意义。以流入湘北津市市毛里湖区的生态沟渠为研究对象,连续2年系统研究多级植物组合截留后N、P的沿程变化规律及拦截效率。结果表明:生态沟渠对稻作区小流域农田排水中TN、NH4^+-N、NO3^--N和TP均有一定的拦截净化作用。2016年和2017年生态沟渠对农田排水中TN平均拦截率分别为58.49%、47.61%,对NH4^+-N平均拦截率分别为77.29%、69.72%,对NO3^--N平均拦截率分别为58.77%、47.79%,对TP平均拦截率分别为67.07%、54.47%。总体认为,生态沟渠能有效拦截农田排水中N、P,减轻周围环境受纳水体的污染负荷。
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控释尿素减施对稻田CH_4和N_2O排放及经济效益的影响
作者：
田昌;周旋;黄思怡;袁浩凌;谢桂先;...
期刊：
生态环境学报 ,2019年28(11):2223-2230 ISSN：1674-5906
作者机构：
湖南农业大学资源环境学院/土壤肥料资源高效利用国家工程实验室;[周旋] 湖南省土壤肥料研究所;[谢桂先; 袁浩凌; 田昌; 彭建伟; 刘强; 黄思怡] 湖南农业大学
关键词：
温室气体排放;经济效益;控释尿素;减量施肥;双季稻田
摘要：
通过控释尿素(CRU)替代普通尿素(CU),是实现农业生产化肥“减施增效”及其使用量零增长目标的有效途径之一。选取环洞庭湖典型双季稻(Oriza sativa L.)连作区,设置100%氮CU(农民习惯施肥方式,CU)、100%氮CRU(1.0CRU)、减氮10% CRU(0.9CRU)、减氮20% CRU(0.8CRU)和减氮30% CRU(0.7CRU)共5个处理,通过静态暗箱采气、气相色谱法检测,研究CRU减氮施用对双季稻田CH_4、N_2O排放及稻作经济效益的影响。结果表明:减氮10%—30% CRU处理早稻的CH_4、N_2O排放总量和全球增温潜势(GWP)比CU处理分别减排18.8%—28.7%、15.7%—28.6%、18.4%—28.7%,晚稻的分别减排27.1%—39.5、17.5%—25.0%、25.5%—37.1%;与CU处理相比,0.8CRU和0.7CRU处理显著减少双季稻田CH_4排放总量的23.1%、33.5%和N_2O排放总量的21.9%、26.9%,0.9CRU、0.8CRU和0.7CRU处理分别有效降低GWP的21.7%、22.9%、32.5%和温室气体排放强度的33.0%、29.5%、36.4%;1.0CRU、0.9CRU处理连续4年显著增产(3.75% —18.05%),年均增产幅度分别为12.03%和11.20%;CRU处理双季稻生长季平均增加经济收益2 124.1 yuan·hm~(–2),且以0.9CRU处理最高。综合考虑控释尿素施用后的环境及经济效益,减氮20% CRU是一种适宜在环洞庭湖典型双季稻区推广的氮肥有效管理模式。
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K3PO4-promoted domino reactions: diastereoselective synthesis of trans-2,3-dihydrobenzofurans from salicyl N-tert-butanesulfinyl imines and sulfur ylides
作者：
Zhang, Minxuan;Lu, Tianyu;Zhao, Yun;Xie, Guixian* ;Miao, Zhiwei*
期刊：
RSC Advances ,2019年9(21):11978-11985 ISSN：2046-2069
通讯作者：
Miao, Zhiwei;Xie, Guixian
作者机构：
[Lu, Tianyu; Miao, Zhiwei; Zhao, Yun; Zhang, Minxuan] Nankai Univ, Coll Chem, State Key Lab, Weijin Rd 94, Tianjin 300071, Peoples R China.;[Lu, Tianyu; Miao, Zhiwei; Zhao, Yun; Zhang, Minxuan] Nankai Univ, Coll Chem, Inst Elementoorgan Chem, Weijin Rd 94, Tianjin 300071, Peoples R China.;[Miao, Zhiwei] Collaborat Innovat Ctr Chem Sci & Engn Tianjin, Tianjin 300071, Peoples R China.;[Xie, Guixian] Hunan Agr Univ, Coll Resources & Environm, Changsha 410128, Hunan, Peoples R China.
通讯机构：
[Miao, Zhiwei] N;[Miao, Zhiwei] C;[Xie, Guixian] H;Nankai Univ, Coll Chem, State Key Lab, Weijin Rd 94, Tianjin 300071, Peoples R China.;Nankai Univ, Coll Chem, Inst Elementoorgan Chem, Weijin Rd 94, Tianjin 300071, Peoples R China.
摘要：
An efficient domino annulation between sulfur ylides and salicyl N-tert-butylsulfinyl imines was developed. The reaction proceeds with a diastereodivergent process, the configuration of the sulfinyl group determining the stereochemical course of the reaction. The method allows the synthesis of a highly substituted trans-2,3-dihydrobenzofuran skeleton with high yield and good chemo- and diastereoselectivity.
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葡萄生产化肥控失增效研究进展
作者：
康兴蓉;彭建伟;胡文峰;孙梦飞;钟雪梅;...
期刊：
黑龙江农业科学 ,2019年(04):139-144 ISSN：1002-2767
作者机构：
湖南农业大学 ,资源环境学院/土肥资源高效利用国家工程实验室,湖南 长沙 410128;湖南省葡萄工程技术研究中心 ,湖南长沙,410128;[谢桂先; 张玉平; 彭建伟; 胡文峰; 钟雪梅; 康兴蓉; 孙梦飞] 湖南农业大学;[杨国顺] 湖南省葡萄工程技术研究中心
关键词：
葡萄;化肥控失;增效
摘要：
葡萄水果产业近年来发展迅速,合理的施肥和科学的管理对葡萄的生产和质量至关重要。化肥控失可减少N、P等元素的流失,提高化肥利用率。本文对葡萄的营养特点、施肥期、施肥中存在的问题及化肥控失技术进行了系统的综述,以期为葡萄生产上化肥的合理施用提供参考。
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Reduction in nitrogen fertilizer applications by the use of polymer-coated urea: effect on maize yields and environmental impacts of nitrogen losses
作者：
Xie, Yong;Tang, Li;Han, Yongliang;Yang, Lan;Xie, Guixian;...
期刊：
Journal of the Science of Food and Agriculture ,2019年99(5):2259-2266 ISSN：0022-5142
通讯作者：
Rong, Xiangmin;Zhang, Yuping
作者机构：
[Xie, Guixian; Tang, Li; Rong, XM; Zhang, Yuping; Tian, Chang; Rong, Xiangmin; Liu, Qiang; Peng, Jianwei; Yang, Lan; Han, Yongliang; Xie, Yong] Hunan Agr Univ, Coll Resources & Environm, POB 410128,1 Nongda Rd, Changsha, Hunan, Peoples R China.;[Xie, Guixian; Tang, Li; Zhang, Yuping; Tian, Chang; Rong, Xiangmin; Liu, Qiang; Peng, Jianwei; Yang, Lan; Han, Yongliang; Xie, Yong] Natl Engn Lab Soil & Fertilizer Resources Efficie, Changsha, Hunan, Peoples R China.;[Xie, Guixian; Tang, Li; Zhang, Yuping; Tian, Chang; Rong, Xiangmin; Liu, Qiang; Peng, Jianwei; Yang, Lan; Han, Yongliang; Xie, Yong] Hunan Prov Key Lab Farmland Pollut Control & Agr, Changsha, Hunan, Peoples R China.;[Zhou, Xuan] Hunan Acad Agr Sci, Soil & Fertilizer Inst, Changsha, Hunan, Peoples R China.
通讯机构：
[Rong, XM; Zhang, YP] H;Hunan Agr Univ, Coll Resources & Environm, POB 410128,1 Nongda Rd, Changsha, Hunan, Peoples R China.
关键词：
fertilizer;nitrogen;polymer;urea;chemistry;China;crop production;environment;evaluation study;growth, development and aging;maize;metabolism;procedures;China;Crop Production;Environment;Fertilizers;Nitrogen;Polymers;Urea;Zea mays
摘要：
BACKGROUND: Urea is commonly over-applied as a nitrogen (N) fertilizer to crops in southern China and has a low utilization efficiency as a result of the high precipitation and high temperatures in this region. This has led to a need to optimize the management of N fertilizer use in maize crops on the subtropical hilly uplands of southern China. RESULTS: We investigated the effects of applying different amounts of N in the form of polymer-coated urea (PCU) on the yield of maize and gaseous losses of N from soils in the form of NH 3 and N 2 O. The field plots used in this trial had zero-added N (0 kg N ha −1 ), the addition of urea (240 kg N ha −1 ) and four levels of fertilization with PCU (1 PCU, 0.9 PCU, 0.8 PCU and 0.7 PCU), which represented a 0%, 10%, 20% and 30% reduction, respectively, in the application of PCU-N relative to the urea plot. Compared to the urea plot, there was little variation in the yield of maize for all the PCU-N treatments, with a significant improvement in the utilization efficiency of N (up to 46.0–51.2%) with a 0–30% reduction in the application of PCU-N. Significant effects in the mitigation of the N 2 O emission flux and the accumulation of N 2 O-N were observed in the 0.8 PCU and 0.7 PCU plots. The application of PCU-N significantly reduced the flux and total amount of NH 3 -N lost to the environment: as the application rate for N decreased by 0–30%, the NH 3 loss was significantly reduced by 12.7–36.1%. CONCLUSION: The findings of the present study suggest that the use of PCU could allow a reduction in the application of N of 20–30% compared to traditional agricultural practices in this area with the same yield of maize, although with significantly decreased NH 3 and N 2 O losses and the increased utilization of N. © 2018 Society of Chemical Industry. © 2018 Society of Chemical Industry
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生态沟渠吸收氮磷效果研究
作者：
杨勇;田昌;谢桂先;张玉平;宋海星;...
期刊：
湖南农业科学 ,2019年(1):39-42 ISSN：1006-060X
作者机构：
湖南农业大学资源环境学院,南方粮油作物协同创新中心,土壤肥料资源高效利用国家工程实验室,农田污染控制与农业资源利用湖南省重点实验室,植物营养湖南省普通高等学校重点实验室,湖南 长沙 410128;[谢桂先; 荣湘民; 张玉平; 田昌; 杨勇; 宋海星] 湖南农业大学
关键词：
水生植物;生态拦截;生态沟渠
摘要：
采用模拟沟渠试验,研究了9种水生植物吸收氮磷能力的差异,并选择氮磷吸收能力较好品种构建生态沟渠和氧化塘,研究其氮磷吸收效果。结果表明,种植水生植物后模拟沟渠水中氮磷残留量显著减少,美人蕉、狐尾藻、珍珠梅、海寿花和茭白的生物量高,氮磷的吸收量大,其中种植美人蕉和狐尾藻效果最佳。农田排水中氮磷通过生态沟渠水生植物吸收后浓度显著降低;主沟总氮、可溶性氮和总磷浓度平均降低39.6%、40.1%和36.9%;支沟总氮、可溶性氮和总磷浓度可再平均降低6.6%、10.3%和13.6%;氧化塘总氮和总磷浓度可再降低17.7%和13.3%。生态沟渠可有效拦截水体氮磷,具有净化水质的良好生态效益。
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化肥减量配施有机肥对早稻田温室气体排放的影响
作者：
杨丹;叶祝弘;肖珣;闫颖;刘鸣达;...
期刊：
农业环境科学学报 ,2018年37(11):2443-2450 ISSN：1672-2043
作者机构：
[杨丹; 叶祝弘; 肖珣; 闫颖; 刘鸣达] College of Land and Environment, Shenyang Agriculture University, Shenyang, 110866, China;[谢桂先] College of Resources and Environment, Hunan Agriculture University, Changsha, 410128, China
关键词：
水稻;有机肥;温室气体;产量;增温潜势
摘要：
为明确化肥减量配施有机肥对早稻田温室气体排放的影响,在长期定位施肥试验区采用密闭静态箱法采集温室气体,监测了常规施用化肥以及化肥减量配施鲜猪粪、沼液沼渣、猪粪堆肥、紫云英绿肥等不同施肥处理的早季稻田主要温室气体排放动态,探讨了不同施肥措施对稻田温室气体累积排放量、全球增温潜势(GWP)及排放强度(GHGI)的影响。结果表明:不同施肥措施下早稻田温室气体的排放存在明显的差异;与常规施肥相比,各化肥减量配施有机肥处理均促进了早稻田CH_4和CO_2的排放,而化肥减量配施鲜猪粪、猪粪堆肥处理的N_2O排放量分别降低了7.09%、4.89%。在早稻生长季,化肥减量配施有机肥虽引起了稻田GWP值的增加,增幅在5.00%~59.58%之间,但也使稻谷产量增加了6.15%~12.10%,选择适宜的有机肥还可降低稻田的GHGI值;其中化肥减量配施猪粪堆肥是本试验中促进早稻增产和实现温室气体减排的最佳施肥措施。
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控释尿素减施对双季稻田径流氮素变化、损失及产量的影响
作者：
田昌;周旋;谢桂先;刘强;荣湘民;...
期刊：
水土保持学报 ,2018年32(3):21-28 ISSN：1009-2242
作者机构：
湖南农业大学资源环境学院, 土壤肥料资源高效利用国家工程实验室, 长沙, 410128;南方粮油作物协同创新中心, 南方粮油作物协同创新中心, 长沙, 410128;湖南省土壤肥料研究所, 长沙, 410125;[田昌; 谢桂先; 刘强; 荣湘民; 张玉平] 湖南农业大学资源环境学院, 土壤肥料资源高效利用国家工程实验室, 长沙, 410128 南方粮油作物协同创新中心, 南方粮油作物协同创新中心, 长沙, 410128;[周旋] 湖南省土壤肥料研究所, 长沙, 410125
关键词：
双季稻;控释尿素;减量施肥;径流损失;产量
摘要：
为了探究双季稻田典型自然降雨径流过程中氮(N)的输出特点,采用田间径流池法,通过长期田间定位试验,比较普通尿素(U)和控释尿素(CRU)减施稻田径流水中总氮(TN)、铵态氮(NH_4~+-N)和硝态氮(NO_3~--N)的动态变化及N素径流流失量和流失率。结果表明:稻田施肥初期出现N素径流峰值,是防控N素径流损失的关键时期。早、晚稻季生育期间施N处理径流水中以NH_4~+-N为主要形态,分别占TN径流损失量的64.5%~66.3%,61.0%~68.6%。早、晚稻季U处理径流水TN流失量(率)分别为5.6(2.2%),5.0(1.7%)kg/hm~2;CRU处理较U处理径流水TN流失量分别降低17.4%~34.1%,17.3%~ 37.7%;且随着N肥用量的减少,TN流失量(率)逐渐降低。受降雨强度的影响,早稻季N素径流损失较晚稻季高,且晚稻季CRU处理N素径流损失减排效果优于早稻季。早、晚稻季及连作周期CRU处理TN径流累计损失量和籽粒产量与施N量呈显著线性关系,随着N用量的增加而增加。总之,U处理显著提高径流水中N素浓度以及NH_4~+-N占TN的比例。CRU处理有效减缓N素释放速度,降低施肥初期N素径流损失量,实现增产;而CRU减施有利于进一步防控稻田N素流失风险,促进农业面源污染减排,且以减N 10%效果较好。
语种：
中文
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控释尿素减施对双季稻田氮素渗漏淋失的影响
作者：
田昌;周旋;刘强;谢桂先;荣湘民;...
期刊：
应用生态学报 ,2018年29(10):3267-3274 ISSN：1001-9332
通讯作者：
Zhang, Y.-P.
作者机构：
[黄思怡] College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University/National Engineering Laboratory for Efficient Utilization of Soil and Fertilizer Resources, Changsha, 410128, China;Southern Regional Collaborative Innovation Center for Grain and Oil Crops in China, Changsha, 410128, China;[周旋] Hunan Institute of Soil and Fertilizer, Changsha, 410125, China;[谢桂先; 刘强; 田昌; 张玉平; 彭建伟; 荣湘民] College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University/National Engineering Laboratory for Efficient Utilization of Soil and Fertilizer Resources, Changsha, 410128, China, Southern Regional Collaborative Innovation Center for Grain and Oil Crops in China, Changsha, 410128, China
通讯机构：
[Zhang, Y.-P.] C;College of Resources and Environment, China
关键词：
双季稻;控释尿素;产量;渗漏淋失;氮肥利用效率
摘要：
大量施用氮肥引起的土壤氮素淋失是稻田氮素损失的一个重要途径.为探究自然降雨过程中典型双季稻田氮渗漏淋失特点,采用田间渗漏池法,通过大田小区试验,研究控释尿素减施对稻田土壤60 cm深处渗漏水中氮淋失和水稻产量的影响.结果表明:施肥初期出现氮渗漏淋失峰值,这是防控的关键时期;双季稻生长季控释尿素减氮20%(0.8CRU)和减氮30%(0.7CRU)处理全氮淋失量分别为42.3和37.7 kg·hm~(-2),均显著低于常规尿素(CU)处理(53.9 kg·hm~(-2)),且0.7CRU处理显著低于等氮量控释尿素(1.0CRU)处理(51.3 kg·hm~(-2));各施氮处理全氮渗漏淋失率为11.9%~13.5%,处理间差异不显著.0.8CRU和0.7CRU处理较CU处理明显提高了水稻产量和氮肥吸收利用率,显著增加了氮收获指数.总之,控释尿素减氮20%~30%能保证水稻产量和防控稻田氮渗漏淋失.
语种：
中文
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Performance of integrated ecological treatment system for decentralized rural wastewater and significance of plant harvest management
作者：
Li, Hongfang;Liu, Feng* ;Luo, Pei;Xie, Guixian* ;Xiao, Runlin;...
期刊：
Ecological Engineering ,2018年124:69-76 ISSN：0925-8574
通讯作者：
Liu, Feng;Xie, Guixian
作者机构：
[Luo, Pei; Xiao, Runlin; Li, Hongfang; Wu, Jinshui; Liu, Feng] Chinese Acad Sci, Inst Subtrop Agr, Key Lab Agroecol Proc Subtrop Reg, Changsha Res Stn Agr & Environm Monitoring, Changsha 410125, Hunan, Peoples R China.;[Xie, Guixian; Peng, Jianwei] Hunan Agr Univ, Coll Resource & Environm, Changsha 410128, Hunan, Peoples R China.;[Li, Hongfang] Univ Chinese Acad Sci, Beijing 100049, Peoples R China.;[Hu, Wei] Hunan Univ Sci & Technol, Sch Life Sci, Xiangtan 411201, Peoples R China.
通讯机构：
[Liu, Feng] C;[Xie, Guixian] H;Chinese Acad Sci, Inst Subtrop Agr, Key Lab Agroecol Proc Subtrop Reg, Changsha Res Stn Agr & Environm Monitoring, Changsha 410125, Hunan, Peoples R China.;Hunan Agr Univ, Coll Resource & Environm, Changsha 410128, Hunan, Peoples R China.
关键词：
Ammonia-oxidizing archaea;Ammonia-oxidizing bacteria;Decentralized rural wastewater;Ecological treatment system;Myriophyllum aquaticum;Plant harvest
摘要：
A full-scale integrated ecological treatment system (IETS) comprising, in series from inlet to outlet: two biofilters, one surface flow wetland (SFW), and two stabilization ponds, was constructed to treat rural decentralized domestic sewage and swine wastewater. The results showed the IETS had high removal efficiencies for ammonia nitrogen (NH4 +-N), total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), and chemical oxygen demand (COD) with average values of 95.7%, 93.0%, 94.6%, and 82.0%, respectively. Incorporation in the IETS of the SFW, vegetated with Myriophyllum aquaticum, was found essential in enhancing the wastewater treatment. The abundances of the amoA gene of ammonia-oxidizing archaea (AOA) and ammonia-oxidizing bacteria (AOB) within the SFW sediment ranged from 1.69 × 108 to 2.46 × 109 copies g−1 and from 2.63 × 107 to 6.90 × 107 copies g−1 dry sediment, respectively. The greatest AOA and AOB abundances, which were observed at the outlet of the SFW, were found to be related to the decreasing NH4 +-N concentrations along the water flow path. The abundance of the narG gene was approximately two orders of magnitude greater than that of nosZ. Multiple harvests of M. aquaticum contributed to 23.7–33.7% of TN removal and 34.2–49.5% of TP removal in the SFW. A plant management practice with a harvesting frequency of once every 20 days yielded the largest amounts of plant biomass and nutrient uptakes. These findings indicated that the vegetation of fast-growing macrophytes such as M. aquaticum in IETS was demonstrated to be an effective way for increasing plant uptake of N and P and enhancing microbial nitrogen-transforming activities, which contributed to improve IETS performance in decentralized rural wastewater treatment. © 2018 Elsevier B.V.
语种：
英文
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施用控释氮肥对早稻田面水氮素动态变化和水稻产量的影响
作者：
肖雪玉;朱文博;杨丹;闫颖;何娜;...
期刊：
生态环境学报 ,2018年27(12):2252-2257 ISSN：1674-5906
作者机构：
沈阳农业大学土地与环境学院, 辽宁, 沈阳, 110866;湖南农业大学资源环境学院, 湖南, 长沙, 410128;[肖雪玉; 朱文博; 杨丹; 闫颖; 何娜; 刘鸣达] 沈阳农业大学土地与环境学院, 辽宁, 沈阳, 110866;[谢桂先] 湖南农业大学资源环境学院, 湖南, 长沙, 410128
关键词：
控释氮肥;田面水;氮素形态;动态变化;早稻
摘要：
湖南是中国重要的水稻(Oryza sativa L.)产区,随着农业现代化的发展,施用更多化肥成为水稻增产的主要途径,这不仅造成资源浪费,更加重了农业面源污染风险。通过水稻田间小区试验,设置了不施氮肥(WN)、常规施用尿素(CF)、控释氮肥(N100)、90%氮量控释氮肥(N90)、80%氮量控释氮肥(N80)、70%氮量控释氮肥(N70)6个处理,对田面水中各形态氮素含量进行动态监测,研究施用控释氮肥对早稻田面水各形态氮素动态变化特征和水稻产量的影响,以期探寻兼顾经济效益与环境效益的控释氮肥最佳用量,实现稻作清洁生产。结果表明:早稻田面水各形态氮素浓度均随施氮量增加而增加,且以施用尿素处理浓度较高或最高,不施氮肥处理最低,控释氮肥各处理居中;各形态氮素浓度均在施用基肥或追肥后1~4 d内达到峰值,随后不断降低;综合考虑施用基肥和追肥后各形态氮素浓度变化规律可知,施肥后10 d内是防止田面水氮素流失的关键时期;控释氮肥各处理水稻产量与尿素处理无显著性差异,施用控释氮肥能达到减氮、稳产效果。本试验中,理论施用控释氮肥101.46 kg·hm~(-2)时是兼顾经济效益与环境效益的施肥方案。
语种：
中文
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控释氮肥和氮磷减量对水稻产量及田面水氮磷流失的影响
作者：
石敦杰;杨兰;荣湘民;谢勇;唐丽;...
期刊：
江苏农业科学 ,2018年46(11):44-47 ISSN：1002-1302
作者机构：
湖南农业大学资源环境学院,湖南长沙,410128;湖南农业大学资源环境学院,湖南长沙410128;土壤肥料资源高效利用国家工程实验室/农田污染控制与农业资源利用湖南省重点实验室/植物营养湖南省普通高等学校重点实验室,湖南长沙410128;[谢桂先; 杨兰; 荣湘民; 张玉平; 田昌; 谢勇; 石敦杰; 唐丽; 宋海星] 湖南农业大学
关键词：
水稻;减量施肥;控释氮肥;氮磷流失;田面水
摘要：
为探明氮磷减量对降低水稻田氮磷流失风险的影响,在湖南省毛里湖地区,通过常规施肥（T_1）、控释氮肥减氮20%（T_2）、控释氮肥和过磷酸钙各减量20%（T_3）这3个处理,研究水稻产量、氮磷利用率和田面水氮磷养分浓度的变化。结果表明,与常规施肥处理相比,减氮20%或减氮减磷各20%对产量没有显著影响,而肥料偏生产力（PFP）显著提高,T_2和T_3处理氮肥偏生产力（NPFP）分别较T_1处理提高了35.37%和31.31%,磷肥偏生产力（PPFP）分别提高了8.29%和31.30%。在试验期间,施肥后,T_1处理田面水氮含量呈逐渐下降趋势,而T_2和T_3处理呈先增加后降低趋势;施用控释氮肥的处理（T_2和T_3）总氮含量远低于施用普通尿素的处理（T_1）,在施肥后27 d,T_2和T_3处理的田面水总氮、铵态氮和硝态氮含量分别比T_1处理下降了89.11%和89.42%、89.89%和89.64%、61.69%和58.93%。所有处理在施基肥后1 d全磷含量达到最高值,随后缓慢下降,磷肥减量处理全磷含量低于磷肥常量处理。研究结果显示,控释氮肥减量和磷肥减量既可以保证高产稳产,又可以有效降低稻田氮磷素径流损失风险。
语种：
中文
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控释尿素减施对双季稻田氨挥发损失和氮肥利用率的影响
作者：
田昌;周旋;谢桂先;刘强;荣湘民;...
期刊：
中国水稻科学 ,2018年32(4):387-397 ISSN：1001-7216
通讯作者：
Xie, G.
作者机构：
[谭力彰] College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University, National Engineering Laboratory for Efficient Utilization of Soil and Fertilizer Resources, Changsha, 410128, China;Southern Regional Collaborative Innovation Center for Grain and Oil Crops in China, Changsha, 410128, China;[周旋] Soil and Fertilizer Institute of Hunan Province, Changsha, 410125, China;[田昌; 张玉平; 彭建伟; 刘强; 荣湘民; 谢桂先] College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University, National Engineering Laboratory for Efficient Utilization of Soil and Fertilizer Resources, Changsha, 410128, China, Southern Regional Collaborative Innovation Center for Grain and Oil Crops in China, Changsha, 410128, China
通讯机构：
[Xie, G.] C;College of Resources and Environment, China
关键词：
双季稻;氨挥发;控释尿素;氮肥利用率;氮素损失
摘要：
【目的】研究连续控释尿素减施对双季稻籽粒产量、N肥利用率和NH_3挥发损失的影响,以期为水稻稳产条件下减少双季稻田氮素损失提供理论依据和技术方法。【方法】以中早39(早稻)和泰优390(晚稻)为材料,设置不同控释尿素N用量的等N量控释尿素(CRU_1)、控释尿素减N 10%(CRU_2)、控释尿素减N 20%(CRU_3)、控释尿素减N 30%(CRU_4)以及尿素(U)和不施肥对照(CK)的6个处理,采用密闭室间歇通气法监测双季稻田NH_3挥发特征,同时测定水稻产量和N含量。【结果】普通尿素(U)处理和控释尿素(CRU)处理施基肥和分蘖肥后早稻NH_3挥发发生在施肥后的8~9 d内,峰值分别于第1~2天和第2~4天出现;晚稻NH_3挥发发生在施肥后的6~7 d内,峰值分别于第2~3天和第3~4天出现。早、晚稻生长季U处理总计NH_3挥发损失量(率)最高,分别为47.2 kg/hm~2 (26.4%)和61.9 kg/hm~2(28.7%),产量分别为5.5 t/hm~2和6.2 t/hm~2,N肥利用率分别为23.0%和20.0%;早、晚稻生长季CRU处理总计NH_3挥发损失量(率)分别为22.8~32.3 kg/hm~2(14.6%~16.5%)和30.4~42.1 kg/hm~2(15.9%~17.6%),产量分别为5.8~6.3 t/hm~2和6.6~7.5 t/hm~2,N肥利用率分别为34.3%~40.5%和33.8%~39.2%;其中,CRU_2处理在早、晚稻生长季总计NH_3挥发损失量较U处理降低40.9%、38.3%,产量增加14.9%、20.9%, N肥利用率提高75.6%、96.0%。早、晚稻生长季及双季稻整个生长季CRU处理总计NH_3挥发损失量及籽粒产量与施N量呈显著线性关系。【结论】施用控释尿素显著减少双季稻田NH_3挥发损失,增加籽粒产量,提高N肥利用率,以减N 10%处理效果最明显。
语种：
中文
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不同水生植物吸收地表水中氮磷能力差异及其机理
作者：
李旭霞;荣湘民;谢桂先;张玉平;严红星;...
期刊：
水土保持学报 ,2018年32(1):259-263 ISSN：1009-2242
作者机构：
[李旭霞; 荣湘民; 谢桂先; 张玉平; 严红星; 宋海星] 湖南农业大学资源环境学院, 南方粮油作物协同创新中心;[李旭霞; 荣湘民; 谢桂先; 张玉平; 严红星; 宋海星] 土壤肥料资源高效利用国家工程实验室;[李旭霞; 荣湘民; 谢桂先; 张玉平; 严红星; 宋海星] 农田污染控制与农业资源利用湖南省重点实验室;[李旭霞; 荣湘民; 谢桂先; 张玉平; 严红星; 宋海星] 植物营养湖南省普通高等学校重点实验室, 长沙, 410128
关键词：
水生植物;生态拦截;微生物量;根系生理特性
摘要：
为查明不同水生植物吸收地表水中氮磷能力的差异及其机理,采用模拟沟渠试验和盆栽试验,研究了8种水生植物地表水中氮磷吸收能力的差异,并选择氮磷吸收能力差异较大的水生植物品种,进一步探讨了根系生理特性及底泥微生物量变化。结果表明:种植水生植物后沟渠水中氮磷浓度明显减少,供试8种水生植物中以海寿花、狐尾藻、珍珠梅、茭白、再力花的生物量大,养分吸收量多,沟渠水中养分减少也相对明显;种植水生植物后相对于不种植物的沟渠水中养分残留减少比例分别为,总氮22.4%~44.0%、铵态氮24.5%~36.8%、硝态氮13.6%~51.6%、总磷15.6%~34.6%、水溶性磷26.3%~41.3%;氮磷吸收能力强的水生植物与其具有更强的根系活力、更多伤流量以及更高的伤流液养分浓度有关,但并不是某一种植物的以上指标均有优势,茭白的根系活力强、伤流量多,狐尾藻、海寿花、珍珠梅的伤流液中氮磷浓度较高;沟渠水中氮磷减少比例较大的水生植物底泥中微生物总数、硝化细菌和反硝化细菌数、微生物量碳氮磷较高,反之则较低。
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中文
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有机无机肥配施对双季稻田土壤微生物和碳库的影响
作者：
姜利红;谢桂先;刘强;荣湘民;向秀媛;...
期刊：
湖南农业大学学报(自然科学版) ,2018年44(3):295-300 ISSN：1007-1032
作者机构：
[姜利红; 谢桂先; 刘强; 荣湘民; 向秀媛; 李波] 湖南农业大学资源环境学院;[姜利红; 谢桂先; 刘强; 荣湘民; 向秀媛; 李波] 土壤肥料资源高效利用国家工程实验室;[姜利红; 谢桂先; 刘强; 荣湘民; 向秀媛; 李波] 农田污染控制与农业资源利用湖南省重点实验室;[姜利红; 谢桂先; 刘强; 荣湘民; 向秀媛; 李波] 植物营养湖南省普通高等学校重点实验室
关键词：
双季稻田;有机无机肥配施;土壤酶;土壤微生物;土壤碳库
摘要：
通过4年定位试验,研究了不施肥(WF)、不施氮肥(WN)、单施化肥(CF)、猪粪替代20%氮肥(ZF)、猪粪堆肥替代20%氮肥(DF)、沼渣沼液替代20%氮肥(ZYF)6种施肥处理对双季稻田土壤的酶活性、可培养微生物数量、微生物量碳(SMBC)含量、微生物量氮(SMBN)含量、有机质含量和碳库管理指数的影响。结果表明:3种有机无机肥配施能显著提高双季稻田土壤中可培养细菌和放线菌数量,微生物量碳、微生物量氮、总有机质和活性有机质含量以及碳库活度指数、碳库管理指数,但处理间存在差异,以DF效果最好;连续耕作4年后,DF处理的土壤中可培养细菌、真菌和放线菌数量以及SMBC、SMBN含量分别比CF的提高了67.94%、50.30%、 55.51%、17.96%和50.17%;DF的土壤磷酸酶、脲酶、转化酶和纤维素酶活性分别比CF的提高了18.19%、7.85%、 73.47%和105.00%;总有机质、活性有机质含量及碳库管理指数分别比CF的提高了15.17%、58.40%、71.98%。综合分析,猪粪堆肥与化肥配施显著提高了稻田土壤中磷酸酶、脲酶、转化酶和纤维素酶活性和可培养细菌、真菌和放线菌数量,SMBC和SMBN的含量以及碳库管理指数,长期有机无机肥配施(尤其是猪粪堆肥与化肥配施)是扩大土壤碳库、提高土壤质量的有效途径。
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