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Nitrogen Use Efficiency as Affected by Phosphorus and Potassium in Long-Term Rice and Wheat Experiments

Journal of Integrative Agriculture 2014年第3期13卷 588-596页

作者： DUAN Ying-hua SHI xiao-jun LI Shuang-lai sun xi-fa HE xin-hua Key Laboratory of Crop Nutrition and Fertilization Ministry of Agriculture/Institute of Agricultural Resources and Regional Planning Chinese Academy of Agricultural Sciences College of Resources and Environment Southwest Agricultural University Institute of Plant Protection and Soil Science Hubei Academy of Agricultural Sciences Soil and Fertilizer Institute Sichuan Academy of Agricultural Sciences School of Plant Biology University of Western Australia

Improving nitrogen use efficiency （NUE） and decreasing N loss are critical to sustainable agriculture. The objective of this research was to investigate the effect of various fertilization regimes on yield, NUE, N agronomic efficiency （NAE） and N loss in long-term （16- or 24-yr） experiments carried out at three rice-wheat rotation sites （Chongqing, Suining and Wuchang） in subtropical China. Three treatments were examined： sole chemical N, N＋phosphorus （NP）, and NP＋potassium （NPK） fertilizations. Grain yields at three sites were significantly increased by 9.3-81.6% （rice） and 54.5-93.8% （wheat） under NP compared with N alone, 1.7-9.8% （rice） and 0-17.6% （wheat） with NPK compared with NP. Compared to NP, NUE significantly increased for wheat at Chongqing （9.3%） and Wuchang （11.8%）, but not at Suining, China. No changes in NUE were observed in rice between NP and NPK at all three sites. The rice-wheat rotation＇s NAE was 3.3 kg kg1 higher under NPK than under NP at Chongqing, while NAE was similar for NP and NPK at Suining and Wuchang. We estimated that an uptake increase of 1.0 kg N hal would increase 40 kg rice and 30 kg wheat ha-1. Nitrogen loss/input ratios were -60, -40 or -30% under N, NP or NPK at three sites, indicating significant decrease of N loss by P or PK additions. We attribute part of the increase in NUE soil N accumulation which significantly increased by 25-55 kg ha-1 yr1 under NPK at three sites, whereas by 35 kg ha-1 yr-1 under NP at Chongqing only. This paper illustrates that apply P and K to wheat, and reduce K application to rice is an effective nutrient management strategy for both the NUE improvement and N losses reduction in China.

关键词： apparent nitrogen balance grain yield nitrogen agronomic efficiency nitrogen loss soil nitrogen accumulation

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Effect of Different Fertilizer Treatments on Quantity of Soil Microbes and Structure of Ammonium Oxidizing Bacterial Community in a Calcareous Purple Paddy Soil

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Agricultural Sciences in China 2008年第12期7卷 1481-1489页

作者： GU Yun-fu YUN xiang ZHANG xiao-ping TU Shi-hua sun xi-fa Kristina Lindstrom College of Resource and Environment Sichuan Agricultural University Ya＇an 625014 P.R.China Soil and Fertilizer Institute Sichuan Academy of Agricultural Sciences Chengdu 610066 P.R.China Department of Applied Chemistry and Microbial University of Helsinki SF-00014 Finland

The quantity of soil microbes and the structure of ammonium oxidizing bacterial （AOB） community were analyzed using the dilution plate counting and most probable number method （MPN）, and denaturing gradient gel electrophoresis （DGGE）, respectively. Fertilizer application tended to increase the number of soil microbes and alter the AOB community compared to the control with no fertilizer application （CK）. Among the eight fertilizer treatments, soil samples from the treatments of mineral fertilizers （e.g., N, P, K） in combination with farmyard manure （M） had greater number.s of soil microbes and more complex structure of AOB community than those receiving mineral fertilizers alone. The principal component analyses （PCA） for ammonium oxidizing bacterial community structure showed that the eight fertilizer treatments could be divided into two PCA groups （PCA1 and PCA2）. For the soil sampled after rice harvest, PCA1 included NP, NM, NPM and NPKM fertilizer treatments, while PCA2 was consisted of CK, N, M and NPK fertilizer treatments. For soil samples collected after wheat harvest, PCA1 was consisted of M, NM, NPM and NPKM fertilizer treatments, while PCA2 was composed of CK, N, NP and NPK fertilizer treatments. For a given rotation, the richness of AOB community in PCA1 was greater than that in PCA2. In addition, AOB community structure was more complex in the soil after rice harvest than that after wheat harvest. The results indicated that different fertilizer treatments resulted in substantial changes of soil microbe number and AOB community. Furthermore, mineral fertilizers （N, NP, NPK） combined with farmyard manure were effective for increasing the quantity of soil microbes, enriching AOB community, and improving the soil biofertility.

关键词： long-term fertilization calcareous purple paddy soil DGGE soil microbes AOB community

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长期定位施肥对紫色水稻土硝化作用及硝化细菌群落结构的影响

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生态学报 2008年第5期28卷 2123-2130页

作者：辜运富张小平涂仕华孙锡发 Kristina Lindstrǒm 四川农业大学资源环境学院微生物系雅安625014 四川省农业科学院土壤肥料研究所成都610066 赫尔辛基大学应用化学与微生物学系芬兰赫尔辛基00014

采用化学分析和变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术,从表层土壤的微生物活性及基因多样性角度研究了长期不同施肥制度对紫色水稻土硝化作用及硝化细菌群落结构的影响。结果表明,经过24a长期定位肥料试验,不同施肥处理土壤pH和硝化作用均不相同... 详细信息

采用化学分析和变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术,从表层土壤的微生物活性及基因多样性角度研究了长期不同施肥制度对紫色水稻土硝化作用及硝化细菌群落结构的影响。结果表明,经过24a长期定位肥料试验,不同施肥处理土壤pH和硝化作用均不相同,施肥在降低土壤pH的同时会增加土壤的硝化作用;不同作物种植方式也会影响土壤pH和硝化作用,紫色水稻土旱季pH和硝化作用均大于淹水土壤。施用化肥以及化肥配施有机肥不仅可以提高土壤硝化作用,也能够改变土壤中硝化细菌的群落结构;与长期单施化肥相比,长期化肥配施农家肥不仅提高了土壤的硝化作用,而且提高了土壤硝化细菌的分子多样性。UPGMA聚类分析显示,10种不同施肥处理的聚类图也不同;在水稻收割后,M,NM,NPM与NPKM聚在一个群里,CK,N和NP聚在第二个群里,而NPK,NPKMZn和NPKMMn聚成第三个群;在小麦收割后,M,NM,NPM,N,NP和NPKMMn肥料影响下的硝化细菌群落聚成一个群,NPK,NPKMZn和NPKMMn肥下的硝化细菌聚在一起,形成第二个群,对照(无肥)下的硝化细菌群落单独成为第三个群。应用PCR-DGGE技术可以揭示石灰性紫色水稻土上24a不同施肥及作物栽培管理措施下的硝化细菌分子群落结构特点。

关键词：长期定位施肥 DGGE 硝化作用硝化细菌群落结构稻麦轮作

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Mechanistic insight into the synergy between nickel single atoms and nanoparticles on N-doped carbon for electroreduction of CO2

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Journal of Energy Chemistry 2025年第1期100卷 327-336页

作者： Mingdong sun Wenwen Guan Cailing Chen Chao Wu xiaoling Liu Biao Meng Tao Chen Yu Han Jun Wang Shibo xi Yu Zhou State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering College of Chemical Engineering Nanjing Tech University Advanced Membranes and Porous Materials Center Physical Sciences and Engineering Division King Abdullah University of Science and Technology Institute of Sustainability for Chemicals Energy and Environment A*STAR (Agency for Science Technology and Research) College of Materials Science and Engineering Sichuan University

The synergy of single atoms （SAs） and nanoparticles （NPs） has demonstrated great potential in promoting the electrocatalytic carbon dioxide reduction reaction （CO2RR）;however,the rationalization of the SAs/NPs proportion remains one challenge for the catalyst ***,a Ni2+-loaded porous poly（ionic liquids）(PIL) precursor synthesized through the free radical self-polymerization of the ionic liquid monomer,1-allyl-3-vinylimidazolium chloride,was pyrolyzed to prepare the Ni,N co-doped carbon materials,in which the proportion of Ni SAs and NPs could be facilely modulated by controlling the annealing *** catalyst Ni-NC-1000 with a moderate proportion of Ni SAs and NPs exhibited high efficiency in the electrocatalytic conversion of CO2into *** Ni K-edge X-ray absorption near-edge structure （XANES） spectra and theoretical calculations were conducted to gain insight into the synergy of Ni SAs and *** charge transfer from Ni NPs to the surrounding carbon layer and then to the Ni SAs resulted in the electron-enriched Ni SAs active *** the electroreduction of CO2,the coexistence of Ni SAs and NPs strengthened the CO2activation and the affinity towards the key intermediate of*COOH,lowering the free energy for the potential-determining*CO2→*COOH step,and therefore promoted the catalysis efficiency.

关键词： Activation energy

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Deciphering Water Oxidation Catalysts:The Dominant Role of Surface Chemistry over Reconstruction Degree in Activity Promotion

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Nano-Micro Letters 2025年第3期17卷 340-354页

作者： Li An Jianyi Li Yuanmiao sun Jiamin Zhu Justin Zhu Yeow Seow Hong Zhang Nan Zhang Pinxian xi * Zhichuan JXu Chun‑Hua Yan State Key Laboratory of Applied Organic Chemistry Key Laboratory of Nonferrous Metal Chemistry and Resources Utilization of Gansu ProvinceFrontiers Science Center for Rare IsotopesCollege of Chemistry and Chemical EngineeringLanzhou UniversityLanzhou 730000People’s Republic of China School of Materials Science and Engineering Nanyang Technological UniversitySingapore 639798Singapore faculty of Materials Science and Energy Engineering Institute of Technology for Carbon NeutralityShenzhen Institute of Advanced TechnologyChinese Academy of SciencesShenzhen 518055People’s Republic of China Key Laboratory of Electromagnetic Materials and Devices National Center for International Research On Photoelectric and Energy MaterialsSchool of Materials and EnergyElectron Microscopy CenterYunnan UniversityKunming 650091People’s Republic of China State Key Laboratory of Baiyunobo Rare Earth Resource Researches and Comprehensive Utilization Baotou Research Institute of Rare EarthsBaotou 014030People’s Republic of China Beijing National Laboratory for Molecular Sciences State Key Laboratory of Rare Earth Materials Chemistry and ApplicationsPKU‑HKU Joint Laboratory in Rare Earth Materials and Bioinorganic ChemistryPeking UniversityBeijing 100871People’s Republic of China

Water splitting hinges crucially on the availability of electrocatalysts for the oxygen evolution *** surface reconstruction has been widely observed in perovskite catalysts,and the reconstruction degree has been often correlated with the activity ***,a systematic study on the roles of Fe substitution in activation of perovskite LaNiO_(3)is *** substituting Fe content influences both current change tendency and surface reconstruction ***_(0.9)Fe_(0.1)O_(3)is found exhibiting a volcano-peak intrinsic activity in both pristine and reconstructed among all substituted perovskites in the LaNi_(1-x)Fe_(x)O_(3)(x=0.00,0.10,0.25,0.50,0.75,1.00)*** reconstructed LaNi_(0.9)Fe_(0.1)O_(3)shows a higher intrinsic activity than most reported NiFe-based ***,density functional theory calculations reveal that Fe substitution can lower the O 2p level,which thus stabilize lattice oxygen in LaNi0.9Fe0.1O3 and ensure its long-term ***,it is vital interesting that activity of the reconstructed catalysts relied more on the surface chemistry rather than the reconstruction *** effect of Fe on the degree of surface reconstruction of the perovskite is decoupled from that on its activity enhancement after surface *** finding showcases the importance to customize the surface chemistry of reconstructed catalysts for water oxidation.

关键词： Oxygen evolution reaction Perovskite oxides Doping Activation and reconstruction

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长期定位施肥对碱性紫色土磷素迁移与累积的影响

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植物营养与肥料学报 2008年第5期14卷 880-885页

作者：秦鱼生涂仕华孙锡发冯文强廖鸣兰四川农业科学院土壤肥料研究所四川成都610066

在25年稻麦轮作长期定位施肥试验点,开展了碱性紫色土水旱轮作种植制度下不同施肥处理土壤剖面全磷、速效磷迁移和累积以及耕层土壤全磷、速效磷随时间的变化规律研究。结果表明,单施无机磷肥土壤磷可迁移至100 cm土层,Olsen-P可迁移至4... 详细信息

在25年稻麦轮作长期定位施肥试验点,开展了碱性紫色土水旱轮作种植制度下不同施肥处理土壤剖面全磷、速效磷迁移和累积以及耕层土壤全磷、速效磷随时间的变化规律研究。结果表明,单施无机磷肥土壤磷可迁移至100 cm土层,Olsen-P可迁移至40 cm土层。有机无机磷肥配施不但使土壤磷可迁移至相同深度,且迁移量更大,Olsen-P可迁移至60 cm土层。耕作25年后,施磷处理土壤耕层磷素随时间的变化显著,MNPK处理耕层土壤全磷含量年增长率为0.033 g/kg,Olsen-P的年增长率为2.56 mg/kg。试验表明,连续数年施用足量磷肥后,作物施磷量可根据具体情况酌减,以节约磷肥资源和提高磷肥利用率;施用有机肥促进了磷素从耕层向底层的迁移,是造成土壤磷素迁移的一个重要因素。

关键词：长期定位施肥碱性紫色土磷的迁移磷的累积

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成都平原露地番茄施用钙、镁、锌、锰肥的效应

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中国土壤与肥料 2008年第3期 57-59页

作者：秦鱼生涂仕华冯文强孙锡发四川省农业科学院土壤肥料研究所四川成都610066

试验以成都平原露地番茄为研究对象,对中量元素肥料钙、镁及微量元素肥料锰、锌的施用效果进行了初步的研究。结果表明,Ca、Mg和Zn配合施用可使番茄产量增加10.0%以上;硝酸盐含量只有NPK处理的80.0%左右,Vc含量增加42.6%,糖酸比和固酸... 详细信息

试验以成都平原露地番茄为研究对象,对中量元素肥料钙、镁及微量元素肥料锰、锌的施用效果进行了初步的研究。结果表明,Ca、Mg和Zn配合施用可使番茄产量增加10.0%以上;硝酸盐含量只有NPK处理的80.0%左右,Vc含量增加42.6%,糖酸比和固酸比增加;种植效益可增加10.0%以上。Mn对于增加番茄的产量、改善其品质的效果不明显。综合来看,Ca、Mg和Zn是成都平原露地番茄生长的营养障碍因子,且三者配合施用的效果优于单独施用。

关键词：番茄钙镁锌锰肥产量品质经济效益

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潮土、紫色土及黄壤上施钾对小麦产量的影响

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西南农业学报 1999年第4期12卷 48-52页

作者：陈沧桑孙锡发何才富官玉良四川省农业科学院中国成都610066

180 多个田间对比试验和30多个小区试验结果表明,施钾可增加小麦产量。土壤类型不同, 其施钾效应不同, 增产效应依次为: 黄壤> 潮土> 紫色土。同一土类不同土属施钾效应有差异, 紫色土类棕紫泥上施钾效应不显著。氮肥水平高低直接影响... 详细信息

180 多个田间对比试验和30多个小区试验结果表明,施钾可增加小麦产量。土壤类型不同, 其施钾效应不同, 增产效应依次为: 黄壤> 潮土> 紫色土。同一土类不同土属施钾效应有差异, 紫色土类棕紫泥上施钾效应不显著。氮肥水平高低直接影响小麦施钾效应, 随着氮肥用量的增加, 小麦对钾的需求愈迫切, 施钾边际效应增加。高氮施钾增产效应和经济效益好于低氮施钾效应。土壤速效钾和缓效钾测定值与小麦相对产量相关性达极显著水平, 可以作为衡量土壤供钾丰缺指标。在供钾水平为极低、低、中、高、极高的土壤上小麦施钾效果分别表现为极显著、显著、有效、一般有效和不明显。当土壤速效钾 120ppm , 或缓效钾> 550ppm , 施钾效应不显著。农肥可补充土壤供钾不足。

关键词：小麦施钾肥料效应产量潮土紫色土黄壤

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不同钾肥品种及用量对马铃薯产量和品质的影响

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西南农业学报 2010年第6期23卷 1950-1954页

作者：秦鱼生涂仕华冯文强孙锡发廖鸣兰四川省农业科学院土壤肥料研究所四川成都610066

本文通过大田试验,研究了不同钾肥品种及用量对马铃薯产量性状、产量、品质及经济效益的影响。研究结果表明:氯化钾和硫酸钾用量的增大都显著增加马铃薯的各种产量构成因素和产量,提高马铃薯品质。在试验设计的钾肥用量水平下,硫酸钾和... 详细信息

本文通过大田试验,研究了不同钾肥品种及用量对马铃薯产量性状、产量、品质及经济效益的影响。研究结果表明:氯化钾和硫酸钾用量的增大都显著增加马铃薯的各种产量构成因素和产量,提高马铃薯品质。在试验设计的钾肥用量水平下,硫酸钾和氯化钾对马铃薯产量的作用并无显著差异,而在马铃薯产量构成因素上差异明显,硫酸钾处理的商品薯率显著高于氯化钾处理,而单株块茎数显著低于氯化钾处理。高钾水平下,氯化钾处理较硫酸钾处理淀粉和维生素C含量更高,还原糖含量更低。3个钾肥水平下,氯化钾处理的净效益增加值和钾肥经济效益都比硫酸钾处理多,施用210 kg/hm2K2O时,马铃薯经济效益最高。

关键词：马铃薯钾肥产量品质经济效益

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有机无机肥料对蔬菜产量和硝酸盐累积的影响

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植物营养与肥料学报 2005年第5期11卷 670-674页

作者：秦鱼生涂仕华冯文强孙锡发陈庆瑞四川省农业科学院土壤肥料研究所四川成都610066

以成都平原的主要蔬菜萝卜和大蒜为研究对象,探讨不同有机肥料和化肥对萝卜和大蒜的产量及硝酸盐的影响。结果表明,在等氮量的情况下,三种有机肥处理对萝卜、大蒜产量的影响差异显著,而全化肥处理和半量化肥加半量有机肥处理能够保证萝... 详细信息

以成都平原的主要蔬菜萝卜和大蒜为研究对象,探讨不同有机肥料和化肥对萝卜和大蒜的产量及硝酸盐的影响。结果表明,在等氮量的情况下,三种有机肥处理对萝卜、大蒜产量的影响差异显著,而全化肥处理和半量化肥加半量有机肥处理能够保证萝卜和大蒜都获得较高的产量,表明不同有机肥品种对不同蔬菜的适宜性和很强的针对性。两种蔬菜的硝酸盐含量在生长前期大大高于成熟期,并非有机肥生产出来的蔬菜其硝酸盐含量就一定低于化肥。无论是有机肥还是化肥,合理施用都能生产出硝酸盐含量很低的蔬菜产品。有机肥和化肥的合理配合施用,既能提高蔬菜的产量,又能降低蔬菜的硝酸盐。

关键词：有机肥料化肥萝卜大蒜硝酸盐产量

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