当前位置:首页>农业>上海市农业科学院-TOP期刊(BT)论文||农业生态沟渠新突破:植物与稻草协同增效,实现营养物去除与温室气体减排双赢

上海市农业科学院-TOP期刊(BT)论文||农业生态沟渠新突破:植物与稻草协同增效,实现营养物去除与温室气体减排双赢

  • 2026-10-28 03:26:05
上海市农业科学院-TOP期刊(BT)论文||农业生态沟渠新突破:植物与稻草协同增效,实现营养物去除与温室气体减排双赢

导语

环境科学与生态学期刊Bioresource Technology(影响因子=9,中科院1区TOP)近日刊发题为“Enhanced nutrient removal coupled with nitrous oxide mitigation in agricultural eco-ditches: Mechanistic insights into synergistic effects of macrophytes and rice straw”的论文,通过中宇宙实验揭示植物与外部碳源的协同机制,优化生态沟渠设计。

摘要

该研究针对农业径流导致的富营养化和氧化亚氮排放问题,探讨了生态沟渠中水生植物与稻草添加的联合效应。实验比较了六种沟渠配置(裸沟、种植鸢尾或苦草,各有/无稻草),发现苦草结合稻草的组合在动态和静态条件下均表现最佳,总氮去除率达84.8%,总磷去除率达73.8%,同时N2O排放因子降低33.8%。相反,鸢尾虽促进硝酸盐去除,却增加N2O排放;稻草在裸沟中降低N2O通量,但在植被系统中放大排放。机制分析表明,植被主要通过改变沉积物性质(如pH和电导率)影响微生物群落结构,而稻草则调控水参数(如溶解氧和pH),共同调节氮循环功能基因。

该研究强调了非生物因素在驱动氮去除和N2O减排中的主导作用,为设计低碳农业排水系统提供实践指导。

文中图片精选:

图1:六种生态沟渠在动态和静态期氮磷去除性能。

图2:N2O排放特征,包括通量随时间变化、累积释放、与环境参数的相关性热图,以及TN去除负荷和N2O排放因子。

图4:N循环功能基因变化,通过NMDS、RDA和Mantel检验揭示基因与环境因子关联。关键基因如nirK和nosZ的丰度受植被和稻草调节。

图5:PLS-PM模型展示植被、稻草、环境参数与N去除和N2O排放的多变量关系,突出非生物因素的核心作用。

小结

该研究的创新点在于系统量化植物-稻草交互效应,揭示了非生物因素(如水沉积物参数)在调控氮循环中的主导地位,超越传统微生物中心视角。苦草与稻草组合实现营养物去除和温室气体减排的协同优化,为农业绿色基础设施设计提供新路径。未来需关注植物全生命周期和长期水文变化的影响。

作者简介

第一作者&通讯作者:崔娜欣,上海市农业科学院生态环境保护研究所副研究员。

#国际前沿#文献分享#科研内容科普#知识分享

声  明


本推文内容来自公开可检索的渠道。
推文仅限于学术分享,如有侵权,对于推文内容有补充,修正或其它建议,可留言或私信联系。
(如有相关需求可后台私信”小编“获取联系方式)。
文中未尽之意以原文为准,点击文末“阅读原文”。

往期推荐

年度阅读热点推文TOP10(2025年)

1.江南大学任聪团队顶刊!Water Research || 突破性进展!简化菌群实现酿酒废水高效产己酸,破解环境治理难题

2.宁波大学吴乃成团队顶刊(Water Research) || 风暴事件引爆淡水磷循环巨变!土地利用成关键开关

3.仲恺农业工程学院梁嘉林团队一区top!JHM || PFAS与污泥EPS的稳定结合——环境风险激增的隐形引擎

4.中科院博士生顶刊!Water Research||生物炭驱动酚类污染物溶解氧聚合转化:水处理领域颠覆性突破

5.哈工大博士生顶刊(WR),精美Figs! || 真实环境微塑料老化引爆抗生素耐药性社区传播危机!

6.CELL正刊!水稻分蘖调控革命:根际细菌产“伪激素”,直接操控作物株型!

7.中科院刘再华团队 Water Research || 土地利用与气候变化协同提升喀斯特水生系统碳汇功能,揭示隐藏的生态引擎

8.曲阜师范大学王庆贵团队NC子刊 || 高纬度森林碳汇奇迹——外生菌根树如何“解锁”地下碳库密码

9.河海大学倪利晓团队博士生一区top(JHM) || 突破性发现!吲哚以群体感应抑制双机制实现蓝藻水华绿色防控

10.安徽建筑大学李卫华团队 JECE || 厌氧共发酵颠覆性突破:剩余污泥与餐厨垃圾协同回收磷与甲烷

近期阅读热点推文TOP10(2026年,每月更新...)

1.西安建筑科技大学-卢金锁团队-Water Research||利用机器学习预测中国主要城市饮用水分配系统中的重金属浓度及由此引发的健康风险

2.哈工大-李昂团队研究生-高水平综述Water Research||群体感应引爆废水厌氧处理革命!信号分子类似物成精准调控

3.北京工业大学-彭永臻(院士)团队-Bioresour. Technol.||城市污水处理中利用甲酸盐调节亚硝酸盐氧化菌代谢实现快速亚硝化

4.Nature子刊 南京师大(雷沛)&南京大学[任洪强(院士)&钟寰(杰青)]团队||CO2升高竟能降低淡水湖甲基汞含量?

5.中国地质大学[武汉,王焰新(院士)团队]-Water Research||抽水加速软土压实引爆沿海平原咸水地下水碘富集危机!

6.南京大学[关小红(杰青)团队]-Water Research||铁酸氧化混合痕量酚类奥秘破解——QSAR模型揭示交叉聚合主导反应路径

7.天津城建大学-邱春生团队-TOP期刊论文BT||热碱水解与生物炭协同引爆污泥厌氧消化革命!ARGs去除率暴增74.67%,甲烷产量提升258%

8.北京大学-籍国东团队-Water Research||微生物-DOM互作引爆水调系统生物可利用性革命!

9.西安理工大学-潘保柱(优青)团队-顶刊Water Research||功能性状革新河流浮游植物群落稳定性评估,揭示气候变化过滤效应

10.曲阜师范大学-TOP期刊(JHM)论文||纳米塑料当“帮凶”!GenX与PFOA对淡水微藻毒性差异被大幅缩小!

最新文章

随机文章