团队简况

    农业环境与面源污染治理研究室目前在编科技人员10人，其中研究员4人，副研究员5人，助研1人；聘用科研助理4人；在读研究生11人。其中杨林章研究员为江苏省有突出贡献的中青年专家、江苏省“333高层次人才培养工程”中青年科技领军人才、新世纪百千万人才工程国家级人选，薛利红研究员为院三级重点人才中青年学术骨干、江苏省“333高层次人才培养工程”第三层次培养对象和省“六大人才高峰”高层次人才培养对象，冯彦房博士为院青年拔尖人才和院在职双向博士后。团队先后荣获2018年度省级机关“巾帼文明岗”和2019年度省级“巾帼文明岗”称号，杨梖硕士获2017年省级机关优秀共青团员和2018年度省优秀共青团员称号。近5年团队主持荣获江苏省农业科学院研究创新一等奖1项，神农中华农业科技奖二等奖1项，参与荣获湖北省科技进步二等奖1项。

学科带头人

    杨林章，二级研究员，博导。主要从事农田生态系统中营养物质的循环及其对环境的影响，农村面源污染发生机制、负荷量估算及控制技术的研发和工程应用等工作。完成了我国第一部有关稻田生态系统的专著，首次提出了农村面源污染控制的“源头减量—过程阻控—养分回用—生态修复”（4R）控制技术体系，创建的“南方水网区农田氮磷流失治理集成技术”被列为农业农村部2018年度十大引领性农业技术和2019年度主推技术。发表论文近200篇，含SCI60余篇；授权发明专利20余项；出版专著6部。获国家科学技术奖一等奖1项，省部级奖项10多项。

    联系方式：025-84392613      E-mail：lzyang@issas.ac.cn

团队首席

    薛利红，博士，三级研究员，院中青年学术骨干，博导。主要从事农田养分精确管理与损失控制、环境源养分的农田安全回用以及农业面源污染控制方面的相关研究与示范工作，在生态型高标准农田建设、农业面源污染治理规划与方案编制、相关面源污染治理工程实践方面经验丰富。先后主持国家和省部级课题30余项，在研国家重点研发课题、国家自然科学基金面上项目及国家水专项子课题各1项。已发表论文上百篇，授权发明专利十多项，获省部级科技奖项2项。主编国家标准1项（报批稿）和江苏省标准3项。2013年入选江苏省“333工程”第三层次培养对象，2016年入选省“六大人才高峰”高层次人才培养人选。

    联系方式：025-84391521     E-mail：njxuelihong@gmail.com

团队助理

    冯彦房，博士，副研究员，硕导。入选院首批“青年拔尖人才和“双向博士后”培养。主要研究方向：1）炭基环境材料的研发、改良和环境效应；2）面源污染防控技术集成与示范。主持国家重点研发计划课题、国家面上基金等课题多项。以一作/通讯发表中科院一区论文16篇，是十余个知名刊物的审稿人和STOTEN客座编辑。以第一发明人授权专利8项；3项专利转让于环境类上市公司、炭基肥企业等。获神农中华农业科技奖、江苏农业丰收奖等奖项。

    联系方式：025-84391526     E-mail：jaasfengyanfang@163.com

重点研究领域

    1. 农田养分精准管理与氮磷损失控制

    面向未来规模农业生产技术需求，以提高养分利用率为核心，保证高产和土壤肥力为前提，重点围绕稻田化肥减量增效与精准设计一次性施肥、高产高效低污的周年种植模式、新型专用缓控释肥及新型土壤增效剂、农田氮磷损失控制等方面开展应用基础研究及技术研发（产品研制）与示范，为稻田绿色可持续发展提供科学依据和技术支撑。

    2. 新型环境材料研制及其在面源污染治理中的应用

   以新型环境材料研制与应用为重点，利用纳米技术、新型炭化技术、微生物技术等开展面向农田退水强化脱氮除磷的纳米环境材料研制及应用、基于农业废弃物的炭基材料研制及其农田氮磷减排增效技术研发等，为农业面源污染防控提供新的材料、装备和技术途径。

    3. 环境源养分农田回用与面源污染综合防控

    以面源污染综合防控为核心，重点开展环境源养分（生活污水尾水、养殖废水、秸秆废弃物等）的农田回用技术研发与工程应用、农田排水中氮磷的高效拦截净化技术与工程示范、区域面源污染综合防控方案设计及规模示范等，实现技术的工程落地，为区域农业面源污染控制提供示范样板与技术模式。

技术与产品简介

（一）成熟技术与产品

    1. 基于掺混控释肥的水稻插秧施肥一体化减量减排技术(2018年度江苏省水污染防治技术指导目录)

    利用插秧施肥一体化机械，选用水稻专用掺混控释肥，实现水稻插秧和肥料的一次性侧深施，通过肥料的侧深施和养分的缓慢释放，在保证产量的同时减少化肥过量投入，降低劳动成本，有效提高氮肥利用率，减少氮磷等向水体的流失。氮肥利用率可由农户施肥模式的35%左右提高到50%以上，氮径流浓度比当前农户施肥方式降低40%以上。在此基础上形成的“水稻机插缓混一次性施肥技术”（第二集成单位）入选2020年度农业农村部十大引领性技术和江苏省主推技术。

    2. 农田排水等低污染水的原位净化及高效生态拦截沟渠技术（入选2016年度和2018年度江苏省水污染防治技术指导目录）

    针对目前农田排水和农村地表径流、生活污水尾水以及畜禽养殖废水等低污染水，在前端采用生物强化净化反应器（内含高效脱氮除磷微生物及高效氮磷吸附剂），首先对污染水中的氮磷等污染物进行吸附过滤，然后采用高效生态拦截沟渠进一步拦截净化，提出了周年植物配置模式，克服了冬季可看性差、氮磷去除效率低下的缺点，常年可运行，且效果稳定。该技术占地少，成本低，氮磷污染去除效果稳定，去除效率周年可达40%以上。

    3. 农村生活污水尾水的稻田安全消纳净化技术（入选2016年度江苏省水污染防治技术指导目录）

    针对农村生活污水经过处理达标排放后TN依然高达10-15mg/L,TP高达0.4mg/L，直接排放会造成水体污染的问题，充分挖掘氮磷的养分资源属性，利用稻田这一人工湿地对污水尾水中的氮磷进行消纳，以用代治，在减少化肥施用的同时有效消纳净化生活污水尾水，实现水稻高产与环境减排的双赢。正常灌溉情况下，每公顷稻田可消纳生活污水尾水5000-6000方左右，消纳尾水中氮42-94kg/ha，替代化肥用量15%-30%，保证水稻安全高产甚至增产，并能降低秸秆还田稻田田面水TN、氨氮COD浓度，减少秸秆还田稻田的温室气体排放。

    4. 南方水网区农田氮磷流失治理集成技术（入选农业农村部2018年度十项重大引领性技术和2019年度主推技术）

    针对南方水网区水系发达、区域农田氮磷施用量大、流失氮磷养分迅速排至河道水体、易造成水体富营养化等问题，集成高产环保的农田养分精投减投、流失氮磷的多重生态拦截、环境源氮磷养分的农田安全再利用及富营养化水体的生态修复四大关键技术，形成了可复制可推广的“源头减量（reduce）—过程拦截（retain）—养分再利用（reuse）—生态修复（restore）”集成技术模式（4R技术），可保证产量的基础上农田化肥投入减少20%以上，农田排水水质稳定达到地表水V类水标准，河道水质明显改善，有效实现减投减排、增产增效和区域水环境改善的三赢。

（二）待熟化技术与产品

    1. 农业废水中氮磷的系列吸附净化环境材料

    采用水热、化学沉积、原位还原等方法，研发了以生物炭、蒙脱石、蛭石、硅藻土等为基础，结合纳米La(OH)3、Fe3O4、ZnO、TiO2的新型环境材料，能有效去除污染水体中氮磷等污染物，对水体中NH4+–N、NO3-N 和P的净化能力可达21mg/g、5-6 mg/g和100.25mgP/g。研制相关装置2套，目前已授权国家发明专利1项，申请专利2项。

   2. 废弃物水热炭碳化技术

    采用生物、化学、物理等系列方法制备改良的废弃物基水热炭材料，并在农业环境中应用。微生物陈化水热炭还田，可实现水稻单位产量氨挥发累积排放量的显著降低。低肥力稻田土壤中应用水热炭及其微生物改良产物，在水稻产量增加的同时还可有效控制稻田温室气体排放强度。黏土热活化技术对水热炭进行改良后还田，提升了其对铵根的固持能力，增产的同时显著减少了氨挥发（-41.8%）。养殖废水培养微藻制备水热炭，可实现91.5%的磷富集到水热炭中，有望作为缓释磷肥。

    3. 小麦条播-缓控释肥深施一体化的氮磷减量增效减排技术

    针对当前江苏省地区小麦肥料多次撒施造成的肥料利用率低、环境损失高的问题，以及苏南地区小麦撒播出苗不匀、产量较低等问题；采用先进的小麦条播-肥料深施一体化机械和专用缓控释肥，改变苏南地区小麦传统的人工撒播为机械条播、传统的化肥多次撒施为专用缓控释肥正位深施（种子下方5厘米）或侧位深施（种子行间，深度3厘米），实现了播种和施肥的一体化作业，有效提高肥料利用效率，减少氨挥发损失、氮磷的径流和渗漏损失，并提高作业效率，增加产量，从而实现经济收益和环境效益的双增加。

    4. 稻麦秸秆全量还田负效应缓解技术

    明确了稻麦秸秆还田化感负效应作用机理、化感物质对稻麦生长发育影响、秸秆还田与温室气体排放及土壤微生物群落响应机制等，提出了适用于长江中下游地区差别化的水稻和小麦秸秆还田策略，研发了分别适用于稻秸和麦秸全量还田下的耕作、播栽、水肥和土壤微生态调控技术措施，优选了配套农机具，构建了有效缓解负面效应的稻麦秸秆还田综合技术体系，并进行了较大面积的示范推广。

 代表性成果

    1. 代表性技术

     （1）农业面源污染控制的 “源头减量（reduce）—过程拦截（retain）—养分再利用（reuse）—生态修复（restore）”4R理论与技术模式，已在全国范围内得到推广应用，入选农业农村部2018年度十项重大引领性技术和2019年度主推技术。

     （2）基于掺混控释肥的水稻插秧施肥一体化减量减排技术，已在江苏省等地全面推广应用，入选2018年度江苏省水污染防治技术指导目录，在此基础上形成的“水稻机插缓混一次性施肥技术”（第二集成单位）入选2020年度农业农村部十大引领性技术和江苏省主推技术。

    2. 承担重要项目

     近5年来，研究室承担省部级以上课题共35项，其中主持国家自然基金项目11项（面上基金4项、青年基金7项）、 公益性行业（农业）科研专项项目1项、国家重点研发计划课题和任务各2项、国家水专项子课题2项、江苏省农业科技自主创新重大项目2项。

     3. 标准与专利

    近5年申请发明专利 29件，实用新型专利8件；获授权发明专利13件，实用新型专利 11件。制定国家标准2项（报批稿），省地方标准3项，团体标准2项。

     4. 代表性论著

    研究团队近五年共发表论文95篇，其中SCI 42篇，一区和二区SCI论文收录32篇。

（1）Xue L, Hou P, Zhang Z, et al., 2020. Application of systematic strategy for agricultural non-point source pollution control in Yangtze River basin, China[J]. Agriculture, Ecosystems & Environment,304,107148（农林科学一区TOP）

（2）Mengyao Li , Lihong Xue* , Beibei Zhou , Jingjing Duan , Zhu He , Xugang Wang , Xiaofeng Xu , Linzhang Yang. Effects of domestic sewage from different sources on greenhouse gas emission and related microorganisms in straw-returning paddy fields，Science of the Total Environment，2020,718,137407

（3）Yu S., Xue L., Feng Y.*, Liu Y., Song Z., Mandal S., Yang L., Sun Q., Xing B. 2020. Hydrochar reduced NH3 volatilization from rice paddy soil: Microbial-aging rather than water-washing is recommended before application.  Journal of Cleaner Production, 122233. （IF=7.2，一区）

（4）Chu Q, Lyu T, Xue L*, Yang L, Feng Y, Sha Z, Yue B, Mortimer RJG, Cooper M, Pan G*, Hydrothermal carbonization of microalgae for phosphorus recycling from wastewater to crop-soil systems as slow-release fertilizers, Journal of Cleaner Production, https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.124627.

（5）He Shiying，Hou  Penfu, Petropoulos, E., Feng Yanfang , Yu, Yinliang., Xue Lihong，Yang Linzhang*. High Efficient Visible-Light Photocatalytic Performance of Cu/ZnO/rGO Nanocomposite for Decomposing of Aqueous Ammonia and Treatment of Domestic Wastewater. Frontiers in Chemistry, 2018, 6:1-13

（6） Pengfu Hou, Yingliang Yu, Lixiang Xue, Evangelos Petropoulos, Shiying He, Yushu Zhang, Arjun Pandey, Lihong Xue*, Linzhang Yang, Deli Chen. Effect of long term fertilization management stagegies on methane emissions and rice yield. Science of the Total Environment, 2020, 725: 138261

（7）Ganghua Li, Jingjing Lin, Lihong Xue*, Shaohua Wang, Yanfeng Ding, Linzhang Yang. Uptake, Residual, and Loss of Basal N under Split N Fertilization in Transplanted Rice with 15N Isotope Tracer. Pedosphere. 2018，28(1): 135–143.

（8）Jingjing Duan, Shiyin He,Yanfang Feng,Yingliang Yu, Lihong Xue*, Linzhang Yang*. Floating ryegrass mat for the treatment of low-pollution wastewater, Ecological Engineering, 2017,108, 172-178。

（9）俞映倞,王梦凡,杨梖,何世颖,段婧婧,杨林章,薛利红*.氮肥减投条件下膜材料使用对稻田氨挥发排放的影响.环境科学，2020，1-12.

（10）王悦满，高倩，薛利红，杨林章，李辉信，冯彦房*. 2018. 生物炭不同施加方式对水稻生长及产量的影响. 农业资源与环境学报，35(1)，58-65.  期刊2018-2019年度优秀论文。

    5. 科技奖励

    主持获江苏省农业科学院科学技术奖一等奖1项、神农中华农业科技奖二等奖1项，参与获湖北省科技进步二等奖1项，江苏省土壤学会一等奖2项。

（1）集约化稻麦两熟区氮素减量减排与循环利用技术体系及示范，2017年度江苏省农业科学院科学技术奖（研究创新奖）一等奖，第一完成单位，薛利红（第1），俞映倞（第5），段婧婧（第7），杨林章（第9） 。

（2）南方水网区集约化稻田氮素流失“减—拦-净”技术体系创建与应用， 2019， 神农中华农业科技奖二等奖，第一完成单位，杨林章（第1），薛利红 （第4），冯彦房（第14）。

（3）丘陵区农村面源氮污染的“产业治污”技术体系构建应用，2020，湖北省科学技术进步二等奖，第三完成单位，薛利红（第5），段婧婧（第8）。

    6. 横向项目/技术服务

    近五年团队承担2项横向课题。

（1）水环境标准制定，委托方：省生态环境厅， 60万元

（2）农业面源污染监测区建设 ，委托方：省农业委员会， 59.9万元

    近五年团队累计承接技术服务40余项，合同总经费超过600万元，累计到账经费556万元，主要内容涉及农业面源污染治理以及农业绿色发展相关的规划和方案编制、农田污染排放特征检测、化肥施用强度及耕地质量调查、相关项目实施效果的第三方监测与评估、测土配方服务、土壤及植株相关样品的分析测试以及稻田艺术画的设计与实施等方面。