新型缓释尿素肥效与功能材料添加量的关系

本研究利用煤汽化尿素生产工艺制备6种改性缓释尿素(功能性吸附材料添加量分别为1%、2%、3%、4%、5%和6%),通过砂柱淋溶、氨挥发气室试验和田间玉米试验,以普通尿素为对照,分析功能性吸附材料添加量与尿素缓释特征和田间肥效的关系,探讨适于玉米生产的改性缓释尿素功能性吸附材料最优添加量,为基质缓释肥的研发与农业应用提供借鉴。结果表明:缓释尿素中氮素释放特征可用一级动力学方程N_t=N_0(1-e~(-bx))拟合,其氮素释放速率常数(b)比普通尿素下降67.4%~82.6%,累积氨挥发损失比普通尿素下降15.8%~39.3%。玉米栽培试验中,耕层土壤速效氮含量随功能性吸附材料添加量的提高呈增加趋势,同时玉米叶片中叶绿素含量和硝酸还原酶活性呈增加趋势。借助一元三次模型拟合玉米产量性状与功能性吸附材料添加量的关系发现,功能性吸附材料添加量为5.28%、4.80%、5.24%和4.76%的缓释尿素可分别获得理论最高玉米生物学产量(15 829 kg·hm~(-2))、地上部生物量(164.0 g·plant~(-1))、根系生物量(26.9 g·plant~(–1))和籽粒产量(6 769 kg·hm~(–2))。综上,基质型缓释尿素的功能性吸附材料具有较好的减少氮素淋溶和氨挥发、改善玉米氮素营养、提高玉米产量的作用,5%的添加量更有利于玉米生物量和产量提高。     

新型缓释尿素的缓释特性及其在土壤中转化研究

为探究基于改性基质材料研制的缓释尿素的氮素释放和形态转化特征,笔者通过室内淋溶和土壤培养试验,分析其氮素淋失、氨挥发及氮素形态转化特征。结果表明：砂柱淋溶试验中,普通尿素在第2次淋溶时氮素累积释放率达98.9%,而缓释尿素处理为62.4%。土柱淋溶试验中,缓释尿素前3次氮素淋溶量显著低于普通尿素处理,之后缓释尿素氮素淋溶量总体上高于普通尿素处理;缓释尿素累积氮素淋溶量(144.3 mg N)与普通尿素处理(146.9 mg N)无显著差异。缓释尿素和普通尿素处理的氨挥发速率均在第3天达到峰值,但缓释尿素可使氨挥发损失显著降低41.6%。尿素中的改性基质材料对氮素形态转化无明显影响。因此,该新型缓释尿素的作用机理主要是材料中的网状结构对养分的吸附而表现出保肥效果。