包膜尿素氮素释放机理及其对油菜生长效应研究

采用水中溶出法、饱和盐溶液蒸汽压法和土壤培养法,研究了包膜尿素氮素释放的机理,并通过油菜盆栽试验评价了包膜尿素与油菜需肥规律的吻合性.结果表明:(1)包膜尿素的氮素释放速率随温度的升高而增大,温度每提高15～20℃,氮素释放速率提高约3～8倍,并且氮素释放率与时间的关系可用一级动力学方程Nt=No(1-e-kt)、叶诺维奇方程Nt=a+blnt和抛物线方程Nt=a+bto,ti表征.(2)包膜尿素的氮素释放率随着水蒸气压差的增大而增加,并随土壤水分含量增加而增加.(3)包膜控释肥料膜内外水蒸气压差是控制养分释放的主要因素.(4)盆栽试验证明,包膜尿素处理的油菜吸氮量和生物量最高,并且包膜尿素的氮索释放特征更接近油菜的需肥规律.     

包膜尿素氮素溶出对油菜生长及产量的影响

通过肥料埋藏试验及盆栽试验方法,研究了LP30日型和LP70日型包膜尿素氮素溶出对油菜生长及产量的影响。研究表明:一级反应动力学模型可很好地描述LP30日型和LP70日型包膜尿素氮素的溶出过程,其溶出速率常数分别为0.0132和0.0067。硫酸铵处理的油菜株高、株重及产量均随氮素用量的增加呈指数型增加趋势,而LP30日型和LP70日型包膜尿素处理的油菜株高、株重及产量则均随氮素用量的增加呈直线型增加趋势。与硫酸铵处理相比,LP30日型和LP70日型包膜尿素处理,在施氮量为N 0.1 g kg-1和N 0.2 g kg-1条件下,均可使油菜株高、株重及产量显著下降(P<0.01),且以LP70日型包膜尿素下降最为明显;在施氮量为N 0.4 g kg-1条件下,LP30日型包膜尿素可使油菜株高、株重及产量显著提高(P<0.01),而LP70日型包膜尿素则使油菜株高、株重及产量提高不明显,但这两种包膜尿素均可明显提高肥料溶出氮素的利用率。     

温度对壳聚糖包膜尿素氮素释放特性的影响

通过壳聚糖包膜尿素(CCU)在15℃、25℃、35℃、45℃水中的释放实验,描述了其养分释放特性,探讨了温度对CCU养分释放特性的影响。结果表明,壳聚糖包膜尿素与其他包膜尿素的释放情况有很大不同,不存在明显的滞后阶段。温度改变了包膜的通透性,CCU养分释放速率随着温度的增加而增大,温度每提高10℃,养分释放速率提高约1.5倍,但不同温度下养分累积释放曲线的变化具有相似性和规律性。在不同温度下,随着浸泡时间的延长,养分释放速率都是先线性降低,然后保持不变,直到尿素完全溶解,释放速率再次下降,直至为零。不同温度下CCU的水分透入率变化曲线与尿素累积释放量变化曲线相似,养分累积释放量和水分透入率呈线性关系。     

包膜尿素对芹菜产量、品质及氮素平衡的影响

通过盆栽试验研究了包膜尿素(自制)和尿素等肥料在两种质地灰潮土上对芹菜产量、品质、氮素吸收和氮平衡的影响。结果表明,施用包膜尿素较尿素使当季芹菜增产11.5％-15.2％,氮素吸收增加5.9％-9.5％,氨挥发损失N减少14.2％-14.9％,淋失和反硝化氮损失减少25.5％-28.3％,氮素利用率提高19.2％-27.1％,土壤持留氮增加32.0％-37.3％。芹菜植株硝态氮含量降低44.2％-58.9％,维生素C含量显著提高,品质改善;后茬作物生菜增产14.4％-35.2％。     

施用包膜尿素对水稻生长和氮磷流失的影响

施用新型肥料是减少养分径流损失的重要途径。采用田间试验研究了施用包膜尿素对水稻生长和径流氮磷损失的影响,试验设置CK(习惯施肥)、PU1(减磷41%、减氮20%、施普通尿素)、PU2(PU1基础上减氮13%)、UR1(PU2基础上施包膜尿素)和UR2(UR1基础上减氮13%)5个处理。结果表明:PU1和UR1处理水稻氮磷含量与CK处理相近,PU1成熟期氮、磷总积累量比CK增加11.21,2.69kg/hm~2。PU1和UR1处理成熟期地上部生物量和籽粒产量高于CK处理,籽粒产量分别提高7.68%,5.77%。PU1、PU2、UR1和UR2处理径流总磷含量和累积流失量比CK处理低,减少13.18%~21.51%。施用包膜尿素(PU1、PU2)处理径流总氮、铵氮和硝氮含量低于施用普通尿素(CK、UR1、UR2)处理;稻田径流总氮、铵氮和硝氮累积流失量分别减少12.90%~26.91%,54.52%~49.38%和4.03%~15.95%,其中包膜尿素处理铵氮累积流失量显著(P0.05)小于普通尿素处理。施用包膜尿素和优化施肥能促进水稻对氮磷养分的吸收,提高水稻籽粒产量,显著减少稻田氮磷流失量,值得在水稻生产中推广应用。     

包膜尿素氮素释放特性及其采用接触式施肥对春玉米生长的影响

通过静态水溶法、土培法,研究了高分子聚合物包膜尿素的氮素释放特性,并采取一次性接触式施肥方式研究了该肥料对春玉米出苗率、产量、氮素利用效率和经济效益的影响。结果表明,由于肥料所处环境条件的不同,静态水溶法聚合物包膜尿素氮素养分溶出速度快于田间埋袋法测定值。包膜尿素以等氮量和减量30%采取一次性接触式施肥的方式时春玉米的出苗率、产量和收益与普通尿素当地习惯施肥无显著差异,其产量分别达到了13295、12166 kg/hm2;氮素利用效率和氮素农学效率显著提高,分别达到了44.8%、59.1%和27.2 kg/kg、29.9kg/kg。以高分子聚合物包膜尿素替代普通尿素,一次性接触式基施的施肥方式替代基肥加追肥是可行的,能达到省工、节肥、增效的目的。     

包膜缓释尿素对小白菜生理特性的影响

以粉煤灰和超微细磷矿粉为包膜材料,自制2种不同涂层厚度的包膜缓释尿素,研究2种不同膜材料缓释尿素对小白菜生理特性的影响.试验结果表明:与普通肥料相比,自制包膜尿素对小白菜生物量、光合蒸腾速率、全氮、全磷、全钾、POD、SOD、CAT活性均具有显著的改善作用,其他指标与普通肥料的相比差异不显著.不同涂层厚度之间差异显著,其中以30%粉煤灰包膜尿素及25%和30%的超微细磷矿粉包膜尿素对小白菜的效果最好.     

松香甘油酯包膜材料对尿素缓释性的影响

该文以松香甘油酯为包膜材料,生产包膜尿素,并利用盆栽土壤试验法,研究以松香甘油酯为包膜材料的包膜尿素缓释性能。结果表明：C=5%其初溶出率均为12.9%。用LOGISTIC生长曲线模型进行模拟,得到涂层覆盖率C=5%时,其最大养分释放量为96%,养分释放期为146 d;涂层覆盖率C=8.1%时,其最大养分释放量为97%,养分释放期为194 d,这表明：控制涂层覆盖率,可控制肥料释放周期;松香甘油酯为包膜材料的选用开辟了新的途径。     

膜材及喷膜工艺对尿素包膜效果的影响

为探求不同的膜材、包膜工艺对尿素包膜的影响,改进包膜尿素生产技术。该研究选用3种不同膜材,分别采用侧喷与底喷两种工艺条件对颗粒尿素进行包膜,通过对包膜尿素表观状况进行电镜观察和水中溶出动态进行研究,结果发现：对于同一膜材而言,采用底喷包膜尿素的缓释效果好于采用侧喷的。对于包膜液黏度较大、雾化效果不佳、溶剂不易挥发的膜材,应选择底喷工艺进行包膜,对于黏度适中的包膜液采用底喷与侧喷工艺均可以获得较为满意的效果。     

Effect of blending urea with pyrite or coating urea with polymer on ammonia volatilization loss from surface-applied prilled urea

Laboratory studies on a sandy clay loam (Typic Ustochrept) alkaline soil showed that NH₃ volatilization loss from surface-applied prilled urea during an 8-dya incubation under aerobic conditions was 27.5% of applied N (400 kg N ha^-1) and was reduced to 8.9% when the urea was blended physically with pyrite in a 1:2 ratio; under anaerobic conditions the values for urea and pyrite-urea were 19.3 and 16.9%, respectively. Other treatments tested were urea-gypsum, neemcake-coated urea and polymer-coated urea. A 6% polymer coating showed the least NH₃ volatilization under anaerobic conditions and was next best to pyrite-urea under aerobic conditions. A 3% polymer coating was slightly inferior to the 6% coating. Urea-gypsum and neemcake-coated urea did not differ very much from urea alone under anaerobic conditions, but under aerobic conditions neemcake-urea showed a significantly lower total NH₃ loss compared to prilled urea alone and urea-gypsum.     

尿素肥斑中氮素形态转化初探

采用特制模拟容器,通过尿素扩散形成营养斑,观察斑内NH₄⁺、NO₂^-和NO₃^-浓度变化及它们之间的相互转化。结果表明,NH₄⁺、NO₂^-和NO₃^-浓度在距离肥斑7～8cm处的微域达到最大,尤以NO₂^-浓度增加较为显著,是一般土壤NO₂^-水平的数千倍。随培养时间增加,NO₂^-和NO₃^-最大浓度峰向施肥点移动,但两者浓度变化趋势不同,NO₂^-浓度在21d前随培养时间增加而增加,之后随培养时间增加而下降,而NO₃^-浓度随培养时间增加一直增加。结果还表明,NO₂^-是尿素营养斑内主要离子形态,从NH₄⁺到NO₂^-的转化比较迅速,而NO₂^-转化为NO₃^-不是短暂的过程,这可能与施肥引起的土壤pH值变化有很大关系。     

改性尿素施用对氨挥发量及无机氮变化的影响

采用室内土壤培养和玉米幼苗盆栽试验的方法,研究了改性尿素施用后的氨挥发量及其对土壤无机氮和pH值的影响。结果表明:(1)表施改性尿素比表施普通尿素的氨挥发量显著减少,从而降低氮素的损失;在一定范围内,土壤含水量越大,氨挥发量越低。(2)硝化抑制剂双氰胺(DCD)能够抑制土壤硝化作用,使NH+4-N能较长时间存在土壤中,从而减少NO-3-N的损失;在一定范围内,DCD施用浓度越大,抑制效果越好。(3)土壤pH值与铵态氮呈极显著指数正相关,与硝态氮呈极显著线性负相关,与无机氮呈多项式相关。因此,改性尿素能够显著减少氨挥发量,抑制土壤硝化作用,从而降低尿素的氮素损失。     

减量施氮与间作大豆对华南地区甜玉米农田氮平衡的影响

本文在广东广州华南农业大学试验中心,通过大田定位试验(2015—2016年两年4季)对比了两种施氮水平[减量施氮(300 kg·hm~(-2),N1)和常规施氮(360 kg·hm~(-2),N2)]、3种种植模式[甜玉米单作(SS)、甜玉米//大豆2∶3间作(S2B3)、甜玉米//大豆2∶4间作(S2B4)]农田生态系统的氮素输入、输出和平衡状况,旨在为减少化学氮肥投入水平,提高氮素利用效率,在华南地区发展环境友好型的玉米可持续生产模式提供科学依据。结果表明:1)减量施氮与甜玉米//大豆间作降低了系统氮素总输入量,大豆固氮和秸秆还田降低了化肥氮输入的比重,与常规施氮相比,减量施氮下SS、S2B3和S2B4的化肥氮输入占年均氮素总输入的比例分别下降3.24%、3.64%和3.77%。2)间作大豆增加了系统籽粒氮素累积量,N1和N2处理甜玉米//大豆间作的年均籽粒氮素累积量分别是单作甜玉米的2.43倍和2.18倍;减量施氮与甜玉米//大豆间作能降低甜玉米农田氮素损失,N1和N2处理甜玉米//大豆间作的年均氨挥发量分别比单作甜玉米低39.02%和27.26%;间作甜玉米的氮淋溶量比单作低13.85%。3)减量施氮与间作大豆显著降低了系统氮素盈余量,S2B3-N1、S2B3-N2和S2B4-N1、S2B4-N2年均氮素盈余量分别为71.03 kg·hm~(-2)、133.7 kg·hm~(-2)和42.87 kg·hm~(-2)、100.64 kg·hm~(-2),分别比SS处理N1和N2的平均值减少81.27%、64.75%和88.69%、73.47%。因此,减量施氮甜玉米//大豆间作模式能维持系统作物产量、减少生产成本、降低环境污染风险,具有较高的经济和生态效益。     

缓释尿素与普通尿素配施对氨挥发和土壤氮素动态变化过程的影响

通过室内模拟试验,采用静态吸收法和土壤培养法,研究了缓释尿素与普通尿素混施条件下,氨挥发和土壤中氮素的动态变化特征。结果表明:缓释掺混肥处理能减少氨挥发损失氮量;与普通尿素处理(SRU0)相比,25%缓释尿素+75%普通尿素(SRU25)、45%缓释尿素+55%普通尿素(SRU45)、65%缓释尿素+35%普通尿素(SRU65)、100%缓释尿素(SRU100)处理的氨挥发量分别降低19.88%、25.94%、42.84%和46.13%。在培养前期,普通尿素处理的土壤全氮、碱解氮和铵态氮含量明显高于缓释尿素处理,随着培养时间延长,普通尿素处理降低幅度最大,缓释掺混肥处理的全氮、碱解氮和铵态氮含量明显高于普通尿素处理;而硝态氮含量随培养时间延长逐渐升高。其中,以45%缓释尿素+55%普通尿素配比最佳,既能满足植物全生育期对养分的需求,又能减少氨挥发损失,节省经济成本。     

Loss of nitrogen from ammoniacal fertilizers incubated under different soil and temperature conditions

Abstract

Ammonium sulfate and urea were added to three soils of widely different composition. After incubation for 28 days at 20°C, from 13 to 89% of the N from ammonium sulfate, and 8 to 71% of the N as urea were not recovered, and at 40°C, 44 to 95% of the N as ammonium sulfate, and 33 to 81% of the N as urea was not recovered as either ammonium‐N or nitrate‐N. Significantly more N was lost from a soil containing 3% calcium carbonate at pH 8.4 as compared to the two other soils containing 25 and 35% calcium carbonate, which have pH's of 7.7 and 7.5, respectively. An incubation temperature of 40°C appeared quite unfavourable for nitrification.     

脲醛缓释肥料棒氮素缓释特性研究

以脲醛缓释肥料棒为研究对象,测定了其密度、压缩比以及抗压强度,并通过室内间歇式土柱淋溶试验,研究了脲醛缓释肥料棒氮素淋出特性及其氮素累积淋出率曲线方程拟合。结果表明,随着脲甲醛用量增加,缓释肥料棒密度、压缩比及抗压强度逐渐减小;脲醛缓释肥料棒可明显减少氮素淋失,随着脲甲醛用量增加,氮素累积淋出率减小,并且一级动力学方程对脲醛缓释肥料棒的氮素累积淋出率曲线拟合效果最佳(r=0.967**~0.998**,SE=0.94%~3.85%),可用于表征氮素累积淋出率与时间的关系。第42 d淋溶时,脲甲醛氮量占缓释肥料棒总氮0、25%、50%、75%的脲醛缓释肥料棒FR、UFR1、UFR2、UFR3的氮素累积淋出率分别较普通肥料减少了21.93%、49.46%、61.34%、82.90%。表明脲醛缓释肥料对氮素具有较好的缓释效果,且随着脲甲醛用量增加,缓释作用增强。     

不同缓/控释尿素在黄土台塬区春玉米的减量施用效果

本文通过田间试验研究了覆膜条件下,黄土台塬区6种缓/控释尿素减量施用对春玉米产量、氮肥利用率及氮素累积量等的影响,以确定适合本地区春玉米施用的缓/控释氮肥品种和用量,为本地区春玉米简约、高效施肥技术提供理论依据与技术支撑。以春玉米品种‘先玉335’为供试作物,设9个处理,分别为不施氮肥处理(N0)、农户常规施氮处理[普通尿素,施氮量225 kg(N)·hm~(-2),N225]、普通尿素减量处理[施氮量180 kg(N)·hm~(-2),N180]和6种缓/控释尿素减量处理[施氮量180 kg(N)·hm~(-2)]。6种缓/控释尿素分别为树脂尿素、控失尿素(CLU)、硫包衣尿素(SCU)、脲甲醛(UF)、多肽尿素和稳定尿素。在玉米各生育时期采集地上部植株样品及耕层(0~20 cm)土样,分析耕层土壤无机氮含量,测定玉米植株氮素累积量及产量。施用氮肥可显著增加玉米产量,增产率在28%~65%。与N225相比,N180玉米产量显著降低19.1%,但各缓/控释尿素(减量20%)一次基施没有明显的减产效应,其中SCU与CLU分别增产4.5%和2.7%。与农户常规施肥相比,N180降低经济效益2 051$·hm~(-2);各缓/控释尿素(除UF)可增加玉米氮素累积量、提高氮肥利用率2.26%~12.69%,经济效益提高347~1 747$·hm~(-2),氮肥利用率和经济效益以SCU、CLU最高。大喇叭口期—吐丝期,缓/控释尿素氮素释放量大可能是提高氮肥吸收和利用率的原因之一。控失尿素和硫包衣尿素等缓/控释尿素减量(20%)并一次性基施,能维持产量不降低,提高氮肥利用率和经济收益,节约劳动力成本,可作为黄土台塬区春玉米简约化减量化施肥的一种选项。     

太湖水稻土麦季尿素氨挥发损失

Ammonia volatilization losses from urea applied as a basal fertilizer and a top dressing at tillering stage in a wheat field of Taihu Region, China, were measured with a micrometeorological technique. Urea as fertilizer was surface broadcast at 81 (low N) and 135 (high N) kg N ha-1 as basal at the 3-leaf stage of the wheat seedling on December 2002, and 54 (low N) and 90 (high N) kg N ha-1 as top dressing on February 2003. Ammonia volatilization losses occurred mainly in the first week after applying N fertilizer and mainly during the period after basal fertilizer application, which accounted for more than 80% of the total ammonia volatilization over the entire wheat growth period. Regression analysis showed that ammonia volatilization was affected mainly by pH and NH4^ -N concentration of the surface soil and air temperature.Ammonia volatilization flux was significantly correlated with pH and NH4^ -N concentration of the surface soil and with daily air average temperature and highest temperature. Thus, application of urea N fertilizer to wheat should consider the characteristics of ammonia volatilization in different periods of N application so as to reduce ammonia losses.     

Effect of nitrogen levels and coated urea on growth,yields and nitrogen use efficiency in aromatic rice

Results from a field experiment conducted at the Indian Agricultural Research Institute, New Delhi, India showed that coating urea with elemental sulfur or gypsum or phosphogypsum gave higher yields (12.08, 6.78 and 6.14% higher grain yield compared to prilled urea) of high yielding an aromatic rice cultivar ‘Pusa Sugandh 5’ (Pusa 2511) and increased the efficiency of prilled urea. As regards nitrogen use efficiency sulfur coated urea was nearly twice as effective as gypsum or phosphogypsum coated urea; the latter two were equally effective compared to prilled urea alone.