含DMPP抑制剂尿素的氨挥发特性及阻控对策研究

采用原状土柱模拟方法,探讨了施肥水平、添加不同碳氮比（C／N）有机物、不同类型土壤、土壤水分含量及温度对含3,4-二甲基吡唑磷酸盐（3,4－dimethyl pyrazole phosphate,DMPP）硝化抑制剂的尿素（DMPP尿素）氨挥发损失的影响。结果表明,施肥水平对DMPP尿素的氨挥发损失有显著影响,随着DMPP尿素施用量的增加,土壤氨挥发损失量呈显著上升的趋势;DMPP尿素配施低C／N比的有机物鸡粪,氨挥发损失增加6．0％;而配施高C／N比的生物秸秆,则表现为可抑制78．2％的氨挥发损失;DMPP尿素的氨挥发损失受土壤理化性质影响很大,在肥力高的碱性土壤中氨挥发损失严重,而在酸性红壤和阳离子交换量高的青紫泥中挥发损失量较低;在土壤含水量为田间饱和持水量时,氨挥发损失表现为急剧增加;随着土壤温度的升高,氨挥发损失的量快速递增。合理控制施肥量、选择配施高C／N比的生物秸秆和适宜的水分管理方式是减少农田氨挥发损失的重要对策。     

脲酶抑制剂与硝化抑制剂对稻田氨挥发的影响

采用密闭室间歇通气法和15N标记技术研究了尿素施入稻田后氨挥发损失特征以及脲酶抑制剂(N-丁基硫代磷酰三胺,NBPT)和硝化抑制剂(3, 4-二甲基吡唑磷酸盐,DMPP)对稻田氨挥发损失的影响。结果表明,稻田施用尿素后第4天氨挥发速率达到峰值,氨挥发损失主要发生在施肥后21天内。与单施尿素处理相比,添加NBPT处理的氨挥发速率峰值降低27.04%,累积氨挥发损失量降低21.65%;NBPT与DMPP配施时,氨挥发速率峰值降低12.95%,累积氨挥发损失量降低13.58%;而添加DMPP时,氨挥发速率峰值增加23.61%,累积氨挥发损失量与单施尿素的差异不显著。相关性分析表明,地表水中铵态氮浓度和pH值与氨挥发速率均达极显著正相关,说明二者是影响氨挥发速率的主要因素,而气温、 地温和水温与氨挥发速率的相关性不显著。与单施尿素相比,添加脲酶抑制剂可显著增加稻谷产量。脲酶抑制剂与硝化抑制剂配合施用可更有效地提高氮肥的回收率。综合降低氨挥发、 提高水稻产量及地上部氮肥回收率的效果,添加脲酶抑制剂以及脲酶抑制剂与硝化抑制剂配施的两个处理效果较为理想,硝化抑制剂不宜单独添加。     

华北农田土壤氨挥发原位测定研究

通过系数矫正后的双层海绵吸收法对不同N肥处理和NPK配施下氨气挥发损失特征研究结果表明,N肥施用方式、土壤温度以及灌溉是影响氨挥发的重要因素。施肥后氨挥发损失量为0.67~9.91kg/hm2,占施N量的0.41%~5.0%。玉米季氨挥发量占全年挥发损失的80%以上。尿素与过磷酸钙配施可显著降低氨挥发,在此基础上施用KCl,尿素氨挥发损失变化不明显。     

典型红壤区稻田树脂包膜控释氮肥氨挥发研究

本文研究了红壤水稻土上,树脂包膜尿素(控释N肥)和普通尿素施用后氨挥发损失的过程及数量。结果表明:①基施后2～4天内和追施后的1～2天内,控释N肥氨挥发通量相对普通尿素处理均有下降,下降幅度分别为28.57%和25.00%;控释N肥氨挥发峰值分别于基肥后第5天和追肥后第4天出现,均滞后于普通尿素处理。②追肥2天后,控释N肥氨挥发通量极显著高于普通尿素处理。因此,只有采取合理的基施方式,控释N肥才能比普通尿素发挥更大的环境效益。     

太湖地区稻田氨挥发及影响因素的研究

应用微气象学方法研究太湖地区水稻三个不同施肥期施用尿素后的氨挥发损失 ,并对其影响因素 (气候、田面水中NH 4 N浓度和作物覆盖等 )的作用进行了分析研究。结果表明 ,水稻施用尿素后的氨挥发损失为各时期施氮量的 18 6 %～ 38 7% ,其中以分蘖肥时期损失最大 ,其次为基肥 ,穗肥氨挥发损失最小。氨挥发损失主要时期是在施肥后 7d内。在水稻不同生长期 ,各因素对氨挥发的影响能力大小并不一样 ,三个施肥期的氨挥发损失通量与施肥后田面水中铵态氮浓度呈显著正相关。     

添加脲酶抑制剂NBPT对麦秆还田稻田氨挥发的影响

氨挥发是稻田氮素损失的重要途径,为探明脲酶抑制剂NBPT对小麦秸秆还田稻田中氨挥发的影响,采用密闭室通气法,在太湖地区乌珊土上,研究了脲酶抑制剂n-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)对小麦秸秆还田稻田中施肥后尿素水解和氨挥发动态变化的影响。结果表明:稻田氨挥发损失主要集中在基肥和分蘖肥时期。添加NBPT可明显延缓尿素水解,推迟田面水NH4+-N峰值出现的时间,并降低NH4+-N峰值,降低了田面水氨挥发速率和挥发量。NBPT的效果在基肥和分蘖肥施用后尤为明显,不加NBPT时施入的尿素在2~3 d内基本水解彻底,NH4+-N和氨挥发速率在第2 d即达到峰值,两次施肥后NH4+-N峰值分别为132.3 mg·L-1和66.3mg·L-1,氨挥发峰值为15.6 kg·hm-2·d-1和10.4 kg·hm-2·d-1;而添加NBPT后,NH4+-N峰值推迟至施肥后第4 d出现,NH4+-N峰值降至70.7 mg·L-1和51.6 mg·L-1,氨挥发峰值降至4.7 kg·hm-2·d-1和2.6 kg·hm-2·d-1。添加NBPT使稻田氨挥发损失总量从73.3 kg(N)·hm-2(占施氮量的24.4%)降低至34.5 kg(N)·hm-2(占施氮量的11.5%),降低53%。在添加小麦秸秆稻田中添加NBPT通过延缓尿素水解而显著降低了氨挥发损失。     

改性尿素硝酸铵溶液调控氮素挥发和淋溶的研究

为了提高肥料的利用率,以尿素硝酸铵溶液为原料、聚氨酸为保护剂,复合抑制剂NBPT(N-丁基硫代磷酰三胺)和DMPP(3,4-二甲基吡唑磷酸盐)为材料,开发出改性尿素硝酸铵溶液(YUL1和YUL2),研究其对华北平原夏玉米追肥过程中的氨挥发和淋溶损失的调控效果。田间试验设置6个处理:不施氮肥(CK)、农民习惯追施尿素(CN)、优化追施尿素(CNU)、优化追施尿素硝酸铵溶液(UAN)、优化追施改性尿素硝酸铵溶液(YUL1)和优化追施改性尿素硝酸铵溶液(YUL2)。采用扫描电镜和能谱仪分析相关指标变化,在夏玉米喇叭口期追施氮肥后15d内进行田间原位连续动态观测氨挥发和土壤铵态氮和硝态氮变化,并在玉米成熟期测定产量,计算经济效益。结果表明,改性尿素硝酸铵溶液清澈无杂质,流延后成膜表面光滑、致密,抑制剂在膜表面分布均匀;能谱测试膜层表面磷硫含量增高,证明复合抑制剂与尿素硝酸铵溶液达到有效融合。在同等优化施氮量下:与CNU相比, YUL1氨挥发总量显著降低19.3%, YUL2增加9.6%;与UAN相比, YUL1、YUL2分别显著降低57.3%和42.0%。与其他施氮处理相比, YUL1和YUL2夏玉米季生长中后期0～20 cm土层依然保持相对较高的氮素含量水平,夏玉米收获后土壤硝态氮含量分别比CNU高46.0%和43.4%,比UAN高45.6%和44.7%;180～200cm土层硝态氮含量显著低于其他处理。在保证产量和净收益的同时,改性尿素硝酸铵肥料显著降低了氮素的氨挥发和淋溶损失浓度,尿酶抑制剂含量相对较高的YUL1抑制氨挥发的效果更好,硝化抑制剂含量相对高的YUL2硝态氮向下淋失的风险更小。     

镇江丘陵区稻田化肥氮的氨挥发及其影响因素

采用密闭室方法对镇江丘陵区典型稻麦轮作制度下的水稻插秧、分蘖和孕穗期施用尿素的氨挥发进行了测定，并对施肥后土壤pH的变化及其对氨挥发的影响进行了分析，结果表明稻田施用尿素有明显的氨挥发损失，氨挥发损失率在水稻不同生育期有很大的差异，分蘖肥的氨挥发显著高于基肥和孕穗肥，受温度、植株状况以及光照条件等因素的影响，氮挥发存在明显的年际差异。田面水的pH值在施肥后有明显的昼夜波动，而氨挥发损失受田面水pH值变化的显著影响。稻草对不同生育期施肥的氨挥发影响不同。     

黄河上游灌区稻田氨挥发损失研究

采用密闭气室间歇式抽气法研究了黄河上游灌区不同施肥处理下稻田氨挥发损失特征。结果表明,在水稻全生育期不同施肥处理下稻田氨挥发量为N 27.6～94.1 kg/hm2,肥料氮损失率为16.4%～22.2%;不同施肥阶段氨挥发损失持续时间为10 d左右,氨挥发最大峰值均发生在施肥后2～3d;分蘖肥后氨挥发损失量最大,损失量占全生育期损失总量的27.1%～37.0%。温度、光照、pH值是黄河上游灌区氨挥发的主要影响因素,稻田田面水铵浓度与氨挥发呈显著线性正相关。稻田氨挥发损失量随氮肥施用量的增加而增加,与习惯施肥（N300）相比,减氮20%（N240）及有机肥和化肥配合施用（N240-1/2OM）均能有效减少稻田氨挥发损失,且这两个处理的水稻产量最高,是生态效益和经济效益双赢的最佳模式。     

控释尿素对土壤氨挥发和无机氮含量及玉米氮素利用率的影响

采用田间试验,通过与普通尿素对比,系统研究了硫膜和树脂膜控释尿素的施用对土壤氨挥发损失、无机氮含量、玉米增产效应及氮素利用率的影响。研究结果表明:硫膜和树脂膜控释尿素的施用能够有效抑制土壤氨挥发速率,土壤氨挥发速率峰值出现时间比施用普通尿素滞后4～6 d,土壤氨挥发累积量和损失率比普通尿素分别减少了24.75%～61.66%,1.95%～4.06%;硫膜和树脂膜控释尿素的控释性能有效地维持了玉米生育期耕层土壤NH4+-N和NO3--N含量,保证了玉米生育期氮素的供应,并能达到"前控后保"的效果;降低土壤氨挥发损失和保持耕层土壤速效氮含量水平是硫膜和树脂膜控释尿素能够显著提高玉米产量、氮素利用率的主要原因。     

Ammonia volatilization from Vertisols

Farmers want to minimize losses of nitrogen (N) by volatilization of ammonia when adding fertilizers and improve fertilizer recovery of N by plants. We aimed to quantify the losses of N through NH₃ volatilization as affected by soil moisture content, type of fertilizer, and placement method in Vertisols in Kenya, and conducted three experiments for the purpose under controlled conditions in the laboratory. We found that NH₃-N losses were greatest at 80% water holding capacity, which we ascribed to the ready availability of water to dissolve the fertilizer at that water content. The soil's cation exchange capacity (CEC) did not influence volatilization, whereas the soil's pH indicated the potential of the soil to volatilize ammonia. Ammonia losses from the fertilizers were in the order urea > ammonium sulphate > ammonium nitrate applied. Incorporating fertilizer within the 0–5 cm soil layer more than halved NH₃ volatilization but did not prevent it completely. These results indicate that soil pH, rather than CEC, is the main inherent characteristic influencing ammonia volatilization from Vertisols. Ammonium-based fertilizers should be incorporated within the 0–5 cm soil layer, or preferably somewhat deeper, to avoid losses via NH₃ volatilization, particularly in alkaline soils. Nitrate fertilizers are preferable to urea where the risks of NH₃ volatilization are large, provided due consideration is given to denitrification risks.     

Ammonia volatilization from nitrogen fertilizers with and without gypsum

Abstract. Ammonia volatilization with and without gypsum incorporation was measured in Gujranwala soil (Udic Haplustalf) in an incubation study using different nitrogen fertilizers e.g. urea, ammonium sulphate (AS), calcium ammonium nitrate (CAN), and urea nitrophos (UNP). Nitrogen from different fertilizers was applied at the rate of 200 mg N kg⁻¹ to two sets of soils in plastic bags (1.0 kg soil) and plastic jars (0.5 kg soil). Soil moisture was maintained at field capacity. Application of urea increased soil pH to 9, three hours after its addition. Ammonium sulphate and calcium ammonium nitrate had little effect on soil pH. Ammonium volatilization losses from fertilizers were related to the increase in soil pH caused by the fertilizers. Consequently maximum losses were recorded due to application of urea. Losses through ammonia volatilization were significantly lower with AS, CAN and UNP in descending order. Gypsum incorporation significantly reduced the losses. Therefore, application of gypsum to soil before urea may substantially improve N use efficiency for crop production by reducing N losses.     

Ammonia Volatilization from Soil,Dry-Matter Yield,and Nitrogen Levels of Italian Ryegrass

Nitrogen (N) loss by ammonia (NH₃) volatilization is the main factor for poor efficiency of urea fertilizer applied to the soil surface. Losses can be suppressed by addition of zeolite minerals to urea fertilizer. The objective of this study was to evaluate ammonia volatilization from soil and dry-matter yield and nitrogen levels of Italian ryegrass. A greenhouse experiment was carried out with the treatments of urea, urea incorporated into soil, urea + urease inhibitor, urea + zeolite, ammonium nitrate, and unfertilized treatment. Ammonia was captured by a foam absorber with a polytetrafluoroethylene tape. There were few differences between zeolite and urease inhibitor amendments concerning NH₃ volatilization from urea. Results indicate that zeolite minerals have the potential to improve the N-use efficiency and contributed to increasing N uptake. Zeolite and urea mixture reduced 50% the losses by volatilization observed with urea.     

碳酸氢铵和尿素在山东省主要土壤类型上的氨挥发特性研究

采用全程密闭通气法研究了山东省四种主要土壤类型 (棕壤 ,褐土 ,潮土和砂姜黑土 ) ,尿素和碳酸氢铵表施后的氨挥发特点。结果表明 :碳酸氢铵初始的氨挥发强度大于尿素 ,而氨挥发总量小于尿素 ,尿素在四种类型土壤上铵挥发强度次序为 :褐土 >潮土≈砂姜黑 >棕壤 ,氨挥发总量次序为 :褐土 >潮土≈砂姜黑土 >棕壤 ;碳酸氨氢在四种类型土壤上氨挥发强度次序为 :褐土 >潮土≈砂姜黑土 >棕壤 ,挥发总量次序为 :褐土 >棕壤 >潮土≈砂姜黑土。影响氨挥发的因素主要有 :氮素形态 ,土壤 pH、CEC、粘粒含量和粘土矿物类型、有机质含量等 ,但在不同土壤中其影响的主导因素又有较大差异。     

天津市农田氮肥施用氨排放量估算及分布特征分析

氮素是作物生长的必要营养元素,氮肥施用过程中,会导致氨的挥发,而氨是形成可吸入颗粒物的重要前体物,为了解天津市农田氮肥施用过程中氨的排放,为天津市空气污染治理提供技术支撑,通过获取天津市不同农作物的不同氮肥种类施用量,依据国家环保部推荐的排放因子法和天津市的年均温度,对天津市农田氮肥施用过程中氨的排放量进行了估算和时空分布特征分析。结果表明,2014年天津市农田氮肥施用氨排放量为17 999.91 t,排放强度为3.27 t·km-2;从氮肥种类上看,尿素是最大排放源,贡献率为83.13%,其次是碳铵(13.83%),其他氮肥占比为3.04%;从农作物类型上看,蔬菜是最大的排放源,贡献率为38.91%,其次是玉米(29.43%)和小麦(19.66%),其他作物占比为12.00%。氨的排放系数具有明显的时间特征:中午高,夜间低;8月份最高,1月份最低。在各区县中,武清区氨排放量最大,贡献率为27.06%;津南区氨排放量最小,贡献率为1.14%;另外,宝坻区和蓟县的氨排放量也较高,贡献率分别为20.71%、17.86%。氨具有较强的空间分布差异性,在有氮肥施用的农田排放较高,其他区域排放较低。因此在控制天津市农田氮肥施用氨排放中应加强对武清区、宝坻区、蓟县等区县6—8月份蔬菜种植过程中尿素的科学施用。农田氨的时空分布特征可为天津市空气污染的防治提供科学依据。     

脲胺氮肥对太湖地区稻田氨挥发及氮肥利用率的影响

采用田间小区试验,以普通尿素和氯化铵为对照,研究脲胺氮肥对太湖地区稻田氨挥发及氮肥利用率的影响。结果表明:氮肥施入后,氨挥发损失主要发生在施肥后5~7天内,氨挥发损失量与田面水NH4+-N浓度呈线性正相关关系。不同氮肥的氨挥发损失差异显著(P0.05),脲胺氮肥的氨挥发损失分别比普通尿素和氯化铵减少了2.71和6.41 kg/hm2,并且该氮肥对水稻有增产的趋势,氮肥利用率分别比普通尿素和氯化铵显著提高了10.43%和10.64%。此外,综合考虑经济和环境效益,该氮肥净收益高于尿素和氯化铵。因此,脲胺氮肥值得在太湖地区推广。     

试论碳酸氢铵的农业化学性质

氮肥入土后与土壤各组分相互作用过程中所表现的性质,如被土壤吸附,经受淋失,挥发,硝化和反硝化等,都是它的农业化学性质。碳酸氢铵虽然易于分解挥发,贮运施用不便,但室内模拟试验证实,碳铵与硫铵及尿素相比,易被土壤吸附,不易遭受淋失,入土后挥发锐减,硝化速率则相似。故只要因势利导,采用深施方法,碳铵的田间肥效可相似于其他氮肥。碳铵、硫铵和尿素在不同土壤上的挥发历程可用乘方回归方程y=Ax^b模拟,初始挥发量(毫克N/小时)和回归常数A的相关达显著平准;在不同土壤上的硝化历程,可用指数回归方程y=Ac^Bx模拟,三种氮肥在同一土壤上的初始硝化%和回归常数A,B值均极近似,但在不同土壤上的差异较大,说明氮肥入土后的硝化速率主要取决于土壤性质。     

露地种植大白菜的氮肥效应与氮素损失研究

采用田间小区和微区试验,研究了施用化学氮肥在露地大白菜上的氮肥效应和氮素损失。氮素总损失用15N示踪法测定,氨挥发用通气密闭室法测定,反硝化损失用乙炔抑制原状土柱培养法测定,不加乙炔测定N2O排放。结果表明,施用化学氮肥增产显著,用差值法计算得到的氮肥利用率在25.3%4～7.2%之间,相应的示踪法氮肥利用率为18.1%2～4.6%。化学氮肥显著增加了氨挥发、反硝化和N2O排放等气态氮损失;其中氨挥发占施氮量的0.97%1～7.1%,反硝化占4.33%8～.55%,N2O排放在1.09%1～.63%之间变化。大白菜收获时9.2%～10.9%的标记尿素被淋洗到40.cm以下土层。试验期间尿素的氮素总损失达41.1%4～8.1%,以表观淋洗损失最为严重,其次是氨挥发,而反硝化损失最低。与普通尿素相比,包衣尿素明显降低了氨挥发。     

不同类型高氮复混(合)肥氨挥发特性及其对氮素平衡的影响

【目的】随着一次性施肥逐渐发展为东北地区玉米种植的主要施肥方式,控释肥料、脲甲醛肥料和稳定性肥料等新型高氮复混(合)肥料在一次性施肥中的比例不断增加。本文在吉林省中部黑钙土上设置玉米田间试验,以明确相同养分条件下,不同类型高氮复混(合)肥料在玉米上一次性施用的增产效果及氨挥发状况。【方法】试验于2013年5月至10月在吉林省梨树县榆树台镇新兴黄家窝保村进行,试验地土壤为黑钙土,试验共设7个处理,分别为不施氮(N0)、常规施肥(Con)、高塔肥料(HT)、掺混肥(BB)、控释肥(CRF)、脲甲醛肥(UF)和稳定性肥料(SF),每个处理3次重复,小区面积40 m2。除常规施肥处理的氮肥分为基肥和追肥(基追肥比例为1∶2)外,其他处理均采用一次性基施。各处理氮、磷、钾施用量分别为224、88、88 kg/hm2。在施肥后采用通气法对土壤氨挥发状况进行原位连续测定,于播种前和收获后分别用土钻采集0—100 cm土壤样品,采用1 mol/L的KCl溶液浸提,然后用连续流动注射分析仪[AA3(AUTOANALYSIS3),德国产]测定土壤NH+4-N和NO-3-N含量。玉米成熟期对各处理进行测产,并在每个小区选取3株有代表性的植株,分为秸秆和籽粒,烘干后称重,全部粉碎后测定植株中的氮含量,计算植株吸氮量。【结果】从收获后产量及氮素养分吸收利用的分析可以看出,与不施氮处理相比,施氮肥具有明显的增产效果,增产率达到18.9%24.1%,而在施氮量相同的条件下,一次性施用不同类型的高氮复混(合)肥间的产量无明显差异,介于12197 12899 kg/hm2之间;控释肥、脲甲醛肥料和稳定性肥料3个处理的氮肥当季利用率分别为27.9%、37.7%和28.8%;植株吸氮量分别为277.5、299.3和279.3 kg/hm2,均高于其他处理;肥料施入土壤后,不同时期的氨挥发速率整体上表现为先增加后降低的趋势,各肥料的氨挥发速率的差异主要集中在施肥后的3 13天,氨挥发速率峰值的大小为常规施肥高塔肥料掺混肥控释肥稳定性肥料脲甲醛肥;控释肥、脲甲醛肥和稳定性肥料的氨挥发量分别为10.6、8.1和10.3 kg/hm2,相当于施氮量的4.7%、3.6%和4.6%,明显低于掺混肥(14.8 kg/hm2)和高塔肥料(23.0 kg/hm2);从土壤-作物体系中的氮素平衡可以看出,控释肥、脲甲醛肥和稳定性肥料的表观损失量分别为103、79和73 kg/hm2,明显低于掺混肥(136 kg/hm2)和高塔肥料(123 kg/hm2);且与掺混肥相比,控释肥、脲甲醛肥和稳定性肥料可以提高氮肥利用率7.7 17.5个百分点,有效降低氮素损失。【结论】在黑钙土区一次性施肥模式下,不同类型高氮复混(合)肥间的玉米产量无明显差异;与掺混肥相比,控释肥、脲甲醛肥和稳定性肥料3种新型肥料可以促进植株对氮素的吸收利用,氮肥当季利用率提高38.1%86.6%,氨挥发速率降低40%96.5%,氨挥发损失量减少39.2%81.3%,且在环境可接受范围内有效维持玉米生育期间的土壤无机氮含量,保证了土壤氮素供应。