夏玉米田间氨挥发和氮素探讨

氮肥农学利用效率为最高，平均高达14.7kg/kg。常规尿素作为普通肥料对照，其氮素农学利用效率为最低，仅为4.8kg/kg（如表4）。凝胶尿素、树脂包膜尿素、控失尿素的氮素农学利用效率差异性不显著，这说明夏玉米对脲甲醛的利用效果最好。与常规尿素相比，脲甲醛、凝胶尿素、控失尿素和树脂包膜尿素氮肥利用率的也有显著提高，仅有非铵态类肥料硝酸钙与常规尿素之间无差异。在各处理中，脲甲氮肥利用率为最高，高达54.9%，凝胶尿素的氮肥利用率为42.4%。

3讨论与结论

3.1不同氮肥对氨挥发的影响氨挥发是氮肥施入土壤后造成氮素气态损失的重要途径，主要受土壤条件、环境因子及施肥状况等因素的影响。在本试验中，施肥量和田间条件是一致的，因而氨挥发主要受肥料类型的影响。在本研究中，土壤氨挥发峰值多出现在灌溉施肥后1~3天，之后迅速下降进入低挥发阶段，这与董文旭等[33]的研究结果一致。另外，各处理的氨挥发累积量表现为常规尿素>树脂包膜尿素>控失尿素>凝胶尿素>脲甲醛>对照>硝酸钙。且脲甲醛、控失尿素、树脂包膜尿素、凝胶尿素与常规尿素相比，均能显著减少氨挥发，尤其是脲甲醛，降低氨挥发的幅度最大，这是因为脲甲醛缓释肥料是不同链长的甲基脲聚合物，具有不同的水溶性氮含量，施入土壤后，靠土壤微生物分解释放氮素，可便于作物在不同时期的吸收利用，另外，缓溶性物质阻隔肥料与土壤脲酶的直接接触及减少尿素态氮的溶出，从而达到降低和延缓土壤氨挥发的效果。树脂包膜尿素，是在肥料颗粒表面包裹一层控释膜，利用膜层将高浓度速效养分与土壤分割开来，膜层具有的空隙结构可以控制养分按一定的速率释放，与此同时，也可以阻隔尿素态氮与土壤中酶的直接接触，从而减少土壤氨挥发。凝胶尿素和控失尿素中添加的材料为网状结构，它可以减缓尿素氨化，这是其氨挥发较低的重要原因[34,39]，由此可以推测，脲甲醛、树脂包膜尿素减少氨挥发是因为缓释材料阻隔了尿素态氮与土壤脲酶的直接接触，而土壤脲酶是氨挥发的重要影响因素，所以可以减少氨挥发。凝胶尿素和控失尿素中添加的网状材料，可以减缓尿素在土壤中的转化过程，进而使养分更多的供给作物吸收利用，在延缓尿素氨化、水解等过程的同时，减少氨挥发。

3.2不同氮肥对产量和氮素利用的影响脲甲醛、控失尿素、树脂包膜尿素、凝胶尿素与常规尿素相比均能提高产量，且差异性显著。其中脲甲醛的增产效果最为明显，比常规尿素平均增产18.8%，其次为凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素，分别比常规尿素平均增产16.7%、13.5%和13.5%，且脲甲醛的氮肥利用率也较高，高达54.9%。而我国的氮肥利用率平均为30%~35%，其显著高于我国氮肥利用率的平均水平[40,41]。这与脲甲醛和凝胶尿素的控释机理有关，脲甲醛肥料施入土地后，快速融化为胶体被土壤紧密吸附融合，从而保证养分长期毫不流失。脲甲醛的生物有效性取决于土壤微生物作用，在土壤微生物的作用下逐步分解并释放氮。在整个生长季节脲甲醛可以为土壤微生物提供碳源和氮源，持续平稳地向土壤释放氮营养[37,39]。另外，本研究采用的凝胶尿素添加了一种交链丙烯酰胺-丙烯酸钾交聚物缓控载体，该缓控载体不是肥，它属阴离子型，所以能控制阳离子释放。从农业经济角度，它能吸附尿素，因为是非电解质肥，可通过CLP网状结构减缓尿素的水解、铵化和硝化过程提高夏玉米产量和氮肥利用率[18-19]。可见，脲甲醛和凝胶尿素在减少氨挥发、提高氮肥利用方面较其他处理效果更好。

作者：周丽平 杨俐苹 白由路 卢艳丽 王磊 倪露 单位：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部植物营养与肥料重点实验室