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1、文章编号：1008-181X（2000）01-0075-02改性尿素的肥效及淋溶特性研究初探吴平霄，廖宗文，毛小云（华南农业大学资源环境学院，广州 510642）摘要：在普遍尿素的生产工艺中分别加入一定比例的无机矿物改性剂，研制出3种改性尿素。盆栽结果显示，在等质量及等N施肥条件下，3种改性尿素均有较大幅度的增产。淋溶实验表明，改性尿素与德国缓释尿素的淋溶曲线相似。关键词：改性尿素；盆栽试验；淋溶中图分类号：S143.1+5 文献标识码：APreliminary Report on the Fertilizer Efficiency of Modified Urea and Its Eluvi
2、ation CharacteristicsWU Ping-xiao, LIAO Zong-wen, MAO Xiao-yun( College of Natural Resources and Environmental Sciences, South China Agricultural University, Guangzhou 510642,China )Abstract: In the production process of urea, different proportional inorganic mineral modified additives were added to
3、 produce three kinds of modified urea. The pot experiment shows that the three kinds of modified urea have more positive effect on increasing biomass than that of ordinary urea under condition of equivalent mass and N content. Moreover, eluviation experiment shows that the eluviation curves of the t
4、hree kinds of modified urea are similar to that of slow released urea from Germany.Key words: modified urea; pot experiment; eluviation氮肥的施用一直是农业增产的关键，然而普通氮肥施入土壤后经挥发、淋溶和反硝化，损失率高达70%；这种巨大的浪费及其对环境、水质的污染已引起普遍关注12。尿素是一种含氮量高、不挥发、肥效较快、肥效期较长的优质氮肥，到1995年它在我国氮肥中已占40%以上。但尿素也有一些不足之处，例如，具有易淋溶和反硝化损失等特点。因此，提高氮素的利
5、用率，减少淋溶损失，延长肥效期，减少环境污染，已成为我国氮肥研究领域的一大热点24。提高化肥氮素利用率有多种途径，通常是添加硝化抑制剂和脲酶抑制剂，以及应用包膜技术制造控释氮肥等。我们利用无机矿物控释材料对尿素进行改性，制成改性尿素，在盆栽试验中显示了较好的肥效。1 材料与方法表1 供试赤红壤的理化性质土壤类型采样地点母质类型pH有机质全量养分速效养分NP2O5K2ONP2O5K2Ow/(gkg-1)w/(mgkg-1)赤红壤广州石牌花岗岩4.3123.51.290.785.8872.64.738.50改性尿素是在普通尿素的生产工艺中分别加入一定比例的矿物改性剂A、矿物改性剂B、矿物改性剂C后
6、制得的，分别简称为GXNS、GXNS、GXNS。供试土壤为华南农业大学赤红壤菜地，理化性质见表1。盆栽试验设5个处理：CK1、CK2 、GXNS、GXNS、GXNS，4次重复；每盆装风干土2 kg，N、P、K均作基肥施放，K2O、P2O5施用量为150 mg/kg。各处理的施用量如下：CK1施纯尿素0.72 g/盆，与改性尿素处理等质量；CK2施纯尿素0.65 g/盆，与改性尿素处理等N量；GXNS、GXNS、GXNS施用量均为0.72 g/盆。盆栽作物为蕹菜，于1999年6月18日播种，每盆5株，7月9日收获第一造，称取鲜物质量。7月11日每千克土补施追肥P2O5、K2O 100 mg，7月
7、30日收获第二造，称取鲜物质量。 淋溶液N浓度/(mgL-1) 淋溶实验共设7个处理，2次重复，共进行9次，前后两次时间间隔为3 d。其中CK0为不施肥料的赤红壤（与盆栽用土相同）对照处理，CK1、CK2、CK3分别为加入与改性尿素等质量的纯尿素、与改性尿素等N量的纯尿素、德国产缓释尿素的对照处理，其余3个处理分别为GXNS、GXNS、GXNS。CK1称取1.00 g纯尿素，CK2称取0.90 g纯尿素，CK3称取1.00 g德国产缓释尿素；GXNS、GXNS、GXNS各称取1.00 g相应改性尿素，与400 g过0.3 cm筛孔的风干赤红壤充分混匀后装入塑料杯中。土壤表层用滤布覆盖，上铺40
8、 g薄层石英砂防止土壤龟裂。首先用200 ml去离子水将石英砂及土壤湿润；然后每次用100 ml去离子水淋溶，1 d后收集淋溶液，用碱解法测定其N浓度。2 结果与分析2.1 盆栽试验结果表2 改性尿素盆栽生物量 编号第 1 造第 2 造生物量/g较CK1增产较CK2增产/%生物量/g较CK1增产/%较CK2增产/% CK131.77 bc12.3825.19 c2.4 CK228.27 c-11%24.60 c-2.34 GXNS39.37 a23.9%39.2635.40 a40.543.9 XNS36.74 ab15.6%29.9628.70 b13.916.67 GXNS40.48 a2
9、7.4%43.1932.70 ab29.832.9 表中数据的多重比较采用SSR法，P=0.05；同列据中，具相同字母数据间无显著性差异。盆栽结果表明，第一造中3种改性尿素在等质量及等N条件下均比对照普通尿素增产，其中GXNS对CK1（等质量条件）增产23.9%，对CK2（等N条件）增产39.26%；GXNS对CK1（等质量条件）增产15.64%，对CK2（等N条件）增产29.96%；GXNS对CK1（等质量条件）增产27.4%，对CK2（等N条件）增产43.19%。第二造中3种改性尿素在等质量及等N条件下也均比对照普通尿素增产。改性尿素盆栽生物量见表2。2.2 改性尿素的淋溶实验图1为淋溶实
10、验结果。从图中可见GXNS、GXNS与CK3德国缓释尿素的淋溶曲线相似，其淋溶液的浓度变化趋势较平缓且始终保持较高的N溶出量。GXNS的淋溶在第二次淋溶时出现一个峰值，第三次淋溶以后也与CK3相近。而CK1、CK2除了首次淋溶液浓度值最高之外，其余淋溶淋溶液浓度值均为最低。3 讨论 普通尿素经改性后，由于无机矿物控释材料中各种活性位置与尿素发生吸附、形成氢键或较淋溶次数图1 改性尿素的淋溶曲线弱的共价键，晶体结构发生了较大的变化。（这种结构变化对肥效增效机理的影响，我们将另文讨论。）无机矿物材料与尿素反应后，使C-N键和N-H键与材料表面的键合作用增强，达到增强SN-H的键性（S代表控释材料表面）的效果，从而延长了其肥效，并提高了N的利用率。参考文献:1 赵其国. 我国现代农业发展中的若干问题 J. 土壤学报, 1997, 34(1): 192 朱兆良. 农田中氮肥的损失与对策 J. 土壤与环境, 2000, 9(1): 163 高俊文. 缓效肥料的生产技术及发展趋势 J. 化肥与催化, 1991, 1: 50654 曹志洪. 科学施肥与我国粮食安全保障 J. 土壤, 1998, 2: 5763