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稳定性肥料中硝化抑制剂作用效果的检测方法

发表时间：2021/4/26 来源：《基层建设》2020年第33期作者：李保荣

[导读] 摘要：通过特定的过程，在肥料造粒过程中，添加尿素酶抑制剂和（或）硝化抑制剂以形成稳定的肥料，延迟施用于土壤的尿素的水解，进一步抑制铵态氮向硝酸态氮的转化，和氮可以减少。

        哈密市质量与计量检测所新疆哈密 839000
        摘要：通过特定的过程，在肥料造粒过程中，添加尿素酶抑制剂和（或）硝化抑制剂以形成稳定的肥料，延迟施用于土壤的尿素的水解，进一步抑制铵态氮向硝酸态氮的转化，和氮可以减少。一种含氮肥料，可延长挥发性肥料的保质期。这种肥料可以减缓尿素的水解，抑制NO-3的形成，使土壤中的氮素保持更长的时间，并提高尿素的有效性。它的关键作用是稳定化肥抑制剂。硝化抑制剂通过抑制土壤中硝化细菌和硝化细菌的活性来减缓NH+4-N向NO-3-N的转化。因此，检查硝化抑制剂在稳定的复合肥料中的抑制作用非常重要。本文就此展开了探究。
        关键词：稳定性肥料；硝化抑制剂；农业生产
        引言
        化肥是农业可持续发展的物质保证，是农业生产的基础。氮素是作物在生长发育过程中需求量最多的矿质元素，是影响作物产量的首要因素。目前，我国氮肥利用率不高，其中有很大一部分氮素会从农田系统进入到外部环境中，这不仅造成了肥料浪费，还带来了农田氮污染[1]。有研究表明，在农业生产上，除合理施用氮肥、深施氮肥和分次施氮等方法能提高氮肥的利用率外，添加肥料增效剂[如通过施用硝化抑制剂（NP），可调控氮素的转化，减缓硝化过程，也是实现氮肥高效管理与利用的有效手段。而硝化抑制剂的施用效果，除受自身性状和土壤微生物的影响外，还受土壤质地、有机质含量、水分、温度和土壤pH等因素的限制。
        1材料与方法
        1．1材料供试土壤
        中国科学院沈阳生态基地的棕壤，吉林省农业科学研究所的黑土，吉林省白城市的浅黑土，江西南昌的红土。除去杂质后，风干并通过2毫米筛子粉碎以使用。试验肥料：（1）自制样品肥料1，稳定的尿素（含有复合抑制剂NAM的元素）（2）自制样品肥料2，稳定的二铵（含有复合抑制剂NAM的磷酸二铵）（3）自制样品肥料3，N：P2O5：K2O为26：11：11，原料为分析纯尿素，单磷酸铵，氯化铵，氯化钾，辅助材料为硅藻土，抑制剂类型为NAM。NAM是由脲酶抑制剂，硝化抑制剂，磷活化剂组成的复合添加剂，自制样品肥料中NAM的用量为氮含量的0.7。将所有肥料压碎，通过0.25毫米的筛子，充分混合后使用。试剂：（1）氮合金（包括45的Al，50的Cu和5的Zn）通过0.15毫米的筛子，其中至少75的可以通过0.054毫米的筛子储存在瓶中。（2）氧化镁（MgO）：氧化镁在600-700的温度下煅烧2小时，放入干燥器中冷却并保存在瓶中。（3）氯化钾溶液c（KCl）=2mol/L：重量149.0g分析纯KCl，溶于1L水中；（4）氮指示剂：将0.330g溴甲酚绿和0.165g甲基红溶解在500mL乙醇中。（5）硼酸溶液（H3BO3）=20克/L：将20克硼酸加到700毫升热蒸馏水中，冷却并制成1升。
        1.2试验设计
        1.2.1稳定性肥料检测条件（氮土比和培养时间）的确定
        在该实验中，使用棕色土壤作为材料，氮-氮比分别设置为0.6：1000、1.15：1000和2.3：1000，棕色土壤的质量设置为200g。-称量3组土壤比例和自制的样品肥料，将其与棕色土壤充分混合，将其放入高9.5cm，直径9.6cm的培养杯中，并放入室温培养箱中。每种处理在30摄氏度的温度下重复3次。在生长季节每天称重并加水以保持土壤水分的百分之25。同时，以无NAM处理为对照，并在第6、9、12、15、18、21和26天测量土壤中硝酸盐氮（包括亚硝酸盐）的含量。开始进行实验。
        1.2.2主要地区土壤对硝化抑制率检测的影响
        将200g棕色土壤，黑色土壤，淡黑钙土，红色土壤，稳定的肥料（氮土比1.15：1000）充分混合并置于培养杯中。在开始培养实验后的第6、9、12、15、18和21天进行采样以确定土壤中的硝酸盐氮（包括亚硝酸盐氮）含量。

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        1．3测定方法
        硝酸盐氮含量的测定采用MgO-二元合金还原蒸馏法。用2mol/LKCl溶液浸提土壤，以从土壤中提取铵态氮和硝酸盐氮（包括亚硝酸盐氮）。当将一部分提取物通过在固定的氮气蒸馏单元中添加MgO进行蒸馏时，蒸馏出的氨被H3BO3吸收，提取物中的铵态氮被完全蒸馏掉。然后将Diebold合金添加到蒸馏装置中，以将提取液中的NO-3-N还原为NH+4-N，蒸馏氨气，用H3BO3吸收氨气，用标准酸溶液滴定，然后计算硝酸盐氮[2]。
        1.4数据处理
        用SPSS16.0和Origin7.5对实验数据进行统计分析并绘制图形，并使用单向方差分析（0.05水平）测试处理之间的差异。
        2结果与分析
        2.1最优氮土比的确定
        在第9天进行收集和测量时，土壤中硝酸盐氮（包括亚硝酸盐氮）的含量没有随氮肥比的增加而增加的趋势，而随着氮肥比为1.151000的减少而减少。土壤的硝酸盐氮含量显着高于其他两种处理（P0.05），并且三种稳定的肥料基本保持不变。12天和15天采样测量结果的变化趋势与9天测量结果一致。硝化抑制剂效果最佳[3]。原因是当土壤中的硝化细菌和硝化细菌的数量恒定时，转化的硝酸氮（包括亚硝酸氮）的质量分数随氮含量的增加而逐渐增加，而当氮含量达到a时，一定量当细菌的能力达到最大并且N含量持续增加时，转基因能力就得到了抑制而没有改善。
        2.2确定最佳生长时间
        随着培养时间的延长，三种稳定肥料的硝化抑制率呈抛物线趋势。第6天，三种稳定肥料的硝化抑制率均较低，未达到8。第9天，三种稳定肥料的硝化抑制率均超过8，达到了现行行业标准的测试要求（硝化抑制率dN6）。硝化抑制率抛物线达到峰值的时间点取决于稳定的肥料[4]。其中，稳定二铵的硝化抑制率在培养第9天达到峰值，而在稳定尿素和稳定复合肥的培养第12天出现峰值，同时硝化抑制作用在第15天，三种稳定肥料的肥料利用率更高（dN10）。它将更加合理和准确。从孵育开始算起，孵育时间定为9、12和15天。测定土壤中硝态氮（包括亚硝酸盐）的质量分数，并将硝化抑制剂评价为硝化抑制率。
        结论
        通过研究影响确定稳定肥料中硝化抑制剂有效性过程的因素，确定确定稳定肥料中硝化抑制剂有效性的最佳条件为：氮与土壤的比例为1.15：1000。最好的土壤是棕色土壤。从开始生长起，生长时间为9、12和15天。培养步骤是精确称量并混合氮肥比为1.15：1000的样本肥料。将200g空气干燥的棕色土壤放入培养皿中，并置于30℃的培养箱中。在生长季节每天称重并加水，以保持土壤水分含量在25%左右并使用。相同量的普通肥料（脲酶抑制剂和硝化抑制剂除外，其余肥料相同）是对照肥料。在第9天和第12天确定土壤中硝酸盐氮（包括亚硝酸盐氮）的含量。从培养开始的第15天算起硝化抑制率，将硝化抑制率用作硝化抑制剂效果的评价。全国的化肥样品检验结果证明，该试验方法操作简便，准确，稳定，可被化肥生产企业和检验部门作为更有效的化肥抑制剂中硝化抑制剂作用的试验方法。
        参考文献：
        [1]陆玉芳，施卫明.生物硝化抑制剂的研究进展及其农业应用前景[J/OL].土壤学报：1-14.
        [2]巩俊花，高俊岭，刘月田，崔雅芬，韩超，解晓梅，庄克章.不同类型稳定性增效剂对玉米生长发育及其产量的影响[J].安徽农业科学，2020，48（14）：153-155.
        [3]王静，王允青，万水霞，吴萍萍，叶寅，郭熙盛，吕国安.脲酶/硝化抑制剂对沿淮平原糯稻养分吸收利用的影响[J].江苏农业学报，2020，36（01）：77-82.
        [4].稳定性肥料减肥增效下的新主张[J].营销界（农资与市场），2017（04）：75-77.