尿素的相关研究

概述^[1-2]

尿素是一种有机化合物，无色结晶，可溶于水，可用作肥料、饲料，也用于制炸药、塑料。由氨和二氧化碳制取的白色晶体状化合物(CO(NH₂)₂)。其可广泛用作氮肥、反刍动物的饲料添加剂。在塑料工业和医药工业上也广泛应用。尿素是哺乳动物氮代谢的排泄物，见于尿(urine)中。又称“脲”。尿中主要的含氮物质。几乎全部由蛋白质经分解代谢而形成，也是体内氨基酸分解代谢的最终产物之一。尿素主要在肝脏内合成，经过肾脏经尿排出体外。食入蛋白质可直接使血中尿素增加，是血中非蛋白氮(NPN)的主要成分，生理情况下约占NPN总量1/2，故血中尿素增加则血中NPN含量亦增加。

尿素是一种优质高含量的中性氮肥，适用于各类作物。尿素施入土壤后，一小部分以酰胺的形态被植物吸收，大部分在脲酶的作用下进行氨化，转化成氨，然后再被植物吸收。

相关研究 ^[3-5]

控释氮肥与普通尿素进行掺混施用是行之有效的一次性施肥替代技术。明确控释氮肥与尿素掺混施用对春玉米产量、氮素吸收利用以及土壤-作物系统氮素平衡的影响,为春玉米氮素养分的科学管理技术提供参考。王寅等人2010和2011年在吉林省中部玉米主产区连续2年设置大田定点试验,施肥处理包括:不施氮（N0）、100%尿素（CRN0%）、15%控释氮肥+85%尿素（CRN15%）、30%控释氮肥+70%尿素（CRN30%）和45%控释氮肥+55%尿素（CRN45%）,研究控释氮肥与尿素掺混施用对春玉米连作条件下籽粒产量、氮素吸收与利用、土壤无机氮累积与矿化以及系统氮素平衡的影响,确定适宜的控释氮肥掺混比例。

【结果】与尿素一次性全施相比,控释氮肥与尿素掺混施用显著提高了春玉米地上部干重和产量,不同掺混比例之间差异不显著。两季平均结果显示,CRN30%处理玉米产量达最高(9.39 t·hm^-2),较CRN0%处理增产9.0%(0.77 t·hm^-2))。施肥是土壤-作物系统主要的氮素输入方式,占总输入量的63.5%,播前土壤无机氮和氮素矿化分别占19.2%和17.3%。

2010和2011年玉米生育期内土壤氮素的表观净矿化量分别为34.4和66.1 kg·hm^-2),两季之间越冬期各施肥处理土壤氮素矿化量为15.2—26.4 kg·hm^-2),处理间差异不显著。系统的氮素输出以植株吸收带走氮素为主要方式,平均占总输出的80.7%（68.1%—99.5%）。随控释氮肥掺混比例的增加,植株氮素吸收量和土壤无机氮残留量均呈持续上升趋势,分别在CRN30%和CRN45%处理达最高,为234.2和108.1 kg·hm^-2,较CRN0%处理分别增加18.0%和45.1%。但是,氮素表观损失随控释比例增加而大幅降低,最终导致氮素表观盈余也呈下降趋势,CRN30%处理降至最低的114.4 kg·hm^-2),较CRN0%处理减少38.4%。控释氮肥与尿素掺混处理表层土壤（0—30 cm）的无机氮含量明显高于CRN0%处理,而深层土壤（30—90 cm）则较低,表明其氮素下移趋势较小。

两季平均结果表明,氮肥的表观利用率由CRN0%处理的50.1%显著提高至CRN30%处理的69.4%,表观残留率在控释氮肥掺混施用后均显著提高,而表观损失率从CRN0%处理的37.3%显著下降至CRN45%处理的6.0%。

【结论】控释氮肥与尿素掺混施用可促进春玉米获得高产,增加植株氮素吸收,而且维持了较高的土壤氮素水平并减少损失,从而提高氮肥利用率。当前生产条件下,东北春玉米施氮185 kg N·hm^-2)条件下适宜的控释氮肥掺混比例在30%左右。

主要参考资料

[1] 常用临床药物手册

[2] 汉语倒排词典

[3]王寅,冯国忠,张天山,茹铁军,袁勇,高强.控释氮肥与尿素混施对连作春玉米产量、氮素吸收和氮素平衡的影响[J].中国农业科学,2016,49(03):518-528.

[4]王斌,万运帆,郭晨,李玉娥,秦晓波,任涛,赵婧.控释尿素、稳定性尿素和配施菌剂尿素提高双季稻产量和氮素利用率的效应比较[J].植物营养与肥料学报,2015,21(05):1104-1112.

[5]段娜,林聪,田海林,钟明珠,张多娇,梁珊.添加尿素和无机盐土对秸秆厌氧消化的影响[J].农业工程学报,2015,31(S1):254-260.