CN104541726A - 一种测定脲醛缓释肥田间养分释放规律的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种测定脲醛缓释肥田间养分释放规律的方法；是根据试验要求分别设定数量相同的两组肥料土管和空白土管；每根肥料土管中加入待测脲醛缓释肥料耕层土壤；每个空白土管中只加入耕层土壤，在作物生长期间，根据具体试验需要确定采样时间和次数，取出肥料土管和空白土管中的土样，测定土壤中脲醛缓释肥有效氮素释放率或氮素释放活度率，来判断脲醛缓释肥的养分释放情况。发明土管中的脲醛缓释肥所处的环境如土壤湿度、温度、微生物等条件基与作物生长的环境相一致；对非包膜的颗粒状或粉末状的脲醛缓释肥，方法测定的有效养分释放规律更能反映供肥实际情况，为评价其养分释放规律及判断是否与作物吸收养分同步性方面提供科学依据。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种测定脲醛缓释肥田间养分释放规律的方法。
二、技术背景
缓控释肥在田间土壤中的养分释放规律是否与作物吸收养分相同步是评价缓控释肥质量的重要手段，它比静态水中养分释放法更能反映养分供应的实际情况。缓控释肥田间养分释放快慢、累计释放总量直接影响着其养分供应状况，进而影响作物吸收养分情况和生长的优劣。优质的缓控释肥其养分释放快慢基本与作物不同阶段养分吸收情况相同步，且在作物整个生长期内的养分释放总量不能小于80％，否则，该缓控释肥对养分控释效果就不理想，不能达到很好的增产增效节本的目的。目前，田间测定缓控释肥养分释放规律的方法主要有静水水培法、土壤溶出率法、同位素法、网袋法等，但以上方法较适合于有包膜的缓控释肥养分释放的测定(有的方法成本很高，如同位素法)，不适合非包膜的颗粒状或粉末状缓释肥料，如脲醛缓释肥。脲醛缓释肥料是由尿素与醛类在一定条件下反应制得的有机微溶性氮缓释肥料，微溶于冷水,在土壤中的水和微生物的作用下,缓慢释放其中的氮素，可减少氮的挥发、淋失和固定，其养分利用率及增产效果高于普通氮肥，一次大量施用不致引起烧苗，有很好的应用价值。由于脲醛缓释肥成品一般呈不规则的颗粒状或粉末状，且主要是在土壤微生物作用下分解释放出氮素，所以如果要测定其在田间土壤中的养分释放供应情况，用一般的静水水培法、土壤溶出法、网袋法等会存在阻挡土壤微生物与脲醛肥料产生反应、温湿度条件与田间差别大、采样测定过程引起肥料损失、测定的氮素不一定都是有效养分形态等不利影响，是不能准确测定其养分释放和养分供应情况的。
三、发明内容
针对现有测定缓控释肥田间养分释放方法技术的不足，本发明提供了一种测定脲醛缓释肥田间养分释放规律的方法。
一种测定脲醛缓释肥田间养分释放规律的方法，包括以下步骤：
(1)根据试验要求分别设定数量相同的两组肥料土管和空白土管；肥料土管和空白土管为规格相同的直径5～10厘米、长度15～20厘米的PVC管，并用防水记号笔分别标注编码；
(2)在作物播种施肥当天，取田间现场未施肥的耕层土壤，过2毫米(10目)筛；
每根肥料土管中加入待测脲醛缓释肥料2～5克，将脲醛缓释肥料和耕层土壤混匀，填充到肥料土管中，再用80～120目的尼龙网片包住每根肥料土管的两端，并用细尼龙绳扎紧，以防止管内土壤掉出，并不会妨碍水分进入管内土壤中。
每个肥料土管中耕层土壤和待测脲醛缓释肥料数量均相同，且应填满肥料土管，填装后每根肥料土管内的土壤松紧度均匀，并与田间耕层土壤的松紧度相同；
在空白土管中只装入与肥料土管相同数量的耕层土壤，不加脲醛缓释肥料，其它操作相同。
测定所述耕层土壤的质量百分含水量，根据所填装肥料土管和空白土管内土的壤湿重和含水量，计算肥料土管和空白土管中的土壤干土重。
(3)在农作物播种行的一侧，距离农作物10～50厘米，平行挖深10～40厘米、宽15～20厘米的两条土沟，两条沟间距为0.5-1米；其中一条沟埋设肥料土管，另一条沟埋设空白土管，沟的长度应足够埋设所有土管。将步骤2)中制作好的肥料土管和空白土管分别放在两条沟的底部；同一条土沟内的相邻土管间的距离在3-10厘米，然后按照与大田土壤相同松紧度进行覆土填平，并分别在土面上标示所埋肥料土管和空白土管的位置，便于以后采样时能及时准确找到。
肥料土管和空白土管填装土壤的时间应与作物播种施肥时间同时进行。
(4)在作物生长期间，在作物主要生长期或间隔一定时间段(也可根据具体试验需要适当确定采样时间和次数)，将埋设在田间土壤中的肥料土管和空白土管取出，肥料土管和空白土管每次随机各取3～5管，带回实验室。
(5)将肥料土管和空白土管中土壤及时取出，风干，过2毫米筛，测定土壤中脲醛缓释肥有效氮素释放率或氮素释放活度率，来判断脲醛缓释肥的养分释放情况。
①土壤中脲醛缓释肥有效氮素释放率测定：
用碱解扩散法分别测定肥料土管内土壤的碱解氮含量和空白土管内土壤的碱解氮含量，用下述公式计算每一阶段施用脲醛缓释肥释放出来的有效氮素率(本方法中脲醛缓释肥转化后在土管中的损失极少，可忽略不计)：
脲醛缓释肥有效氮素释放率＝(肥料土管内土壤的碱解氮含量-空白土管内土壤的碱解氮含量)×土管内土壤干土重÷施入的脲醛缓释肥氮素总量×100％
在作物生长期内，后一阶段的脲醛缓释肥有效氮素释放率减去前一阶段的脲醛缓释肥有效氮素释放率，即为本阶段的脲醛缓释肥有效氮素释放率。
根据测定计算出的作物不同生长阶段的脲醛缓释肥有效氮素释放率，结合作物吸收养分特性，评价脲醛缓释肥的供肥优劣。
②氮素释放活度率：
氮素释放活度率是指脲醛缓释肥中某阶段时间内溶于热水的氮占施入的总脲醛缓释肥氮素的百分率，用于评价脲甲醛肥料的氮素释放特性。取作物某生长期的肥料土管土壤和空白土管土壤，在沸水浴中分别测定其热水溶性氮的浓度，根据下列公式计算出氮素释放活度率：
氮素释放活度率＝(肥料土管中热溶性氮浓度-空白土管中热溶性氮浓度)×土管内土壤干土重÷施入的脲醛缓释肥氮素总量×100％
在作物生长期内，后一阶段的氮素释放活度率减去前一阶段的氮素释放活度率，即为本阶段的脲醛缓释肥氮素释放活度率。
优选的，所述步骤1)中的PVC管的直径6～7厘米，长20厘米。
所述步骤3)中，所述农作物为果树时，距离果树种植行50厘米，挖深30～40厘米、宽15～20厘米的沟；所述农作物为小麦、玉米或蔬菜时，距离作物种植行10厘米，挖深10～15厘米、宽15～20厘米的沟。
步骤4)中，取土管时间根据不同农作物确定，原则是农作物快速生长期时取样间隔时间短，农作物生长缓慢时取样间隔时间长。优选的，农作物每个生长期都要取样；若按照定期间隔时间取样，则取样时间为：非保护地作物分别为3月至5月、9月至11月每2周一次，6月至8月每一周一次，12月至来年2月每4周一次；保护地栽培作物根据作物生长特点及土壤温度适当调整；本发明的测定周期为从作物播种施肥开始，一直到作物成熟收获为止。
本发明的优点为:
1.测定装置环境更符合实际情况。
脲醛缓释肥养分释放与环境中的水分含量、温度高低特别是微生物种类数量等关系密切。本发明土管中的脲醛缓释肥所处的环境如土壤湿度、温度、微生物等条件基本与作物生长的环境相一致；对非包膜的颗粒状或粉末状的脲醛缓释肥，本方法测定的有效养分释放规律更能反映供肥实际情况，为评价其养分释放规律及判断是否与作物吸收养分同步性方面提供科学依据，而水培法、网袋法由于与土壤微生物接触不够或测定过程中有养分随水损失等原因，很难达到此理想效果。
2.操作方便，成本低。
与网袋法、同位素法相比，本发明方法所用的材料、田间安装布置及采样过程、室内分析化验等方面，更为简便易行，成本也低。
四、附图说明
图1为测定脲醛缓释肥田间养分释放规律的PVC土管；
图中：1尼龙网； 2土管编号； 3PVC土管； 4尼龙捆扎绳
管内根据需要填装试验所用的土壤(针对于空白土管)或土壤与脲醛缓释肥的混合物(针对于肥料土管)。
五、具体实施方式
下面结合实施例对本发明做具体实施方式的说明，但不限于此。实例中所用的脲醛缓释肥为五洲丰农业科技有限公司生产，粉末状，含氮量为36.0％，作物为小麦。
实例的具体实施步骤如下：
(1)准备直径为6厘米、长度为15厘米的PVC管，数量为80根，其中40根管外壁用防水记号笔从F1至F40写上编号，用于填装土壤和脲醛缓释肥处理作为肥料土管；另外40根管外壁用防水记号笔从CK1至CK40写上编号，只填装土壤作为空白土管。另外准备100目的尼龙网片160片，再准备防腐烂功能的尼龙细绳160根，用于捆绑包住PVC管端口的尼龙网片。
(2)准备土壤
在小麦播种施肥的当天，田间现场选用麦田0～15厘米耕作层土壤，过2毫米筛孔(10目)的筛子，混匀，土壤含水量为15.0％，总湿土量为50公斤。
(3)制作田间埋设装置
先制作添加脲醛缓释肥的肥料土管：根据耕层土壤容重大小和PVC管的容积，计算出每根肥料土管需要填装的土壤为575克(折合干土500克)，每根肥料土管再称取脲醛缓释肥料3克，把所称的土壤及肥料混匀后，全部加入到肥料土管中，边加土边压实，使肥料土管内土壤的松紧度均匀并与田间耕层土壤的松紧度相同，然后用准备好的纱网包住肥料土管的两端，并用细尼龙绳扎紧。共制作40根这样的肥料土管。
再制作40根空白土管：在管内只装入与肥料土管相同量的步骤2)处理后的土壤，不加脲醛缓释肥，其它操作相同。
(4)田间埋设装置
小麦播种完后，在距离小麦行一侧10厘米处，开始并排挖深15厘米、宽16厘米、长2.5米的两条沟，分别放置土肥管和空白管，两条沟的水平距离为1米。将制作好的肥料土管和空白土管分别水平并排放到沟的底部，每条土沟内相邻土管间距为5厘米，覆土填平，土壤松紧度与大田相同，土面上分别插上标志牌，用于指示所埋PVC土管的位置，便于以后采样时能及时准确找到。
(5)采集田间试验样品
在小麦播种后1天、出苗期、冬前分蘖期、越冬期、返青期、拔节期、抽穗期、开花期、灌浆期、收获期，将埋设在田间土壤中的PVC土管取出，肥料土管和空白土管每次各取4管，带回实验室。
(6)测定脲醛缓释肥供肥状况
两种土管取回后，及时从土管中取出所有土壤，风干，过2毫米筛，测定土壤中的碱解氮，按照公式计算脲醛缓释肥有效养分释放率(结果见表1)，来判断脲醛缓释肥的养分释放情况。
计算公式：
脲醛缓释肥有效氮素释放率＝(肥料土管内土壤的碱解氮含量-空白土管内土壤的碱解氮含量)×500克÷106÷3×36.0％×100％
表1 小麦生长期间脲醛缓释肥有效氮素释放率
通过表1的测定数据显示，从脲醛缓释肥施入土壤开始前几天，其养分释放较慢，随着时间推移，微生物对脲醛缓释肥的分解作用不断进行，养分释放有所加快，到了越冬季节，由于温度低，微生物活性底，对脲醛缓释肥的分解作用小，养分释放速率降低；来年春天，从小麦返青期开始，随着气温的回升，脲醛缓释肥养分释放加快，直到小麦灌浆期，一直保持较高的养分释放速率，随着脲醛缓释肥的分解释放，其供应数量减少，到小麦成熟收获期，养分释放率又降低，最后氮素累计释放率达到80.56％，从脲醛缓释肥在小麦整个生长期间的氮素释放分析，其氮素养分供应趋势基本与小麦对氮素养分需求相适应。
Claims (3)
1.一种测定脲醛缓释肥田间养分释放规律的方法，其特征在于包括以下步骤：
1)根据试验要求分别设定数量相同的两组肥料土管和空白土管；肥料土管和空白土管为规格相同的直径5～10厘米、长度15～20厘米的PVC管，并用防水记号笔分别标注编码；
2)在作物播种施肥当天，取田间现场未施肥的耕层土壤，过2毫米筛；
每根肥料土管中加入待测脲醛缓释肥料2～5克，将脲醛缓释肥料和耕层土壤混匀，填充到肥料土管中，再用80～120目的尼龙网片包裹住每根肥料土管的两端，并用细尼龙绳扎紧，以防止管内土壤掉出，并不会妨碍水分进入管内土壤中；
每个肥料土管中耕层土壤和待测脲醛缓释肥料数量均相同，且应填满肥料土管，填装后每根肥料土管内的土壤松紧度均匀，并与田间耕层土壤的松紧度相同；
在每根空白土管中只装入与肥料土管相同数量的耕层土壤，不加待测脲醛缓释肥料，其它操作相同；
测定所述耕层土壤的质量百分含水量，根据所填装肥料土管和空白土管内土的壤湿重和含水量，计算肥料土管和空白土管中的土壤干土重；
3)在农作物播种行的一侧，距离农作物10～50厘米，与农作物种植行平行挖深10～40厘米、宽15～20厘米的两条土沟，两条土沟间距为0.5-1米；其中一条土沟埋设肥料土管，另一条土沟埋设空白土管，土沟的长度应足够埋设所有土管；
将步骤2)中制作好的肥料土管和空白土管分别放在两条土沟的底部；同一条土沟内的相邻土管间的距离在3-10厘米，然后按照与大田土壤相同松紧度进行覆土填平，并分别在土面上标示所埋肥料土管和空白土管的位置，便于以后采样时能及时准确找到；
肥料土管和空白土管填装土壤的时间应与作物播种施肥时间同时进行；
(4)在作物生长期间，根据具体试验需要确定的采样时间和次数，将埋设在田间土壤中的肥料土管和空白土管取出，肥料土管和空白土管每次随机各取3～5管；
(5)将肥料土管和空白土管中土壤及时取出，风干，过2毫米筛，测定土壤中脲醛缓释肥有效氮素释放率或氮素释放活度率，来判断脲醛缓释肥的养分释放情况；
①土壤中脲醛缓释肥有效氮素释放率测定：
用碱解扩散法分别测定肥料土管内土壤的碱解氮含量和空白土管内土壤的碱解氮含量，用下述公式计算每一阶段施用脲醛缓释肥释放出来的有效氮素率：
脲醛缓释肥有效氮素释放率＝(肥料土管内土壤的碱解氮含量-空白土管内土壤的碱解氮含量)×土管内土壤干土重÷施入的脲醛缓释肥氮素总量×100％
在作物生长期内，后一阶段的脲醛缓释肥有效氮素释放率减去前一阶段的脲醛缓释肥有效氮素释放率，即为本阶段的脲醛缓释肥有效氮素释放率；
根据测定计算出的作物不同生长阶段的脲醛缓释肥有效氮素释放率，结合作物吸收养分特性，评价脲醛缓释肥的供肥优劣；
②氮素释放活度率：
取作物某生长期的肥料土管土壤和空白土管土壤，在沸水浴中分别测定其热水溶性氮的浓度，根据下列公式计算出氮素释放活度率：
氮素释放活度率＝(肥料土管中热溶性氮浓度-空白土管中热溶性氮浓度)×土管内土壤干土重÷施入的脲醛缓释肥氮素总量×100％
在作物生长期内，后一阶段的氮素释放活度率减去前一阶段的氮素释放活度率，即为本阶段的脲醛缓释肥氮素释放活度率。
2.如权利要求1所述的测定脲醛缓释肥田间养分释放规律的方法，其特征在于所述肥料土管和空白土管的直径为6～7厘米、长20厘米。
3.如权利要求1所述的测定脲醛缓释肥田间养分释放规律的方法，其特征在于所述农作物为果树时，土沟距离果树种植行50厘米，深30～40厘米；所述农作物为小麦、玉米或蔬菜时，土沟距离农作物种植行10厘米，深10～15厘米。
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| CN105875143A (zh) * | 2016-04-13 | 2016-08-24 | 安徽省农业科学院土壤肥料研究所 | 一种田间管栽肥料的试验方法 |
| CN109804747A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-05-28 | 河北农业大学 | 一种小麦缓释肥施肥方法 |
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2015
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105875143A (zh) * | 2016-04-13 | 2016-08-24 | 安徽省农业科学院土壤肥料研究所 | 一种田间管栽肥料的试验方法 |
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