Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Мочевина (46-0-0) составляет более пятидесяти процентов мировых азотных удобрений. [1] Он находится в гранулированной или гранулированной форме, что позволяет легко хранить, транспортировать и применять мочевину в сельскохозяйственных условиях. Это также самая дешевая форма гранулированных азотных удобрений. Поскольку мочевина не является окислителем при стандартной температуре и давлении, с ней безопаснее работать и меньше риск для безопасности, чем с другими распространенными азотными удобрениями, такими как нитрат аммония . Однако, если мочевина вносится на поверхность почвы, значительная часть азота внесенных удобрений может быть потеряна в атмосферу в виде газообразного аммиака; это происходит только при определенных условиях.

Разложение мочевины [ править ]

Чтобы растения могли усвоить азот из мочевины, его необходимо сначала расщепить:

[2]


Уреаза - это встречающийся в природе фермент, катализирующий гидролиз мочевины до нестабильной карбаминовой кислоты . Быстрое разложение карбаминовой кислоты происходит без ферментативного катализа с образованием аммиака и диоксида углерода. [2] [3] Аммиак, скорее всего, улетучится в атмосферу, если он не вступит в реакцию с водой с образованием аммония (NH 4 + ) в соответствии со следующей реакцией:


Это важно , поскольку аммоний представляет собой растение доступного источник азота , а аммиак нет. [4] Кроме того, образование гидроксид- иона может привести к тому, что почвы вокруг нанесенной частицы мочевины будут иметь pH около 9,0, что увеличивает улетучивание аммиака. Эта область также очень токсична из-за повышенной концентрации аммиака в течение нескольких часов, поэтому рекомендуется не вносить удобрения на основе мочевины или не окутывать посевными семенами в количестве, превышающем 10–20 кг / га, в зависимости от вида сельскохозяйственных культур. [5] Важно, чтобы было достаточное количество влаги, потому что до тридцати процентов доступного азота может быть потеряно из-за атмосферного улетучивания в течение семидесяти двух часов после нанесения.[6]

Соображения по поводу управления [ править ]

Улетучивание аммиака снижает экономическую эффективность систем выращивания сельскохозяйственных культур. Либо снизится урожай, либо возникнут дополнительные расходы за счет дополнительных азотных удобрений. Степень улетучивания аммиака зависит от нескольких факторов окружающей среды, включая температуру, pH и влажность почвы. Кроме того, количество остатков на поверхности и время между нанесением мочевины и осаждением также имеют решающее значение. Вообще говоря, улетучивание будет ниже, когда мочевина применяется в более влажных и прохладных условиях, которые обычно возникают ранней весной (март и апрель). Однако высыхание поверхностной почвы и повышение температуры по мере приближения весны увеличивают вероятность улетучивания аммиака. [1]В идеале, менеджер должен попытаться внести азот непосредственно перед умеренным дождем (0,1 дюйма), чтобы мочевина растворилась и попала в почву. Однако, это не всегда возможно. PH почвы также оказывает сильное влияние на степень улетучивания. В частности, было доказано , что сильно щелочные почвы (pH ~ 8,2 или выше) усиливают гидролиз мочевины. Одно исследование показало полный гидролиз мочевины в течение двух дней после применения на таких почвах. В кислых почвах (pH 5,2) мочевина гидролизуется вдвое дольше. [7]Поверхностные остатки, такие как солома и стерня растений, проявляют повышенную уреазную активность. Почвы с высоким содержанием органических веществ также имеют тенденцию иметь более высокие концентрации уреазы. Больше уреазы приводит к большему гидролизу мочевины и улетучиванию аммиака, особенно если мочевина не попадает в почву. [8]

Ингибиторы уреазы [ править ]

Удобрения часто вносятся, когда полевые условия не оптимальны, особенно при крупномасштабных операциях. Большинство исследований, [1] [9] показывают, что потери азота могут быть уменьшены в этих ситуациях, когда в удобрение вносится ингибитор уреазы. Ингибиторы уреазы предотвращают расщепление мочевины ферментом уреазой. Это увеличивает вероятность того, что мочевина будет поглощена почвой после дождя, а не улетучится в атмосферу. Это вызывает последующий гидролиз под поверхностью почвы и снижает атмосферные потери. Использование ингибиторов также уменьшает локализованные зоны с высоким pH, характерным для необработанной мочевины. [10]

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Шваб, Дж. Дж. и Л. У. Мердок. Ингибиторы трансформации азота и мочевина с контролируемым высвобождением. Отчет о расширении. Лексингтон, Кентукки: Сельскохозяйственный колледж Кентукки, 2005 г.
  2. ^ a b Tisdale, Samuel L .; Nelson, Werner L .; Битон, Джеймс Д. (1985), Плодородие почвы и удобрения , Нью-Йорк: Macmillan, стр. 161–168, ISBN. 0-02-420830-2
  3. ^ Бенини, Стефано, Войцех Р. Рипневски, Кейт С. Уилсон, Сильвия Милетти, Стефано Чурли и Стефано Мангани. 1999. Новое предложение о механизме уреазы, основанное на кристаллических структурах природного и ингибированного фермента Bacilus pasteurii: почему гидролиз мочевины стоит два никеля. Структура 7: 205-216.
  4. ^ Брэди, Найл С. и Рэй Р. Вейл. Природа и свойства почв. Нью-Йорк: Прентис Холл, 2001.
  5. ^ Уэллс, К.Л., Л.У. Мердок и Х.Ф. Миллер. Мочевина как источник азота для удобрений сельскохозяйственных культур в Кентукки. Отчет о расширении. Лексингтон, Кентукки: Сельскохозяйственный колледж Кентукки, 1978.
  6. ^ McInnes, KJ, et al. «Полевые измерения потерь аммиака при нанесении раствора мочевины на голую почву». Агрономический журнал (1986): 192-196.
  7. ^ Кристиансон, CB, и др. «Реакции микроорганизмов мочевины-nBTPT на поверхности почвы». Биология и биохимия почвы (1993): 1107-1117.
  8. ^ Торелло WA и Венер DJ. «Активность уреаза в газоне мятлика Кентукки». Агрономический журнал (1983): 654-656.
  9. ^ Маккарти, GW, JM Bremmer и HS Chai. «Влияние триамида N- (н-бутил) тиофосфорной кислоты на гидролиз мочевины растительными, микробными и почвенными уреазами». Биология и плодородие почв (1989): 123-127.
  10. ^ Уотсон, CJ, и др. «Скорость и способ применения ингибитора уреазы N- (н-бутил) тиофосфорного триамида на улетучивание аммиака из поверхностно нанесенной мочевины». Использование и управление почвами, Британское общество почвоведения (2008): 1-7.