全 文 ： l42
文章编号：1000．8551(2004)02．142．06
核 农 学 报 2004，t8(2)：142。147
Acta AgriculturaeNudeatae S／n／ca
保氮复合碳铵的肥效及增产机理研究
郭智芬。 曾汉庭。 黄 敏 涂书新 温贤芳
(1．湖北省农业科学院辐照加工研究所，湖北 武汉 430064
2．中国农科院原子能应用研究所，北京 100094)
摘 要：本研究研制出一种保 氮复合碳铵，它与碳铵相比能提高氮肥利用率 5．2％ ～15％；减 少
氨挥发损失5％～12％，使水稻增产5％一10％，棉花增产 6％～20％。而且具有不结块、氨臭
味减 少、生产成本 降低、施 用方便 、实用性 广等特 点：经 13．3hm 大 田示范，均获 良好 增产
效果 。
关键词：保氮复合碳铵；肥效 ；机理
EFFECT oF N·PRoTECTING CoMPOUND AM MoNIUM BICARBoNATE
AND ITS MECHANISM
GUO Zhi—fen ZENG Han—ring HUANG Min’ TU Shu．xin WEN Xian．fang2
(1，Institute oflraaiation Procesing，Hubei Academ3 ofAgricultural Sciences，Wuhan，Hubei 430064；
2-InstituteforAppiicationofAtomicEnergy，Chinese Acaaem3 ofAgricuiturliSciences，Beijing 100094)
Abstract：A kind of N-protecting compound ammonium bicarbonate fertilizer was created．Compared with common
ammonium bicarbonate，the fertilizer can raise nitrogen use eficiency by 5．2％ ～15％ and reduce ammonia loss
due to volatilization by 5％ ～ 12％ ．Yields of rice and coton were raised by 5％ ～ 10％ and 6％ ～20％ ．
respectively．And it also has the following characteristics，such as hard lump not be formed，easy to use，less bad
smel caused by ammonia，reducing of production cost，etc．Demonstration of applying this fertilizer to cotton and
rice in more than 13．3hm showed good efect on increasing crop yield．
Key words：N-protecting；compound；ammonium；bicarbonate；fertilizer；mechanism
碳铵对农业生产及国民经济发展具有重要影响。但碳铵化肥易挥发 、利用率低 、易结块 、有臭味及
污染环境，这些问题至今仍未解决。90年代初，中国科学院沈阳生态研究所成功研制了长效碳铵，受到
国家重视。但由于成本等原因，未能大面积推广应用。我们在以前工作的基础上，研制出一种能控制氨
挥发 、不潮解结块 ，增强肥效 、成本降低、工艺简便 、便于生产上应用的保氮复合碳铵。经大面积试验 、示
范，取得 了良好效果。
1 材料与方法
1．1 保氮复合碳铵氮素的吸收利用及氨挥发试验
1．1，1 试验材料 供试土壤为江汉平原灰潮土 (CAS)、鄂东沙泥土(SCS)、鄂 中丘陵黄棕壤(YBS)、鄂北
岗地黄褐土(YCS)等 6种不同类型旱地土(us)和水稻土(PS)。供试肥料为保氮复合碳铵(NPCAB)和普
通碳铵(AB)。试验用 N丰度为 5％，由上海化工研究院提供。
收稿 日期 ：2002．12．24
作者简介：郭智芬(1939一)，女，研究员，长期以来一直从事同位素示踪研究工作。
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2期 保氮复合碳铵的肥效及增产机理研究 143
1．1．2 试验方法 利用室内模拟恒温(28℃)密闭式硼酸吸收法和 N示踪及化学分析，结合盆栽、微区
及大田试验等方法，测定保氮复合碳铵与普通碳铵在有土和无土条件下，NH，挥发状况及作物对其吸收
利用状况 。
1．2 保氮复合碳铵的肥效试验
1．2．1 供试土壤 供试土壤为黄棕壤 、灰潮土，其农化性状见表 1。
1．2．2 盆栽试验 盆钵装风干土 5kg，供试土
壤为黄棕壤 、灰潮土。试验处理为碳铵 、保氮复
合碳铵(与碳铵等氮量或等肥量)，试验设 4次
重复。氮肥用量折合碳铵750kg／hm ，过磷酸钙
折合 375kg／hm 。
1．2．3 微 区试验 试验 在水泥微 区 中进行。
微 区深 1．1m，面积为 1．625m 。供试 土壤 为江
汉平原灰潮土 ，按大 田原始土层状况分 3层装
入水泥坑中。试验处理为碳铵、保氮复合碳铵
(与碳铵等氮量或等肥量)。各处理均设4次重
复 ，氮肥用 量折合碳铵 882．4kg／hm2，过磷酸钙
375kg／hm2
，氯化钾150kg／hm 。
1．2．4 大田试验 供试土壤为黄棕壤；处理为
表 1 供试 土壤 的基本农化性状
Table 1 Basic agrochemical characteristics of testedl soil
供试土壤 有
0 M to
全
tal
N
N h
碱
ydr
解
o ．
N
N
速
ava兰il P 速Avai效1．K ● ● ● 。 ●
“ (g，kg) (g／kg) (s／kg) (g，kg) (g，kg)
灰潮土
(旱地 )
CAS．L-S
黄棕壤
(水 田)
YBS．Ps
Note：CAS：Calcareous alluvial soil；YBS：Yolow brown soil：
US：Upland soil；PS：Paddy soil．
碳铵和保氮复合碳铵(等肥量)。各处理均设 4次重复。
1．2．5 大 田对比及示范 分别在湖北襄阳黄褐土和灰潮土及鄂州灰潮土上进行。对 比处理为碳铵 、保
氮复合碳铵两处理，面积均为0．O07hm ，重复 3次。按当地施肥量及施肥方法施肥。
2 结果与分析
2．1 保氮复合碳铵对稻、棉肥效的研究
2．1．1 保氮复合碳铵对棉花的增产效果 江汉平原灰潮土的微区试验：在棉花生长过程于7／15(月／日)、
8／15、8／31、9／15进行成桃调查，结果见表 2。保氮复合碳铵与等氮量和等肥量的碳铵相比，均能显著增
加棉花成桃数。特别是 8月31日以前的早桃数增加显著。而棉花早成桃、多成桃是提高棉花产量和品
质的关键。
表 2 保氮 复合碳铵对棉花成桃数 的影 响(微区试验 )
Table 2 Influence of NPCAB on No．of cotton balls~rmed(micro—plot experiment)
Note：AB：ammonium bicarbonate；NPCAB：N-protecting compound ammonium bicarbo nate．
研究进一步表明，等氮量和等肥量的保氮复合碳铵能显著提高皮棉产量 ，每 hIl2增产 214．5kg和
67．5kg，增产为 l9．25％和 6．06％，统计分析达极显著和显著水平。特别是增加 了 10月 20日以前的好
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核 农 学 报 l8卷
花产量，保氮复合碳铵(等氮和等肥量)比碳铵每 hm 增加(10月 20日以前)皮棉 374．25和 210．15kg，增
产 47．09％和 26．45％，统计分析达极显著水平(表 3)。
表3 保氮复合碳铵对棉花产量的影响(微区试验)
Table 3 Influence of NPCAB on yield of cotton(micro-plot experiment)
2．1．2 保氮复合碳铵对水稻的增产效果 在江汉平原灰潮土上进行的盆栽试验表明(表4)，施用保氮复
合碳铵 比施用碳铵早稻产量增产 9．78％，统计分析达显著水平。
表 4 保氮复合碳 铵对早稻产量的影响(盆栽 J
Table 4 Influence of NPCAB on yield of early rice(pot experiment)
在鄂中黄棕壤水稻土上的大田试验表明(表 5)，保氮复合碳铵与等肥量的碳铵相 比，能使杂交中稻
每 hrn2增产稻谷457．65kg，增产 5．2％。统计分析达显著水平。2hm 大田示范达到同样效果。
表 5 保氮 复合碳铵对杂 交中稻产量的影响 (大田)
Table 5 Influence on NPCAB to yield of hybrid middle rice(field experiment)
土壤
soil
处理
treatment
8月 15日前成桃数
N0．of balls before 15 ．Aug
单桃重
weight per ball
皮棉产量
yield of giIlI-ed cotton
(piece／hm2
。 ％ ：％ c ％
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2期 保氮复合碳铵的肥效及增产机理研究
2．1．3 保氮复合碳铵大田对比试验及示范效果 在襄阳黄褐土和灰潮土上进行大田对比试验表明(表
6)，保氮复合碳铵 比碳铵能显著增加棉桃数。另外 ，在襄 阳黄褐土及鄂州灰潮土上进行的大 田对 比试验
测产结果表明(表 7)，在 中稻及杂交早稻(早杂)上均获明显增产效果。
表 7 保 氮复合碳 铵对水稻产 量的影响(大 田对 比试验 )
Table 7 Influence of PNCAB on yield of rice(field comparative experiment)
同时在襄 阳黑龙镇 、东津镇及鄂州长港农场共进行 了 94hm 棉花和 86．67hm2水稻的大田示范 ，获
增产皮棉 19500kg，水稻45400kg的良好效果，深受欢迎
2．2 保氮复合碳铵增产机理研究
为了进一步探讨保氮复合碳铵对作物的增产机理．
对其氮素的吸收、利用和氨挥发状况进行 了研究。
2．2．1 保氮复合碳铵能显著减少氮肥 NH3挥发损失 首
先在无土条件下，对保氮复合碳铵与碳铵的 NH3挥发状
况进行 了比较 ，图 1表明，在 28℃的室 内恒温培养条件
下，各时期 N 挥发损失的均减少，16d后的 NH3挥发累
计量减少为 4．35％。而在湖北省有代表性的不同地区的
旱地土壤上，保氮复合碳铵在 16d后的 N 挥发 累计量
均比普通碳铵的要低(表 8，图2)，鄂东沙泥土(黄梅)上减
少 6．63％；江汉平原灰潮土(潜江)减少 l0．63％；江汉平
喜毒
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嚼}莒写
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图 l 无土条件下的 NH3挥 发动态
Fig．1 Dynamics of NH3 volatilized under
soilless condition
原灰潮土(鄂州)减少 10．90％；汉江冲积灰潮土(襄阳)减少 12．06％。
表 8 保 氮复合碳铵对减少氮肥 NH 挥发的效果 (旱地 J
Table 8 Effect of NPCAB on reducing NH3 volatilization of N fertilizer(upland)
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146 核 农 学 报 l8卷
培养时问 time(d)
培养时问 t／me(d)
0 3 6 9 l2 l5 l8
培养时问time(
图 2 不同土壤 中 NH 的挥发动态
Fig．2 Dynamics of NH3 volatilization
a：SCS-US-HM；b：CAS-US-QJ；c：CAS．-US．-YY；d：CAS-EZ—YS；e：YCS-PS-XY；f：CAS-PS-EZ
培养时问 tim~
表 9 保氮复合碳铵减少氮肥氨挥发的效果(水 田)
Table 9 Efect of NPCAB on reducing NH3 volatilization of N fertilizer(paddy)
表 1O 保氮复合碳铵对水稻 氮肥利用率的影响
Table 10 Influence of NPCAB on N fertilizer use eficiency by rice
在湖北省有代表性的不同地区水稻土(江汉平原灰潮土、鄂北岗地黄褐土)上进行的保氮复合碳铵挥
l
发动态试验表明(图6、7)，在不同时期取样测定均能显著减少氨挥发损失。从 16d累计氨的挥发情况看，
保氮复合碳铵与碳铵比较，在不同类型水稻土上均能显著减少氮素的 NI{3挥发损失(表9)。在恒温 28℃
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Acta Agriculturae Nucleatae Sinica 1 47
2004，18(2)：142—147
条件下，两种供试水稻土上的保氮复合碳铵可使氮肥的挥发损失减少 5．25％～9．12％。
2．2．2 保氮复合碳铵能提高作物氮肥利用率 石灰性的灰潮土水稻土 ，中性的黄棕壤水稻土及鄂东沙泥
土旱地土上 ，等氮量或等肥量的保氮复合碳铵与碳铵相比，对水稻，棉花均能提高氮肥利用率。分别提高
早稻和中稻对氮肥的利用率 1O．95％ ～15．O1％，提高棉花的氮肥利用率7．77％(表 1O、表 11)。
表 ll 保 氦复合碳铵对棉花氮肥利用率的影响
Table l1 Influence of NPCAB on N use efficiency by coton
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