全 文 ：施氮后氨的挥发损失及其对草坪草生长的影响*
边秀举
(河北农业大学,保定 071001)
李晓林　张福锁
(中国农业大学,北京 100094)
　　摘要: 在多年生黑麦草草坪施用速效与缓效氮肥后, 对氨的挥发损失进行田间定位测定。结
果表明, 占施入量 0. 77%～20. 7% 的氮以NH3的形式挥发。氮肥种类不同,挥发动态各异, 损失
量之间差异显著。在供试的 5种氮肥中, 氮素损失率的顺序为: 普通尿素> 塑膜包衣尿素> 国产
草坪专用肥> IBDU 草坪肥> 日本包膜缓释肥。缓效性能越好,氨的挥发损失越少,缓释氮肥不
但显著降低氨的挥发, 而且能持久高效地保持草坪质量。
　　关键词: 黑麦草; 草坪; 氨挥发; 施肥
施用氮肥是草坪养护管理中一项极为重要的措施,也是高质量草坪的可靠保证。几十年
来国外对草坪肥料应用的研究表明,氮肥剂型不同,对草坪的生长及质量的影响各异, 氮素
损失也不同。氨的挥发是氮素损失的一条重要途径,不但降低了氮肥的利用率,而且对环境
也造成不利的影响。据 Vo lk( 1959)报道, 当尿素施入草地后,占施入量 20%～30%的氮以
NH3的形式而损失。在 Nelson 等( 1980)报道, 氨的挥发损失率高达16%～68%。而 Tor ello
( 1983)在草地早熟禾草坪的测定表明,氮的挥发损失占尿素施入量的 1. 6%～4. 6%。由以
上报道可以看出,氨的挥发损失在不同条件下差异很大。T itko 等( 1987) Nelson( 1982)和
To rello( 1983) , Fenn( 1975)和 Denmead 等( 1974)的研究表明,当尿素施入土壤后, 氨挥发
损失量不但受土壤条件(土壤 pH、土壤水分、CEC 等)和气候条件(降水、气温、湿度的变化
等)的影响,肥料种类、施肥量和施肥方式也是影响氨挥发的重要因素。此外,氨的损失还受
草坪枯草层的有无及其厚度的影响。许多草坪管理人员都知道,在运动场草坪或观赏性草坪
中,有时氮肥的一次性投入量很高。那么,在我国北方气候和土壤条件下养护管理的草坪,如
何合理施用氮肥, 减少损失,不仅是草坪研究和肥料研究人员而且更是环境保护工作者所关
心的问题。为此,本试验进行不同剂型氮肥施入草坪后氨的挥发以及对草坪草生长影响的研
究,以便为今后草坪业正确选择肥料品种、提高肥料的利用率, 以及改善环境质量提供理论
依据。
1　材料与方法
1. 1　试验于 1999年在中国农业大学科学园多年生黑麦草( L olium p erenne )草坪试验地进
行。土壤为褐土, 全氮含量 1. 11 g kg -1, 矿质氮 18. 92 mg kg -1, pH 值 7. 97。
1. 2　供试氮肥品种 5个。试验共设 6个处理: 1. 对照(不施肥) ; 2. 普通尿素( 46- 0- 0) ;
3. 塑膜包衣尿素( 42- 0- 0) ; 4. 国产草坪专用肥( 20- 8- 10) ; 5. 德国 BASF 公司草坪专
用肥( IBDU) ( Isobuty lidene diurea) ( 20- 5- 8) ; 6. 日本包膜缓释肥( 14- 12- 14)。
　　* 本研究是在曹一平教授指导下完成的,并对论文进行认真审阅,谨此致谢!
第 8 卷　第 1 期
Vo l. 8　　No . 1
草　地　学　报
ACTA AGRESTIA SIN ICA
2000年　3 月
March 　　2000
图 1　土壤氨挥发的捕获装置
Fig. 1　lnstr ument used for measurement
o f NH3 vo lat ilization
1. 3　小区面积 3. 5m 2,重复 3次。于 5月 16日
施肥,施肥量各为 120kg / hm2N。处理间以等 N
为基础, 以 K 2SO 4 和三料磷肥调整至等 P、等
K,保持处理间主要养分的一致性。将各小区所
需肥料称好后,均匀撒施,施后立即喷灌。
1. 4　NH3 挥发测定采用通气原位法
硬质塑料管内径 15cm ,高 18cm。将两块浸
以适量磷酸甘油的海绵(厚度 2cm ) , 分别置于
塑料管中(如图 1所示,为该装置纵切面) ,下层
海绵距管底 10cm , 上层和管顶部平行, 然后置
于土面用力轻轻下压, 使之与土壤紧密接触。上层海绵可吸收外面的 NH3,下层则吸收小区
中单位面积的挥发氨。
1. 5　测定土壤挥发氨
施肥后, 每隔一定时间将下层海绵取出,迅速按小区分别装入塑料袋中密封。同时换上
另一块刚浸过磷酸甘油的海绵,上层海绵则视其干湿情况2～4d更换1次。将取回的海绵分
别装入 500m l塑料瓶中,加 300ml lmol L-1KCl溶液,使海绵完全浸于其中,振荡 1h后,取适
量平衡液( > 100m l)保存待测。
1. 6　铵态氮测定　用蒸馏定氮法或连续流动分析仪测定。第 1周每天取样 1次,第 2周每
2天取 1次样。
1. 7　田间氨挥发量的计算
NH3-N ( kg / hm2d) =
M
A* D
　* 10- 2
式中: M 为测得的氨量( mg) ; A 为装置横截面积( m2 ) ; D为连续捕获的时间( d)
2　结果与分析
2. 1　施肥后氨的挥发动态
2. 1. 1　草坪施肥后 15d内处理间氨挥发损失测定结果表明,对照区未检测到氨的挥发。尿
图 2　施肥后不同时期氨的挥发量
Fig. 2　Dynamics of NH3 loss es w ith t ime
素施入后, NH3的损失主要发生在施肥
后 10d 内, 其中以 2d 内的损失最高,达
5. 78kg / hm
2
d N。4d 后损失骤然降低,
12d 后已基本测不到(图 2)。该动态表
明, 除受环境条件影响外, 尿素水解后
NH4
+ 的浓度对氨挥发动态起了决定性
作用。施入尿素等氮肥, 只有水解为
NH4+ 再转化为 NH 3并释放到大气中方
能造成损失。因此,当一次性施入高量速
效氮肥时, 由于在较短时间里形成
NH4
+ 的浓度较高 , NH3的挥发损失也
42 草　地　学　报 2000年
就越大。随着NH4 +的不断硝化以及被植株的不断吸收, NH4+ 的浓度急剧下降, NH3的损失
则逐渐降低。因此不难理解试验中因氮肥品种不同 NH3挥发动态各异的结果。
2. 1. 2　从图 2可以清楚地看到,处理 3和 4氨挥发动态与处理 2有所不同,前者氨的挥发
高峰错后于后者,发生在施肥后第3～4d时,且峰值亦明显降低,为 3. 77kg / hm2d N。分析其
原因,主要由于塑膜包衣与肥料包衣的尿素在施入后,均存在水分从膜外穿过微孔渗入到膜
内的过程,该过程据按包膜的特性不同而各异。水分渗入膜内越困难,则尿素水解越慢,而且
由于膜的阻隔,尿酶活性较膜外要弱的多。因此,在土壤、水分和温度相同的条件下,由于缓
效氮肥是逐渐形成 NH 4+ , 而不是即刻形成高浓度的 NH 4+ , 就削弱了 NH3的挥发。日本的
包膜缓释肥, 在施肥后的15d内, 基本上未测到 NH3的挥发。德国 IBDU 草坪专用肥的缓效
特点与包膜肥有所不同,在温度和水分适宜的条件下即可被微生物分解为简单的尿素分子,
进而水解为NH 4+ NH3, 才有挥发损失。因此在 IBDU 在施入后短期内由于形成的 NH4+
较少, NH3的挥发损失也较低, 至施后 15d, 虽损失略有增加,但由于草坪植株的吸收也有所
增加,故 NH3 挥发仍处于很低的水平。
2. 2　氨损失量比较
2. 2. 1　Tor ello ( 1983)和 Nelson( 1980)的研究表明, 氨的挥发过程在草坪与大田作物不同。
后者由于枯草层( thatch)及草坪植被的存在, 氮肥向土壤的移动经常受阻,使之有足够的时
间保持在表层,而表层温度较高,枯草层中微生物活动旺盛,致使尿酶活性较高。据 Tor ello
( 1983)报导, 枯草层的尿酶活性高出下层土壤约 30倍。上述条件为尿素水解提供一个理想
的环境,更有利于氨的挥发。
2. 2. 2　田间定位测定结果表明(表 1) , 在春季草坪施肥量为 120kg/ hm 2 N 时, 在 5种供试
氮肥中, 通过 NH3挥发所损失的氮占施入量的 0. 77%～20. 78%。氮肥种类不同,氨挥发动
态各异,损失量之间差异显著。其中以施普通尿素的氨挥发损失最高, ( 24. 93kg / hm2 N)占
表 1　氨的挥发损失量( kg / hm2N)
T able 1　Comparison of cumulative NH3-N losses fr om t ur f after fert ilizer applicat ion
肥料品种
Fertilizer
species
施肥后天数( d)
Days aft er fer tilization
2 4 6 8 10 12 15
损失 N
占施入 N 的%
Lost N /
applied N (% )
普通尿素
Urea
11. 57 19. 75 22. 52 23. 85 24. 42 24. 87 24. 93 20. 78
塑膜包衣尿素
Coated urea
5. 87 13. 40 17. 80 20. 13 21. 87 22. 08 22. 13 18. 44
国产草坪专用肥
Specialized fer tilizer
fo r t ur f made in China
4. 23 10. 09 13. 40 15. 90 17. 09 18. 00 18. 07 15. 06
BASF 草坪专用肥
BASF specialized
fertilizer for tur f
0. 22 0. 56 1. 31 2. 20 3. 12 3. 87 4. 78 3. 98
日本包膜缓释肥
Japan slow -release
fer tilizer
0. 04 0. 05 0. 18 0. 34 0. 50 0. 71 0. 93 0. 77
43第 1期 边秀举等:施氮后氨的挥发损失及其对草坪草生长的影响
施入量的 20. 78%。其次为塑膜包衣尿素,损失率为 18. 44%。德国草坪专用肥氨挥发量明
显降低,为 4. 78kg / hm2N,仅占施入量的 3. 98%。在供试肥料中, 以日本包膜缓释肥氨挥发
损失最少,尚不足 1%,氮肥利用率最高(表 1)。
2. 3　氮肥对草坪草生长的影响
不同氮肥种类由于氮的释放速度不同,对草坪草生长的影响各异。施肥 40d内草坪草的
生长随着时间的变化而变化。在本实验条件下,土壤氮量的富足程度是影响草坪草生长、色
泽、密度等至关重要的因素(图 3)。
2. 3. 1　施肥可以促进草坪草的生长,有利于分蘖的形成和植被致密,因此施肥处理 2、3、4、
5、6的生长量均高于对照区。
图 3　处理间不同时期剪草量
F ig . 3　Effect s o f different fer tilizer on clipping y ields
2. 3. 2　施肥种类不同对草坪草生长的影响各异。5月 30日修剪, 处理 2、3、4的草屑量明显
高于处理 5和 6,其中以日本缓释肥的(处理 6)剪草量最低。结果与氨挥发的测定结果相吻
合。剪草量高的 2、3、4处理也正是氨挥发量高的处理,这 3种肥料施入后形成高 NH4+ 浓度
的结果。日本包膜缓释肥的氮释放缓慢,并不断被根系所吸收,由于土壤未形成浓度过高的
NH4
+
,所以氨的挥发则难以发生。
2. 3. 3　草坪草不同于大田作物,后者以收获籽实产量为生产目标,对优质草坪的要求则是
以持久的绿色期、色质美观、较高的密度和均一性等为目标。草坪草生长的变化曲线表明(图
3) ,处理 2、3、4在施肥后 10～25d生长较快,之后则急剧转慢,至 40d, 生长速度已接近对照
区,呈“马鞍型”生长曲线。而处理6则能保持草坪草持续、稳定的生长,未出现速效肥生长大
起大落现象。
2. 3. 4　施氮后生长量的变化进一步验证了氨挥发的差异与土壤中氮素的释放是密切相关
的。缓释氮肥自60年代后期在草坪的应用以来,即以其省工、肥效稳, 延长了草坪质量持续时
间等优点,很快为草坪管理者所广泛应用,并成为国外草坪业目前应用最广泛的肥料品种。
2. 3. 5　缓释氮肥除具有上述优点外,并具有显著降低氮素损失,保证环境质量、提高肥料利
用率等优点, 并能一次施入较多用量。因此在选择草坪肥料品种时,缓释肥可视为首选肥料。
当然,如若要求发黄的草坪迅速转绿并能长久保持, 缓效性肥料与速效氮肥按一定比例配合
施用则会收到理想的效果。
44 草　地　学　报 2000年
3　结论
3. 1　草坪施用不同氮肥品种, 氨的挥发损失各异,其氮素损失率顺序为:普通尿素> 塑膜包衣尿
素> 国产草坪专用肥> IBDU 草坪肥> 日本包膜缓释肥。氮素损失率为 0. 77%～20. 78%。
3. 2　草坪施入普通尿素后,氨的挥发损失主要发生在施后 10d之内,其中以两天内损失最
高,达 5. 78kg / hm 2d N。国产塑膜包衣尿素、国产草坪专用肥氨挥发高峰于施肥后3～4d内,
且峰值较普通尿素低, 为 3. 77kg / hm2d N。日本包膜缓释肥氨挥发一直很低。
3. 3　施入的氮肥品种不同,对草坪草生长的影响亦各异。供试的普通尿素、国产塑膜包衣尿
素和国产草坪专用肥施后均出现“马鞍型”的生长曲线。而 IBDU 草坪肥和日本包膜缓释肥
则能保持持续、稳定的生长。
参 考 文 献
1　Carrow R N. 1997. T urfgrass response to slow-releas e nit rogen fer til izer s. Agron J, 89( 3) : 491～496
2　Denmead O T . Sim pson J R, Freney J R, 1974. Ammonia f lux into th e atmosphere fr om a g razed pas ture. S cience, 16:
609～601
3　Fenn L B. 1975. Ammonia volat iliz at ion f rom sulfate applicat ions of ammonium compounds on calcareous soils : III.
Ef fect s of m ixing low and high los s amm onium compound. Soil Sci, Soc, Am ,Proc, 39: 366～368
4　Nels on D W . 1982. Gaseou s loss es of nit rogen other than through deni trif icat ion. In S tevenson F J ( ed . ) Nit rogen in
ag ricul tu ral s oil s. Agronom y, 22: 327～357
5　Nels on K E . T urgeno A J, St reet J R. 1980. Th atch inf lu ence on mobi lit y and cransformation of nit rogen carr iers
ap plied to tur f. Agron J , 72: 487～492
6　T ITKO I I I, St reet J R, Logan T J . 1987. Volat ilizat ion of ammonia f rom granular and diss olved urea appl ied to
turfgras s. Agron J, 79: 535～540
7　Torello W A, Wehner D J , T urgeon A J . 1983.Ammonia volat ilizat ion f rom turfgras s stands. Agron J , 75: 454～456
8　Volk G M . 1959.Volat ile loss of ammonia fol low ing surface appilicat ion of urea to turf or bare soils . Agron J , 51: 746
～749
Studies on the Ammonia Volatilization from Perennial
Ryegrass Turf after Fertilization
Bian Xiuju
( Hebei Ag ricultural Univ ersit y, Baoding 071001)
Li Xiaolin　Zhang Fusuo
( China Agr icult ur al Univer sity , Beijing 100094)
　　Abstract: Ammonia vo latilizat ion w as estimated in the f ield f rom perennial ry eg rass
turf af ter applicat ion of five kinds of N-fertilizer. Ammonia lo sses are r anged from 0. 77%
to 20. 78% of the applied N when fert ilizers w ere broadcasted to the turf . T he dynam ics of
loss NH 3 by volat ilizat ion and cumulat ive losses w ere measured in this research show ing
signif icant dif ference: urea > polymer coated urea> specialized tur f fer tilizer > IBDU >
Japan polymer coated fert ilizer . T he resul ts o f this research indicated that slow r elease N-
fert ilizer could considerably reduce the N volat ilized losses f rom turf and the nit rog en w as
slow er released f rom fer tilizer, and is the less NH3 volat ilized.
　　Key words : Perennial ryeg rass; T ur fg rass; NH 3 volat il ization; Fert ilization
45第 1期 边秀举等:施氮后氨的挥发损失及其对草坪草生长的影响