氮肥在农作物中的作用与功效

氮肥的最有效应用是一个年复一年出现的问题。氮需求随作物类型及其潜在产量而变化。在决定施用氮肥的速度时，必须考虑以前生长季节的土壤残留氮。

通常，谷物作物后小麦的元素氮（N）推荐率为每公顷90至100公斤氮（N）; 豆科作物每公顷70至80千克氮（N）后的小麦; 用于灌溉和施肥作物或用粪肥或堆肥施肥的田地的小麦，每公顷50至60公斤（N）。农民可以使用各种肥料施用方法来提供所需量的氮。

根据一种方法，在种植作物之前施用所需氮的总量。涂抹固体尿素，或喷洒尿素溶液或尿素，然后通过用圆盘耙或耕种至约20cm的深度掺入土壤中。在降雨量适中的整个生长季节，这种氮的速度足以为作物提供食物。

然而，当大雨将氮气向下洗净，低于作物的生根深度时，通常需要在作物生长期间额外施肥以补充氮气。此外，由于长时间的雨天和由此产生的反硝化过程，土壤中缺乏通气可能发生，在此期间，由于厌氧条件和细菌活动，地下的硝酸盐转化为挥发性含氮化合物。

通过施用硝化抑制剂可以减少氮的这种损失，从而在作物生长期间节省补充氮肥。从氮气施加开始，土壤中氮循环的描述有助于理解硝化抑制剂的工作原理。以尿素或硫酸铵施用的植物前氮气在雨水浸湿或施用灌溉以使作物发芽之前不经历任何过程。土壤湿润后，固体尿素肥料溶解，土壤中存在的脲酶在24小时内将尿素转化为铵。

铵离子（NH4 +）（源自尿素和硫酸铵）立即附着在土壤中的粘土矿物（中度，轻质和重质土壤）中。即使在施加较高的喷灌速率时，附着在粘土上的铵几乎也不能在地下固定。土壤中的细菌将土壤中的铵离子氧化成亚硝酸盐（NO2-），然后再氧化成硝酸盐（NH3-）。 这种微生物过程的速度取决于土壤温度：在30摄氏度，需要几天但在较低的冬季温度下变慢，可能需要一个多月。

在此过程中，氮离子上的电荷从正（在氨中）变为负（在硝酸盐中），从而使氮在土壤中非常活动。降水或灌溉将硝酸盐洗至湿润的前缘，深入地下，低于作物的生根深度。必须考虑雨水对氮肥效率的作用，以了解硝化抑制剂的影响。

在施肥和掺入土壤之后，在10月或11月初的季节第一次降雨，但在种子播种和土壤温度仍然很高之前，促进硝化过程，转化氨成硝酸盐。后来的降雨使硝酸盐深入地下，因此在发芽期间，大部分氮气已经无法进入作物的根部。

硝化抑制剂的添加延迟了这种细菌活动，使氨在土壤上层附着在土壤中更长时间，在那里它可以发芽种子的根部。冬季晚些时候，土壤温度下降，硝化过程自然减缓，大部分肥料氮在上层土壤中，根系活动最大。硝化抑制剂使硝酸盐保持在低浓度，并且当雨季持续时，进一步减少由于反硝化造成的氮的潜在损失。

当将硝化抑制剂添加到植物前氮肥中时，在5-6叶期施用氮肥，这通常需要抵消硝酸盐冲洗后或反硝化时氮的损失。流程占优势，可以保存。