Nutriseed Pack创新技术：跨土壤类型氨挥发抑制与氮肥增效的可持续策略

《Frontiers in Soil Science》：Nutriseed pack innovation: a sustainable solution to minimize ammonia volatilization across soil types

本综述聚焦氮肥施用中的氨（NH3）挥发难题，系统评估Nutriseed Pack（含NPK/SSP/DAP配方）在沙质/红壤/丘陵土壤中的控释效果，证实深层埋施可显著降低NH3损失（≤2.2%），为提升氮利用效率（NUE）提供新方案。

　　

引言：氮肥管理中的氨挥发挑战

随着全球粮食需求增长，氮肥过度使用导致氨（NH₃）挥发成为主要氮素损失途径，可造成土壤酸化、水体富营养化等环境问题。现有研究表明，沙质土壤因持肥能力差，氨挥发损失尤为严重（最高达77.9%），而深层施肥与控释技术是提升氮利用效率（NUE）的关键策略。

材料与方法：Nutriseed Pack的创新设计

研究团队设计了两种核心包膜结构：

1. 1.
   肥料颗粒包（FPP）：包含尿素、磷酸二铵（DAP）/单过磷酸钙（SSP）、氯化钾的常规配方；
2. 2.
   营养颗粒包（NPP）：在FPP基础上添加含微生物菌剂（如木霉菌、固磷菌）的有机粪肥颗粒。
   所有颗粒均采用聚酯涂层纸封装，部分设置微孔结构实现可控释放。实验在三种典型土壤（沙质土、红壤、丘陵土）中进行48天培养，对比10种处理方案（T1-T10），包括传统表施尿素/DAP对照。

结果：土壤类型与配方协同影响氨挥发

1. 1.
   挥发量动态：沙质土壤氨挥发峰值达136.81 mg，显著高于红壤（98.79 mg）和丘陵土（120.4 mg）；
2. 2.
   控释效果：NPP-SSP配方在三种土壤中氨挥发均≤2.2%，而表施尿素在沙质土壤损失高达77.9%；
3. 3.
   微孔增效：多孔包膜在红壤/丘陵土中显著提升氮素保留，尤其与粪肥联用时效果更优；
4. 4.
   累积损失：沙质土壤总氨挥发率达71%，而红壤/丘陵土分别为32%/35.5%，证实黏土含量对氮素固定的关键作用。

讨论：技术机制与土壤适配性

1. 1.
   配方差异：DAP因快速分解释放铵离子导致局部pH升高，促进氨挥发，而SSP缓释特性更利于氮素保留；
2. 2.
   土壤特性：红壤/丘陵土因黏土矿物（如高岭石）对铵离子的吸附作用，天然抑制氨挥发；
3. 3.
   微生物协同：粪肥添加通过提高碳氮比（C/N）促进微生物氮固定，尤其在红壤中效果显著。

结论与展望

Nutriseed Pack技术通过“配方优化（SSP优先）+深层埋施+微孔控释”三重机制，实现跨土壤类型氨挥发抑制（最高降低97.8%）。未来需开展大田试验验证其生态适应性，并拓展对反硝化、硝酸盐淋溶等其他氮损失途径的研究。