Emissions of NH doubled since pre-i

Emissions of NH doubled since pre-industrial times due to increases in livestock numbers, fertilizer N use, and combustion of 3 into the atmosphere have more than
fossil fuels. Volatilization of NH
3 from fertilizers and animal
wastes can be a major pathway of nutrient loss. This is both an
economic loss of a valuable resource and a potential concern
for air quality (Figure 1).
The factors controlling NH3 loss from crop production
systems are well understood and awareness of these factors can
help reduce these losses. Emission of NH3 from fertilized soils
can range from near zero to up as much as 50% of the applied
N. Ammonia losses can be largely eliminated by proper placement or timing of N fertilizing materials. Animal wastes are
more difficult to manage than fertilizer materials for reducing
NH
3 loss, but they should also be used as efficiently as possible.
Consider the following factors that influence NH3 loss in
order to improve management decisions that will minimize
this loss:
Nitrogen Source
All fertilizers that contain or produce ammonium (NH4+)
are subject to volatile loss to some degree. Each of these fertilizer N materials reacts uniquely, resulting in source specific
differences in the potential for N loss from the soil (Figure 2).
The vulnerability for NH3 volatilization from fertilizer is largely
governed by the alkalinity (pH) of the zone surrounding the
granule or droplet as it reacts with the soil.
Some NH
4
+-containing fertilizers (such as ammonium
nitrate or ammonium sulfate) initially form a slightly acidic
solution when they dissolve in the soil (pH between 4.5 and
5.5). In most circumstances, these acidic N sources do not
lose significant amounts of NH3–only up to few percent of
Nitrogen NOTES NUMBER 6
Nitrogen Notes is a series of bulletins written by scientific staff of the International Plant Nutrition Institute (IPNI). This series was supported by
a grant from the California Department of Food & Agriculture and through a partnership with the Western Plant Health Association. This series
is available as PDF files at www.ipni.net/publications.
Ammonia
Volatilization
Nitrogen (N) fertilizer is essential for growing most crops. Some ammonium and
urea-based fertilizers are susceptible to loss
as ammonia (NH
3) gas, especially when
left on the soil surface. Ammonia losses
from fertilizer can represent a significant
economic loss and may have a negative effect
on air quality and human health. The major
factors controlling NH3 losses from fertilizers
and animal wastes are discussed here.
the total N.
Other N fertilizers form alkaline conditions, which are more
susceptible to NH3 loss. For example when urea is applied to
soil, it reacts rapidly with water and urease enzymes in a process called hydrolysis, producing ammonium carbonate—an
unstable compound that quickly decomposes to release NH3
gas. Whether applied as a solid fertilizer or in a solution, urea
undergoes the following reactions when applied to soil:
Hydrolysis Reactions of Urea
(NH
2)2CO +2H2O → (NH4)2CO3
Urea Ammonium carbonate
(NH
4)2CO3 + 2H+ → 2 NH4+ + CO2 + H2O
Ammonium Carbonate Ammonium
(this reaction consumes acidity, raising pH)
NH
4
+ + OH– → NH
3 + H2O (pKa = 9.3)
Ammonium Ammonia
Anhydrous ammonia (NH3) fertilizer is subject to considerable volatile losses if it is not applied properly. This N fertilizer is
directly applied to soil as a pressurized liquid that immediately
becomes a vapor after leaving the tank. Ammonia is always
placed at least 4 to 8 inches below the soil surface to prevent its
loss to the atmosphere. Various types of tractor-drawn knives
and shanks are used to place the NH3 in the correct location.
Ammonia rapidly reacts with soil water to form NH4+, which
is retained on the soil cation exchange sites.
Ammonia is sometimes dissolved in water to produce “aqua
ammonia”, a popular liquid N fertilizer in some areas. In some
circumstances, considerable NH
3 can be lost from surface applications or during water-run applications of aqua ammonia.
Placement
Proper placement of urea and ammonium fertilizers is
one of the key management factors for minimizing NH3 loss.
Leaving urea-containing fertilizer on the soil surface without
incorporation (through tillage or rainfall/irrigation) greatly
increases the risk of NH
3 volatilization in the days following
application. Since urea moves freely with water until it hydrolyzes, urea is often applied immediately prior to rainfall or
irrigation so it can move with water beneath the soil surface.
Ammonia loss is a concern in no-till crop production where
fertilizer is commonly spread on the surface to avoid disturbing
the soil. No-till practices that develop a layer of crop residue
can increase the risk of NH
3 losses from surface-applied urea,
compared with bare soil. Volatile losses can be significant in
these circumstances since i) urease enzyme activity is generally
high in crop residues, ii) crop residues form a barrier which can
prevent urea from reaching

Kết quả (Việt) 2:

Khí thải của NH tăng gấp đôi kể từ thời kỳ tiền công do sự gia tăng số lượng vật nuôi, sử dụng phân bón N, và đốt cháy 3 vào khí quyển có nhiều hơn
các loại nhiên liệu hóa thạch. Sự bay hơi của NH
3 từ phân bón và vật
chất thải có thể là một con đường chính gây mất chất dinh dưỡng. Đây là cả một
thiệt hại kinh tế của một tài nguyên có giá trị và một mối quan tâm tiềm năng
cho chất lượng không khí (Hình 1).
Các yếu tố kiểm soát NH3 mất từ cây trồng
hệ thống được hiểu rõ và nhận thức của các yếu tố này có thể
giúp giảm bớt những tổn thất này. Phát thải NH3 từ đất đã thụ tinh
có thể dao động từ gần bằng không cho lên nhiều như 50% áp dụng
N. Lỗ Amoniac có thể được loại bỏ bởi phần lớn là vị trí thích hợp hoặc thời gian của N nguyên liệu phân bón. Chất thải động vật là
khó khăn hơn để quản lý hơn so với vật tư phân bón để giảm
NH
3 lỗ, nhưng họ cũng nên được sử dụng một cách hiệu quả nhất có thể.
Hãy xem xét các yếu tố sau đây ảnh hưởng đến NH3 mất mát trong
để cải thiện các quyết định quản lý sẽ giảm thiểu
sự mất mát này:
Nitơ Nguồn
Tất cả phân bón có chứa hoặc sản xuất amoni (NH4 +)
có thể bay hơi đến mức độ nào. Mỗi của các vật tư phân bón N phản ứng duy nhất, dẫn nguồn cụ thể
sự khác biệt về khả năng tồn tại sự mất mát từ đất (Hình 2).
Các lỗ hổng cho NH3 bay hơi từ phân bón được phần lớn
chi phối bởi độ kiềm (pH) của khu vực xung quanh các
hạt hay giọt như nó phản ứng với đất.
Một số NH
4
+ -containing phân bón (như ammonium
nitrate hoặc ammonium sulfate) bước đầu hình thành một hơi chua
giải pháp khi họ hòa tan trong đất (pH từ 4,5 đến
5,5). Trong hầu hết các trường hợp, các nguồn N có tính axit không
mất một lượng đáng kể của NH3-chỉ lên đến vài phần trăm của
Nitơ THUYẾT SỐ 6
Nitơ Notes là một loạt các bản tin bằng văn bản của cán bộ khoa học của Viện dinh dưỡng thực vật quốc tế (IPNI). Loạt bài này đã được hỗ trợ bởi
một khoản trợ cấp từ Cục Thực phẩm & Nông nghiệp California và qua sự hợp tác với Hiệp hội Y tế Tây Plant. Loạt bài này
là có sẵn như là các tập tin PDF tại www.ipni.net/publications.
Ammonia
bay hơi
Nitơ (N) phân bón là điều cần thiết cho phát triển hầu hết các loại cây trồng. Một số amoni và
phân bón urê dựa trên rất dễ bị mất mát
như amoniac (NH
3) khí, đặc biệt là khi
lại trên mặt đất. Lỗ amoniac
từ phân bón có thể đại diện cho một đáng kể
thiệt hại kinh tế và có thể có một tác động tiêu cực
đến chất lượng không khí và sức khỏe con người. Các yếu
tố kiểm soát NH3 thiệt hại từ phân bón
và chất thải động vật được thảo luận ở đây.
Tổng N.
phân bón khác N tạo điều kiện kiềm, trong đó có nhiều
dễ bị mất NH3. Ví dụ khi urê được áp dụng cho
đất, nó phản ứng nhanh chóng với enzym nước và urease trong một quá trình được gọi là thủy phân, sản xuất amoni cacbonat-một
hợp chất không ổn định, nhanh chóng phân hủy để giải phóng NH3
khí. Cho dù áp dụng như một loại phân bón dạng rắn hoặc một giải pháp, urê
trải qua các phản ứng sau khi áp dụng cho đất:
Phản ứng thủy phân Urê
(NH
2) 2CO + 2H2O → (NH4) 2CO3
Urea amoni cacbonat
(NH
4) 2CO3 + 2H + → 2 NH4 + + CO2 + H2O
Amoni cacbonat amoni
(phản ứng này tiêu thụ axit, pH tăng)
NH
4
+ + OH- → NH
3 + H2O (pKa = 9,3)
Amoni Amoniac
khan ammonia (NH3) phân bón là chịu nhiều thiệt hại dễ bay hơi nếu nó không phải là áp dụng đúng cách. Phân bón N này được
áp dụng trực tiếp vào đất như một chất lỏng áp lực ngay lập tức
trở thành một hơi sau khi rời khỏi bể. Amoniac được luôn luôn
được đặt ít nhất là 4-8 inches dưới mặt đất để ngăn chặn nó
mất vào bầu khí quyển. Các loại dao kéo kéo
và ống chân được sử dụng để đặt các NH3 ở đúng vị trí.
Ammonia nhanh chóng phản ứng với nước trong đất để tạo thành NH4 +, mà
được giữ lại trên các trang web trao đổi cation của đất.
Amoniac đôi khi được hòa tan trong nước để sản xuất "aqua
amoniac ", một loại phân bón dạng lỏng tồn tại phổ biến ở một số khu vực. Trong một số
trường hợp, đáng kể NH
3 có thể bị mất từ các ứng dụng bề mặt hoặc trong các ứng dụng nước ương nuôi trồng thủy hải amoniac.
Vị trí
vị trí thích hợp urê và amoni phân bón là
một trong những yếu tố quản lý yếu nhằm giảm thiểu NH3 mất.
Rời urê chứa phân bón trên bề mặt đất mà không
thành lập công ty (thông qua làm đất hoặc mưa / thủy lợi) rất
làm tăng nguy cơ của NH
3 bay hơi trong những ngày tiếp theo
ứng dụng. Kể từ urê di chuyển tự do với nước cho đến khi thủy phân urê thường được áp dụng ngay lập tức trước khi lượng mưa hoặc
tưới để nó có thể di chuyển với nước bên dưới mặt đất.
Mất Amoniac là một mối quan tâm trong không cày sản xuất cây trồng, nơi
phân bón thường được lan truyền trên bề mặt để tránh làm phiền
đất. Không cày thực tiễn mà phát triển một lớp tàn dư thực vật
có thể làm tăng nguy cơ của NH
3 lỗ từ urê bề mặt áp dụng,
so với đất trống. Thiệt hại dễ bay hơi có thể là đáng kể trong
những trường hợp kể từ khi hoạt động enzyme i) urease nói chung là
cao trong tàn dư cây trồng, ii) tàn dư cây trồng tạo thành một rào cản mà có thể
ngăn chặn urê từ đạt