• 아시안잔디학회지
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• 제6권1호
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• pp.23-28
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• 1992

Urea, the major N source of world agriculture involves a serious urea-N loss through NH$_3$volatilization. Approaches to decrease N loss include using urease inhibitors in view of the environmental protection and the increase of urea-N efficiency. The purpose of laboratory researches was toassess the potential value of urease inhibitors to increase urea-N efficiency in soil and Kentucky blue-grass(Poa Pratensis L.) turf. The activity of urease inhibitors Phenyiphosphorodiamjdate(ppD) and N-(n-butyl) thiophosphoric triamjde(NBPT) measured to break-down ammonia volatilization. The soil and turf used in this project were from the fairway in one of the Korean gof course. The researches were carried out for two weeks to measure the urease activities on urea hydrolysis under four temperatures (10~ 40$^{\circ}C$) and for one week on turfgrass using forced-draft system. Results indicated that Urea-N involves considerable loss through gaseous NH$_3$ by urease activities in plant-soil systems. Urease inhibitors PPD and NBPT have potential value for increasing N use efficiency by reduing NH$_3$ volatilization. NBPT deserves futher evaluation as fertilizer amendment than PPD use of urea in turf industries.

• 한국환경농학회지
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• 제28권3호
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• pp.233-237
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• 2009

It has widely been observed that the effect of elevating atmospheric $CO_2$ concentrations on rice productivity depends largely on soil N availabilities. However, the responses of ammonia volatilization from flooded paddy soil that is an important pathway of N loss and thus affecting fertilizer N availability to concomitant increases in atmospheric $CO_2$ and temperature has rarely been studied. In this paper, we first report the interactive effect of elevated $CO_2$ and temperature on ammonia volatilization from rice paddy soils applied with urea. Urea labeled with $^{15}N$ was used to quantitatively estimate the contribution of applied urea-N to total ammonia volatilization. This study was conducted using Temperature Gradient Chambers (TGCs) with two $CO_2$ levels [ambient $CO_2$ (AC), 383 ppmv and elevated $CO_2$ (EC), 645 ppmv] as whole-plot treatment (main treatment) and two temperature levels [ambient temperature (AT), $25.7^{\circ}C$ and elevated temperature (ET), $27.8^{\circ}C$] as split-plot treatments (sub-treatment) with triplicates. Elevated temperature increased ammonia volatilization probably due to a shift of chemical equilibrium toward $NH_3$ production via enhanced hydrolysis of urea to $NH_3$ of which rate is dependent on temperature. Meanwhile, elevated $CO_2$ decreased ammonia volatilization and that could be attributed to increased rhizosphere biomass that assimilates $NH_4^+$ otherwise being lost via volatilization. Such opposite effects of elevated temperature and $CO_2$ resulted in the accumulated amount of ammonia volatilization in the order of ACET>ACAT>ECET>ECAT. The pattern of ammonia volatilization from applied urea-$^{15}N$ as affected by treatments was very similar to that of total ammonia volatilization. Our results suggest that elevated $CO_2$ has the potential to decrease ammonia volatilization from paddy soils applied with urea, but the effect could partially be offset when air temperature rises concomitantly.

• 농업과학연구
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• 제46권4호
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• pp.907-914
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• 2019

Ammonia (NH₃) that reacts with nitric or sulfuric acid in the air is the major culprit contributing to the formation of fine particulate matter (PM_2.5). NH₃ volatilization mainly originates from nitrogen fertilizer and livestock manure applied to arable soil. Cation exchange capacity (CEC) of peat moss (PM) and zeolite (ZL) is high enough to adsorb ammonium (NH₄⁺) in soil. Therefore, they might inhibit volatilization of NH₃. The objective of this study was to compare the effect of PM and ZL on NH₃ volatilization from upland soil. For this, a laboratory experiment was carried out, and NH₃ volatilization from the soil was monitored for 12 days. PM and ZL were added at the rate of 0, 1, 2, and 4% (wt wt^-1) with 354 N g m^-2 of urea. Cumulative NH₃-N volatilization decreased with increasing addition rate of both materials. Mean value of cumulative NH₃-N volatilization across application rate with PM was lower than that with ZL. CEC increased with increasing addition rate of both materials. While the soil pH increased with ZL, it decreased with PM. Increase in CEC resulted in NH₄⁺ adsorption on the negative charge of the external surface of both materials. In addition, decrease in soil pH hinders the conversion of NH₄⁺ to NH₃. Based on the above results, the addition of PM or ZL could be an optimum management to reduce NH₃ volatilization from the soil. However, PM was more effective in decreasing NH₃ volatilization than ZL due to the combined effect of CEC and pH.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권6호
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• pp.321-327
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• 2005

LCU와 요소를 담수토양의 전층에 혼합처리한 후 $30^{\circ}C$의 항온 시험 결과, LCU와 요소 시용구에서 모두 표면수의 $NH_4-N$ 농도와 pH가 증가함에 따라 암모니아 휘산량은 지수함수적으로 증가하였다. 그러나 LCU 시용구에서는 표면수의 $NH_4-N$ 농도가 $10mg\;L^{-1}$ 이하이었고 휘산량도 $0.5kg\;N\;ha^{-1}$이었다. 반면에 요소 시용구에서는 $NH_4-N$ 농도가 $40mg\;L^{-1}$까지 증가하였고, 암모나아 휘산량도 $1.6kg\;N\;ha^{-1}$까지 증가하여 암모니아 휘산량은 $NH_4-N$ 농도와 상관이 높았다. 표면수의 pH와 암모니아 휘산량과의 상관관계를 보면 LCU와 요소 시용구에서 모두 표면수의 pH가 7.0-8.0일 때는 암모니아 휘산량이 $0.2kg\;N\;ha^{-1}$ 이하로 뚜렷한 증가가 없었으나 pH가 8.0 이상일 때에는 pH가 증가할수록 암모니아 휘산량이 급격히 증가하였다. 토양 $NH_4-N$ 농도는 이앙 후 20일경에 가장 높았는데 LCU 100% 처리구에서 $38mg\;kg^{-1}$, 요소 시용구에서 $36mg\;kg^{-1}$, LCU 80% 처리구에서 $28mg\;kg^{-1}$ 순으로 높았다. 벼 이앙재배에서 완효성질소비료인 LCU를 표준 시비량의 80%과 100% 수준으로 시용하여 관행 요소 시용에 대한 암모니아 휘산에 의한 손실 절감 효과를 검토하였다. 표면수의 $NH_4-N$ 농도는 요소시용구에서는 추비 후 $NH_4-N$ 농도가 $8-10mg\;L^{-1}$로 크게 높아졌으나, LCU 처리구에서는 생육기간동안 $1mg\;L^{-1}$ 이하로 낮았다. 요소 시용구에서의 암모니아 휘산량은 추비 시용 후 급격히 증가하였고, 시비질소에 대한 총 휘산량은 $4.9-8.4kg\;N\;ha^{-1}$ 로서 연차간에 차이를 보였다. 한편 LCU 시용시 암모니아 휘산량은 LCU의 시비량에 관계없이 $1.2-1.8kg\;N\;ha^{-1}$ 였으며, 연차간에도 휘산량의 차이를 보이지 않았다. 따라서 벼 기계이앙재배시 요소에 비하여 완효성 질소비료인 LCU의 시용으로 암모니아 휘산은 75-79% 경감되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제13권1호
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• pp.7-11
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• 1980

질소비료(窒素肥料)의 시용량(施用量)에 따른 암모니아의 휘산량(揮散量)을 밝히기 위하여 토양 25g에 요소태질소(尿素態窒素)를 3.75mg, 7.5mg, 11.25mg 씩 가(加)하여 7 주간(週間) $35{\sim}40^{\circ}C$로 보온 처리한 결과(結果)는 다음과 같다. 요소(尿素)의 시용량(施用量)이 증가함에 따라 암모니아의 휘산량(揮散量)이 증가하였는데 그 증가는 암모니아의 생성증가에 따른 토양반응의 상승(上昇)과 밀접(密接)한 관계가 있다. 2. 석회(石灰)의 과용(過用)은 요소(尿素)의 가수분해(加水分解)와 토양질소의 유효화를 휘제(揮制)하여 암모니아의 휘산량(揮散量)을 줄였다. 이 경향(傾向)은 토양의 pH가 8.0 이상(以上)이 되면 더욱 심(甚)해졌다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권1호
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• pp.77-82
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• 2007

질소비료로부터 암모니아의 휘산은 자연적으로 존재하는 모든 토양에서 일어나는 질소 손실의 주된 기작이다. 암모니아 휘산은 다양한 토양과 환경의 조건 및 비료관리 방안에 의해 영향을 받는다. 질소비료 의존도가 높은 채소들도 휘산된 암모니아 가스에 의해 피해를 받는 사례가 종종 보고되고 있다. 본 연구에서는 표토에 시용된 요소비료로부터 암모니아 휘산량을 측정하였고, 이에 미치는 요소비료 시용량, 관개시기, 및 온도 등의 비료관리요인들의 영향을 조사했다. 암모니아 휘산은 요소를 시용한 뒤 약 3일 후에 시작되었으며, 약 2주 후에 최대에 도달하였다. 17일 후, 휘산된 암모니아태 질소의 양은 200, 400, $600kg\;N\;ha^{-1}$ 의 시용량에서 각각 3.0, 4.4, 그리고 8.0 kg 이었다. 이들 휘산량은 시용된 질소가 15.0, 10.9, 및 13.0% 가 손실된 것과 상응한다. 온도가 5, 8, 22, $28^{\circ}C$ 일때 휘산된 질소의 양은 각각 5, 21, 75, $87kg\;N\;ha^{-1}$ 이였다. 요소비료를 시용한 뒤 0, 5, 10 mm의 물을 관개한 경우, 휘산된 질소의 양은 각각 21.3, 21.2, $16.6kg\;N\;ha^{-1}$ 이었다. 한편, 요소를 시용한 후 5 mm를 관수한 경우의 질소 휘산량은 $10.44kg\;N\;ha^{-1}$ 로 감소하였다. 그러므로 요소비료를 권장량을 표토와 혼합, 온도가 낮을 때 그리고 요소비료를 시용후 즉시 관개하는 방안이 암모니아 휘산에 의한 질소 손실을 최소화 하는 비료관리 방안이었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제46권6호
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• pp.610-614
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• 2013

Massive intercalation of urea into montmorillonite (MUCH) was recently proposed to enhance urea use efficiency through smart suppression of emission of $NH_3$ and NOx. This study was to synthesize citrate-incorporated MUCH (Cit-MUCH) which can enhance suppression of $NH_3$ volatilization. The XRD pattern of Cit-MUCH was very similar to that of MUCH to indicate successful incorporation of citric acid into MUCH. Incorporation of citric acid was confirmed by the existence of $COO^-$ symmetric stretching vibration. During the initial 4 days after application, $NH_3$ volatilization from both bare and perilla-planted soils was much more suppressed by application of Cit-MUCH than MUCH. A peak volatilization rate decreased from 28.3 N mg $m^{-2}\;h^{-1}$ of MUCH-broadcasted soil to 22.2 N mg $m^{-2}\;h^{-1}$ of Cit-MUCH-broadcast soil. $NH_3$ volatilization was less in planted soil than bare soil for 72 hrs after application. These results showed that incorporation of citric acid led to increase in suppression of ammonia volatilization from urea-applied soils.

• 한국환경농학회지
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• 제28권1호
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• pp.20-24
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• 2009

퇴비화 과정 중 암모니아 휘산과 관련된 난분해성 및 이분해성 유기물의 역할을 재조명하기 위해 분뇨와 톱밥(난분해성) 또는 쌀겨(이분해성)를 혼합한 후 4주간 $CO_2$ 발생량과 $NH_3$ 휘산량을 조사하였다. 이산화탄소 발생량은 톱밥처리구에 비해 쌀겨처리구에서 43$\sim$122% 정도 높았으며, 이에 상응하게 최종 건물중 손실률도 쌀겨처리구가 35.1$\sim$41.5%로 톱밥처리구의 18.7$\sim$22.6%에 비해 유의하게(P$\sim$0.05) 높았다. 톱밥처리구에서는 시험기간인 4주간 암모니아 휘산이 발생하지 않았는데, 이는 톱밥의 C/N 비가 높아 질소무기화가 지체되었고 톱밥 자체가 $NH_4^+$를 흡착할 수 있는 능력이 있기 때문으로 판단되었다. 반면, 이분해성인 쌀겨 처리구에서는 퇴비화 초기에는 질소부동화에 의해 암모니아 휘산이 나타나지 않았지만, 8일 이후부터는 쌀겨처리량이 낮은 순서대로 이분해성 유기물의 고갈에 의한 질소재무기화에 의해 암모니아 휘산이 관측되었다. 따라서, 이분해성 유기물은 초기 암모니아 부동화를 통해 암모니아 휘산을 감소시킬 수 있지만, 부동화된 질소의 재무기화에 의해 퇴비화 중반기에 오히려 암모니아 휘산이 증가할 수 있는 것으로 나타났다. 반면, 난분해성 유기물인 톱밥은 암모니아 고정능이 있어 물리화학적 흡착에 의해 암모니아 휘산을 저감시킬 수 있는 것으로 판단되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권6호
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• pp.328-333
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• 2005

영남지역 식질논에서 벼를 건답직파하여 재배하면서 완효성질소비료인 LCU를 표준시비량의 80%와 100% 수준으로 시용시 관행 요소 대비 암모니아 휘산의 경감효과를 검토하였다. 토양 $NH_4-N$ 농도는 파종 후 45일경에 가장 높았는데 LCU 처리구에서는 $92-100mg\;kg^{-1}$, 요소 시용구에서는 $73mg\;kg^{-1}$였으며, 전 생육기간동안 요소 시용에 비해 LCU 처리구가 높았다. 토양 $NO_3-N$의 농도는 모든 처리에서 파종 후 10일경에 가장 높았는데 LCU 처리구는 $30-33mg\;kg^{-1}$, 요소 시 용구는 $27mg\;kg^{-1}$였고, 건답기간동안 높게 유지되다가 담수 후 낮아져 파종 후 80일경 이후에는 모든 처리에서 $1-2mg\;kg^{-1}$로 처리간에 차이가 없었다. 표면수의 $NH_4-N$ 농도는 요소시용구에서는 추비 후 $NH_4-N$ 농도가 $8-10mg\;L^{-1}$로 일시적으로 상승하였으나, LCU 처리구에서는 생육기간동안 $1mg\;L^{-1}$이하였다. 표면수의 pH는 담수 후 생육기간동안 요소 및 LCU 처리에서 7.5-8.3 였으나 요수구의 pH가 다소 높게 유지되었다. 요소 시용구에서의 암모니아 휘산량은 추비 시용 후 급격히 증가하였고, 시비질소에 대한 총 휘산량은 $8.7-11.8kg\;N\;ha^{-1}$ 이었다. 한편 LCU 시용에 따른 암모니아 휘산량은 LCU의 시비량에 관계없이 $2.4-3.0kg\;N\;ha^{-1}$였으며, 연차간의 변이도 요소에 비해 매우 적었다. 따라서 벼 건답직파재배에서 LCU 시용시 암모니아 휘산량은 요소 시용에 비해 72-76% 경감되었다.

• 한국작물학회지
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• 제44권3호
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• pp.230-235
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• 1999

To study the effects of an urease inhibitor, N-(n-butyl)-thiophosphoric triamide (NBPT), and a nitrification inhibitor, dicyandiamide (DCD), on nitrogen losses and nitrogen use efficiency, urea fertilizer with or without inhibitors and slowrelease fertilizer (synthetic thermoplastic resins coated urea) were applied to direct-seeded flooded rice fields in 1998. In the urea and the urea+DCD treatments, NH$_4$$^{+}$ -N concentrations reached 50 mg N L$^{-1}$ after application. Urea+NBPT and urea+ NBPT+DCD treatments maintained NH$_4$$^{+}$ -N concentrations below 10 mg N L$^{-1}$ in the floodwater, while the slow-release fertilizer application maintained the lowest concentration of NH$_4$$^{+}$ -N in floodwater. The ammonia losses of urea+NBPT and urea+NBPT+DCD treatments were lower than those of urea and urea+DCD treatments during the 30 days after fertilizer application. It was found that N loss due to ammonia volatilization was minimized in the treatments of NBPT with urea and the slow-release fertilizer. The volatile loss of urea+DCD treatment was not significantly different from that of urea surface application. It was found that NBPT delayed urea hydrolysis and then decreased losses due to ammonia volatilization. DCD, a nitrification inhibitor, had no significant effect on ammonia loss under flooded conditions. The slow-release fertilizer application reduced ammonia volatilization loss most effectively. As N0$_3$$^{[-10]}$ -N concentrations in the soil water indicated that leaching losses of N were negligible, DCD was not effective in inhibiting nitrification in the flooded soil. The amount of N in plants was especially low in the slow-release fertilizer treatment during the early growth stage for 15 days after fertilization. The amount of N in the rice plants, however, was higher in the slow-release fertilizer treatment than in other treatments at harvest. Grain yields in the treatments of slow-release fertilizer, urea+NBPT+ DCD and urea+NBPT were significantly higher than those in the treatments of urea and urea+DCD. NBPT treatment with urea and the slow-release fertilizer application were effective in both reducing nitrogen losses and increasing grain yield by improving N use efficiency in direct-seeded flooded rice field.field.