近日，草業與草原學院碩士研究生趙奕在國際知名生態學期刊Methods in Ecology and Evolution上發表了題為Resin-coated urea effectively simulates the chronic dynamics of natural nitrogen deposition（樹脂包膜尿素有效模擬自然氮沉降的慢性動態）的文章。該研究顯示，與速效肥料相比，樹脂包膜尿素可以有效模擬氮沉降的時間動態，為未來通過實驗模擬氮沉降增加對生態系統功能和過程的影響提供了一種更為有效的方法。
工業革命以來，全球氮沉降增加了兩倍以上，氮沉降影響生態系統的結構和功能。目前關于氮沉降對生態影響的研究，主要采用每年施加一至數次速效肥的方法。然而，速效肥脈沖式氮釋放模式與自然氮沉降的每時每刻發生降雨時多不降雨時少的慢性動態模式差異很大，這可能導致不同的結果。因此，迫切需要一種能夠更準確地模擬氮沉降慢性動態的方法，以更好地理解大氣氮沉降對生態系統的影響。
該研究設計了9種樹脂包膜尿素（肥料直徑：3、4、5mm；包膜：0.3、0.5、0.7mm）。研究結果發現，在半干旱條件下，直徑4mm包膜0.5mm厚的樹脂包膜尿素能夠持續釋放約一年的氮素（圖1）。
圖1肥料粒徑和包膜厚度共同決定了肥料的釋放率
球體直徑4mm，0.5mm包膜厚的肥料的氮釋放速率的時間模式與當地大氣氮沉降非常相似（圖2）。
圖2大氣氮沉降速率、樹脂包膜尿素（0.5 mm 包衣膜，4 mm 直徑球）的氮釋放速率時間動態分析
氮釋放速率與氮沉降之間存在很強的正相關關系（R2 = 0.80）（圖3），兩者同時出現峰值和谷值（圖2）。
圖3 氮沉降速率、氮釋放速率與降水量間的相關性分析
研究結果表明，與速效肥料相比，樹脂包膜尿素為未來通過實驗模擬氮沉降增加對生態系統功能和過程的影響提供了一種更為有效的方法。
北京林業大學草業與草原學院碩士生趙奕為論文第一作者，庾強教授為通訊作者。
本研究得到國家重點研發計劃（2022YFF1300603、2022YFE0128000）、國家自然科學基金（32061123005、32171592）和中國中醫科學院科技創新項目（CI2024C003YN）的資助。
論文鏈接：https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/2041-210X.70061
