菜园土肥力特征及蔬菜硝酸盐污染的控制技术Ⅵ.硝化抑制剂对土壤和小白菜硝酸盐含量的调控效应

通过田间试验，于2002和2003年在湖南长沙地区的红菜园土和冲积菜园土两种土壤条件下研究了氢醌、双氰胺和硫脲3种硝化抑制剂对土壤和小白菜硝酸盐含量及小白菜产量、养分吸收和其他品质的影响，结果表明，3种硝化抑制剂在试验的各个时期均不同程度地降低了土壤和小白菜硝酸盐含量，其中以双氰胺的效果最好，3种硝化抑制剂均可不同程度地提高小白菜的产量，也以双氰胺的效果最好，且在红菜园土上的增产效果要比冲积菜园土上显著，另外，3种硝化抑制剂还能显著提高小白菜的维生素C和可溶性糖含量，增强对N，P养分的吸收。     

硝化抑制剂对小白菜产量、硝酸盐含量及营养累积的影响

通过土培盆栽试验,以硝态氮∶铵态氮为 2∶3 的处理为对照,研究分别添加3种硝化抑制剂(双氰胺、咪唑、吡啶)对小白菜产量、硝酸盐含量、植株氮磷钾累积量及其土壤硝态氮和铵态氮含量的影响.结果表明:分别添加3种硝化抑制剂能提高小白菜产量6.06%～28.55%,提高植株氮累积量2.38%～38.42%,降低蔬菜硝酸盐含量2.69%～19.66%,而对小白菜植株磷、钾的累积量及小白菜收获后土壤硝态氮和铵态氮含量的增减效果表现不一.     

新型硝化抑制剂对青菜硝酸盐含量及其品质的影响

采用盆栽试验,研究了添加硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）氮肥对青菜硝酸盐累积及营养品质的影响。结果表明,等氮量施用条件下添加DMPP,可以降低土壤中硝酸盐含量,有效控制青菜中硝酸盐积累,DMPP处理比常规尿素处理青菜硝酸盐含量下降21．6％,而且青菜产量提高20．3％,同时增加青菜中Vc、氨基酸和可溶性糖等营养成分含量,改善青菜品质。     

有机无机肥配施及硝化抑制剂对菜园生态系统硝酸盐污染的调控效应

为探明有机无机肥配施及其与硝化抑制剂配合施用对菜园生态系统氮素的吸收利用和迁移转化的影响,采用田间小区试验,对小白菜—土壤生态系统硝酸盐污染状况进行了较系统的研究。结果表明,有机无机肥配施及配合施用硝化抑制剂HQ、DCD和TU均不同程度地降低小白菜硝酸盐和亚硝酸盐的含量。减少耕层土壤中硝酸盐的积累,提高耕层土壤中铵态氮的含量。     

3种改良剂对氮镉互作下小白菜产量和品质的影响

本研究采用湖北省具有代表性的潮土进行连续两季盆栽试验,研究了3种改良剂(有机肥、双氰胺、石灰)在氮(0.2 g/kg土)镉(2.0 mg/kg土)交互作用下对小白菜产量和品质的影响。结果表明,施有机肥(20 g/5kg土)显著提高了小白菜Vc、可溶性蛋白、可溶性糖的含量,显著降低了小白菜体内镉与硝酸盐的积累;施用双氰胺(0.2144 g/5kg土)显著(P0.05)提高了小白菜的鲜重、Vc、可溶性蛋白的含量,显著(P0.05)降低了小白菜体内镉与硝酸盐的积累;施用石灰(20 g/5kg土)显著(P0.05)提高了小白菜的Vc、可溶性蛋白的含量,在第一季中显著(P0.05)降低了小白菜硝酸盐的积累,但是在第二季与对照相比差异不显著(P0.05),且连续两季盆栽试验,施用石灰对小白菜体内镉的累积量均未能显著(P0.05)降低。因此,在试验范围内施用有机肥和双氰胺在提高小白菜产量以及品质方面均具有良好的作用。     

平衡施肥有机肥及几种化学药剂对小白菜产量和品质的影响

采用田间试验的方法研究了有机肥、DCD和复合剂(草酸、甘氨酸、KCl)对小白菜产量及品质的影响。结果表明,施用适量的有机肥显著提高了蔬菜产量与可溶性糖含量。与对照相比,有机肥使蔬菜中硝酸盐积累降低18.36%,而对蔬菜营养品质无显著影响;施用双氰胺和采收前喷施草酸、甘氨酸、KCl复合剂均显著减少蔬菜对硝酸盐的积累,分别使小白菜硝酸盐含量降低了7.64%,11.77%,且对产量和品质无明显不良影响;小白菜的硝酸还原酶活性在喷施草酸、甘氨酸、KCl复合剂后显著提高。可见,在大田生产条件下,在适量施用有机肥的基础上,配合施用DCD或采收前喷施草酸、甘氨酸、KCl复合剂是提高蔬菜产量,降低硝酸盐含量的一项有效措施。     

脲酶/硝化抑制剂减少农田土壤氮素损失的作用特征

氮肥过量施用加剧了农田土壤氮素损失,如增加NH₃挥发、N₂O排放及硝酸盐淋洗等,这将降低空气和水体质量并对全球气候产生负面影响。脲酶抑制剂和硝化抑制剂可延缓土壤氮素转化,降低土壤活性氮对环境的负面效应,因此在农业生产中被广泛应用,如N-丁基硫代磷酰三胺（NBPT）、3,4-二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）和双氰胺（DCD）。本文重点阐述了脲酶抑制剂NBPT和硝化抑制剂DMPP、DCD在农田土壤中的作用机制及其对环境和农学效应的影响,并揭示影响其施用有效性的主要因素。大多数研究结果表明,NBPT与尿素或有机肥配合施用后能够减少土壤NH₃挥发、N₂O排放和NO₃^-淋洗,并提高作物产量、品质及氮肥利用率;与NBPT类似,两种典型硝化抑制剂DCD和DMPP均能降低土壤N₂O排放和NO₃^-淋洗并提高作物产量,但某些环境条件下也会增加土壤NH₃挥发损失。不同农田生态系统中脲酶/硝化抑制剂的作用效果与抑制剂种类、降雨或灌溉量、土壤pH值和黏粒含量等因素有关。在未来的生产实践中,应根据抑制剂在不同土壤环境下的作用特征来更加科学合理地施用抑制剂。     

施肥对油菜硝酸盐含量的影响

试验研究了氮磷钾肥配用以及化学氮肥与有机肥或硝化抑制剂配用对油菜硝酸盐积累的影响。结果表明 ,氮肥是提高油菜产量和增加硝酸盐积累的主要肥料品种。在施氮的基础上 ,配合施用磷钾肥有利于提高油菜产量和降低硝酸盐含量。不施氮肥 ,单施磷肥或钾肥均能增加油菜产量和硝酸盐积累。化学氮与有机氮各半 ,或在氮肥中加入硝化抑制剂 (DCD) ,既能提高油菜产量 ,又能降低硝酸盐积累     

DMPP对水稻产量和氮吸收及氮利用率的影响

通过室外盆栽试验,研究含硝化抑制剂DMPP(3,4-二甲基吡唑磷酸盐,3,4-dimethylpyrazolephosphate)氮肥对水稻产量、氮磷吸收及氮利用率的影响,为硝化抑制剂DMPP氮肥的推广应用提供科学依据。结果表明,DMPP氮肥处理水稻籽粒产量和普通氮肥处理间无显著差异。DMPP能提高水稻茎叶和籽粒中氮含量,DMPP氮肥处理茎叶和稻谷氮积累量比普通氮肥处理分别增加6.8%和10.7%。DMPP氮肥处理氮吸收效率和氮素收获指数比普通氮肥处理分别增加8.6%和2.9%,提高了水稻对氮素的利用效率。     

硝化抑制剂DMPP应用研究进展及其影响因素

硝化作用是土壤氮素转化的关键过程之一,利用化学氮肥添加硝化抑制剂可有效调控土壤氮素的转化,提高农产品产量和品质,同时降低氮肥损失对大气和水体造成的污染。3,4-二甲基吡唑磷酸盐(3,4-dimethypyrazole phosphate,DMPP)是一种对植物及土壤无毒无害的高效硝化抑制剂。在现有相关研究的基础上,结合国内外研究进展,回顾了国内外硝化抑制剂DMPP的研究历史与特性,通过综述DMPP对土壤硝化抑制作用的机理,全面评述了施用DMPP的环境效应和农学效应,重点阐述了影响DMPP在土壤中硝化抑制效果的影响因素,归纳了国内外当前的研究热点及取得的科研成果,并对未来的研究方向予以展望。     

石灰性土壤中不同硝化抑制剂的抑制效果及其对亚硝态氮累积的影响

 【目的】比较不同硝化抑制剂3, 4-二甲基吡唑磷酸（DMPP）、双氰胺（DCD）、2-氨基-4-氯-6-甲基吡啶（AM）和硫脲（TU）在石灰性土壤中的抑制效果,明确其对土壤中亚硝态氮累积的影响。【方法】采用室内培养的方法,比较了硝化抑制剂对石灰性土壤中铵态氮、硝态氮、亚硝态氮、pH、表观硝化率和硝化抑制率的影响。【结果】施用TU和未施用硝化抑制剂的土壤在培养初期（1—3 d）出现了亚硝态氮的累积。TU的施用导致土壤pH下降至硝化作用适宜的范围,从而促进了硝化作用进程;施用硝化抑制剂DMPP、DCD和AM的土壤几乎未检测到亚硝态氮,且硝化抑制效果明显,硝化过程延滞35—39 d。硝化抑制率强弱顺序10%DCD＞1%DMPP＞5%AM（这里的数值代表硝化抑制剂的施入量占施入纯N量的百分比）。【结论】DMPP、DCD和AM的施用能显著抑制亚硝态氮的产生,并能显著抑制硝化作用进程（P＜0.01）;相反,TU的施用却促进了硝化作用的进程。供试的4种硝化抑制剂中,以10%DCD（纯N含量）处理的硝化抑制率最高,其次是1%DMPP。     

硝化抑制剂的微生物抑制机理及其应用

硝化作用是导致我国农业氮肥利用率低以及地表水和地下水污染的主要原因,且对温室气体氧化亚氮(N2O)的排放具有显著影响。硝化抑制剂可通过选择性抑制土壤硝化微生物的活动,有效减缓土壤中铵态氮向硝态氮的转化,是农业生产中常用的提高氮肥利用率和减少硝化作用负面效应的一种有效管理方式。近年来,分子生态学技术的迅速发展使人们可以从分子水平上认识和研究硝化作用及抑制机理。本文综合论述了农业生产中常用的硝化抑制剂(双氰胺、3,4-甲基吡唑磷酸盐、2-氯-6-三氯甲基吡啶和乙炔等)的作用机理和特征,特别是不同抑制剂对氨氧化细菌和氨氧化古菌的影响差异,同时总结了利用硝化抑制剂(双氰胺、乙炔和烯丙基硫脲等)在硝化作用及其相关功能微生物研究中所取得的重要进展,以期为深刻认识和理解土壤硝化作用和硝化抑制剂作用机理,合理利用硝化抑制剂提供参考。     

不同浓度DMPP和DCD对石灰性土壤中氮素转化的影响

【目的】研究不同浓度硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸（DMPP）和双氰胺（DCD）对石灰性土壤中氮素转化的影响,筛选出适宜石灰性土壤施用的DMPP和DCD最佳浓度,为其进一步在生产实践中的施用提供参考。【方法】采用室内培养的试验方法,在相同培养条件（土壤水分含量为田间持水量（WHC）的60%,温度为25℃）下,通过测定不同浓度DMPP（含氮量的0.5%、1%、2.5%和5%）和DCD（含氮量的2.5%、5%、10%和15%）处理土壤中各种形态氮素含量,评价不同浓度DMPP和DCD的抑制效果。【结果】施加不同浓度DMPP和DCD的土壤铵态氮含量均显著高于CK,而硝态氮和亚硝态氮含量显著低于CK。石灰性土壤中施用DMPP和DCD均能显著降低土壤的氨氧化速率,土壤铵态氮的半衰期从CK处理的3.6 d分别增加到14.1-17.1 d和13.1-26.8 d。不同浓度的DMPP间氨氧化速率差异不显著;而DCD处理的氨氧化速率随其浓度的增加而下降,亦即土壤铵态氮浓度的半衰期随施用浓度的增加而显著增加。除CK外,各处理氨氧化速率常数k相比,以2.5%DCD最小,15%DCD最大;DMPP与DCD相比较,除DCD最低浓度处理外（2.5%）,所有DCD处理的氨氧化速率均大于DMPP。【结论】硝化抑制剂DMPP和DCD均能显著抑制铵态氮向硝态氮的氧化进程,DMPP各浓度处理抑制效果差异不显著,DCD各浓度处理间差异显著,5%DCD与DMPP各浓度处理间无显著差异。因此,建议DCD的施用量为含氮量5%,而DMPP的施用量为含氮量的0.5%。     

氮素形态在土壤中的转化及对烤烟产量的影响

 试验研究了云南省玉溪地区气候、土壤条件下,铵态氮、尿素施入土壤中的转化,使用硝化抑制剂双氰胺（DCD）研究不同形态氮及其比例对烤烟生长的影响,以及施用秸秆、油饼对烤烟生长的影响。结果表明,施入土壤中的铵态氮、尿素其水解和硝化过程约在施肥后的1个月内完成,土壤中硝态氮含量随时间逐渐下降,1个月后土壤中铵态氮、硝态氨含量都降至痕量水平;硝化抑制剂对铵态氮硝化有显著的抑制效果;铵态氮、硝态氮对烤烟产量没有影响,秸秆、油饼则显著降低烤烟产量。     

尿素配施硝化/脲酶抑制剂对春季和秋季马铃薯产量及土壤矿质氮的影响

采用盆栽试验,在施入总氮一致条件下,硝化/脲酶抑制剂与不同施肥方式配施对春、秋季马铃薯生长及土壤矿质氮的影响,为制定科学的马铃薯农田氮素管理措施及节肥增效策略提供依据。结果表明,(1)追施氮肥及配施硝化/脲酶抑制剂能显著降低土壤脲酶活性、土壤表观硝化率和提高马铃薯生育中后期土壤铵态氮和硝态氮质量分数,其中在一次追肥处理下, DCD及NBPT处理的春、秋季马铃薯块茎形成期土壤铵态氮质量分数比对照分别提高124.3%、198.1%和31.0%、260.0%;硝态氮质量分数分别提高18.4%、31.6%和33.9%、31.6%。(2)追施氮肥及配施硝化/脲酶抑制剂能提高春、秋季马铃薯生育后期干物质量及产量,但春马铃薯增产效果大于秋马铃薯,一次追肥处理增产效果最好。其中与CK相比,一次追肥与DCD和NBPT配施处理的春马铃薯产量显著提高53.3%和112.0%,秋马铃薯未达到显著差异。因此,一次追肥配施氮肥效率最高,且春马铃薯应配施脲酶抑制剂NBPT,秋马铃薯应配施硝化抑制剂DCD。     

脲酶/硝化抑制剂对壤质潮土氮素淋溶影响的模拟研究

 【目的】揭示尿素中添加脲酶/硝化抑制剂后,土壤中硝态氮、铵态氮的迁移转化以及淋溶损失规律。【方法】温室土柱淋溶培养试验,研究尿素中单独添加脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺（NBPT）和硝化抑制剂双氰胺（DCD）,以及两者配合施用对氮素在土体中淋溶损失的影响。【结果】在施尿素氮600 kg•hm-2条件下,尿素中添加NBPT、DCD以及DCD与NBPT配合施用,均可在24 d之前显著降低淋溶液硝态氮浓度,并在30 d后达到峰值,DCD、DCD与NBPT配合施用的峰值延缓了7 d。整个试验周期中,DCD处理对氮素淋溶表现为较好的抑制效果,NBPT以及DCD与NBPT配合施用,在培养试验后期抑制效果较好。最终NBPT、DCD、DCD与NBPT配施3种处理可显著降低硝态氮累积淋失量分别达11.6%、13.7%和17.2%。【结论】在一定施肥量条件下,脲酶抑制剂和硝化抑制剂两者单施或配施均可降低硝态氮累积淋失量。     

双氰胺(DCD)在砖红壤中硝化抑制效果的影响因素研究

[目的]研究砖红壤中施用硝化抑制剂双氰胺（DCD）时,DCD添加量及土壤理化性质如温度、含水量、有机质含量、pH等对硝化抑制效果的影响。[方法]采用室内好气培养方法。[结果]当DCD添加量为10 mg/kg（土）时,硝化作用出现明显的延迟期,且抑制效果可持续至少56 d。培养温度由10℃升高到30℃,硝化抑制作用持续时间由90 d降为30 d。DCD的硝化抑制效果随土壤含水量、有机质含量和pH升高而减弱,硝化抑制作用持续时间随土壤含水量、有机质含量和土壤pH降低而延长。[结论]增加施用量,降低土壤温度、含水量、有机质含量和pH均可增强DCD在砖红壤中的硝化抑制效果。     

双氰胺对赤红壤中氯化铵硝化抑制效应研究

【目的】研究双氰胺（DCD）对赤红壤中氯化铵硝化抑制效率的影响,为提高赤红壤氮肥利用率和减少氮肥污染提供科学依据。【方法】设置双氰胺6个土壤浓度梯度处理,采用室内好气恒温培养方法进行研究。【结果】赤红壤中添加DCD在同一培养时间均能显著降低土壤较高的铵态氮含量,提高硝态氮含量。但添加0.6%~1.0% DCD对氯化铵抑制作用效果相差不大。赤红壤中添加DCD对氯化铵的硝化抑制效率有3个高峰期：第1个高峰期在1~3 d,第2个高峰期在28 d,第3个高峰期在45 d。【结论】DCD双氰胺与氯化铵配施能有效抑制氯化铵的硝化作用,氯化铵在赤红壤上使用时以配施0.6% DCD为宜。     

含硝化抑制剂复合肥对西瓜 黄瓜产量和营养品质的影响

采用田间试验研究了含硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(3,4-dimethylpyrazolephosphate,DMPP)复合肥(ENTEC,12-12-17)对西瓜(CitrulluslanatusM.)、黄瓜(CucumissativusL.)生长和品质的影响。结果表明,含DMPP复合肥可以显著提高西瓜、黄瓜产量,与对照(普通复合肥)相比,分别提高6.50%(浙蜜1号)、44.55%(浙蜜2号)、8.40%(津春4号),均达到了显著性水平。西瓜、黄瓜的硝酸盐含量与对照相比,分别降低了2.42%(浙蜜1号)、10.70%(浙蜜2号)、27.44%(津春4号)。西瓜、黄瓜的糖分、可溶性固形物、VC、氨基酸、N等含量都明显提高,从而提高了营养品质。从总的趋势来看,含DMPP复合肥在西瓜浙蜜2号上的施用效果优于浙蜜1号。