双氰胺对不同质地红壤中尿素的硝化抑制作用研究

试验研究双氰胺(DCD)对不同质地红壤中尿素的硝化抑制作用影响结果表明,尿素在壤土、粘土中水解快于砂壤土;双氰胺抑制了壤土、粘土中尿素水解的铵硝化作用,但促进了砂壤土中硝化作用。砂壤土中加与未加双氰胺的尿素转化需49d,粘土中未加双氰胺的尿素转化仅需35d,加双氰胺后则延长14d,而壤土中尿素水解产生的铵硝化时间则需进一步研究。     

DCD 在不同质地土壤上的硝化抑制效果和剂量效应研究

通过硝化抑制剂抑制土壤硝化作用是实现作物铵硝混合营养和提高氮肥利用率的重要途径之一。本试验采用室内模拟的方法, 在人工气候室(25 ℃)黑暗培养条件下, 应用新疆石灰性土壤研究了不同剂量的双氰胺(dicyandiamide, DCD)在砂土、壤土、黏土3 种不同质地土壤中对土壤硝态氮、铵态氮转化的影响及DCD 的剂量效应和硝化抑制效果。处理30 d 内, 各剂量DCD 处理对砂土的硝化抑制率为96.5%~99.4%(平均值为98.3%), 在黏土上为66.9%~85.6%(平均值为77.6%), 在壤土上为49.3%~79.4%(平均值为67.7%), 总体硝化抑制率表现为砂土>黏土>壤土。在砂土上DCD 的剂量效应不明显, DCD 用量从纯氮的1.0%增加到7.0%时, 土壤中硝态氮含量仅增加1.9~10.7 mg·kg^-1(培养30 d 时); 而在壤土和黏土中, 土壤硝态氮含量随DCD 浓度的增加而显著下降, 存在明显剂量效应。这说明施用DCD 可显著抑制新疆石灰性土壤的硝化作用过程, 在砂土、壤土、黏土中DCD 的最佳浓度分别为纯氮用量的6.0%、7.0%和7.0%, 并在培养30 d 内发挥显著作用。     

元素硫和双氰胺对菜地土壤铵态氮硝化抑制协同效应研究

采用好气培养法,研究了双氰胺（DCD）、元素硫（S0）和元素硫分解中间物（S2O32-）及其组合对蔬菜地土壤氮素硝化抑制作用。结果表明,在培养试验72 d内,DCD+S0、DCD、DCD+ Na2S2O3处理土壤NH4+-N总量分别是N处理的5. 8、5.1、5.9倍;S0、Na2S2O3处理分别是N处理的1.8、1.4倍;而所有硝化抑制剂（DCD、S0、S2O32-）处理土壤NO3--N含量显著低于N处理,表明DCD、S0和S2O32-均能抑制菜地土壤铵态氮硝化。培养试验开始8 d后,Na2S2O3和DCD对铵态氮硝化抑制产生协同效应,16 d后S0和DCD对铵态氮硝化抑制也产生协同效应,这可能是由于S0 氧化中间体S2O32-、S4O62-具有抑制DCD降解作用,延长了DCD硝化抑制作用时间。建议蔬菜生产上推荐使用DCD+S0组合,以提高氮素利用率。     

硝化抑制剂类型和剂量对不同类型土壤硝化抑制作用机理的研究

氮肥配施硝化抑制剂是提高氮肥利用率、减少活性氮损失和降低环境代价风险的有效措施。为探讨不同硝化抑制剂类型和剂量对不同类型土壤硝化作用的机理,采用室内土壤培养试验,对3种硝化抑制剂[双氰胺(DCD)、3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)和2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(NP)]设置不同剂量,研究其对我国不同区域典型土壤(红壤、水稻土、潮土)硝化过程无机氮含量、土壤pH值及土壤表观硝化率变化特征的影响。结果表明,与单施硫酸铵处理相比,3种硝化抑制剂均能抑制水稻土和潮土中铵态氮向硝态氮的转化,且对潮土铵态氮向硝态氮转化抑制效果优于水稻土,而对红壤硝化作用的抑制效果均不明显,3种土壤pH值差异是影响硝化抑制剂作用效果的主因。此外,DCD和NP随着用量的增加,对水稻土和潮土的硝化抑制效果越明显,而DMPP对2种土壤硝化抑制作用无明显的剂量效应。在水稻土中,NP的抑制效果强于DMPP和DCD;在潮土中,DCD的抑制效果优于NP和DMPP,这可能是由于不同硝化抑制剂类型硝化抑制机理性的差异以及其自身特性的差异导致的。综上,针对特定土壤类型筛选适宜的硝化抑制剂类型和用量对农业优化氮肥管理、提高氮肥利用率尤为重要。     

尿素不同配施处理对棕壤茶园土壤尿素转化及硝化作用影响的研究

采用好气土壤培养试验,以单施尿素为对照,研究了尿素配施双氰胺（UD）、菌剂（UJ）、复混肥（UY）、菌剂+复混肥（UYJ）以及表面覆盖茶末（UF）处理对尿素转化和硝化作用的影响,测定了土壤铵态氮、硝态氮、脲酶活性、氨氧化菌数量并计算表观硝化率,结果表明:各种处理均能提高土壤中铵态氮含量,降低硝态氮含量,延迟脲酶活性高峰期,减小表观硝化率,抑制氨氧化菌。其中以覆盖茶末（UF）处理效果最好,其土壤铵态氮含量最高,硝态氮和硝化率最低;其次为UD处理,配施DCD能明显推迟脲酶活性高峰出现时间并降低前期活性,同时能显著抑制氨氧化菌生长。此外,比较UYJ和UJ处理结果可以推测:在有机质丰富的茶园中施用菌剂来抑制硝化作用的效果不显著。     

1-羟甲基-3,5-二甲基吡唑(DMHMP)的硝化抑制效应初探

采用室内好气培养方法,以DCD为参比对象研究了新型硝化抑制剂1-羟甲基-3,5-二甲基吡唑(DMHMP)对土壤硝化作用的影响。研究结果表明,DMHMP同DCD一样对土壤硝化作用有明显的抑制效应,主要表现在三个方面:(1)可使土壤NH4+-N含量在整个培养期内显著高于不添加抑制剂的对照处理(P<0.01);(2)使土壤NO3--N含量显著低于对照处理(P<0.01);(3)添加硝化抑制剂处理土壤的pH下降幅度和速度均较对照处理有所降低.当添加DMHMP的量与DCD相等时,其硝化抑制作用不如DCD,而当其添加量为DCD的2倍时,其硝化抑制效果明显优于DCD.在培养的第7天至第21天之间,DMHMP具有最优的硝化抑制效应。     

双氰胺对肥料氮在土壤中的转化及硝酸盐在芹菜体内累积的影响

在盆栽条件下，研究了添加双氢胺五尿素和碳酸氢铵在土壤中转化及芹菜对硝酸盐吸收的影响。在环境温度较高情况下，添加双氰胺对铵态氮转化为硝态氮的速率仍起到较大的抑制作用。施肥两周后土壤铵态氮含量基本恢复至施肥前的水平，碳铵添加硝化抑制的效果要好于尿素。     

土壤pH值和含水量对土壤硝化抑制剂效果的影响

硝化抑制剂如2-氯-6-三氯甲基吡nitrapyrin,通常与氮肥配施来抑制硝化作用提高农田中肥料的利用率,但是其抑制效果会受到土壤理化性质的影响。采用新工艺重新合成后的新型nitrapyrin纯度高达98%,由于杂质减少而具有更好的硝化抑制效果。为了研究土壤pH值和含水量对新型nitrapyrin抑制效果的影响,明确nitrapyrin适合施用的土壤条件,采用室内培养试验,研究了在不同的土壤pH值和含水量下nitrapyrin对无机氮含量动态变化和硝化作用强度的影响,以及其硝化抑制率的变化规律。结果表明:随着土壤pH值的升高,铵态氮含量降低,硝态氮含量和表观硝化率呈现上升的趋势,并且在所有pH值处理下氮肥配施nitrapyrin均显著地降低了矿质氮库铵态氮的转化量,均不同程度地抑制了硝化作用;在培养的第9天,nitrapyrin在pH值7.70处理下对硝化作用抑制效果最好,硝化抑制率达到91.53%,但硝化抑制率的降低速率在高pH值处理上更快;在培养的第45天,当pH值为4.66时,硝化抑制率为36.43%,显著高于其他处理;在整个培养过程中,施用nitrapyrin能显著抑制各处理的硝化作用,硝化抑制率在不同土壤含水量上的表现为:40%WHC60%WHC80%WHC。可见,nitrapyrin更加适合施用在酸性土壤以及旱地土壤上,该研究可以为新型硝化抑制剂nitrapyrin在农田中施用的最优条件提供理论依据。     

几种吡啶类化合物对土壤硝化的抑制作用比较

为了探明吡啶类化合物对土壤硝化作用的抑制效应,采用室内微宇宙试验,研究了2-氯-6(三氯甲基)硫酸盐、2-氯-6(三氯甲基)盐酸盐、吡啶混合物和吡啶X类化合物对潮土、红壤和水稻土中铵态氮硝化的抑制作用。结果表明,在35 d培养期内,吡啶类化合物处理土壤硝态氮含量明显低于对照(未添加吡啶类化合物),吡啶类化合物对土壤中铵态氮的硝化抑制率介于2.91%~91.92%,抑制强度先逐渐升高后降低,在培养21 d时抑制强度达到峰值。不同类型吡啶类化合物对土壤中铵态氮的硝化抑制效果存在差异,吡啶盐酸盐类化合物优于其他几类化合物;吡啶类化合物对土壤中铵态氮的硝化抑制作用与土壤类型有关,对3种土壤中铵态氮的硝化抑制作用表现为潮土>水稻土>红壤。就同一土壤而言,硝化抑制强度随着吡啶类化合物用量的增加而增加。     

三种硝化抑制剂抑制土壤硝化作用比较及用量研究

【目的】硝化抑制剂是调控土壤氮素转化与硝化作用微生物群落结构的有效途径。本文通过室内模拟试验对3种硝化抑制剂在不同剂量下的硝化抑制效果进行研究,旨在筛选出效果最佳的剂型与剂量,为石灰性土壤硝化抑制剂的合理应用提供依据。 【方法】培养试验在生长箱内进行,25℃黑暗条件培养;盆栽试验在温室内进行。供试硝化抑制剂为双氰胺（DCD）、3,4-二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）和2-氯-6-三氯甲基吡啶（Nitrapyrin）,DCD和DMPP用量均设定为纯氮（N）量的0（CK）、1.0%、2.0%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、6.0%和7.0%;Nitrapyrin用量分别为纯氮量的0、0.1%、0.125%、0.2%、0.25%、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%和0.5%,三种硝化抑制剂均设10个水平,每个水平3次重复。盆栽试验氮加入量为每公斤风干土0.50 g,三种硝化抑制剂用量分别为纯氮用量的5%、1%、0.648%。调查比较了三者的硝化抑制效果及对土壤氮素转化的影响及其对小青菜鲜重的生物学效应;采用变性梯度凝胶电泳（DGGE）法分析了不同硝化抑制剂对土壤AOA、AOB群落结构的影响。 【结果】DCD、DMPP、Nitrapyrin均可显著抑制土壤硝化作用（P＜0.05）,各硝化抑制剂处理土壤的NH₄+-N含量分别较对照提高了46.2~256.1 mg/kg、291.8~376.7 mg/kg、3.68~372.9 mg/kg。DCD与DMPP处理的硝化抑制率分别为49.3%~79.4%和96.4%~99.4%,DCD表现出明显的剂量效应,但DMPP在1%~7%浓度范围内的剂量效应不明显。Nitrapyrin在0.1%~0.2%浓度范围内有明显的剂量效应。0.25%~0.5% Nitrapyrin的硝化抑制率为98.9%~99.9%,其硝化抑制效果与DMPP处理相同。DCD、DMPP、Nitrapyrin处理的小青菜地上部分鲜重分别比氮肥处理（ASN）提高了12.7%、11.1%、17.6%。施用硝化抑制剂可改变土壤AOA和AOB群落结构,且对AOA群落结构的影响大于AOB,不同硝化抑制剂之间对AOA和AOB群落结构的影响无差异。 【结论】3种硝化抑制剂的硝化抑制效果表现为Nitrapyrin≥DMPP>DCD,均对AOA与AOB群落结构产生明显影响。各硝化抑制剂处理均可提高小青菜地上部鲜重、叶片Vc含量及可显著提高小青菜叶片氨基酸含量（P＜0.05）。综合比较,Nitrapyrin硝化抑制效果好于DMPP,DCD效果最差,推荐用量为基于纯氮0.25%的Nitrapyrin添加量。     

三种硝化抑制剂在石灰性土壤中的应用效果比较

在人工气候室内采用25℃黑暗培养法研究双氰胺(DCD)、3,4-二甲基吡唑磷酸(DMPP)及2-氯-6-三氯甲基吡啶(Nitrapyrin)在石灰性土壤中的硝化抑制效果。结果表明:施用DCD、DMPP、Nitrapyrin的土壤NH4+-N含量较单施硫酸铵的土壤(对照)分别提高228.45~244.85 mg/kg(砂土)、209.75~254.79 mg/kg(黏土),NO3--N含量较对照分别降低93.85%~94.99%(砂土)、91.82%~95.38%(黏土)。表观硝化率随培养进程增加缓慢,培养期间只增加了1.28%~2.09%(砂土)、2.72%~8.40%(黏土),而对照增加了86.00%(砂土)、80.89%(黏土)。3种硝化抑制剂均显著抑制了石灰性土壤中硫酸铵水解铵硝化作用的进行,并且在砂土中的硝化抑制率高于黏土,硝化抑制效果最好的为DMPP处理,0.54%Nitrapyrin处理次之但用量最小,0.27%Nitrapyrin和10.8%DCD处理抑制效果相对较弱。     

Umsatz von 15N-Harnstoff und 15N-Ammonsulfatsalpeter mit Zusatz von Dicyandiamid unter aeroben Bedingungen im Boden

Turnover of ¹⁵N-urea and ¹⁵N-ammonium sulfa-nitrate with addition of dicyandiamide under aerobic conditions in the soil In aerobic incubation trials, the turnover of ¹⁵N-labelled urea (UR) and ammonium sulfa-nitrate (ASN) was investigated in the soil (silty loam, pH 6.5) under addition of the nitrification inhibitor dicyandiamide (DCD).

• 1 Nitrification of urea at 7°C was markedly inhibited by addition of 10 ppm DCD-N (in relation to soil); at 14°C, a concentration of 20 ppm DCD-N was required for a sufficient inhibition; nitrification of ASN was more inhibited by DCD than nitrification of UR.
• 2 By use of dicyandiamide, up to 14% (as compared with 10% without DCD) of the supplied N was transformed into a non-extractable N-Form from which only a slight release of nitrogen could be observed after 147 days. Also, the proportion of fixed ammoniuum was higher in the treatments with DCD as compared without DCD.
• 3 In all experiments, the recovery was 100% ± max. 2.6%, that means that no essential (gaseous) losses of N occurred under the aerobic conditions of these trials.

     

Umsatz und Wirkung von Harnstoff-Dicyandiamid- sowie Ammonsulfat-Dicyandiamid-Produkten zu Weidelgras und Reis

Transformation and effect of urea – dicyandiamide and ammonium sulphate – dicyandiamide products with ryegrass and rice The transformation of urea or ammonium sulphate fertilizers both in combination with dicyandiamide was tested in soil under aerobic conditions. Nitrification was determined after percolation and different incubation periods by measuring the amount of nitrate leached. The mineralisation of urea and ammonium sulphate in the fertile soil was relatively quick. However the addition of 5 to 10 % DCD of the total fertilizer-N inhibited vigorously the nitrification for 6 weeks, 20 % DCD even for 10 weeks. In this way the danger of nitrate leaching was greatly diminished and a slow and constant release of available nitrogen rendered. After a preceding aerobic incubation (up to 4 weeks), flooding and rice-seeding diminished the nitrogen losses by leaching and denitrification remarkably in the Ha/DCD – as well as AS/DCD-pots if compared to urea or ammonium sulphate alone. This effect was particulary clear after a 4 weeks incubation period. Therefore these urea – and ammonium sulphate-dicy-andiamide products guarantee a proper and constant N-nutrition of the rice plants and may decrease the N-losses caused by leaching and denitrification. Nitrogen fertilizers with nitrification inhibitors are of special interest for rice culture, because they allow a better timing of N-fertilizer application, rice seeding and water flooding and render a more economical utilization of nitrogen fertilizers.     

硝化抑制剂双氰胺对褐土中尿素转化的影响

采用好气土壤培养法,研究北京地区典型褐土中添加不同浓度水平硝化抑制剂双氰胺（Dicyandiamide,DCD）条件下土壤中铵态氮、硝态氮变化规律。结果表明,44d培养期内,DCD施用显著提高土壤中NH4＋-N浓度,降低NO3--N浓度,1%、2%、3%、4%和5%DCD用量处理条件土壤NH4＋-N平均浓度比单施尿素对照处理分别升高29.50%、71.84%、99.73%、98.90%和139.69%,NO3--N平均浓度降低3.71%、15.61%、21.07%、33.57%和37.90%。综合反映NO3--N和NH4＋-N变化规律的土壤表观硝化率指标变化结果表明,1%、2%、3%、4%和5%DCD用量处理比对照分别降低12.18%、35.35%、44.82%、48.18%和59.93%;1%、2%、3%和4%DCD处理达到平衡时间分别延迟7d、14d、14d和21d,5%DCD处理表观硝化率一直较低,直到培养结束仍呈升高的趋势;2%、3%、4%DCD处理表观硝化率升高速率显著下降（分别降低39.32%、40.00%和52.27%）。综合考虑作物氮素需求规律、环境效应和使用经济效益,4%DCD用量效应最佳,具有较好的土壤铵氧化抑制效果,有助于提高氮素利用率,减少环境流失。     

两种硝化抑制剂在不同土壤中的效果比较

采用室内培养试验,比较了两种硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)和双氰胺(DCD)在4种典型农田土壤(水稻土、潮土、黑土、红壤)中的抑制效果。结果表明,在培养期内土壤pH和NH4+-N呈先上升后下降的趋势,NO3--N和表观硝化率呈逐渐上升的趋势。与单施尿素处理(U)相比,添加硝化抑制剂显著增加了土壤NH4+-N含量,降低了NO3--N含量,表观硝化率表现为UU+DMPPU+DCD。在水稻土和潮土中,单施尿素处理的硝化过程到第14天时基本完成,添加硝化抑制剂使硝化过程延长了至少28天。在黑土和红壤中,尤其是在红壤中,硝化过程相对缓慢,施用抑制剂虽然降低了土壤的表观硝化率,但降低的程度低于水稻土和潮土。总之,在推荐用量下10%DCD的硝化抑制效果优于1%DMPP,且这两种抑制剂在不同土壤中的抑制效果不同。     

培养条件下微纳米增氧水添加对新疆砂壤土硝化作用的影响

为了提升氮素利用效率和生产能力，采用室内培养试验方法，研究不同土壤含水率（田间持水量的30%、60%、100%及175%）条件下增氧水处理对土壤硝化作用的影响，并分别利用硝化动力学方程和硝化作用强度定量评价NH4+-N和NO3--N含量的动态变化特征，比较NH4+-N初始消耗速率、NH4+-N最大消耗速率、达到最大消耗速率所用时间以及NO3--N平均生成速率的变化。结果表明：粉质砂壤土氮素转化以硝化作用为主；随着含水率的升高，土壤硝化作用强度呈现先增加后降低的趋势，并在田间持水量条件下达到最大。在不同含水率条件下增氧水处理对土壤硝化作用的影响具有显著差异（P<0.05）。与常规水处理相比，在田间持水量的60%条件下，增氧水处理对土壤硝化过程的促进作用更为明显，NH4+-N最大消耗速率提高了8.9%，最大消耗速率出现时间提前，NO3--N平均生成速率增加，硝化作用更强；而在田间持水量条件下，增氧水处理的土壤NH4+-N消耗没有显著差异，仅NO3--N平均生成速率增加；田间持水量的175%条件下，增氧水处理土壤NH4+-N最大消耗速率降低了21.5%，最大消耗速率出现时间滞后，但NO3--N平均生成速率没有显著变化。该研究提出了增氧水处理促进氮素转化作用的最适水分条件，为发展农业高效水肥利用技术提供了理论依据。     

不同质地小麦根际土壤有机碳、氮含量及特性研究

测定了两种不同质地土壤小麦根际土及非根际土中不同形态有机碳、氮的含量及特性。结果表明,粘壤土及砂质壤土两种不同质地土壤小麦根际土中有机碳、可溶性有机碳(WEOC),土壤全氮、可溶性有机氮(WEON)、游离氨基酸及硝态氮和铵态氮均显著高于非根际土;根际土及非根际土中WEON的含量均高于硝态氮及铵态氮含量,其在根-土界面氮素转化中的作用值得关注。不同质地土壤相比,粘壤土中各指标的含量均显著高于砂质壤土。根际土有机碳矿化累积量及矿化率均高于非根际土;培养期间粘壤土释放的CO2量明显低于沙质壤土,这可能与粘壤土粘粒含量高,对土壤有机碳的保护作用有关。     

硝化抑制剂对毛竹林土壤N_2O排放和氨氧化微生物的影响

为了探索硝化抑制剂在毛竹生产中的施用技术,通过培养试验研究3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)和双氰胺(DCD)两种硝化抑制剂对毛竹林施用尿素后土壤N2O排放、氮素转化和相关氨氧化细菌(AOB)、氨氧化古菌(AOA)群落结构和丰度的影响。试验设(1)对照(CK)、(2)单施尿素(Urea)、(3)尿素+1%DMPP(DMPP占总N的1%,下同);(4)尿素+1.5%DMPP;(5)尿素+10%DCD;(6)尿素+15%DCD等6个处理,测定N2O的排放动态以及气体排放转折点时的土壤特征指标。结果表明:与单施尿素相比,160 d的时间内两种DMPP用量处理的土壤N2O累积排放减排幅度均为54%,而10%DCD和15%DCD处理的土壤分别减少28%和41%。DMPP和DCD处理50 d和90 d时土壤的NH4+-N含量均显著高于(p0.05)单施尿素处理,而NO3--N含量和表观硝化率则恰好相反,但两种抑制剂间无差异。DMPP处理的AOB群落结构的变化从10 d开始显现,至50 d和90 d时仍保持明显的抑制状态,而DCD处理则至90 d时抑制作用基本消失。单施尿素AOB功能基因(amo A)的丰度均显著高于硝化抑制剂处理(90 d时尿素+10%DCD处理除外);在整个培养期内,尿素和对照土壤的AOA群落结构相似,硝化抑制剂反而增加了AOA功能基因的丰度,表明硝化抑制剂对AOA丰度无明显抑制作用。即两种硝化抑制剂主要通过抑制AOB起作用;调节土壤p H至中性范围,并在1%DMPP施用条件下,硝化抑制剂的抑制效果最显著。