棉酚渣对尿素水解及土壤氨挥发的影响

采用棉酚渣、尿素和土壤混合培养,测定剩余尿素量及氨气吸收量的方法,探究棉酚渣对尿素水解及土壤氨挥发的影响。结果表明,随尿素中棉酚渣的用量增加,尿素残余量增加,氨气检测量减少。与对照相比,培养时间为4 d时尿素残留差异率达78.81%,氨气挥发抑制率可达80.40%。土壤含水率变化对脲酶和产生脲酶的微生物的活性有较大影响,在活性高时,棉酚渣对尿素水解和氨挥发的抑制作用更加明显。随着培养温度的升高,尿素水解增加,氨挥发迅速增加。35℃时,棉酚渣对尿素水解的抑制效果最好,尿素残留差异率达79.72%,30℃时,棉酚渣对氨气挥发抑制效果最好,氨挥发抑制率达55.34%。上述结果表明,棉酚渣对尿素水解及土壤氨挥发具有较强的抑制作用,具有推广应用的潜力。     

醋酸棉酚对土壤脲酶动力学特性的影响

通过不同浓度醋酸棉酚存在下的土壤脲酶催化尿素水解试验,研究醋酸棉酚对土壤脲酶的抑制作用,得到酶促反应的降解动力学参数和有关的热力学参数.结果表明,醋酸棉酚对土壤脲酶活性的抑制能力随醋酸棉酚浓度的增大而增强.由尿素浓度的倒数和水解速率的倒数为横纵标的双倒数曲线得到米氏常数(Km)和最大速率(Vmax),随着醋酸棉酚浓度的增大,酶促反应的Km和Vmax降低.在温度30℃时,Km由3.918 mol/L降到1.164 mol/L,Vmax由1.185×10-4 mol/(g·h)降到5.6×10-6 mol/(g·h).在醋酸棉酚的影响下,酶促反应的热力学参数包括活化能(Ea)、活化焓变(△H)和温度系数(Q10)有所下降.     

第四类脲酶抑制剂对土壤脲酶活性和微生物量的影响

[目的]研究第四类脲酶抑制剂对土壤微生物的影响,揭示此类脲酶抑制剂的微生物学效应,为农业生产中施用含Schiff碱配合物型脲酶抑制剂缓控释尿素的安全性评价提供理论依据。[方法]采用室内恒温恒湿培养的方法,测定在不同浓度(按尿素施用量的0.1%,0.5%,1%)新型Schiff碱铜配合物型脲酶抑制剂作用下土壤脲酶活性以及土壤细菌、真菌和放线菌微生物量指标。[结果]①当抑制剂施用浓度为0.1%和0.5%时对土壤脲酶活性影响不显著,当施用浓度为1%时,对土壤脲酶活性抑制效果最好,最大抑制率达40.8%,起到了适度调控的目的;②土壤细菌、真菌和放线菌对尿素水解的敏感程度不同,其中放线菌和真菌比较敏感,尿素水解对其最大抑制率分别为46.4%和89.7%。与此相反,尿素的水解反而会促进细菌生长,最大促进率达83.6%;③第四类脲酶抑制能够促进土壤细菌、放线菌和真菌的生长,其对细菌、放线菌和真菌的最大促进率分别为86.2%,31.9%和83.6%。因此第四类脲酶抑制剂对土壤放线菌生长的促进作用较小,对土壤细菌和真菌生长的促进作用较大。[结论]第四类脲酶抑制剂对土壤脲酶活性有很好地抑制作用且能促进土壤细菌、真菌和放线菌的生长,施用抑制剂浓度为1%时效果最显著,即1%为其最佳用量。     

施用木质素对土壤中尿素转化及释放的影响

通过室内培养试验,研究木质素不同用量对土壤NH4+-N含量、NO3--N含量、脲酶活性的影响。结果表明,木质素能抑制土壤脲酶活性,并且随木质素施入量的增加抑制强度增强。木质素对土壤脲酶活性的抑制时间主要在尿素施入土壤后1～14 d,在培养第8 d前后木质素对脲酶抑制率出现最大值,21 d后木质素对脲酶活性不再具有明显的抑制作用。木质素通过抑制土壤脲酶活性而延缓尿素的水解,降低铵态氮释放速度。在加入等量尿素态氮的情况下,木质素用量为0.3～0.6 g/kg,尿素水解时间延缓3 d;当木质素用量增加至2.7～6.7 g/kg时抑制时间延长到7 d。木质素同时抑制了土壤中铵态氮向硝态氮转化,降低土壤硝态氮含量,使施入的尿素较长时间以铵态氮的形式保存在土壤中。     

土壤酶活性对土壤中土霉素的动态响应

采用室内培养试验研究了土霉素（OTC）对土壤过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和脱氢酶活性的影响。结果表明,在整个培养期间,土霉素对土壤过氧化氢酶和土壤磷酸酶活性具有明显的抑制作用;对土壤蔗糖酶和脱氢酶活性在培养前期具有轻微的抑制作用,但培养后期（培养第112 d）具有较强的抑制作用;而对土壤脲酶活性的影响则相反,在培养第1 d,OTC 100 mg/kg处理对脲酶具有显著的刺激作用,以后土霉素对脲酶活性影响不明显。土壤过氧化氢酶和磷酸酶对土霉素污染响应比土壤脲酶、蔗糖酶和脱氢酶更敏感,因而可以表征土壤受土霉素的污染程度。     

腐殖酸 - 尿素络合物对尿素转化及氮素释放的影响

通过模拟实验研究了不同用量腐殖酸 - 尿素络合物(腐脲)在不同时间内对尿素分解和NH 4 -N硝化的抑制作用.结果表明:当腐脲用量为尿素量的10%时对脲酶的抑制作用最强,用量超过20%反而对脲酶有促进作用;当腐脲用量为尿素量的15%时对NH 4 -N硝化的抑制率最高;在培养42 d时15%腐脲用量处理土壤无机态氮含量最高;在第112 d时腐脲用量超过15%的处理无机态氮含量明显高于其他处理,氮素损失量明显低于其他处理.     

乙草胺对土壤脲酶动力学特征的影响

采用室内模拟试验方法,以典型棕壤为供试土壤,研究不同浓度乙草胺对土壤脲酶活性和酶动力学参数的影响。结果表明,不同浓度乙草胺能显著抑制土壤脲酶活性,并在培养的第3～6 d达到最大抑制;利用模型 y=c/(1+bx)和y=c(1+ax)/(1+bx) 对不同浓度乙草胺与土壤酶活性的关系进行拟合,证明模型y=c/(1+bx)拟合效果较好,表明乙草胺除草剂对土壤脲酶的抑制作用为完全抑制,而脲酶ED50 为13.12～75.76 mg/kg;乙草胺的施入使土壤脲酶Vmax值降低,Km值则保持不变,属于典型的非竞争性抑制。     

乙草胺对土壤微生物数量和酶活性的影响

采用室内瓶培养试验,研究了乙草胺施用对土壤微生物数量及酶活性的影响。结果表明:乙草胺施用初期对土壤细菌和放线菌数量有明显刺激作用,但施用30d时高施用量处理(30mg·kg-1)呈明显抑制作用,之后各处理放线菌恢复到对照水平,而对细菌的抑制作用一直持续到60d;乙草胺对土壤真菌数量呈"抑制-恢复-刺激"的作用趋势。乙草胺施用初期对土壤脱氢酶产生一定刺激作用,45d后高施用量处理呈明显抑制作用,一直持续到60d;土壤过氧化氢酶对乙草胺不敏感,而转化酶和脲酶对乙草胺施入初期较敏感;低施用量处理对转化酶有抑制作用,高施用量处理对转化酶有刺激作用,各处理对脲酶都有抑制作用。     

杀灭菊酯对亚热带果园红壤脲酶活性的生态毒理效应

通过模拟方法,系统研究杀灭菊酯对亚热带果园红壤脲酶活性的影响。结果表明:杀灭菊酯对土壤脲酶活性表现出先激活后抑制趋势,处理前3 d土壤脲酶活性升高,处理3 d后土壤脲酶活性受到抑制,7 d后低于对照水平;激活、抑制程度与处理浓度呈正相关。底物(尿素)浓度饱和前,土壤脲酶活性随尿素浓度增加而升高。模型U=β0 β1×C能较好拟合土壤脲酶活性(U)和尿素浓度(C)、杀灭菊酯浓度(C)之间关系,揭示出土壤酶促反应过程存在吸附-解吸的机制,证实不同肥力土壤脲酶活性受杀灭菊酯影响差异较大,高肥力土壤对土壤脲酶活性具有一定的缓冲作用,受杀灭菊酯影响较小。     

吡嘧磺隆对土壤中与氮素转化有关微生物活性的影响

在室内培养条件下,研究了水田除草剂吡嘧磺隆在田间用量下对水稻土中与氮素转化有关的生物活性的影响。结果表明,吡嘧磺隆在培养7～30天内能显著抑制土壤脲酶的活性;在培养的前20天内表现为对土壤硝化作用和土壤微生物量氮的抑制作用;施用吡嘧磺隆处理的土壤脲酶活性、土壤硝化作用及土壤微生物量氮间存在显著相关关系。     

脲酶抑制剂不同用量对土壤氮素供应的影响

为研究在红壤双季稻田脲酶抑制剂适宜的添加比例,采用田间小区试验研究不同水平的脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)对双季稻田土壤氮素转化的影响。本文设置NBPT的施用量为尿素的0. 5%、0. 75%、1. 0%、1. 25%、1. 5%5个水平。结果表明:与农民习惯施氮(单施尿素N 135 kg/hm~2)处理相比,NBPT与尿素的比例1. 0%时,对早、晚稻的产量与氮素回收率均无显著影响,当NBPT添加比例为1. 0%、1. 25%、1. 5%时,早、晚稻的产量以及氮素回收率均显著提高,且添加量在1. 0%与1. 5%的两个处理之间无显著差异;与单施尿素相比,添加NBPT大于1. 0%时,土壤脲酶活性和铵态氮含量在分蘖期显著降低,铵态氮含量在孕穗期显著升高,而硝酸还原酶活性、硝态氮含量及微生物量碳、氮含量始终无明显差异,孕穗期的脲酶活性也无显著差异;通过逐步回归分析发现,水稻分蘖期与孕穗期土壤中铵态氮含量对水稻产量影响显著,而且孕穗期的影响大于分蘖期,其余指标则对产量无明显影响,由此可知,添加NBPT可保持孕穗期较高的土壤铵态氮含量可能是其增产与提高氮肥利用率的主要原因,NBPT在稻田的适宜添加量为尿素用量的1. 0%以上。     

脲酶抑制剂氢醌对土壤脲酶动力学行为的调控效应

研究了不同温度条件下脲酶抑制剂氢醌(HQ)对东北3种典型土壤(白浆土、棕壤、褐土)脲酶动力学参数的影响。结果表明,土壤类型、培养时间、培养温度及其相互作用均显著影响土壤脲酶动力学参数。与对照相比,加入HQ使土壤脲酶米氏常数(Km)增加,最大反应速率(Vmax)降低,表明HQ对土壤脲酶的作用机理属于混合型抑制。与白浆土相比,棕壤和褐土脲酶动力学参数受HQ的影响程度较大,表明高肥力土壤生物学活性较稳定。随着培养时间延长,土壤脲酶Km降低,Vmax和Vmax/Km增加。随着温度升高,土壤脲酶Km和Vmax增加,Vamx/Km无规律性变化。相关性分析表明,土壤脲酶动力学参数Km、Vmax和Vmax/Km与p H值、有机质、全氮、碱解氮和质地组成之间存在显著相关关系。     

石灰氮对土壤中尿素转化的影响

Laboratory incubation experiment was conducted to study the effect of lime nitrogen(LN) on transfor-mation of urea-N in three paddy soils.The results showed that LN had an inhibitory effect on urease activity in these soils especially in the first 5 days.and that in the first 20 days of incubation,the amount of NH4^ -N derived from urea was lower in the soil with LN than in the soil without LN,While after 30 days the amount of NH4^ -N was higher in the mature haplic paddy soil developed on Quaternary red clay (MHPS)with LN than that in the soil without LN.The amount of NH3-N volatilized was decreased in the earlier stage and increased in the later stage of incubation in the MHPS by the addition of LN.     

双季稻田添加脲酶抑制剂NBPT氮肥的最高减量潜力研究

【目的】添加脲酶抑制剂（Urease inhibitor, UI）是提高肥料利用率的有效途径,在尿素（Urea,U）中添加1%的脲酶抑制剂NBPT（N-丁基硫代磷酰三胺）是目前研究使用证明效果最可靠的添加比例。针对当前稻田氮肥施用水平过高的问题,本文采用田间小区试验研究了目前脲酶抑制剂添加比例下稻田氮肥的减施潜力以及脲酶抑制剂的节肥增效机理。【方法】本试验在我国长江中下游的双季稻田进行,脲酶抑制剂用量NBPT为尿素用量的1%。尿素用量设五个水平为N 90、 112.5、 135、 157.5 和180 kg/hm2,分别依次记为U1、 U2、 U3、 U4和U5, 7个处理为CK（不施氮肥）、 U1+UI、 U2+UI、 U3+UI、 U4+UI、 U5+UI、 U5（U5为传统施氮量, N 180 kg/hm2为农民习惯施氮量）,三次重复。U1~U5处理施氮量分别是在农民习惯施氮量的基础上降低50%、 37.5%、 25%、 12.5%、 0%。通过取样分析水稻分蘖期和孕穗期各处理对土壤脲酶活性、 硝酸还原酶活性、 土壤铵态氮含量、 硝态氮含量以及微生物量碳、 氮的含量,研究NBPT对水稻两个主要生育期土壤氮素供应的影响,比较各处理的产量以及氮肥利用率来得出氮肥的减施潜力,在此基础上通过逐步回归分析研究以上各指标对产量的影响,探明脲酶抑制剂（NBPT）在双季稻田的增效机理。【结果】 1) 在双季稻田,添加NBPT后,施氮量为N 135 kg/hm2的籽粒产量达到最高。与传统施氮（单施尿素N 180 kg/hm2）处理相比,早、 晚稻可分别增产8.54%和12.87%,氮肥当季利用率分别提高6.78%和9.46%,可节约氮肥25%; 2)与传统施氮相比,添加NBPT显著降低了水稻分蘖期的土壤脲酶活性和铵态氮含量,显著提高了孕穗期的铵态氮含量,而对此时期的脲酶活性无显著影响,NBPT对两个时期的硝酸还原酶活性、 硝态氮含量及微生物量碳、 氮含量均无明显影响,可见基施的NBPT主要是降低尿素水解速率方面效果显著,并且NBPT具有时效性,其主要是在水稻孕穗期之前起作用,在生态上较为安全; 3) 从各项土壤指标与水稻产量相关性的逐步回归分析结果来看,水稻分蘖期与孕穗期稻田土壤中铵态氮含量对水稻产量影响显著,而且孕穗期的影响大于分蘖期,其余指标则对产量无明显影响。【结论】由于脲酶抑制剂NBPT减缓了分蘖期尿素的水解作用,提高了孕穗期土壤中的铵态氮含量,为水稻后期生长提供充足的氮肥,在双季稻减肥方面具有显著的效果。在本试验土壤条件下,尿素中添加1% 的NBPT,可在提高产量的同时,将传统施氮肥量减少25%,是适于稻田应用的脲酶抑制剂。     

脲酶/硝化抑制剂双控下红壤性水稻土氮素变化特征

以红壤性水稻土为对象,设置大田试验处理:不施肥(CK)、单施氮肥(U)、氮肥配施0. 5%脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)与1%硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)(U+N/D)、氮肥配施1%NBPT与2%DMPP [U+2 (N/D)],研究4种施肥组合下双季稻土壤脲酶、土壤NH+4-N、田面水NH+4-N和NO-3-N的变化特征。结果表明,与CK和U处理相比,各施肥处理在施肥后第1～15 d,土壤脲酶活性、土壤NH+4-N、田面水NH+4-N含量增加,田面水NO-3-N含量无显著变化。与U+2 (N/D)处理相比,早稻中U+N/D处理的脲酶活性显著增加了0. 03～0. 70 mg·g-1,土壤NH+4-N含量显著增加了19. 11～61. 44 mg·kg-1,田面水NH+4-N含量显著增加了34. 48～40. 70 mg·L-1。相关分析表明,土壤NH+4-N与土壤脲酶、田面水NH+4-N均呈显著负相关,田面水NH+4-N与土壤脲酶、田面水NO-3-N均呈显著正相关(P 0. 05)。综上,与其他处理相比,U+N/D处理是在短期内有效提高土壤脲酶活性、土壤NH+4-N和田面水NH+4-N含量的最优处理,合理配施尿素及0. 5%脲酶抑制剂NBPT和1%硝化抑制剂DMPP能够显著提高NH+4-N供水稻吸收,减少氮素损失。     

包膜脲酶抑制剂增效尿素对小麦生长的影响及其机理研究

为有效提高尿素氮利用率,促进新型缓/控释氮肥的研发。在盆栽试验条件下,研究了脲酶抑制剂氢醌(HQ)部分或全部包膜与尿素掺混施用对小麦生长及土壤不同形态氮素含量和脲酶活性的影响。试验共设5个处理:对照(CK)、普通尿素(U)、U+普通HQ(SRU1)、U+包膜HQ(SRU2)和U+30%普通HQ+70%包膜HQ(SRU3)。结果表明:与SRU1相比,包膜HQ能够促进小麦生长,改善小麦产量构成,增加小麦产量,并提高氮素利用率,其中SRU2、SRU3分别增加了小麦产量的34.71%,56.54%;与SRU2相比,SRU3处理中普通HQ与包膜HQ配合施用前期能够有效抑制尿素水解,维持土壤中NH_4~+—N的适宜浓度,后期能增加土壤NH_4~+—N含量,保证土壤有效氮的持续供应,减少氮素损失,使小麦整个生育期内土壤脲酶活性维持在较低水平。综上,HQ部分包膜与尿素掺混施用的SRU3处理土壤氮的供应能力最强,氮素利用率最高,对小麦生长的促进作用最显著。     

Effects of Fertilizer Additives on Ammonia Loss after Surface Application of Urea–Ammonium Nitrate Fertilizer

The purpose of this study was to measure the effect of additives on ammonia loss when used with urea–ammonium nitrate fertilizer (UAN). The fertilizer additives were ammonium thiosulfate (ATS), calcium thiosulfate (CaTS), N-(N-butyl) thiophosphoric triamide (Agrotain, AG), AG + CaTS, or a maleic-itaconic copolymer (Nutrisphere-N, NSN). Four greenhouse studies were conducted, with small fertilizer droplets applied to bare soil, large fertilizer droplets applied to bare soil, small fertilizer droplets applied to soil with 50% straw cover, and large fertilizer droplets applied to soil with 50% straw cover. Ammonia volatilizing from the soil surface was trapped in phosphoric acid and determined by steam distillation. Averaged across all four experiments, the percentage reductions of ammonia loss after 14 days, compared to unamended UAN, were 40% for UAN + ATS, 40% for UAN + CaTS, 51% for UAN + AG, 65% for UAN + AG + CaTS, and 11% for UAN + NSN.     

汞和镉对土壤脲酶活性影响

研究结果表明 ,汞、镉对土壤脲酶活性具有显著的抑制作用 ,抑制幅度和强度分别以汞镉和汞为最大 ;相关分析显示 ,脲酶活性可作为土壤Hg及Hg Cd污染程度的生化监测指标 ;当Hg、Cd含量分别达到 1 6 1 3～ 2 6 4 7mgkg- 1 和 477 78mgkg- 1 时 ,土壤已受到严重污染 ;在汞镉复合条件下 ,抑制仍以单独影响为主 ,且汞、镉间存在较弱的拮抗作用 ;温度和尿素浓度升高 ,可增强重金属对土壤脲酶活性的抑制作用。     

Nitrification results in underestimation of soil urease activity as determined by ammonium production rate

The majority of soil urease activity measurements have been based on the rate of ammonium production under optimal conditions. However, such procedures do not exclude ammonium consumption by the nitrification process. The purpose of this study was to determine the percentage of soil urease activity that is underestimated due to soil nitrification. Six soils with diverse properties were incubated using a standard procedure for measuring soil urease activity. The dynamics of nitrite and nitrate were observed during the incubation. Our results showed that the percentage of underestimation ranged from 7.38% to 15.97%, depending on soil types and whether or not a buffer was used. We recommend that nitrification be taken into account when soil urease activity is assayed by the ammonium production rate method.