脲酶/硝化抑制剂对土壤脲酶活性、有效态氮及春小麦产量的影响

通过田间随机区组试验,就缓释尿素对土壤脲酶活性,土壤有效态氮及小麦产量的影响进行了研究。本试验设置4个处理,1)普通尿素(U);2)U+脲酶抑制剂LNS(SRU1);3)SRU1+硝化抑制剂双氰胺(DCD)(SRU2);4)SRU1+硝化抑制剂3,5-二甲基吡唑(DMP)(SRU3)。结果表明,在整个春小麦(TriticumaestivumL.)生育期内,SRU1、SRU2和SRU3处理的土壤脲酶活性低于U处理,且SRU2、SRU3处理的土壤NH4+-N含量在较长时间内维持在较高水平;小麦成熟期,SRU1、SUR2和SRU3处理土壤有效态N含量显著高于U处理(p<0.05);SRU1、SRU2、SRU3处理小麦的生物学性状和产量略高于U处理,但是处理间没有显著差异。     

脲酶/硝化抑制剂双控过程中硝化抑制尿素分解效应

为了探明脲酶/硝化(脲酶抑制剂硼酸B/硝化抑制剂双氰胺DCD)双控过程中不同浓度的硝化抑制剂双氰胺(Dicyandiamide,DCD)对尿素分解转化的调控作用,采用室内恒温培养法,研究了脲酶抑制剂硼酸B和硝化抑制剂双氰胺DCD配合施用过程中,DCD在2%,5%,8%和13%这4个浓度时对脲酶/硝化双控剂的影响。研究表明,各脲酶/硝化双控剂处理均能不同程度减缓尿素水解,8%和13%DCD处理使尿素释放高峰期延迟7d,使NH4+-N含量从14d开始到培养结束保持较高水平,NH4+-N含量高达148.918和187.105mg/kg,有效抑制了NH4+-N向NO3--N的转化,减少硝酸盐的产生,培养结束时NO3--N含量为5.181~35.463mg/kg,作用时间可达到84d以上。其中DCD用量8%时土壤NH4+-N累积量最大,且变化平稳,NO3--N含量增幅最小,与其他处理相比缓控释效应十分理想。     

硫脲及抑制剂组合对土壤尿素氮转化和玉米产量的影响

采用培养试验和田间小区试验相结合,研究了两种浓度硫脲及低用量硫脲和硝化抑制剂双氰胺(DCD)、脲酶抑制剂苯基磷酰二胺(PPD)组合对土壤脲酶活性、土壤尿素氮转化和玉米产量的影响。培养试验表明,硫脲及抑制剂组合对土壤脲酶活性有显著的抑制作用,抑制时间为2周。TU、TU1+DCD和TU1+PPD,对土壤NH4+-N的释放、NH4+-N向NO3--N的进一步转化有显著的抑制作用,进而影响土壤中速效氮的总量变化。田间试验表明,施用抑制剂显著增加了玉米百粒重和产量,增产幅度为9.14%1～1.49%。     

氮肥增效剂对海南砖红壤土壤氮转化影响的研究

抑制剂施用能显著降低尿素及含脲肥料施用带来的环境问题。通过室内培养试验,对硝化抑制剂双氰胺(DCD)和氯唑灵(Dwell)以及长效复混肥添加剂(NAM)对海南花岗岩母质土壤尿素氮转化的影响进行研究。结果表明,NAM和DCD可提高土壤NH4+-N含量,抑制硝化作用,可应用到海南地区以尿素作为氮源的肥料中,其推荐用量分别为施入纯氮量的0.8%和3.5%。但由于NAM和DCD能在较长一段时间内显著提高土壤酸碱度,有导致土壤氨挥发加大及NO2-积累的风险,建议在施肥时不要集中大量施用。     

几种硝化抑制剂和包硫尿素(SCU)对土壤N素形态和小麦产量的影响

采用土壤盆栽法,研究了双氰胺(DCD)、硫脲(THU)和硫脲甲醛树脂(TFR)以及包硫尿素(SCU)对土壤氮素形态和小麦产量的影响。试验共设不施氮(CK)、单施尿素、包硫尿素(SCU)、以及尿素分别与DCD、THA、TUF的3个浓度梯度(分别按尿素用量的0.5%、1%、2%)配合施用共12个处理。结果表明:随添加浓度的增加,硝化抑制作用逐渐增强,高剂量硝化抑制剂显著降低土壤NO-3-N含量,在2%添加浓度下,DCD、THU、TFR的土壤NO-3-N浓度分别比单施尿素降低29%、22%和14%,对土壤表观硝化率的抑制强度也是2%DCD2%THU2%TFR;SCU处理与2%DCD作用强度接近,且在施用早期就体现抑制效果,并在追肥后第74 d土壤表观硝化率显著低于使用硝化抑制剂的处理(P0.05);硝化抑制剂和SCU都可以使土壤NH+4-N含量稳定在较高的水平,抑制剂用量越多,土壤NH+4-N含量越高;与单施尿素相比,尿素+DCD模式,均可提高小麦产量,且在0.5%、1%、2%添加浓度,都达到显著水平(P0.05);THU在1.0%和2.0%添加浓度,小麦产量显著高于单施尿素,但增产效果次于DCD。总体上,包硫尿素(SCU)比硝化抑制剂在控释氮素方面效果更持久,而3种硝化抑制剂中,在控制土壤NH+4-N转化、土壤硝化抑制方面,DCD和THU优于TFR;作为外源添加物的抑制剂长期应用可能对土壤环境造成潜在的危害,不同硝化抑制在土壤中的形态归趋和长期作用还有待进一步研究。     

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。     

水田土壤氮转化相关因子对多年施用缓/控释尿素的响应

研究持续施用不同种缓/控释尿素肥料对棕壤水田基本化学性质、与氮转化相关酶以及微生物量等生物学活性的影响。采用7 a连续施用不同种缓/控释尿素肥料的水田定位试验,试验处理为单施尿素(U),添加脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、氢醌(HQ),硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、双氰胺(DCD)制成不同种缓释尿素肥料,以及硫包膜尿素肥料(SCU)和树脂包膜尿素肥料(PCU)。持续7 a施用缓/控释尿素肥料后,棕壤水田土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、有效磷呈下降趋势,速效钾、p H值呈上升趋势。SCU、PCU、HQ+DCD+U和NBPT+DMPP+U的铵态氮(NH4+-N)含量显著高于U,SCU、PCU和未施肥处理的硝态氮(NO3--N)含量显著高于U。未施肥处理和U的土壤脲酶活性低于其他的处理,PCU和SCU土壤硝化作用潜势大于其他处理。未施肥、HQ+U、HQ+DCD+U、NBPT+DMPP+U、PCU和SCU处理土壤硝酸还原酶活性高于U。持续施用缓/控释尿素肥料对土壤微生物量碳含量影响不大,未施肥处理土壤微生物量氮最高,持续施用缓/控释尿素肥料降低了棕壤水田土壤微生物活性。综合考虑土壤化学性质和土壤生物活性以及水田这个特殊环境,在棕壤水田中持续7 a施用SCU与PCU尿素肥料作用效果好于其他尿素肥料。     

控释氮肥对土壤NH_4~+-N、NO_3~--N及番茄产量和质量的影响

通过温室小区试验 ,研究了日本热塑性树脂包膜尿素MEISTERLP10 0以及LP10 0配施双氰铵 (DCD)后土壤NH+ 4-N、NO-3 -N以及番茄产量和质量的变化。结果表明 ,分次施用尿素会引起土壤NH+ 4-N的急剧变化 ,而施用了LP10 0处理的土壤NH+ 4-N和NO-3 -N在试验的前 115天一直平稳地维持在较高水平 ,且在此之后 ,仍有大量的NH+ 4-N和NO-3 -N存留于土壤。DCD发挥了抑制土壤NH+ 4-N硝化的作用 ,这种作用维持了大约 3个月左右 ,这使土壤NH+ 4-N含量增加 ,而使土壤NO-3 -N的累积量降低 ,这种降低作用尤其表现在 2 0～ 40cm耕层。施用LP10 0并没有取得比分施尿素更高的番茄产量 ,但却可以明显改善番茄果实的品质。施用LP10 0处理的番茄果实干物质、蛋白质、维生素C和总糖含量以及糖酸比均显著高于单施尿素处理。DCD的施用并没有进一步提高番茄的产量和品质     

硫磺和双氰胺配施对尿素在滇池北岸菜地土壤中转化的影响研究

采用恒温土壤培养实验的结果表明,尿素在滇池北岸蔬菜地土壤中转化速率非常快,培养3天尿素水解了90%左右。施用硫磺2周后,土壤pH从8.15下降到7.5左右,施S0对减少土壤氨挥发可能是有利的。DCD对尿素在土壤中水解具有显著抑制作用,但S0、DCD对尿素水解协同效应不明显,主要是由于该类型土壤中尿素水解和S0分解不同步,前者显著快于后者。为了发挥施S0在减少氮素流失效果,建议S0施用时间比尿素早2周左右。S0施用能显著延缓土壤铵态氮的硝化作用。因此,S0与DCD合理配合施用,对减少氮素向滇池水体迁移可能具有实践意义。     

尿素氮在不同类型土壤中转化特征及其施用效果对生化抑制剂的响应

通过盆栽试验,研究脲酶抑制剂正丙基硫代磷酰三胺(NPPT)、硝化抑制剂双氰胺(DCD)及其组合对黑土、棕壤、褐土中尿素氮素形态和玉米产量等因子的影响,为适宜黑土、棕壤、褐土的高效稳定性尿素肥料的研发提供理论依据。试验共设不施尿素(U0)、普通尿素(U)、尿素+脲酶抑制剂(UN)、尿素+硝化抑制剂(UD)、尿素+脲酶抑制剂+硝化抑制剂(UND)5个处理。在玉米苗期、大喇叭口期、灌浆期、成熟期采集土壤样品,测定尿素氮、铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO^3--N)含量,计算氮素表观利用率等指标。在玉米灌浆初期,测定玉米棒三叶叶面积和叶绿素含量,收获后考种,采集植物样品测定玉米植株生物量和全氮含量。试验结果表明,黑土中抑制剂处理较U处理玉米能够增产,且UD处理增产幅度最大,为U处理的1.50倍,氮素表观利用率提高2.12倍,黑土中NH4+-N含量显著提高62.11%～121.21%;棕壤中UN、UD处理玉米增产显著,且UD处理增产幅度最大,为U处理的0.36倍,氮素表观利用率提高2.79倍,土壤中NH4+-N含量显著提高43.13%～131.31%;褐土中抑制剂处理明显增产,且UND处理增产最多,为U处理的1.51倍,氮素表观利用率提高4.08倍,土壤中NH4+-N含量提高19.08%～262.25%。黑土和棕壤种植玉米应选择添加DCD制成的高效稳定性尿素肥料,褐土种植玉米应选择添加NPPT和DCD配施制成的高效稳定性尿素。     

脲酶/硝化抑制剂在土壤N转化过程中的作用

综述了脲酶抑制剂/硝化抑制剂对土壤氮的转化过程:尿素水解过程、硝化过程、硝酸盐淋溶过程、反硝化过程、微生物固持过程、N矿化过程及气体挥发过程的影响和抑制剂的作用机理,并提出今后研究的发展方向,为今后如何施用抑制剂来提高土壤中氮素利用率和减少环境污染提供一定的参考价值。     

不同硝化抑制剂的复配施用对尿素转化及土壤中氮的影响

通过室外模拟田间培养试验,研究不同硝化抑制剂及其复配后的硝化抑制效果。结果表明:不同硝化抑制剂,明显抑制了NH4+-N向NO3--N的转化。硝化抑制剂1-甲胺酰基-3,5-二甲基吡唑(CMP)有明显的抑制效果,优于4氨基-1,2,4-三唑盐酸盐(ATC)、双氰胺(DCD);硝化抑制剂CMP与DCD复配的抑制效果显著,硝化抑制率为35.6%。为了结合生产实际获得最优性价比,在硝化抑制剂复配比率方面尚需进一步研究。     

Kinetics and Adsorption-Desorption Behavior of AM Nitrification Inhibitor in Mollisols

Kinetics and adsorption-desorption behavior of a potent nitrification inhibitor, 2-amino 4-chloro 6-methyl pyrimidine (AM), was examined in Mollisol samples of different depths. Adsorption of AM was better accounted by pseudo-second order kinetics. Adsorption and desorption data of AM onto soil samples of different depths conformed to single surface Freundlich isotherm model. The values of ln K varied from ?0.1515 (0–15 cm) to 1.5171 (45–60 cm) and of 1/n from 0.9961 (45–60 cm) to 1.3237 (30–45 cm). Computed values of desorption capacity (ln K’) varied from 3.4734 (0–15 cm) to 4.0674 (45–60 cm) while that of 1/n´ from 0.0017 (45–60 cm) to 0.0367 (0–15 cm). Intensity of desorption (1/n´) had significant positive correlation with soil electrical conductance and clay content. The values of desorption index (n´/n) varied from 14.60 (0–15 cm) to 472.33 (30–45 cm) indicating high degree of irreversibility of adsorbed AM and hence poor leaching from these soils.     

Purification and Partial Characterization of an Endoxylanase Inhibitor from Barley

Hordeum vulgare L. xylanase inhibitor (HVXI), an endoxylanase inhibitor with a protein structure, was purified to homogeneity from barley (Hordeum vulgare L.). HVXI is a nonglycosylated monomeric protein, with a molecular weight of ≈40,000 and a pI ≥ 9.3. Although it inhibits different endoxylanases to a varying degree, the activities of an α‐L‐arabinofuranosidase and a β‐d ‐xylosidase were not inhibited. Apparently, HVXI occurs in two molecular forms. These characteristics and the N‐terminal sequences of the composing polypeptides show that HVXI is homologous with Triticum aestivum L. xylanase inhibitor I, an endoxylanase inhibitor from wheat flour.     

土壤脲酶抑制剂正丁基硫代磷酰三胺的作用基团研究

土壤脲酶抑制剂正丁基硫代磷酰三胺(nBPT)是抑制土壤中尿素水解的最有效的化合物之一。分析大连工业大学合成的土壤脲酶抑制剂nBPT抑制脲酶活性的影响因素及作用机理,结果表明:在50°C,pH=5.91时,nBPT的抑制活性达到最大值;在nBPT各结构基团中,正丁基(-NH(CH2)3CH3)、硫基(-S)对nBPT与脲酶的结合起辅助作用,胺基(-NH2)是nBPT与脲酶结合的关键基团,与脲酶活性部位巯基(-SH)结合。土壤脲酶抑制剂nBPT与脲酶的具体结合机理还有待继续研究。     

明胶酶解物捕获甲醛工艺的优化及其应用

为控制鱿鱼丝制品中的甲醛含量,以食用明胶酶解物为甲醛捕获剂,采用响应面法对捕获条件进行优化,并将明胶酶解物运用到秘鲁鱿鱼丝加工中,改良生产工艺,降低鱿鱼丝制品甲醛含量。结果表明,p H、温度、时间对明胶酶解物的甲醛捕获率均有显著影响,明胶酶解物捕获甲醛的最佳条件为:温度94.04℃,时间87.04 min,p H值8.99,明胶酶解物浓度1%,该条件下甲醛捕获率达94.12%。在鱿鱼丝加工中,蒸煮前将鱿鱼片浸泡在含1%明胶酶解物的溶液(料液比1∶3)中6 h,制得的鱿鱼丝成品甲醛含量为7.49 mg·kg~(-1),极显著低于原工艺组鱿鱼丝甲醛含量(13.21 mg·kg~(-1)),且对鱿鱼丝的口味和色泽无影响。综上,明胶酶解物具有较好的甲醛捕获能力,能抑制鱿鱼丝加工中甲醛的产生。本试验结果为生产食用安全的鱿鱼丝提供了指导。     

脲酶抑制剂NBPT对油菜生长及品质的影响

在盆栽条件下研究尿素中添加脲酶抑制剂NBPT为纯氮施入量的0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,2.5%时对油菜(Brassica campestris L.)生长和品质的影响。结果表明,添加NBPT能显著提高油菜生物产量28.3%～33.7%,降低植株体内硝酸盐累积量4.2%～32.6%,同时可不同程度提高植株全氮含量、吸氮量以及氮肥利用率。油菜Vc含量在NBPT1.0%用量时达到最高,吸氮量和氮肥利用率均在NBPT0.5%水平达到最佳,同时又未显著降低Vc和可溶性糖含量。因此,从经济效益考虑,推荐NBPT0.5%用量为本试验条件下的最佳用量。     

抑制剂对海南土壤中硝化作用及N2O排放的影响

通过室内培养试验研究4种肥料增效剂对尿素在海南土壤中氮素转化和N₂O排放的影响,以期筛选出适合海南土壤的氮肥增效剂类型。培养试验设单施尿素（CK）、尿素 + 长效复混肥添加剂（加入尿素量的8‰,NAM）、尿素 + 双氰胺（加入尿素量的3.5%,DCD）、尿素 + 3,4-二甲基吡唑磷酸盐（加入尿素量的1%,DMPP）、尿素 + 2-氯-6-三氯甲基吡啶（加入尿素量的8‰,NMAX）5个处理。在培养过程中定期测定土壤理化性质、铵态氮和硝态氮含量以及N₂O排放量的变化,以分析不同增效剂对土壤氮素形态及N₂O排放的影响。结果表明:添加增效剂处理土壤的pH、有机质、全氮和速效钾等均与CK无显著差异,但土壤速效磷含量显著降低。培养过程中,除DCD外,DMPP、NAM和NMAX处理铵态氮浓度一直处于较低水平,而土壤硝态氮含量缓慢增长,显示出明显的硝化抑制效果。与CK处理相比,添加抑制剂处理土壤N₂O浓度峰值延后,累计排放量显著降低,但不同抑制剂间差异不显著。综合比较硝化抑制作用及N₂O减排效果,可以认为添加长效复混肥添加剂（NAM）、3,4-二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）和2-氯-6-三氯甲基吡啶（NMAX）等抑制剂的肥料适宜应用于海南水稻土。     

外源添加抑制剂对芦蒿吸收Cd和Pb的影响

以水生植物芦蒿为试验材料,通过人工培养液温室培养方法,研究了代谢抑制剂、P-型ATP酶抑制剂、蛋白合成抑制剂、离子通道抑制剂对芦蒿吸收Cd和Pb的影响。结果表明,代谢抑制剂（Na3N）和P-型ATP酶抑制剂（Na3VO4）对芦蒿Cd和Pb的吸收均有一定的抑制作用,说明芦蒿对Cd和Pb存在主动吸收。钙离子通道抑制剂LaCl3显著抑制芦蒿根部对Cd的吸收,而对Pb的吸收没有明显的抑制作用,说明芦蒿对Cd的吸收与钙离子通道有关;蛋白质合成抑制剂放线菌酮（CHD）对芦蒿Cd和Pb的吸收有显著的抑制作用,说明芦蒿对Cd和Pb的吸收与一些蛋白质或酶的诱导合成及其活性密切相关。