土壤中硝化抑制剂DMPP含量的气相色谱测定法

建立了一种检测土壤中吡唑类硝化抑制剂DMPP含量的气相色谱法。DMPP在NaOH溶液中可定量转化为DMP,从5种有机溶剂中选择氯仿作为DMP的萃取剂。本文采用吡啶做为内标物,内标校正因子fDMP和fDMPP分别为1.6775和3.3884。通过DB-1701气相色谱柱,氢火焰离子化检测器(FID)定量检测氯仿溶液萃取相中的DMP。本法添加回收率为97.4%～98.8%;RSD为0.70%～2.09%;土壤中DMPP的检出限为0.4mgkg-1。应用本法测定在潮棕壤中10℃、20℃和30℃时DMPP的降解半衰期分别为大于28d、14d和7d。     

不同DMPP添加水平对土壤有机氮素转化的影响

研究单施有机肥模式下,3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)对土壤有机氮素转化的影响,为土壤氮素高效利用和减少损失提供科学依据。采用土壤恒温培养试验,研究单施有机肥条件下不同DMPP添加水平对土壤中有机氮素转化及硝化抑制效应的影响。结果表明,单施有机肥条件下,DMPP可明显抑制土壤硝化反应的进程。培养期间DMPP最佳硝化抑制效果出现在14d,与不添加DMPP的处理相比,添加DMPP的处理铵态氮含量增加2～3倍,硝态氮含量减少2～3倍。14d后DMPP硝化抑制效果逐渐减弱。DMPP对硝化反应的抑制效果及有效抑制时间随着DMPP用量的增加而不断增强,但是当用量增加到2%以上水平时,硝化抑制剂效果不再明显增强。综合用量水平和抑制效果,施用有机肥模式下DMPP添加量以氮素含量的1%～2%较为适宜。     

含DMPP抑制剂尿素的氨挥发特性及阻控对策研究

采用原状土柱模拟方法,探讨了施肥水平、添加不同碳氮比（C／N）有机物、不同类型土壤、土壤水分含量及温度对含3,4-二甲基吡唑磷酸盐（3,4－dimethyl pyrazole phosphate,DMPP）硝化抑制剂的尿素（DMPP尿素）氨挥发损失的影响。结果表明,施肥水平对DMPP尿素的氨挥发损失有显著影响,随着DMPP尿素施用量的增加,土壤氨挥发损失量呈显著上升的趋势;DMPP尿素配施低C／N比的有机物鸡粪,氨挥发损失增加6．0％;而配施高C／N比的生物秸秆,则表现为可抑制78．2％的氨挥发损失;DMPP尿素的氨挥发损失受土壤理化性质影响很大,在肥力高的碱性土壤中氨挥发损失严重,而在酸性红壤和阳离子交换量高的青紫泥中挥发损失量较低;在土壤含水量为田间饱和持水量时,氨挥发损失表现为急剧增加;随着土壤温度的升高,氨挥发损失的量快速递增。合理控制施肥量、选择配施高C／N比的生物秸秆和适宜的水分管理方式是减少农田氨挥发损失的重要对策。     

硝化抑制剂在农业上应用的研究进展

本文综述了硝化抑制剂在农业上应用的研究进展 ,包括硝化抑制剂的种类和作用机理、硝化抑制剂对农作物生长和产量的影响以及对环境保护的作用等 ,并指出了一些需要注意的问题     

添加NBPT/DMPP/CP的高效稳定性尿素在黑土和褐土中的施用效应

[目的]研究添加脲酶/硝化抑制剂的高效稳定性尿素在黑土和褐土中的作用效果,为科学合理选择抑制剂提供科学依据.[方法]以春玉米为试材,采用东北典型的黑土和褐土进行盆栽试验.供试抑制剂包括N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、2-氯-6(三氯甲基)-吡啶(CP).试验设不施氮肥(U0)、施...     

不同作用因子下有机无机配施添加DMPP对氮素转化的影响

研究不同作用因子下有机无机配施模式添加DMPP(3,4-二甲基毗唑磷酸盐)对土壤氮素形态转化的影响,为田间氮素管理和高效利用提供科学依据.采用好气恒温土壤培养试验,研究施肥用量、水分条件、环境温度、土壤类型等不同作用因子,对有机无机氮肥配施模式添加DMPP土壤氮素形态转化的影响.结果表明,60 d时,高用量有机无机配施处理比常规有机无机处理铵态氮含量提高89倍,硝态氮减少57.8％;与湿润培养相比,淹水条件下有机无机配施模式添加DMPP,60 d内土壤铵态氮含量持续增加,硝化进程受抑制更显著;60 d时15℃处理铵态氮含量较25℃处理高56倍,硝态氮含量低18倍;60 d时红壤中铵态氮含量分别是小粉土和青紫泥的30倍与31倍,而硝态氮含量仅为二者的55.7％与33.6％.25℃时青紫泥、小粉士和红壤中有机无机配施模式添加DMPP最佳抑制效果在30～ 40 d,有效作用时间可达60 d.DMPP能够明显增加有机无机配施模式土壤中铵态氮含量,有效延长铵态氮在土壤中停留的时间,使硝态氮含量长期维持在较低水平.高施肥水平有机无机配施模式下DMPP的抑制效果更突出.低温环境有利于DMPP对硝化进程的抑制.不同作用因子下,有机无机配施模式添加DMPP对氮素转化影响的深层作用机理值得进一步研究.     

氮肥形态耦合促进马铃薯生长

为明确氮素形态耦合及土壤氮转化过程调控措施对作物氮肥利用率的影响,在田间试验条件下研究了不同铵态氮肥用量(纯氮225.0、168.8和112.5 kg/hm²)±硝化抑制剂、不同硝态氮肥用量(纯氮225.0、168.8和112.5 kg/hm²)对马铃薯生长的影响。研究结果显示,与施用硝态氮肥相比,铵态氮肥的施用显著提高了马铃薯的产量和氮素吸收量;随铵态氮肥用量的提高,马铃薯产量具有增加的趋势,而不同硝态氮肥用量处理对马铃薯薯块产量无显著影响;铵态氮肥配施双氰胺(DCD)可以有效提高土壤铵态氮含量,增加马铃薯薯块产量(特别是大中薯产量)。马铃薯产量与土壤铵态氮含量呈显著正相关关系,与硝态氮含量没有明显关系。研究结果说明氮素形态耦合能够促进作物生长、提高作物氮肥利用率,对氮肥减量增效具有重要的指导意义。     

硝化抑制剂硝基吡啶在农业和环境保护中的应用

讨论了硝化抑制剂硝基吡啶的作用机理，综述了硝基吡啶对农作物营养元素吸收、作物品质、作物产量、植物病害和毒害的影响，以及该硝化抑制剂对氮肥的淋溶损失和气态损失的影响。     

DMPP减少稻田土壤氮素损失的研究进展

以追求高产为目标的过量施肥不仅造成养分资源的浪费,而且由于养分流失导致对周边水体的污染。利用硝化抑制剂与氮肥配施被认为是减少农田氮素损失,提高氮肥利用率的有效途径。本文以新型硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(简称DMPP)为研究对象,就其特性与优势,结合稻田氮素循环的自身特点,重点介绍了DMPP对稻田氮素损失各主要环节的影响。从DMPP对稻田硝化与反硝化的作用机理、微生物影响及作用效果等方面,综述了其在减少稻田氮素损失、提高氮素利用率,降低农业面源污染风险,促进环境保护方面的作用。同时对目前研究中存在的问题和争议进行了分析讨论,对今后关于DMPP应该深入的研究方向进行了展望。     

用于黑土的稳定性氯化铵的适宜硝化抑制剂和氮肥增效剂组合

【目的】本文研究添加不同种类硝化抑制剂的高效稳定性氯化铵氮肥在黑土中的施用效果,旨在筛选出适合旱作黑土的高效稳定性氯化铵态氮肥。【方法】在氯化铵中分别添加硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐 (DMPP)、双氰胺 (DCD)、2-氯-6-三甲基吡啶 (Nitrapyrin,CP)、氨保护剂 (N-GD) 和1种氮肥增效剂 (HFJ) 及其组合,制成9种稳定性氯化铵氮肥。以不施氮肥 (CK) 和施普通氯化铵 (CK-N) 为对照,以9种稳定性氯化铵为处理进行了等氮量盆栽试验。在玉米苗期、大喇叭口期、灌浆期和成熟期测定了土壤中铵态氮和硝态氮含量,在玉米成熟期测定植株生物量、籽粒产量和氮素含量,计算铵态氮肥的表观硝化率、硝化抑制率、氮肥农学效率、氮肥偏生产力。【结果】1) 与CK-N处理相比,9个处理均显著提高玉米的产量,HFJ的效果均为最显著,可增加玉米籽粒产量3.99倍,提高氮肥吸收利用率4.98倍,显著高于8个硝化抑制剂处理 (P < 0.05)。CP + DMPP和CP + DCD处理提高玉米籽粒产量1.90～2.11倍,两个处理之间无显著差异;CP + DMPP玉米生物量显著高于CP处理,而与DMPP和DCD处理无显著差异;CP + DMPP玉米氮肥吸收利用率显著高于CP和DMPP处理,显著提高3.71倍 (P < 0.05);2) CP + DMPP和CP + DCD土壤中铵态氮含量提高2.09～2.42倍,且显著高于CP、DMPP和DCD处理 (P < 0.05),而硝态氮含量和土壤表观硝化率均显著降低24%和66%～68%,与CP和DCD处理存在显著差异 (P < 0.05);苗期CP + DMPP和CP + DCD硝化抑制率高达23.9%～24.3%,显著高于CP和DCD (P < 0.05)。【结论】在黑土中,氯化铵中添加硝化抑制剂组合的硝化抑制率显著高于添加单一抑制剂,能够有效减缓土壤中铵态氮向硝态氮的转化,减少土壤中氮素损失,降低环境污染。CP + DMPP组合玉米的氮肥吸收利用率显著高于CP + DCD组合。氮肥增效剂HFJ显著增加玉米的氮素吸收量,提高氮肥利用率,从而使玉米获得高产并获得较高的收获指数和经济系数。因此,综合考虑产量和抑制硝化作用等因素,黑土区氯化铵作为玉米生产用氮肥时,建议首选添加氮肥增效剂HFJ来保证作物的高产和氮肥高利用率,也可以添加硝化抑制剂组合CP + DMPP,或者CP + DCD制备稳定性氯化铵来提高氯化铵的增产效果和氮肥利用率,减少氮素损失,降低环境污染。     

Influence of DCD and DMPP on soil N dynamics after incorporation of vegetable crop residues

We have investigated the effect of two nitrification inhibitors, 3,4-dimethylpyrazole phosphate (DMPP) and dicyandiamide (DCD), on the accumulation of and after incorporation of cauliflower residues in incubation experiments. Cauliflower leaves were incubated with soil and DCD or DMPP at two application rates [8.93 and 17.9 mg active component (ac) kg⁻¹ for DCD; 0.89 and 1.79 mg ac kg⁻¹ for DMPP]. Both doses of DCD and DMPP increased on average by 18.9 and 26.0 mg N kg⁻¹ for DCD1 (during 30 days) and DCD2 (during 45 days), respectively, and on average by 14.4 mg N kg⁻¹ for DMPP1 and DMPP2 during a period of at least 95 days. In DCD-treated soils, data followed an S-shaped curve, indicating that nitrification restarted during the experiment: inhibition was on average 24% during 35 days for DCD1 and on average 45% during 49 days for DCD2. Thereafter, amount in DCD-treated soils exceeded that of the cauliflower-only treatment by 31% for DCD1 and 78% for DCD2, probably due to a nitrogen release from DCD itself and a priming effect induced by DCD. In DMPP-treated soils, data followed a linear pattern since nitrification was inhibited during the complete incubation (95 days): inhibition was on average 56 and 64% for DMPP1 and DMPP2, respectively. DMPP did not affect the N mineralization of the crop residues. Under favourable conditions, DCD is able to inhibit the nitrification from crop residues for 50 days and DMPP for at least 95 days. Hence, especially DMPP shows a potential to reduce leaching after incorporation of crop residues.     

Influence of Two Nitrification Inhibitors (DCD and DMPP) on Annual Ryegrass Yield and Soil Mineral N Dynamics after Incorporation with Cattle Slurry

Nitrogen (N) losses through nitrate leaching, occurring after slurry spreading, can be reduced by the use of nitrification inhibitors (NIs) such as dicyandiamide (DCD) and 3,4‐dimethyl pyrazole phosphate (DMPP). In the present work, the effects of DCD and DMPP, applied at two rates with cattle slurry, on soil mineral N profiles, annual ryegrass yield, and N uptake were compared under similar pedoclimatic conditions. Both NIs delayed the nitrate formation in soil; however, DMPP ensured that the soil mineral N was predominantly in the ammonium form rather than in the nitrate form for about 100 days, whereas with DCD such effect was observed only during the first 40 days after sowing. Furthermore, the use of NIs led to an increase of the dry‐matter (DM) yields in a range of 32–54% and of the forage N removal in a range of 34–68% relative to the slurry‐only (SO) treatment (without NIs). A DM yield of 8698 kg ha^?1 was obtained with the DMPP applied at the greater rate against only 7444 kg ha^?1 obtained with the greater rate of DCD (4767 kg ha^?1 in the SO treatment). Therefore, it can be concluded that DMPP is more efficient as an NI than DCD when combined with cattle slurry.     

添加硝化抑制剂DMPP对红壤水稻土硝化作用及微生物群落功能多样性的影响

通过室内培育试验,研究了不同施氮水平下添加硝化抑制剂(DMPP)处理对红壤水稻土NH4+-N、NO3–-N含量、微生物生物量碳及微生物群落功能多样性的影响。结果表明:56天培养期内,不同处理的NH4+-N含量总体呈下降趋势,而NO3–-N含量呈上升趋势。随施氮水平提高,培养期内NH4+-N平均含量从0 mg/kg处理的24.10 mg/kg增加到400 mg/kg处理的412.10 mg/kg,NO3–-N平均含量从0 mg/kg处理的41.88 mg/kg增加到400 mg/kg处理的99.83 mg/kg。添加DMPP显著抑制硝化作用进行,抑制效果随施氮量增加而提高,400 mg/kg施氮水平下,添加DMPP硝化率和硝化速率比不添加DMPP处理分别下降了29.0%和44.3%,下降幅度远大于其他施氮水平处理。施氮水平也影响土壤微生物生物量碳和微生物群落功能多样性。施氮量从0 mg/kg增加到400 mg/kg,土壤微生物生物量碳下降了12.5%,AWCD值下降了78.4%,Shannon指数下降了22.3%;与不添加DMPP处理相比,添加DMPP处理的土壤微生物生物量、AWCD值、Shannon指数分别提高了2.1%、23.9%、7.8%,尤其在400 mg/kg施氮水平下,提高的幅度更加明显。     

NBPT与DMPP不同剂量组合对尿素氮转化的影响

采用室内模拟试验的方法,探讨了脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)和硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)的不同浓度组合对尿素氮转化的影响。结果表明,NBPT与DMPP不同浓度组合均不同程度的延缓了尿素的水解,使尿素N水解产物更加以NH4+-N形态保持在土壤中;延缓了硝化作用进程并减少了硝酸盐在土壤累积,在此基础上增加了土壤有效态N含量。综合不同浓度组合对尿素水解的抑制、土壤NH4+-N和NO3--N含量变化、硝化作用抑制效果、土壤有效态N水平等指标并结合成本考虑,NBPT和DMPP分别为0.1%和0.5%施氮量时为最适宜的组合。     

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。