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。     

氮增效剂对马铃薯叶片及土壤氮的影响

采用随机区组试验,研究不同施氮水平下,氮增效剂对土壤铵态氮含量、硝态氮含量、马铃薯叶片硝态氮含量及谷氨酰胺合成酶活性的影响,为氮增效剂的合理使用提供理论依据。结果表明,氮增效剂双氰胺(DCD)、2-氯-6(三氯甲基)吡啶(CP)能显著提高土壤铵态氮含量、土壤铵硝比,将土壤硝态氮、叶片硝态氮维持在低水平状态,延长尿素肥效,减少马铃薯植株硝酸盐含量,提高谷氨酰胺合成酶活性;正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)对土壤铵硝比、叶片氮素影响不显著,但能显著抑制马铃薯生育前期土壤脲酶活性。随着生育期的推移,氮增效剂DCD、CP作用效果在低氮水平下快速下降,并在苗期效果最优,显著提高了低氮水平下土壤铵态氮含量及铵硝比;在中氮水平下作用效果先升后降,在块茎形成期作用效果最优,显著提高了中氮水平下土壤铵态氮含量及铵硝比。说明,氮增效剂DCD、CP能显著提高春马铃薯土壤铵态氮、铵硝比,降低土壤及叶片硝态氮含量,延长尿素供氮时间;CP比DCD作用时效更长,更稳定,NBPT作用不显著。     

不同增效剂与氮肥减量配施在水稻上的应用效果

为了研究不同肥料增效剂与氮肥减量配施对水稻生长、产量、氮肥利用率及土壤无机氮含量的影响,设田间试验,共4个处理:空白(CK)、100%尿素处理(100%U)、80%尿素+脲酶抑制剂(80%U+NBPT)、80%尿素+纳米碳增效剂(80%U+C)。结果表明,在水稻分蘖期,80%尿素与脲酶抑制剂配施处理的分蘖数量与100%尿素处理基本相同,纳米碳增效肥处理分蘖较少。增效剂与氮肥配施处理的产量因子每穗粒数、结实率均高于100%尿素处理,显著增加产量;植株地上部吸氮量、氮肥利用率、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力也显著高于100%尿素处理,2种增效剂对比脲酶抑制剂效果更好,但差异不明显。80%尿素与脲酶抑制剂配施处理提高了耕作层土壤硝态氮含量,增加了肥力。本试验条件下,脲酶抑制剂与氮肥减量20%配施,显著提高水稻产量,达10 377.9 kg/hm~2,增产2.79%;提高土壤硝态氮含量和氮肥利用率,有效减少了土壤氮损耗,有利于土壤保持养分。     

硝化/脲酶抑制剂在玉米上的增产、增效及提质效应研究进展

为了提高玉米产量和氮肥利用率,采用硝化抑制剂和脲酶抑制剂是调控土壤氮素转化及阻控农田土壤氮素损失有效措施。通过文献分析,明确了常用硝化抑制剂Nitrapyrin (2-氯-6-三氯甲基吡啶)、DCD(双氰胺)、DMPP(3,4-二甲基吡唑磷酸盐)和脲酶抑制剂NBPT(N-丁基硫代磷酰三胺)的抑制机理,阐述了硝化/脲酶抑制剂与氮肥单独配施或组合配施对玉米产量、品质和氮肥利用率的作用效应。分析表明,硝化/脲酶抑制剂配合施用的协同增效作用显著,能够延长氮素释放周期,促进玉米氮素吸收,既可提高玉米产量和氮肥利用效率,又可改善玉米籽粒品质。未来建议针对不同生态类型和不同土壤类型区域,在施用方法、影响机制、创新工艺等方面加强研究。     

脲酶/硝化抑制剂对沿淮平原糯稻养分吸收利用的影响

添加氮素抑制剂是减少氮素损失,提高水稻氮肥利用率的有效途径之一。本研究采用大田试验,研究脲酶抑制剂(N-丁基硫代磷酰三胺,NBPT)、硝化抑制剂(3、4-二甲基吡唑磷酸盐,DMPP)及其组合对沿淮平原糯稻生物量及氮、磷、钾吸收利用的影响。以常糯1号为材料,于2018年6-10月在安徽怀远县(沿淮平原典型水稻种植区)进行试验。试验设5个处理:①不施氮肥对照(CK);②施尿素(U);③施尿素+脲酶抑制剂(U+NBPT);④施尿素+硝化抑制剂(U+DMPP);⑤施尿素+脲酶抑制剂+硝化抑制剂(U+DMPP+NBPT)。研究结果表明,尿素配施NBPT或者NBPT+DMPP均显著提高了水稻生物量(P0.05),U+NBPT和U+DMPP+NBPT处理较U处理的生物量分别增加7.02%和7.99%,而尿素单独配施DMPP虽然增加了水稻生物量(增加幅度3.1%),但差异未达显著水平(P0.05)。尿素配施NBPT/DMPP显著增加了水稻氮、磷吸收量(P0.05),而钾素吸收量有降低的趋势,但差异未达显著水平(P0.05)。U+NBPT、U+DMPP和U+DMPP+NBPT处理植物地上部分氮累积量较U处理分别增加9.6%、6.5%和12.2%,吸磷量分别增加了9.2%、10.4%和14.4%,吸钾量则分别降低了2.6%、3.7%和4.4%。综上,在沿淮平原糯稻种植体系中,尿素配施NBPT/DMPP可以有效地增加水稻生物量,提高氮素、磷素利用效率,NBPT和DMPP表现出协同增效作用。     

尿素配施脲酶抑制剂对春玉米株高和生物量的影响

为了筛选出适合灌淤土的脲酶抑制剂及其与尿素的配施比例,以春玉米为供试作物,通过盆栽试验,研究了普通尿素和包膜尿素配施硫酸铜(Cu SO4)、硫代磷酰三胺(NBPT)2种脲酶抑制剂对春玉米生长发育的影响。试验结果表明,相对于Cu SO4作为脲酶抑制剂,普通尿素或包膜尿素配施NBPT能显著提高春玉米株高、地上部生物量、根系生物量累积和总生物量累积,但却显著降低了其根冠比。因此,尿素配施NBPT有利于提高氮肥肥效,且NBPT施用比例以1%为宜。     

尿素中添加增效剂对锦绣杜鹃生长和土壤肥力的影响

为减少土壤氮肥流失,提高肥料利用率,本研究通过比较尿素中添加脲酶抑制剂NBPT、硝化抑制剂DMPP和土壤养分活化剂CSN等肥料增效剂对锦绣杜鹃生长情况及土壤指标的影响,筛选效果显著的肥料增效剂。结果表明,DMPP处理组对于维持土壤高铵态氮和低硝态氮具有显著作用,施加DMPP组和DMPP+NBPT组锦绣杜鹃的株高生长优于其他处理组。因此,DMPP可作为新型肥料增效剂广泛应用于苗木栽培,可有效提升肥料利用率,同时可减少肥料流失带来的环境污染问题。     

硝化/脲酶抑制剂对宁夏灌淤土土壤 氮含量及其转化的影响

为了阐明低、中、高不同剂量的3种硝化/脲酶抑制剂及其组合处理对宁夏灌淤土土壤氮含量及其转化的影响,探讨筛选出适宜当地的硝化/脲酶抑制剂组合及其浓度,为其进一步在生产实践中合理施用提供参考,采用盆栽试验的方法进行试验。结果表明:在培养16 d后,与对照单施尿素相比,不同剂量的3种硝化/脲酶抑制剂及其组合使得土壤硝态氮含量降低了18.38%～34.80%,其中中剂量和高剂量的DCD(双氢胺)和DMPP(3,4-二甲基吡唑磷酸盐)组合处理土壤硝态氮含量相比对照下降30%以上;中剂量和高剂量的DCD和DMPP组合处理其硝化抑制率分别为31.73%和34.82%;DMPP与HQ(氢醌)组合处理降低土壤铵态氮消耗速率效果最佳。综合考虑,2个硝化抑制剂组合处理DCD和DMPP采用中剂量为宜,而脲酶抑制剂和硝化抑制剂组合可选用HQ与DMPP组合处理,且以高剂量为宜。     

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。     

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1～3d,第2个高峰期在28d,第3个高峰期在45d。【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。     

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。     

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。     

硝化抑制剂对小白菜生长和土壤性质的影响

施用硝化抑制剂可有效控制蔬菜硝酸盐积累,施用硝化抑制剂DMPP、土地精和双氰胺可提高小白菜的经济产量、叶面积、净光合速率,降低硝酸盐含量,并对栽培土壤有明显的改良作用。硝化抑制剂对小白菜的硝酸盐积累抑制作用为DMPP双氰胺土地精,3种硝化抑制剂在经济产量方面表现为DMPPDCDTC,比对照分别提高产量19.32%、14.83%、9.46%。对叶茎鲜重比的影响结果为DCD(84.7%)DMPP(84.4%)TC(83.8%)CK(78.1%)。通过对栽培土壤的研究发现硝化抑制剂能显著改良土壤的盐渍化,降低小白菜生长过程中土壤盐离子的含量,提高铵离子在土壤中的含量,抑制土壤耕层硝酸盐的生成。     

不同施氮措施配合硝化抑制剂对滴灌棉田土壤NH3挥发和N2O排放的影响

为了研究不同施氮措施配合硝化抑制剂双氰胺（DCD）对滴灌棉田土壤NH₃挥发和N₂O排放的影响。通过田间试验,设置不施氮肥（N0）、农民习惯施肥（TN300）、农民习惯施肥+硝化抑制剂（TN300+DCD）、酸性液体肥+硝化抑制剂（LN300+DCD）和酸性液体肥减氮20%+硝化抑制剂（LN240+DCD）共5个处理。测定土壤NH₃挥发、N₂O排放以及棉花产量和氮肥利用率。结果表明：施用氮肥显著增加滴灌棉田土壤N₂O排放,配施DCD可以降低N₂O排放量。TN300+DCD、LN300+DCD和LN240+DCD处理N₂O排放积累量较TN300分别降低12.78%、19.21%、31.55%。氮肥配施DCD显著增加NH₃挥发,TN300+DCD和 LN300+DCD处理NH₃累积挥发量较TN300分别增加24.79%和15.97%,氮肥气态净损失量较TN300处理增加1.12~1.61 kg/hm。与TN300+DCD相比,酸性液体肥配施DCD有利于降低氮肥的气态损失。配施DCD显著提高棉花产量和氮肥利用率, LN300+DCD处理棉花产量和氮肥利用率较TN300+DCD和 TN300分别增加9.28%、22.16%和8.10%、45.20%。综上所述,氮肥配施DCD显著减少N₂O排放,提高棉花产量和氮肥利用率。虽然NH₃挥发有所增加,但酸性液体肥可降低氮肥气态损失,以酸性液体肥减N 20%配施DCD效果最佳。     

硝化/脲酶抑制剂及生物质炭对养殖肥液灌溉土壤氮素转化的影响

化学氮肥添加硝化/脲酶抑制剂和生物质炭均可起到减少硝态氮淋溶损失或气态损失的作用。为研究以有机氮素和无机氮素复合系统的养殖肥液为主体的新型肥料对减少氮素损失的作用,在控制施氮量相同的前提下,通过设置不同种类的抑制剂和抑制剂组合方式：养殖肥液单施（CK）、尿素单施（U）、养殖肥液+双氰胺（DCD）、养殖肥液+氢醌（HQ）、养殖肥液+双氰胺+氢醌（DCD+HQ）、养殖肥液+生物质炭（B）,探究硝化抑制剂、脲酶抑制剂单施或配施及生物质炭的添加对养殖肥液施用后土壤氮素转化的影响。结果表明,土壤N₂O-N累积排放量抑制率呈现DCD+HQ > HQ > DCD > B,抑制率依次为21.97%、19.39%、18.55%和10.71%;土壤氮素矿化速率依次为DCD+HQ > DCD > HQ > B > CK > U;土壤氮素硝化速率由大到小依次为CK > HQ > B > DCD+HQ > DCD > U。研究表明,DCD+HQ抑制剂组合模式更加有利于防控养殖肥液灌溉过程土壤氮素的损失。     

施氮量对马铃薯氮素积累及功能叶片生理特性的影响

为探讨不同季节马铃薯氮素高效利用的相关机理,指导不同季节马铃薯的氮肥运筹,提高氮肥施用效率。通过春、秋季盆栽试验,比较6个施氮水平下春、秋马铃薯氮素积累及功能叶片生理特性的差异。结果表明:(1)随施氮量的增加,春马铃薯硝态氮含量增加,秋马铃薯则先增后减;春、秋马铃薯硝酸还原酶活性均随施氮量增加呈现先增后减。同等肥力下,块茎形成期与块茎成熟期春马铃薯的硝酸还原酶活性峰值比秋马铃薯分别高出35.3%、74.0%。(2)春、秋马铃薯植株氮含量、氮素积累量随施氮量的增加而增加;同一生育时期同等肥力下,春马铃薯植株氮含量、氮素积累量均高于秋马铃薯。(3)生理指标中叶片硝态氮与植株氮含量相关系数较高。     

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NO₃^--N含量,在2%添加浓度下,DCD、THU、TFR的土壤NO₃^--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%DCD> 2%THU> 2%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74d土壤表观硝化率显著低于使用硝化抑制剂的处理(P<0.05);硝化抑制剂和SCU都可以使土壤NH₄⁺-N含量稳定在较高的水平,抑制剂用量越多,土壤NH₄⁺-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(P<0.05);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NH₄⁺-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。     

不同氮源与镁配施对马铃薯产量、品质及养分吸收的影响

为了给马铃薯(Solanum tuberosum L.)高产优质栽培技术提供理论依据,在大田试验条件下,设置硝态氮、铵态氮、硝态氮和铵态氮混合3个氮源,0、75、300 kg/hm2 3个硫酸镁施用量,研究不同氮源与镁配合施用对马铃薯产量、品质及养分吸收的影响。结果表明,不同氮源对马铃薯块茎产量没有显著影响,但不同氮源与镁肥配施对马铃薯块茎产量有明显的影响,单施硝态氮与镁肥配合或硝态氮和铵态氮混合与镁肥配合都能提高马铃薯大、中块茎比例。不同氮源与镁配施对马铃薯块茎总淀粉、粗蛋白含量没有显著的影响,全硝态氮或50%硝态氮+50%铵态氮混合与硫酸镁75 kg/hm2配合对马铃薯鲜块茎维生素Ｃ含量有明显的影响。不同氮源与镁配施对马铃薯块茎氮、磷、钾和镁养分吸收量有显著的影响。不同氮源对马铃薯块茎氮、磷、钾和镁养分吸收量没有显著影响。除钾吸收量没有受到施镁的影响外,马铃薯块茎中的氮、磷和镁养分吸收量随施镁量增加而相应增加。本研究结果表明,等量硝态氮和铵态氮混合与适量镁肥配合施用可增加马铃薯块茎产量、提高养分吸收、改善品质和提高商品率。