第一章 文献综述
硝化损失。Phongan和Freney等在淹水田的研究表明，NBPT、PPD、NBPT+PPD处理，第9天当不加抑制剂的尿素完全水解时，各处理分别以尿素形态保留约42%、38%和46%。由此认为，如果脲酶抑制剂有效，氮将以尿素形态保留，氮的反硝化会相应的减少。对氢醌的研究表明，氢醌在4mg. kg-1时，能降低土壤中反硝化细菌的数目，从而减少气态损失，并且随氢醌施用量增加而增强。但也有研究表明，NBPT和PPD用量为0.47%时，对硝化或反硝化作用无抑制效果。证明尽管加入PPD使尿素的氨挥发损失明显减少，但却促进反硝化作用增强(Bremner et al.,1986)，特别是15N的示踪试验结果表明，不加抑制剂处理的表观反硝化引起的N损失远小于氨的挥发损失，证明大部分被保留的氮并未被反硝化而是被保存在土壤中。
1.3.7脲酶抑制剂对氮肥利用率的影响
施用脲酶抑制剂的主要目的就是提高氮肥的利用率。Rao等报道PPD不仅对尿素的水解，氨挥发和水稻产量有一定的影响，而且提高氮的利用率6.8%。Buresh等(1988)在水稻田上的试验也表明NBPT和PPD都能提高氮肥的利用率，Joo等在草坪和牧草也得出了相同的结论。(Li et al,1993)的研究报道，黑麦草的尿素氮吸收总量因加入NBPT而提高，但却随使用氢醌而降低。氢醌处理的尿素氮损失再生长后期的增加估计与氢醌对硝化作用的抑制有关，还可能由于氢醌在土壤中的快速分解。然而，据周礼恺报道，氢醌用量为0.01%和0.02%时，可提高春小麦对尿素的利用率。国内的陈苇等的试验发现，施用添加PPD、NBPT和HQ三种脲酶抑制剂的肥料的利用率均在30%以上，比不加脲酶抑制剂的尿素氮利用率的24.8%提高了5.2%左右。
1.3.8脲酶抑制剂对作物发芽与出苗的影响
当尿素施用过量或者不当，会引起作物“烧苗”，实验表明添加脲酶抑制剂可以降低尿素施用过量或者部位不当造成的出苗率低和苗期生长毒害
- 9 -
第一章 文献综述
的影响，有利于作物苗期生长。研究表明，在不加脲酶抑制剂NBPT的情况下，小麦的出苗率随种旁施用尿素氮量的增加而明显下降。然而使用种旁施用尿素对幼苗的危害随加入0.15%或0.25%(w/w)NBPT用量而减小(wang et al 1995;frency 1992)。Bremner等人研究了10种脲酶抑制剂对种子出苗的影响，NBPT和PPD有效的减轻尿素溶液对种子出苗的负效应，当NBPT的用量为尿素施用量的0.01%，尿素对种子萌发、幼苗生长和植株早期生长的负效应都相应较少。以小麦、燕麦和黑麦为材料的试验表明，加入0.01%的NBPT可消除或明显减小尿素肥料对种子出苗和苗期生长的负效用。。Grant等研究表明，尿素种旁配施NBPT较不加抑制剂的处理，出苗率提高了13%左右。NBPT与尿素表施时，对出苗影响不大，NBPT的用量0.15%和0.25%之间差异不显著。
1.3.9脲酶抑制剂对作物产量的影响
由于土壤环境的多变，脲酶抑制剂对田间试验中未表现稳定的增产效果。Grant等综合了NBPT通过降低尿素或含尿素肥料的挥发损失而增加产量的各种情形，得出结论：在那些作物产量潜力大，土壤氮的水平低，土壤和环境条件都对氨挥发有利的地区，施用NBPT将有最大收益。1993-1994年全美国脲酶抑制剂NBPT(Agrotain)在玉米上使用结果显示，NBPT平均增加玉米籽粒产量10蒲式耳/英亩。国内的卢婉芳等(1990)的试验中研究了NBPT对水稻产量的影响表明每亩可增长23.8-41.2kg。Phongpan等(1995)在为期三年的试验中研究了NBPT对玉米产量的影响，通过使用NBPT，玉米籽粒产量可增加20%左右。但是也有试验未得出添加脲酶抑制剂的肥料增加作物产量。王小彬等(1994)对小麦田施用脲酶抑制剂NBPT的效果研究表明，0.15%与0.25%尿素量的NBPT仅增加了作物对氮的吸收，但是产量与无抑制剂处理没有显著差别。Li Liantie等报道，NBPT和PPD对黑麦草干物质重的影响并不显著。Schlegel和Tomar等人研究也显示玉米大田试验中加入NBPT和PPD产量并不是一直增加。徐星凯等报道HQ用量为0.01%和0.02%时，仅提高了春小麦对尿素氮的利用率。
- 10 -
第一章 文献综述
1.4硝化抑制剂
1.4.1硝化抑制剂及其原理
硝化抑制剂是能够抑制土壤中亚硝化细菌微生物活性的一类物质的总称。它进入土壤后能够抑制土壤中亚硝化、硝化、和反硝化作用，从而阻止NH4+-N向NO3--N的转化过程(AMBERGER,1989)。氮肥更长时间以NH4+-N形式保存在土壤中，供作物吸收利用，这不仅提高了肥效，还减少了NO3--N淋溶和反硝化造成的其他损失，同时许多研究表明，植物以NH4+-N形式吸收氮，还有一个好处，即导致根际周围pH下降，结果使土壤中固定的磷活化，增加了磷的吸收(孙爱文等，2004)。
1.4.2硝化抑制剂的种类
硝化抑制剂从化学形态上讲主要分为无机和有机化合物两大类。无机化合物主要以重金属盐类为主(武志杰和陈利军，2003)，但由于重金属的施用容易造成环境的二次污染，因此，其作为开发和应用受到了一定的限制。有机化合物主要分为含硫化合物、乙炔及乙炔基的取代物、氰胺类化合物和杂环氮化合物。
表2硝化抑制剂种类及化学名称
Table 2 Category and chemical name of nitrification inhibitors
硝化抑制剂 Nitrapyrin DCD CMP MP C2H2 Terrazole
化学名 N-西吡 双氰胺
1-甲氨甲酰-3-甲基吡唑 3-甲基吡唑 乙炔 氯唑灵
- 11 -
第一章 文献综述
AM ST ATC Sulfathiazole Thiourea Guanylthiourea 1-amidino-2-thiourea DMPP
Ammonium thiosulfate Ethylene Urea Potassium azide Sodium azide Coated calcium carbide 2，5-dichloroaniline 3-chloroacetaniline Toluene
Carbon disulphide Phenylacetylene 2-propyn-1-ol DSC MBT AOL
2-amino-4-chloro-6-methyl-pyrimidine Propyne Methylfluoride
1.4.3国内外硝化抑制剂的研究进展
2-胺-4-氯-6-甲基嘧啶 2-磺胺噻唑
4-胺-1，2，4-三氮作盐酸盐 磺胺噻唑 硫脲 脒基硫脲 1-脒基-2-硫脲
3，4-二甲基吡唑磷酸盐 硫代硫酸铵 亚乙基脲 叠氮钾 叠氮钠 包被碳化钙 2，5-氯苯胺 3-乙酰苯胺 甲苯 二硫化碳 苯乙炔 2-丙炔-1-醇
N-2，5二氯苯基琥珀酰胺 2-巯基苯并噻唑 氨氧化木质素
2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶 丙炔 氟代甲烷
目前存在的硝化抑制剂分为天然存在的和人工合成的两种，天然存在
- 12 -