姜亮，張忠慶，劉金華，楊靖民

（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，吉林長春130118）

新型硝化抑制劑NP對(duì)黑土無機(jī)氮轉(zhuǎn)化的影響

姜亮，張忠慶，劉金華，楊靖民*

（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，吉林長春130118）

硝化抑制劑；黑土；無機(jī)氮

2-氯-6（三氯甲基）吡啶（Nitrapyrin）是一種不易溶于水、易溶于無水氨的白色晶體[11]。1962年Goring[12]首次報(bào)道其具有硝化抑制劑作用。1974年美國DOW公司利用其硝化抑制劑特性開發(fā)并生產(chǎn)了商品名為N-Serve的硝化抑制劑產(chǎn)品，其在美國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特別是玉米生產(chǎn)上得到了廣泛應(yīng)用[13]。Wolt[14]研究表明，施用Nitrapyrin可使各種作物產(chǎn)量提高7%，硝態(tài)氮淋失減少16%。許超等[15]研究表明，施用Nitrapyrin不僅能夠減少硝態(tài)氮的地表徑流，而且還能夠提高菜心產(chǎn)量和品質(zhì)。東北地區(qū)為我國主要糧食產(chǎn)區(qū)，氮肥利用率低的問題不容忽視[16]，因此，篩選合適的硝化抑制劑，對(duì)提高當(dāng)?shù)胤柿侠寐省⒃黾愚r(nóng)民收入、保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。但是，Nitrapyrin在黑土上的研究卻并不多見。以黑土為研究對(duì)象，采用室內(nèi)培養(yǎng)的試驗(yàn)方法，分析新型硝化抑制劑2-氯-6（三氯甲基）吡啶微膠囊（NP）對(duì)黑土中無機(jī)氮轉(zhuǎn)化的影響，確定該新型硝化抑制劑在黑土上的最佳使用量，旨為進(jìn)一步在生產(chǎn)上應(yīng)用該硝化抑制劑提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

試驗(yàn)土壤于2014年6月取自吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)田0～20 cm耕層，土壤類型為草甸黑土，經(jīng)自然風(fēng)干后剔除有機(jī)殘?jiān)偷[石，然后過直徑2 mm的篩，貯存?zhèn)溆?。其養(yǎng)分含量為堿解氮128.37 mg/kg、有效磷（P）48.26 mg/kg、速效鉀（K）187.58 mg/kg、有機(jī)質(zhì)22.94 g/kg，pH值6.38，容重1.07 g/m3[17]。

試驗(yàn)氮肥種類為尿素（N含量46.3%，中化化肥有限公司生產(chǎn)）；硝化抑制劑為采用新工藝合成的新型硝化抑制劑2-氯-6（三氯甲基）吡啶微膠囊劑（NP），其合成工藝為將2-氯-6（三氯甲基）吡啶原藥溶于S-200溶劑油中，在與壁材混合形成的連續(xù)相中加入異氰酸鹽，通過界面迅速的聚合反應(yīng)生成NP微膠囊。試驗(yàn)設(shè)不施肥、單施尿素以及施用尿素+0.5%硝化抑制劑（NP1）、尿素+1%硝化抑制劑（NP2）、尿素+3%硝化抑制劑（NP3）5個(gè)處理，3次重復(fù)。其中，施肥處理的N施用量均為0.6 g/kg（土），硝化抑制劑的使用量為純N使用量的比例。試驗(yàn)前將尿素與硝化抑制劑混合均勻，風(fēng)干、粉碎，備用。然后將尿素-硝化抑制劑混合物與試驗(yàn)土壤155 g（折合含水量后）充分混勻，并轉(zhuǎn)移至塑料燒杯中，調(diào)節(jié)土壤含水量為田間持水量的65%，覆蓋透氣性保鮮膜，然后置于25℃的人工氣候培養(yǎng)箱中培養(yǎng)42 d。試驗(yàn)期間，每2 d通過稱重法補(bǔ)充1次損失的水分。

利用SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，釆用單因素方差分析的方法對(duì)各處理間的差異進(jìn)行分析（Duncan，P＜0.05）。

2　結(jié)果與分析

2.1NP不同用量對(duì)土壤pH值的影響

在培養(yǎng)期內(nèi)，施肥處理的土壤pH值變化趨勢(shì)與不施肥處理明顯不同，其中，不施肥處理的土壤pH值變化不大；而4個(gè)施肥處理的土壤pH值均表現(xiàn)為逐漸降低趨勢(shì)（表1）。其中，單施尿素處理的土壤pH值在培養(yǎng)的前7 d內(nèi)下降迅速，之后趨于平緩；而NP處理的土壤pH值在培養(yǎng)的前14 d內(nèi)降低緩慢、之后下降迅速，其中，前14 d內(nèi)指標(biāo)值均顯著＞單施尿素處理，第21 d時(shí)指標(biāo)值均顯著＜不施肥處理，第28 d時(shí)NP1處理與單施尿素處理差異不顯著，第42 d時(shí)與單施尿素處理差異均不顯著。

在整個(gè)培養(yǎng)期內(nèi)，不同NP用量處理的土壤pH值除在培養(yǎng)第21 d和28 d時(shí)差異達(dá)到了顯著水平外，其他時(shí)間差異均不顯著。

表1　NP不同用量對(duì)土壤pH值的影響Table1　The influence of soil pH value under different dosage of NP

表2　NP不同用量對(duì)土壤含量的影響（mg/kg）Table2　The influence of soilvalue under different dosage of NP

表2　NP不同用量對(duì)土壤含量的影響（mg/kg）Table2　The influence of soilvalue under different dosage of NP

處理不施肥單施尿素NP1NP2NP3第1 d 14.98±0.04 a 232.55±4.16 b 229.07±4.20 b 231.65±2.47 b 232.94±0.05 b第3 d 14.71±0.03 a 427.46±7.13 b 460.97±2.06 c 452.96±6.79 c 459.55±4.54 c第7 d 14.49±0.03 a 139.65±7.33 b 439.61±6.39 c 428.61±4.19 c 427.34±3.72 c第14 d 14.53±0.04 a 22.13±1.29 a 425.85±3.14 b 417.76±6.08 b 413.24±5.92 b第21 d 14.73±0.05 a 16.70±1.04 a 347.63±5.50 b 367.07±5.10 c 382.51±2.59 d第28 d 14.53±0.05 a 15.18±0.03 a 243.95±7.41 b 254.17±5.98 b 255.76±6.44 b第42 d 14.64±0.04 a 14.71±0.35 a 114.87±0.36 b 114.88±0.60 b 115.86±0.37 b

表3　NP不同用量對(duì)土壤含量的影響（mg/kg）Table3　The influence of soilvalue under different dosage of NP

表3　NP不同用量對(duì)土壤含量的影響（mg/kg）Table3　The influence of soilvalue under different dosage of NP

處理不施肥單施尿素NP1NP2NP3第1 d 21.28±0.60 a 21.55±0.47 a 21.27±0.72 a 21.61±0.81 a 21.54±0.68 a第3 d 21.21±0.53 a 60.64±1.06 b 47.66±2.65 c 49.81±1.75 c 51.26±0.88 c第7 d 21.67±0.36 a 246.60±3.03 b 63.22±1.74 c 65.23±1.95 c 60.24±2.42 c第14 d 21.73±0.30 a 323.89±3.16 b 123.64±3.96 c 118.26±2.41 dc 110.63±1.78 d第21 d 21.38±0.51 a 342.75±4.52 b 215.62±4.22 c 220.11±1.46 c 210.74±3.63 c第28 d 21.60±0.25 a 363.97±3.25 b 292.74±5.63 c 288.98±2.50 c 287.77±2.70 c第42 d 21.84±0.34 a 367.38±2.34 b 368.83±2.00 b 371.12±3.34 b 369.19±4.58 b

圖1　NP不同用量對(duì)土壤含量的影響Fig.1　The influence of soilvalue under different dosage of NP

3　結(jié)論與討論

［1］朱兆良.農(nóng)田中氮肥的損失與對(duì)策［J］.土壤與環(huán)境，2000，9（1）：1-6.

［2］武志杰，陳利軍.緩釋/控釋肥料：原理與應(yīng)用［M］.北京：科學(xué)出版社，2003：16.

［3］巨曉棠，張福鎖.中國北方土壤硝態(tài)氮的累積及其對(duì)環(huán)境的影響［J］.生態(tài)環(huán)境，2003，12（1）：24-28.

［4］孫志梅，武志杰，陳利軍，于德清.3，5-二甲基吡唑?qū)δ蛩氐D(zhuǎn)化及淋溶的影響［J］.環(huán)境科學(xué)，2007，（1）：176-181.

［5］Liang L，Nagumo T，Hatano R.Nitrogen cycling with respect to environmental load in farm systems in southwestChina［J］.NutrinetCyclinginAgroecosystems，2005，73（2）：119-134.

［6］李俊良，陳新平，李曉林，張福鎖.大白菜氮肥施用的產(chǎn)量效應(yīng)、品質(zhì)效應(yīng)和環(huán)境效應(yīng)［J］.土壤學(xué)報(bào)，2003，40（2）：261-266.

［7］余光輝，張楊珠，萬大娟.幾種硝化抑制劑對(duì)土壤和小白菜硝酸鹽含量及產(chǎn)量的影響［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2006，17（2）：247-250.

［8］許超，吳良?xì)g，張立民，巨曉棠，張福鎖.含硝化抑制劑DMPP氮肥對(duì)小白菜硝酸鹽累積和營養(yǎng)品質(zhì)的影響［J］.植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2005，11（1）：137-139.

［9］李兆君，馬國瑞，王申貴，陸欣.腐殖酸長效尿素在土壤中轉(zhuǎn)化及其對(duì)玉米增產(chǎn)的效應(yīng)研究［J］.中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2005，13（4）：121-123.

［10］Rodgers G A，Penny A，Hewitt M V.Effects of nitrification inhibitors on uptakes of mineralised nitrogen and on yieldsofwintercerealsgrownonsandysoilafter ploughing old grass-land［J］.Journal of the Science of Food and Agriculture，1985，36（10）：915-924.

［11］孫志梅，武志杰，陳利軍，賈立斌.土壤硝化作用的抑制劑調(diào)控及其機(jī)理［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2008，19（6）：1389-1395.

［12］Goring C A I.Control of nitrification by 2-Chloro-6-（Trichloro-methyl）Pyridine［J］.Soil Science，1962，93（3）：211-218.

［13］Trenkel M E.Controlled-Release and Stabilized Fertilizers in Agriculture［M］.Paris：International Fertilizer Industry Association，1997.

［14］Wolt J D.Ameta-evaluation of nitrapyrin agronomic and environmental effectiveness with emphasis on corn pro-duction in the Midwestern USA［J］.Nutrient Cycling in Agroecosystems，2004，69（1）：23-41.

［15］許超，鄺麗芳，吳啟堂，吳良?xì)g.2-氯-6（三氯甲基）吡啶對(duì)菜地土壤氮素轉(zhuǎn)化和徑流流失及菜心品質(zhì)的影響［J］.水土保持學(xué)報(bào)，2013，（6）：26-30.

［16］郝蕾，張民，王麗霞.不同控釋肥類型及施肥方式對(duì)肥料利用率和氮素平衡的影響［J］.水土保持學(xué)報(bào)，2006，20（6）：115-119.

［17］鮑士旦.土壤農(nóng)化分析［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000：432-437.

［18］皮荷杰，曾清如，蔣朝暉，奉小憂，孫毓臨.兩種硝化抑制劑對(duì)不同土壤中氮素轉(zhuǎn)化的影響［J］.水土保持學(xué)報(bào)，2009，（1）：68-72.

［19］石美，梁東麗，滿楠，郭璐，趙文龍，王朝輝.不同濃度DMPP和DCD對(duì)石灰性土壤中氮素轉(zhuǎn)化的影響［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，45（22）：4635-4642.

［20］冉煒，沈其榮，鄭金偉，曹志洪.土壤硝化作用過程中亞硝態(tài)氮的累積研究［J］.土壤學(xué)報(bào)，2000，（4）：474-481.

［21］Smith R V，Bums L C，Doyle R M，Lennox S D，Kelso B H L，F(xiàn)oy R H，Stevens R J.Free ammonia inhibition of nitrification in river sediments lesding to nitrite accumulation［J］.Journal of Environmental Quality，1997，26（4）：1049-1055.

［22］俞巧鋼，陳英旭.尿素添加硝化抑制劑DMPP對(duì)稻田土壤不同形態(tài)礦質(zhì)態(tài)氮的影響［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2011，30（7）：1357-1363.

［23］楊劍波.硝化抑制劑DMPP對(duì)氮素轉(zhuǎn)化的影響［D］.南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

［25］Jacinthe PA，Pichtel JR.Interaction of nitrapyrin and dicyandiamide with soil humic compounds［J］.Soil Science Society of Americal Journal，1992，56（2）：465-470.

［26］Puttanna K，Nanje Gowda N M，Prakasa Rao E V S. Effect of concentration，temperature，moisture，liming and organic matter on the efficacy of the nitrification inhibitors benzotriazole，o-nitrophenol，m-nitroaniline and dicyandiamide［J］.Nutrinet Cycling in Agroecosystems，1999，54（3）：251-257.

［27］Wessen E，Nyberg K，Jansson J K.Responses of bacterial and archaeal ammonia oxidizers to soil organic and fertilizer amendments under long-term management［J］. Applied Soil Ecology，2010，45（3）：193-200.

［28］薛妍，武志杰，張麗莉，宮平，董欣欣，聶彥霞.土壤含水量、pH及有機(jī)質(zhì)對(duì)DMPP硝化抑制效果的影響［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2012，23（10）：2663-2669.

Effects of New Nitrification Inhibitor on Inorganic Nitrogen Transformation in Black Soil

JIANG Liang，ZHANG Zhong-qing，LIU Jin-hua，YANG Jing-min*
（College of Resources and Environment，Jilin Agricultural University，Changchun 130118，China）

Nitrification inhibitor；Black soil；Inorganic nitrogen

S143.1

A

1008-1631（2016）05-0040-05

2016-03-28

姜亮（1990-），女，吉林長春人，碩士研究生在讀，主要從事作物養(yǎng)分高效利用研究。E-mail：jiangliang2015cc@163.com。

楊靖民（1970-），男，吉林榆樹人，教授，博士，主要從事肥料與平衡施肥研究。Tel：0431-84533238；E-mail：yangjingmin2001@163.com。