賴晶晶，蘭 婷，王 啟，譚春林，李夢瀟

（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)資源學(xué)院，成都 611130）

硝化作用是土壤微生物將銨鹽氧化為硝酸鹽并產(chǎn)生氮氧化物的過程，通過與不同氮轉(zhuǎn)化過程的耦聯(lián)，共同決定著土壤生態(tài)系統(tǒng)中的氮平衡[1]。作為土壤氮循環(huán)的中心環(huán)節(jié)，硝化作用不僅影響植物和土壤微生物對氮素的有效利用程度，而且與過量氮肥投入導(dǎo)致的硝酸鹽淋失、土壤酸化、水體污染和溫室氣體（如氧化亞氮N2O）排放等一系列生態(tài)環(huán)境問題直接相關(guān)[2]。N2O作為一種溫室氣體，其增溫能力約為CO2的298倍，也是導(dǎo)致臭氧層破壞的主要?dú)怏w[3]。目前，全球范圍內(nèi)人為活動造成的N2O排放量有60%～80%來自于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而硝化過程是農(nóng)業(yè)土壤中N2O的主要來源[4]。

目前，有關(guān)提高氮肥利用率的原理和技術(shù)已取得較大進(jìn)展[5]，其中，施用硝化抑制劑不僅能抑制氮在土壤中的硝化過程，還能減少反硝化作用底物濃度，從而降低NO-3的反硝化損失以及硝化-反硝化過程的N2O產(chǎn)生[6]，被認(rèn)為是提高氮肥利用率的有效措施之一[7]。雙氰胺（Dicyandiamide，DCD）和3，4-甲基吡唑磷酸鹽（3，4-dimethylpyrazole phosphate，DMPP）是目前廣泛應(yīng)用的硝化抑制劑，發(fā)展和研究已經(jīng)較成熟，具有低成本、不易揮發(fā)和便于施肥等特點(diǎn)[8]。通過底物競爭干擾氨氧化微生物，DCD能抑制10%～57%的硝酸鹽淋失和11%～47%的N2O排放[9]，而文獻(xiàn)報(bào)道DMPP用量僅為DCD的1/10時(shí)，其抑制效果便能高于DCD[10]。2-氯-6-三氯甲基吡啶[2-chloro-6-（trichloromethyl）pyridine，Nitrapyrin]以螯合氨氧化酶活性位點(diǎn)的方式抑制硝化作用[8]，施用于美國100萬hm2以上的耕地，其中約90%為中西部玉米種植區(qū)，硝化抑制率達(dá)18.5%～91.4%[11]，表現(xiàn)出明顯的增產(chǎn)效果[12]。生物硝化抑制劑是近年來發(fā)現(xiàn)的具有較強(qiáng)硝化抑制能力的植物根系分泌物，其中高粱根系分泌的對羥基苯丙酸甲酯[Methyl 3-（4-hydroxyphenyl）propionate，MHPP]能通過影響氨氧化微生物酶活性抑制硝化作用[13]，但目前幾乎尚未在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用，且相關(guān)研究還處于起步階段。然而，其環(huán)境友好生態(tài)效益使之具有良好的發(fā)展?jié)摿屯茝V意義[14]。

紫色土是亞熱帶地區(qū)的一種非地帶性土壤，在我國廣泛分布于長江上游丘陵地區(qū)，是中國南方重要的旱作土壤之一[15]。由于發(fā)育程度淺，紫色土繼承了紫色砂巖頁巖疏松且易被侵蝕的特點(diǎn)，溫暖濕潤的氣候條件更使紫色土土壤微生物活性高。四川地區(qū)紫色土pH值少部分呈中性或酸性，而大部分呈堿性，因此硝化作用和硝酸鹽淋溶強(qiáng)烈[16]。有關(guān)各種硝化抑制劑的應(yīng)用效果和篩選已有較多研究，但除氣候環(huán)境和農(nóng)業(yè)管理方式以外，土壤類型與硝化抑制劑的作用效果密切相關(guān)[17]。不同土壤含有的氨氧化微生物優(yōu)勢類群不同，而微生物對各種硝化抑制劑的敏感程度及響應(yīng)也不同，因此硝化抑制劑的作用效果在不同土壤中存在差異[18]。硝化抑制劑，尤其是生物硝化抑制劑對紫色土硝化過程及N2O產(chǎn)生的作用效果尚未明確。本研究通過開展室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)，探討4種硝化抑制劑（DCD、DMPP、Nitrapyrin、MHPP）對四川地區(qū)石灰性紫色土無機(jī)氮含量、硝化速率及N2O產(chǎn)生速率變化特征的影響，并以酸性紫色土作對比。以期揭示上述4種硝化抑制劑對石灰性紫色土和酸性紫色土的硝化作用及N2O排放的影響，為田間條件下進(jìn)一步驗(yàn)證及制定減排措施提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

供試的石灰性紫色土和酸性紫色土于2018年4月分別采自四川遂寧和四川樂山。遂寧屬亞熱帶季風(fēng)氣候，熱量充足，雨量充沛，濕度大且云霧多。無霜期長達(dá)283～300 d，年平均氣溫為16.7～17.4 ℃，年平均降水量為887.3～927.6 mm，年蒸發(fā)量為910.7～1 128.3 mm，土壤類型為石灰性紫色土，發(fā)育于侏羅紀(jì)中統(tǒng)遂寧組。樂山屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，氣候濕潤，雨量充沛，無霜期長達(dá)300 d以上，大部分地區(qū)年平均降水量在1000 mm以上，年平均氣溫為16.5～18.0℃，土壤類型為酸性紫色土，母質(zhì)為白堊紀(jì)夾關(guān)組。供試土壤采自耕地表層土壤（0～20 cm），剔除雜質(zhì)后過2 mm篩，貯存于4℃環(huán)境下備用，基本理化性質(zhì)見表1。

1.2 供試材料

氮肥采用NH4Cl（國藥集團(tuán)，優(yōu)級純），供試硝化抑制劑分別為:雙氰胺（DCD，Solarbio公司）、3，4-甲基吡唑磷酸鹽（DMPP，西寶生物科技股份有限公司）、2-氯-6-三氯甲基吡啶（Nitrapyrin，Solarbio公司，純度98%+）、對羥基苯丙酸甲酯（MHPP，Adamas公司，純度98%+）。

表1 供試土壤基本理化性質(zhì)Table 1 Properties of the studied soils

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)分兩組:第一組供試土壤為石灰性紫色土（SN），第二組為酸性紫色土（LS）。兩組各設(shè)5個(gè)處理:1個(gè)對照處理和4個(gè)硝化抑制劑處理，每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)。即:①CK處理（NH4Cl）；②DCD處理（NH4Cl+DCD）；③DMPP處理（NH4Cl+DMPP）；④Nitrapyrin處理（NH4Cl+Nitrapyrin）；⑤MHPP處理（NH4Cl+MHPP）。結(jié)合文獻(xiàn)中普遍采用的硝化抑制劑濃度[9，19-20]、廠家推薦用量以及前期預(yù)備試驗(yàn)篩選的最佳濃度，設(shè)定氮肥和硝化抑制劑的用量，其中，各處理NH4Cl的加入量均為50 mg N·kg-1，DCD、DMPP、Nitrapyrin和MHPP的加入量分別為加入NH+4量的10%、1%、1%和10%。

采用室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)，稱取相當(dāng)于40 g干土質(zhì)量的鮮土置于400 mL塑料瓶中，加蒸餾水調(diào)節(jié)土壤含水量至30%WHC（田間最大持水量），25±1℃恒溫避光預(yù)培養(yǎng)3 d后，用移液槍逐滴加入相應(yīng)濃度的NH4Cl溶液和硝化抑制劑溶液2 mL，使之盡可能均勻分布于土壤中。添加蒸餾水調(diào)節(jié)土壤含水量至60%WHC，輕蓋瓶口創(chuàng)造好氧條件，繼續(xù)在25±1℃環(huán)境下恒溫避光培養(yǎng)。培養(yǎng)期間每日打開瓶蓋30 min，更新瓶中氣體，并稱重加水使土壤含水量保持在目標(biāo)水平。

各處理分別在加入NH4Cl和硝化抑制劑溶液后的1、2、3、4、5、7、10、14 d進(jìn)行氣體樣品采集，每次采集氣樣前密閉塑料瓶8 h，用20 mL注射器反復(fù)抽提瓶內(nèi)氣體5次混勻氣體然后取20 mL氣體樣品注入18.5 mL真空瓶，用于測定N2O濃度。氣體采集之后，從各處理中隨機(jī)取出3個(gè)塑料瓶進(jìn)行破壞性取樣，加入200 mL 2 mol·L-1的KCl溶液，25 ℃、250 r·min-1下振蕩1 h后過濾，測定過濾液中NH+4-N和NO-3-N濃度。

1.3.2 測定方法

土壤基本理化性質(zhì)采用常規(guī)方法測定[21]。過濾液中的NH+4-N和NO-3-N濃度采用全自動間斷化學(xué)分析儀（DeChem-Tech.Gmbh，CleverChem 380，Germany）測定。氣體N2O濃度用安捷倫氣相色譜儀（Agilent 7890A，Agilent Technologies，Inc.，USA）測定。色譜柱為80/100目的Porapak填充柱，進(jìn)樣口、柱溫和檢測器溫度分別為100、65℃和300℃。載氣為亞甲烷（95%氬氣+5%甲烷），流速為40 mL·min-1。標(biāo)準(zhǔn)氣體由中國國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心提供。

1.3.3 計(jì)算公式

土壤氮硝化速率:

式中:RN為硝化速率，mg·kg-1·d-1；t為間隔時(shí)間，h；（NO3--N）0和（NO3--N）t分別為0、t時(shí)的NO-3-N濃度，mg·kg-1。平均硝化速率根據(jù)時(shí)間加權(quán)計(jì)算得出。

土壤N2O產(chǎn)生速率:

式中:F為N2O產(chǎn)生速率，μg N2O-N·kg-1·h-1；ρ為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下N2O的密度，1.25 kg·m-3；V為塑料瓶內(nèi)有效空間的體積，m3；W為干土的質(zhì)量，kg；Δc為采氣前后瓶內(nèi)N2O氣體的濃度差，mg·kg-1；Δt為間隔時(shí)間，h；T為培養(yǎng)時(shí)瓶內(nèi)溫度，℃。氣體的平均產(chǎn)生速率根據(jù)時(shí)間加權(quán)計(jì)算得出。

硝化抑制劑對硝化速率或N2O產(chǎn)生總量的抑制率:

式中:IR為抑制劑對硝化速率或N2O產(chǎn)生總量的抑制率，%；ACK和AX分別為對照處理和各抑制劑處理土壤的硝化速率或N2O產(chǎn)生總量，mg·kg-1·d-1/μg N2O-N·kg-1。N2O產(chǎn)生總量根據(jù)各時(shí)間段氣體的平均產(chǎn)生速率進(jìn)行時(shí)間加權(quán)計(jì)算得出。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，其中，不同硝化抑制劑處理氮硝化速率和N2O產(chǎn)生速率的差異比較采用單因素方差分析（One-way ANOVA）和Tukey檢驗(yàn)。圖表用Origin 9.0和Excel制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同硝化抑制劑處理下土壤無機(jī)氮含量變化特征

加入氮肥和各硝化抑制劑后，兩種土壤中NH+4-N含量隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長均呈現(xiàn)下降的趨勢，但下降程度受土壤性質(zhì)和硝化抑制劑影響而有所差異（圖1a和圖1b）。其中，石灰性紫色土CK處理NH+4含量至培養(yǎng)第4 d已被消耗99%，消耗速度快于相應(yīng)酸性紫色土的CK處理。與CK處理相比，硝化抑制劑DCD和DMPP的加入并未顯著抑制石灰性土壤NH+4-N的消耗速度（圖1a），而Nitrapyrin和MHPP處理在培養(yǎng)至第10 d時(shí)對石灰性紫色土中NH+4-N的消耗表現(xiàn)出顯著抑制（P＜0.05），但抑制效果隨培養(yǎng)時(shí)間再延長而不顯著（P＞0.05）。酸性紫色土中，與CK處理相比，各硝化抑制劑處理在培養(yǎng)0～3 d期間未明顯抑制NH+4-N的消耗，但是，CK處理的土壤NH+4-N含量在培養(yǎng)第3 d后始終低于其余各硝化抑制劑處理（圖1b）。其中，Nitrapyrin處理在培養(yǎng)前4 d相較其余硝化抑制劑處理表現(xiàn)出對NH+4消耗的較強(qiáng)抑制效果，而MHPP處理在第4 d后的抑制作用顯著高于其余各處理（P＜0.05）。

石灰性紫色土中（圖1c），CK和DCD處理土壤的NO-3-N含量在第2～3 d顯著升高（P＜0.05），DMPP處理也持續(xù)升高，Nitrapyrin和MHPP處理先小幅度升高后從第5 d開始下降，最終兩者NO-3-N含量的降幅均為39%。酸性紫色土中，各處理土壤NO-3-N含量在培養(yǎng)的前5 d無明顯變化，只保持小幅度升高（圖1d），5 d后CK及DCD、DMPP處理NO3--N含量顯著升高（P＜0.05），而Nitrapyrin和MHPP處理持續(xù)下降，直至培養(yǎng)結(jié)束。

2.2 不同硝化抑制劑處理下土壤硝化速率變化特征

從表2可以看出，CK和DCD處理的土壤氮硝化速率在石灰性紫色土上第2～3 d時(shí)段達(dá)到最高值，CK處理的酸性紫色土硝化速率在第4～5 d時(shí)段最高，DCD處理的酸性紫色土以及DMPP處理的兩種紫色土硝化速率均在培養(yǎng)期各時(shí)間段內(nèi)無顯著差異（P＞0.05）。Nitrapyrin和MHPP處理在兩種紫色土中的硝化速率都在第0～1 d時(shí)段達(dá)到最高值，后持續(xù)降低至負(fù)值。通過時(shí)間加權(quán)計(jì)算得出第0～14 d各處理下的平均硝化速率。其中，石灰性紫色土CK和DCD、DMPP處理的平均硝化速率顯著高于Nitrapyrin和MHPP處理（P＜0.05）。酸性紫色土中，CK處理的平均硝化速率顯著高于其余各處理，而DCD和DMPP處理間無顯著差異，Nitrapyrin和MHPP處理均顯著低于其余各處理（P＜0.05）且兩者間無顯著差異（P＞0.05）。

石灰性紫色土中，DCD處理對硝化速率的抑制率在0～3 d期間為14%，而后保持在6%不變；DMPP處理的抑制率隨培養(yǎng)時(shí)間的延長由58%降至9%；Nitrapyrin和MHPP處理的抑制率則在第0～3 d期間分別達(dá)到91%和93%后不斷升高。酸性紫色土中，在0～3 d時(shí)各處理對硝化速率的抑制率均為負(fù)值，整個(gè)培養(yǎng)期DCD和DMPP處理抑制率分別為59%和41%，高于在石灰性紫色土中的抑制率。而Nitrapyrin和MHPP處理的抑制率在兩種土壤中均高于DCD和DMPP處理，且在石灰性紫色土中的抑制率高于酸性紫色土。

圖1 各處理土壤NH+4-N、NO-3-N含量的變化Figure 1 Evolution of soil NH+4-N and NO-3-N content in different treatments

表2 不同時(shí)間段各處理下的土壤硝化速率及其硝化抑制率Table 2 Soil nitrification rate and inhibitory efficiency of nitrification inhibition in different treatments during different incubation periods

2.3 不同硝化抑制劑處理下土壤N2O排放速率變化特征

從圖2a可以看出，石灰性紫色土中，CK處理N2O的排放峰出現(xiàn)在第1 d和第7 d。DCD和DMPP處理的N2O產(chǎn)生速率在第1～4 d小于CK處理但大于Nitrapyrin和MHPP處理，其N2O排放在第5 d達(dá)到峰值且顯著高于其他處理（P＜0.05）。Nitrapyrin和MHPP處理N2O產(chǎn)生速率的變化趨勢相似，在培養(yǎng)第0～5 d期間均保持較低水平，而在第7 d達(dá)到其最高值后又持續(xù)下降。酸性紫色土中，各處理N2O產(chǎn)生速率均在第1 d達(dá)到最高值，且以CK處理速率最高，DCD處理最低（圖2b），隨后培養(yǎng)期內(nèi)CK處理分別在第3 d和第10 d出現(xiàn)排放峰。與CK處理相比，各硝化抑制劑處理N2O產(chǎn)生速率均在較低水平范圍波動，整個(gè)培養(yǎng)期內(nèi)，以Nitrapyrin和MHPP處理N2O產(chǎn)生速率最低，且二者間無顯著差異（P＞0.05）。

2.4 N2O平均產(chǎn)生速率及硝化抑制劑對N2O產(chǎn)生總量的抑制率

通過對各處理整個(gè)培養(yǎng)期的N2O產(chǎn)生速率進(jìn)行時(shí)間加權(quán)，得出N2O平均產(chǎn)生速率。結(jié)果表明，石灰性紫色土和酸性紫色土中，CK處理的平均N2O產(chǎn)生速率分別為244.11、46.37 mg N2O-N·kg-1·h-1，添加硝化抑制劑不同程度降低了兩種供試土壤中N2O的排放。其中，均以Nitrapyrin和MHPP處理降低效果最明顯（圖3a）。兩者在石灰性紫色土中分別抑制了70%和76%的N2O產(chǎn)生總量，其中MHPP處理顯著高于DCD和DMPP和處理，DCD的抑制效果最低，為46%（圖3b）。酸性紫色土中，各硝化抑制劑處理對N2O產(chǎn)生的抑制率為32%～54%，且各硝化抑制劑處理間無顯著性差異（P＞0.05）。

3 討論

3.1 硝化抑制劑對硝化過程的影響

本研究加入氮肥和各硝化抑制劑處理后土壤NH+4-N含量降低而NO-3-N含量升高，表明NH+4-N經(jīng)硝化作用氧化為NO-3-N。文獻(xiàn)報(bào)道土壤pH值越高硝化作用越強(qiáng)，NH+4在堿性土中的穩(wěn)定性低于酸性土[22]，這可能是本研究中石灰性紫色土NH+4-N含量消耗速率明顯高于酸性紫色土的原因。不同硝化抑制劑處理下兩種土壤NH+4消耗速度和NO-3產(chǎn)生速度均低于CK處理，可見4種硝化抑制劑均能減緩兩種土壤中NH+4向NO-3的轉(zhuǎn)化。其中，Nitrapyrin和MHPP在兩種土壤中對土壤硝化速率的抑制率均高于DCD和DMPP。盡管有研究表明DMPP對硝化作用的抑制效果好于DCD[23]，但是，Chen等[20]的研究表明，DCD和DMPP對土壤凈硝化速率的抑制率分別為60%和66%（硝化抑制劑使用劑量與本研究一致），二者無明顯差異，這與本研究結(jié)果相似。Nitrapyrin和MHPP在兩種土壤中都表現(xiàn)出對硝化作用和N2O產(chǎn)生的較高抑制率，但Nitrapyrin處理在酸性紫色土中的優(yōu)勢只表現(xiàn)在培養(yǎng)前3 d，這可能與其揮發(fā)和分解有關(guān)[24]。而MHPP作為一種弱的有機(jī)酸，在堿性環(huán)境中易解離成陰離子[25]。Nardi等[19]的研究發(fā)現(xiàn)MHPP加入土壤后僅在第3～7 d對NH+4有固定作用，且微生物在第3 d即開始分解MHPP。如果在田間條件下，植物根系能夠持續(xù)分泌生物硝化抑制劑，那么比起易揮發(fā)或易分解的合成硝化抑制劑，生物硝化抑制劑在作用時(shí)間上顯然更占優(yōu)勢[26]。

圖2 各處理土壤N2O產(chǎn)生速率的變化Figure 2 Evolution of soil N2O production rate in different treatments

圖3 各處理土壤N2O平均產(chǎn)生速率及硝化抑制劑對N2O產(chǎn)生總量的抑制率Figure 3 The average of soil N2O production rate and the inhibitory efficiency of nitrification inhibition on total N2O production in different treatments

Nitrapyrin和MHPP處理的土壤NO-3-N含量在培養(yǎng)后期下降且硝化速率降為負(fù)值，這不僅是因?yàn)橄趸种苿ο趸饔玫囊种平档土薔O-3的產(chǎn)生，還與土壤中NO3-的消耗密切相關(guān)。NO-3的消耗過程包括反硝化作用、無機(jī)氮的微生物同化、非生物固定等[27]。吳曉榮等[28]的研究認(rèn)為，Nitrapyrin可能因?yàn)槠浜幸追纸獾奶荚矗苤苯訛榉聪趸?xì)菌提供能量和電子，促進(jìn)反硝化作用而使土壤NO-3-N濃度下降。前人報(bào)道[24]硝化抑制劑Nitrapyrin能夠大幅降低硝化作用強(qiáng)度，但可能增加NH+4通過NH3的揮發(fā)途徑損失，尤其是堿性土壤。因此，Nitrapyrin還可能增加NH+4通過NH3揮發(fā)的損失，從而減少硝化作用底物進(jìn)而減少NO-3的產(chǎn)生[29]。同樣的，MHPP作為生物硝化抑制劑不僅能降低NO-3-N的產(chǎn)生量，其本身67%的較高含碳量可能在培養(yǎng)后期NH+4濃度較低時(shí)促進(jìn)反硝化作用，而導(dǎo)致NO-3-N消耗量增加。

3.2 硝化抑制劑對N2O產(chǎn)生的影響

在微生物的參與下，土壤中產(chǎn)生N2O的途徑主要包括自養(yǎng)硝化、異養(yǎng)硝化、生物反硝化、硝化細(xì)菌反硝化、硝態(tài)氮異化還原成銨等[30]。施肥和耕作方式、水分和通氣狀況、有機(jī)碳和氮等眾多因素都能影響N2O的產(chǎn)生和排放[31]。大量文獻(xiàn)報(bào)道，在氧氣充足的條件下，硝化作用是N2O產(chǎn)生的主要途徑；在兼性厭氧條件下，硝化細(xì)菌反硝化作用的發(fā)生會增加N2O產(chǎn)生；在厭氧條件下，反硝化作用主導(dǎo)N2O的產(chǎn)生[32-34]。Well等[34]研究了3個(gè)不同溫帶土壤N2O的產(chǎn)生過程，發(fā)現(xiàn)在土壤含水量為39%～87%WFPS的壤質(zhì)黏土中，土壤排放的N2O有84%～91%來自自養(yǎng)硝化過程。在本研究的好氧環(huán)境和水分條件下，N2O可能主要通過硝化作用產(chǎn)生[35]。因此，硝化抑制劑可通過抑制氨氧化微生物的活性，延緩NH+4-N向NO-3-N的轉(zhuǎn)化，直接降低N2O硝化作用產(chǎn)生[36]。同時(shí)，硝化作用被抑制使得作為反硝化底物的NO-3產(chǎn)生量減少，進(jìn)而影響反硝化作用產(chǎn)生N2O[37]。然而，本研究中硝化抑制劑未能完全抑制供試土壤N2O的排放，這可能一是由于硝化抑制劑只能抑制自養(yǎng)硝化作用，而不能抑制異養(yǎng)硝化作用，因而不能對硝化作用產(chǎn)生完全抑制[38]；二是N2O的產(chǎn)生途徑，除硝化和反硝化作用外，異養(yǎng)硝化、硝化細(xì)菌反硝化等過程，均能產(chǎn)生N2O。此外，不同硝化抑制劑間抑制效果存在差異，這可能還與硝化抑制劑本身特性有關(guān)[39]。

目前，大部分硝化抑制劑主要通過抑制自養(yǎng)硝化過程降低土壤中NO-3的積累以及減少N2O排放[40]，對異養(yǎng)微生物的作用并不明顯。而有研究表明，酸性土壤中異養(yǎng)硝化對N2O排放的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)高于自養(yǎng)硝化作用[41]，因此，這可能是本研究中硝化抑制劑對酸性紫色土中N2O產(chǎn)生速率的抑制效果弱于石灰性紫色土的原因。Zaman等[42]的研究報(bào)道了DCD能減少37%的N2O排放，但同時(shí)也增加了29%的NH3排放量。趙穎等[43]的研究結(jié)果表明添加所施氮量0.25%的Nitrapyrin對石灰性紫色土的N2O累積排放量抑制程度達(dá)62%，與本研究70%的抑制率接近，但Nitrapyrin同樣也可能造成氨氣排放[44]。本研究Nitrapyrin和MHPP對N2O產(chǎn)生的抑制效果高于DCD和DMPP，作為同樣有較高抑制率的MHPP，其生產(chǎn)應(yīng)用和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)還缺乏經(jīng)驗(yàn)，但目前對生物硝化抑制劑的研究正不斷取得進(jìn)展。在不同的氣候環(huán)境和土壤性質(zhì)下，考慮實(shí)際條件并結(jié)合作物特征對施肥方案進(jìn)行調(diào)控，硝化抑制劑才能發(fā)揮其最大的農(nóng)業(yè)效益。由于本研究基于室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)，因此在解釋田間現(xiàn)象時(shí)尚存在一定局限性，將來還需進(jìn)行田間試驗(yàn)加以驗(yàn)證。

4 結(jié)論

（1）4種硝化抑制劑的加入均能有效抑制兩種土壤中NH+4-N向NO-3-N的轉(zhuǎn)化，同時(shí)降低N2O的排放，但是不同硝化抑制劑的抑制效果存在差異。

（2）各硝化抑制劑對石灰性紫色土硝化速率的抑制效果為 MHPP（93%～193%）＞Nitrapyrin（91%～191%）＞DMPP（9%～58%）＞DCD（6%～14%），對酸性紫色土硝化速率的抑制效果為MHPP（76%～116%）＞Nitrapyrin（62%～109%）＞DCD（59%～75%）＞DMPP（26%～43%）。

（3）硝化抑制劑對石灰性紫色土和酸性紫色土N2O產(chǎn)生總量的抑制效果分別為46%～76%和32%～54%。

（4）相較DCD和DMPP，Nitrapyrin和MHPP兩種硝化抑制劑對供試土壤硝化速率和N2O產(chǎn)生速率均表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑制效果。