全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 期
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腮酶抑制剂和硝化抑制剂的协同作用对
尿素氮转化和 排放的影响 ‘
陈利军 史 奕 李荣华 胡连生 周礼恺
中国科学院沈阳应用生态研究所陆地生态 系统痕量物质生态过程开放实验室 , 沈阳
【摘要 】 根据培养试验 , 论述了服酶抑制剂氢配和硝化抑制剂双氰胺和碳化钙的不同组
合在土壤正常水分和渍水的条件下对于土 中尿素的水解及其释出的氨的吸附
、 氧化和挥
发以及 生成的影响 文章指出 , 配合使用氢酿和双氰胺既能延缓土中尿 素的水解并
使水解后释出的氨在土中得以 更多和更长时间的保持 , 还能减少土中硝酸盐的累积 、 氨挥
发的损失及 的生成 这表明在服酶抑制剂和 硝化抑制剂问可能存在一定的协同作
用 很好利用这一 作用 , 将有益于提高尿素肥效和减少其 损失与环境污染
关键词 脉酶抑制剂 硝化抑制剂 协同作用 尿素氮转化 排放 氢酿 双氰胺
碳化钙
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引 言
脉酶抑制剂和硝化抑制剂曾分别用于
减缓土中尿素的水解和氨态氮至硝态氮的
转 化 , 以减少氨的挥发和硝酸盐的淋溶并
提高化学 肥的利用率 有关的研究 多侧
重于抑制剂的筛选及其机理的分别 阐释
事实上 , 服酶抑制剂减缓尿素水解的作 用
时间比较短暂 , 更多的是影响其水解产物
氨 的往后行为 土壤吸 附与解吸 、 生物 固
持 、 硝化和反硝化比 几硝化抑制剂 的作用
效果除取决于土壤条件外 , 更取决于土中
矿质 存在形 态与状况川 由此 , 二者的
, 中国科学院陆地生态系统痕量物 质生态 过 程开
放 实验室基金资助项 目
年 月 日收到 , 月 日改回
期 陈利军等 服酶抑制剂和硝化抑制剂的协同作用对尿素氮转化和 排放的影响
配合使用当能更好地提高 肥肥效 , 减少
损失和环境污染 , 可惜至今尚未见到类
似的报导 另外 , 土壤源温室气体 的
研究 目前 尚局限于通量测定 , 而很少涉及
调控途径 脉酶抑制剂和硝化抑制剂配合
使用或能减少土中 的生成 , 为调控土
壤源 的大气排放提供一条可行的措
施 本研究将以普遍采用的脉酶抑制剂氢
酿和硝化抑制剂双氰胺和碳化钙为供试对
象 , 研究它们的不同组合在土壤正常水分
和渍水的条件下对于土中尿素的转化进程
的影响 , 阐释它 们之 间可能存在的协 同作
用 , 为提高尿 素肥效 、 减少氨和 的环
境污染提供有用途径和科学依据
玉一 含量 另设同样的培养试验 , 在培养瓶中
置一碱管和 一盛有 硼酸的玻璃杯以分
别吸收 和挥发性氨 , 后者的数量用滴定法测
定 瓶中土壤生成 的量用气相色谱法测得
’
结果与讨论
对尿素水解及其释出氨的影响
在正常水分条件下 图 , 土 中尿素
于培养初期迅速水解 , 释出的氨多被土壤
吸附 , 从而显著增多了土壤的吸附按量 , 后
者随时间的推移逐渐减少 在 和
处理里 , 吸 附馁量于培养初期 比
对 照 的 低 , 随 后 则 明 显 高 于 对 照
在培养中 、 后期 , 处理 比
处理有较 多的 吸 附态按 一 ,
则与对照很少差别
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材料与方法
供试土壤为中国北方分布广泛的草甸棕壤 ,
采 自沈阳市郊中国科学院沈阳 生态试验站 沪其基
本化学性质见表
表 供试土城荃本化学性质
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供试尿素为分析纯 , 氢醒 、 双氰胺及碳化钙
为工业级
称 过 筛风 干 土 样 , 按 处理 设 置
表 均 匀混入尿素和抑制剂 , 置入培养瓶中 , 调
节水分 含量至 模拟 旱 田 状况 或 写 模
拟 水田 并在 卜培养 次重复 定期分别取
表 培养试验处理设
处理 土重 尿素 氢酿 双氰胺 碳 化钙
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样 , 按常规法测定土壤和水层中 才一 、 一
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图 正常水分 条件 下土壤的吸附按量
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在溃水条件下 , 土壤吸附按量的变化
趋势与正常水分条件 下的相似 图 水
层中的氨量在整个培养期间呈
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图 这里 各处理 间虽无明显的差别 ,
但因加有抑制剂的处理在培养期间含有较
多的吸附态按 , 其逸至水层中的氨的份额
显然较少
从 以上的叙述 中不难看出 , 脉酶抑制
剂氢醒和硝化抑制剂双氰胺的配合使用不
仅延缓 了土 中尿素的水解 , 且使其水解后
应 用 生 态 学 报 卷
释出的氨在土中得到了更多和更长时间的
保持
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的作用不明显 硝化率的计算
结果 及其 检验 同样表 明 表 ,
犯 能 显 著 抑 制 土 中 氨 的 氧 化
这里 , 未能显示 出明显
的效果 , 可能与未将 包被起来使之
与水缓慢作用而逐渐生成 有关
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图 演水条件下土镶的吸附按量
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图 演水 条件下水层中的氨量
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对释出氨氧化的影响
图 表明 , 在正常水分条件下 , 较之对
照 和 处理 , 能在整个培养
期间减少土中硝酸盐的累积 , 而
衰 正常土城水分条件下土中桩的硝化率
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圈 正常水分条件下土壤的硝态氮量
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在渍水条件下 , 由于渍水造成的嫌氧
环境 , 仅测得 了少量的土壤 云一 量 不
过在水层中 , 似可见到不 同处理间的差别
图 , 〕 和 两 处理
较之对照和 处理 含有较少的 一
这间接地说明 , 在配合使用脉酶抑制剂和
硝化抑制剂时 , 从土壤有氧微域中氨氧化
而成的硝酸盐数量极少
对释出氨的挥发的影响
图 表明 , 在正常水分条件下 , 和
〕 的处理推迟了氨挥发的高峰时
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注 硝化率 趾一 才一 几一
期 陈利军等 脉酶抑制剂和硝化抑制剂的协同作用对尿素氮转化和 排放的影响
衰 正常土城水分亲件下盆挥发占吸附铁 的比例
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看来 , 在土壤渍水时减少土中氨向水层的
逸出 , 是减少该情况下氨损失的重要途径
而在 节里曾经提到 , 使用抑制剂正有
助于做到这一点
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图 演水 条件 「水层中的硝态氮含量
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间 , 并在培养前期减少了氨挥 发的数量 这
种现象的产生 , 来 自该 处理的尿素水解
有所 延 缓 和 吸 附钱 量 有 所增 多
处理的氨挥发的高峰时间有所提前 ,
与 造成的土壤微域的 的增高有
关 就整个培养期间氨挥发的总损失而言 ,
各处理间并无显著差别 但 从氨挥发量占
土壤吸附按量的比例的计算结果及其 检
验 中可 以看 出 表 , 和
有显著减少氨挥发损失的作用 镇
这不论 从农学意 义还是从环境意义来说 ,
都是十分有益的
土壤渍水条件下的氨挥发量随培养时
间而增多 图 , 这种增 多在一 定程度上
与水层中的氨量有关 , 因为后者在水中的
分压越大 其向大气中逸失的趋势越强烈
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图 ‘ 止常土壤水分条件下的氨挥发
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图 , 壤谈水条件 的氨挥发
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对 生成的影响
在正常水分条件下 图 , 仅在培养
的第 周里检 出 了 二 处理
应 用 生 态 学 报 卷
较之对照和 处理有较少的 生成 ,
而 处理的 生成量极高 众
所周知 , 在有氧条件下 , 土壤 的生成
当以硝化作用第 阶段的化学歧化反应为
主 , 其前提是土 中的氧 压较低 由于
汇兀 处理硝化率 比对照和 处理 的
低 表 , 从而该处理的 生成量也较
少 而 处理的 过高的生成
量则 与其培养期间较高的硝化率有关
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的测定结果表明 图 , 二者之间有较好
的对应关系
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图 , 波水条件下土壤 的尘成
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止常上壤水分条件 土壤 刃 的生成
在渍水条件下 图 , 土壤 的生
成时间比正常水分 条件下的长 这里 ,
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果 处理 的 生成量 , 与正
常水分条件下的一样 , 也极高 当土壤渍水
时 , 的生成 主要 来 自反硝 化作 用 这
时 土 中 一 含量的多少 , 是 影响
生成的一个重要 因素 对水层中的 一
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图 债水条件下水层巾的亚硝态氮量
一 一 件
参考文献
朱兆 良
、 文 启孝 主编 中国土壤 氮素 江苏科
学技术出版社 , 南京
周丰恺 对 土壤脱酶抑制剂研 究 的再 认识
生命科学和土壤学 中儿个领域的研究进展 农业出
版社 , 北京
,
, 一
·
, 砚 矛
, 一