全 文 ：中国生态农业学报 2011年 7月 第 19卷 第 4期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Jul. 2011, 19(4): 765−770


* 教育部高等学校科技创新工程重大项目培育资金项目(V200704)和浙江省重大科技项目和浙江奥复托化工有限公司项目资助
** 通讯作者: 梁永超(1961~), 男, 博士, 教授, 主要从事植物抗逆营养生理与生态研究。E-mail: ycliang@caas.ac.cn
刘倩(1987~), 女, 硕士研究生, 研究方向为干旱区植物营养生理。E-mail: liuqian153@163.com
收稿日期: 2010-10-10 接受日期: 2011-02-28
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2011.00765
DCD在不同质地土壤上的硝化抑制效果和
剂量效应研究*
刘 倩 1 褚贵新 1 刘 涛 1 王 健 1 冶 军 1
王 飞 1 梁永超 1,2**
(1. 石河子大学农学院 新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室 石河子 832003; 2. 中国农业科学院农业资源与
农业区划研究所 农业部作物营养与施肥重点实验室 北京 100081)
摘 要 通过硝化抑制剂抑制土壤硝化作用是实现作物铵硝混合营养和提高氮肥利用率的重要途径之一。
本试验采用室内模拟的方法, 在人工气候室(25 ℃)黑暗培养条件下 , 应用新疆石灰性土壤研究了不同剂量
的双氰胺(dicyandiamide, DCD)在砂土、壤土、黏土 3种不同质地土壤中对土壤硝态氮、铵态氮转化的影响
及 DCD的剂量效应和硝化抑制效果。处理 30 d内, 各剂量DCD处理对砂土的硝化抑制率为 96.5%~99.4%(平
均值为 98.3%), 在黏土上为 66.9%~85.6%(平均值为 77.6%), 在壤土上为 49.3%~79.4%(平均值为 67.7%), 总
体硝化抑制率表现为砂土>黏土>壤土。在砂土上 DCD 的剂量效应不明显, DCD 用量从纯氮的 1.0%增加到
7.0%时, 土壤中硝态氮含量仅增加 1.9~10.7 mg·kg−1(培养 30 d 时); 而在壤土和黏土中, 土壤硝态氮含量随
DCD浓度的增加而显著下降, 存在明显剂量效应。这说明施用 DCD 可显著抑制新疆石灰性土壤的硝化作用
过程, 在砂土、壤土、黏土中 DCD的最佳浓度分别为纯氮用量的 6.0%、7.0%和 7.0%, 并在培养 30 d 内发
挥显著作用。
关键词 双氰胺 硝化抑制剂 硝态氮 铵态氮 硝化抑制率 土壤质地
中图分类号: S143 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2011)04-0765-06
Nitrification inhibition and dose-dependent effect of dicyandiamide
on sandy, loamy and clayey soils
LIU Qian1, CHU Gui-Xin1, LIU Tao1, WANG Jian1, YE Jun1, WANG Fei1, LIANG Yong-Chao1,2
(1. Key Laboratory of Oasis Eco-agriculture of Xinjiang Production and Construction Group; College of Agronomy, Shihezi University,
Shihezi 832003, China; 2. Key Laboratory of Crop Nutrition and Fertilization, Ministry of Agriculture; Institute of Agricultural
Resources and Regional Planning, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China)
Abstract Ammonium and nitrate are the main forms of available nitrogen (N) for plant. Nitrate is the dominant form of N in up-
land soils in arid regions. However, nitrate can easily leach through soil profiles. Furthermore, N can easily be lost in the form of NOx
via (de)nitrification. Inhibiting the processes of nitrification in soil through nitrification inhibitors is therefore critical for optimizing
soil NH4+/NO3− ratio and improving the efficiency of N fertilizers. As one of the most common nitrification inhibitors, dicyandiamide
(DCD) was applied at different rates (0%, 1.0%, 2.0%, 3.0%, 3.5%, 4.0%, 4.5%, 5.0%, 6.0% and 7.0% of applied N) in this study.
And incubation experiment was conducted in sandy, loamy and clayey desert soils at 25 ºC to investigate the inhibition effect,
dose-dependent effects of DCD on soil nitrification in arid regions. The study may further enhance our existing knowledge on the
mechanisms of DCD inhibited nitrification. The results showed that during 30 days of incubation, DCD exhibited significant inhibi-
tion effects on nitrification in all the tested soil types. Nitrification inhibition rates were 96.5%~99.4% in sandy soil, 66.9%~85.6% in
clayey soil and 49.3%~79.4% in loamy soil. For the three soil types, DCD nitrification inhibition efficacy was in the following order:
sandy soil > clayey soil > loamy soil. When DCD application rate increased from 1.0% to 7.0% of applied nitrogen, nitrate concen-
766 中国生态农业学报 2011 第 19卷


tration in sandy soil merely increased from 1.9 to 10.7 mg·kg−1. This suggested that DCD dose did not significantly affect nitrification
in sandy soils. However, soil nitrate concentration in loamy and clayey soils decreased sharply with increasing rates of DCD, indi-
cating significant dose effect on soil nitrification. In conclusion, DCD significantly inhibited soil nitrification in calcareous desert
soils. The recommended optimum application rates of DCD in sandy, clayey and loamy soils were 6.0%, 7.0% and 7.0% of applied
nitrogen, respectively.
Key words Dicyandiamide, Nitrification inhibitor, Nitrate nitrogen, Ammonium nitrogen, Nitrification inhibition rate, Soil texture
(Received Oct. 10, 2010; accepted Feb. 28, 2011)
氮素是作物养分需求量最大的元素之一, 也是
对作物产量和品质形成起重要作用的元素[1]。我国
的氮肥用量占世界氮肥用量的30.1%[2], 并出现进一
步增加态势。然而氮肥利用率往往不高, 研究表明
我国氮肥利用率仅为35%左右 [3], 单位使用量的增
产效益自20世纪90年代逐渐下降。故氮素养分资源
的高效利用与氮肥合理施用一直以来都是研究的重
点, 且主要集中在氮高效基因型育种[4−6]、氮肥施用技
术[7−8]、新型氮肥[9−10]及其增效剂使用等方面[10−11]。最
近研究表明, 通过铵、硝混合营养可显著提高小麦[12]、
棉花[13−14]、小白菜[15]、菠菜[16]等作物的产量与品质。
然而要达到铵硝混合营养, 必需通过硝化抑制剂控
制作物根区铵、硝供给比例。众所周知, 旱地土壤
中氮素的供应形态绝大多数是以硝态氮(NO3−-N)为
主 , 即使施用铵态氮(NH4+-N)肥或尿素 , 其在很短
时间内也将转化为NO3−-N。高效硝化抑制剂及其科
学使用方法是实现作物铵硝混合营养的必要前提 ,
硝化抑制剂主要通过抑制土壤中的亚硝化单胞菌属
(Nitrosomonas H.)的数量与种群结构 , 减少微生物
分泌氨单加氧酶和羟胺还原酶的数量或降低其活性,
从而抑制土壤中NH4+被氧化为NO2−, 最终达到抑制
土壤硝化作用和优化控制土壤中一定硝铵 (NH4+/
NO3−)比例的目的。
双氰胺(DCD)是一种具有挥发性弱、易溶、残
留低的硝化抑制剂[17]。国内外有关DCD的研究多侧
重于其对不同土壤的抑制效果, 或者多集中于南方
酸性土壤中施用效果[18−21], 在干旱区石灰性土壤上
关于DCD的硝化抑制效应及其剂量方面的研究并不
多见。新疆是目前全国面积最大的节水滴灌区, 氮
肥往往是通过滴灌管道以“少量薄肥、多次勤施”的
方式进行施用, 这为通过硝化抑制剂优化调控滴灌
作物根区NH4+/NO3−比例, 进而建立促进作物生长和
节肥增效的施氮新技术提供了可能性。本试验比较
系统地研究了DCD在北疆不同质地石灰性土壤中硝
化抑制作用的强度与剂量效应, 旨在探讨滴灌条件
下DCD的施用剂量与施用方法, 为硝化抑制剂的合
理使用提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试土壤为新疆石灰性土壤—— 灌溉灰漠土
(calcaric fluvisals, FAO), 采自新疆石河子莫索湾垦区
147团, 其基本理化性质见表 1。新鲜土样剔除杂物及
残留根系, 风干后过 2 mm筛备用。双氰胺(dicyandia-
mide, DCD, 含量 98.0%, 分析纯, 上海山浦化工有限
公司生产)用量分别为: 纯氮量的 0%(对照, 用 CK 表
示)、1.0%、2.0%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、
6.0%和 7.0%共 10 个水平, 每处理 3 次重复。供试氮
肥(硫酸铵, ammonium soleplate, ASN, 含量 99.0%)用
量为每 1 kg风干土纯氮 0.5 g。将相当于 1 kg烘干土
的鲜土与所需 ASN和 DCD充分混匀, 装入长 30 cm、
宽 18 cm的密封袋中, 在靠近土壤上方 1 cm处扎 1横
排通气小孔(共 6个, 每个直径 0.5 cm)以创造好气环境,
然后置于25 ℃人工气候室中恒温黑暗培养。培养期间,
每天采用称重法补水 1 次, 使土壤含水量保持在田间
持水量的 60%~65%, 并使补水后土水充分混匀, 在培
养试验开始后的第 2 d、4 d、8 d、10 d、15 d、25 d、
30 d分别取样, 每次取样25 g左右, 每次取样后, 土样
立即用 2.0 mol·L−1KCl溶液浸提, 浸提溶液放置于−20
℃冰箱(防止土壤无机氮的转化)保存待测。

表1 供试土壤基本养分状况
Table 1 Nutrients contents in tested soils
机械组成
Mechanical composition (%)土壤质地
Soil texture
pH
有机质
Organic matter
(g·kg−1)
全氮
Total nitrogen
(g·kg−1)
碱解氮
Available nitrogen
(mg·kg−1)
速效磷
Available phosphorus
(mg·kg−1)
速效钾
Available potassium
(mg·kg−1) 砂粒
Sand
粉砂
Silt
黏粒
Clay
砂土 Sandy 7.9 12.2 0.74 50.5 12.2 162.5 83.92 4.02 12.06
壤土 Loamy 8.0 15.8 1.11 63.8 12.3 215.6 46.88 28.60 24.51
黏土 Clayey 8.1 16.6 1.14 72.1 15.0 227.4 47.15 24.39 28.46

第 4期 刘 倩等: DCD在不同质地土壤上的硝化抑制效果和剂量效应研究 767


1.2 测定方法及数据分析
土壤中 NO3−-N 含量采用铜镉还原柱法测定 ,
NH4+-N含量用靛酚蓝比色法测定[22]。硝化抑制率根
据下式计算[23]:
硝化抑制率(%)=(A−B)×100/A (1)
式中, A为不加抑制剂处理的土壤培养前后NO3−-N
含量之差(mg·kg−1), B为添加硝化抑制剂处理的土壤
培养前后NO3−-N含量之差(mg·kg−1)。
土壤表观硝化率根据下式[24]计算:
土壤表观硝化率=NO3−-N含量/(NO3−-N含量+
NH4+-N含量) (2)
试验数据采用 Excel 2003和 SPSS 17. 0统计分
析软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同剂量 DCD 对砂土中铵态氮、硝态氮转化
的影响
在一定的土壤含水量条件下 , 土壤本身的
NH4+-N与施用 ASN带入土壤中的 NH4+-N很快可以
转化为 NO3−-N。加入不同剂量硝化抑制剂可以抑制
NH4+-N 向 NO3−-N 转化的强度和持续时间。由图 1
可知, 在整个培养过程的 30 d 中, 各剂量 DCD 处
理的砂土土壤 NO3−-N 含量均随培养时间延长而增
加。与 CK处理相比, 在培养的前 10 d, 各 DCD处
理的土壤 NO3−-N 含量与 CK 处理土壤差异不显著
(P>0.05); 而培养第 10 d以后, 处理土壤与 CK土壤
间的 NO3−-N含量差异达到极显著水平(P<0.01)。如
在培养的第 15 d和 30 d, CK处理土壤 NO3−-N含量
为 77.8 mg·kg−1 和 324.8 mg·kg−1, 而不同浓度的
DCD 处理土壤 NO3−-N 含量为 14.4~19.0 mg·kg−1和
16.9~27.8 mg·kg−1。另外, 土壤 NO3−-N含量随 DCD
浓度的增加而呈现下降趋势, 说明 DCD 剂量越大,
硝化抑制效果越明显。但是剂量效应并不明显, 如
DCD 用量从纯氮的 1.0%增加到 7.0%时 , 土壤中
NO3−-N 含量在处理 30 d 时仅比第 2 d 时增加
1.9~10.7 mg·kg−1。



图 1 不同 DCD用量条件下砂土、壤土和黏土中 NO3−-N、NH4+-N含量的动态变化
Fig. 1 Dynamics of NO3−-N and NH4+-N contents in sandy, loamy and clayey soils added with different rates of DCD

768 中国生态农业学报 2011 第 19卷


土壤NO3−-N含量变化与NH4+-N含量紧密耦合 ,
呈现出此消彼长的变化规律。各处理土壤的NH4+-N
含量均随培养时间明显下降 , 在培养的最初10 d,
不同处理间NH4+-N含量差异并不显著, 从第10 d开
始加入不同浓度的DCD各处理NH4+-N浓度显著高
于CK处理(P<0.05)。此外, DCD处理土壤的NH4+-N
含量始终显著高于NO3−-N含量。
2.2 不同剂量 DCD 对壤土中铵态氮、硝态氮转化
的影响
由图1可知, 在整个培养过程的30 d中, 各剂量
DCD处理的壤土土壤NO3−-N含量均随培养时间而增加,
从培养第2 d开始各处理土壤与CK之间NO3−-N含量差
异达到极显著水平(P<0.01)。如在培养的第2 d和30 d,
CK处理土壤 NO3−-N含量为 35.0 mg·kg−1和 427.5
mg·kg−1, 而不同浓度的DCD处理土壤NO3−-N含量分
别为13.7~24.3 mg·kg−1和94.7~221.0 mg·kg−1。同时, 土
壤NO3−-N含量随DCD浓度的增加而呈现下降趋势, 说
明DCD剂量越大, 硝化抑制效果越明显。
在整个培养过程中, 加入不同剂量的DCD处理
土壤中NH4+-N浓度始终显著高于CK处理(P<0.05)。
且各处理土壤的NH4+-N含量均随培养时间明显下降,
其中低剂量DCD (纯氮的1.0%和2.0%)处理在培养第
30 d时 NH4+-N含量分别为 72.9 mg·kg−1和 151.0
mg·kg−1, 与高剂量处理中的NH4+-N含量差异显著
(P<0.05)。
2.3 不同剂量 DCD 对黏土中铵态氮、硝态氮转化
的影响
由图1可知, 各剂量DCD处理的黏土土壤NO3−-N
含量均随培养时间而增加。在培养的前8 d, 添加DCD
处理土壤的NO3−-N含量与CK处理间差异不显著
(P>0.05), 而从第 10 d开始添加DCD处理土壤的
NO3−-N含量极显著低于CK处理(P<0.01)。如在培养的
第10 d和30 d, CK处理土壤中NO3−-N含量为137.1
mg·kg−1和369.6 mg·kg−1, 而不同浓度DCD处理土壤
NO3−-N 含 量 为 26.9~70.4 mg·kg−1 和 75.8~146.2
mg·kg−1。同时, 土壤NO3−-N含量随DCD浓度增加呈现
下降趋势, 说明DCD剂量越大, 硝化抑制效果越明显。
各处理土壤的NH4+-N含量均随培养时间明显下
降, 但在培养的最初8 d, 不同处理间NH4+-N含量差
异并不显著, 从第10 d开始加入不同剂量的DCD各
处理NH4+-N含量显著高于CK处理(P<0.05)。
2.4 不同剂量 DCD 对砂土、壤土、黏土的硝化抑
制率与表观硝化率的影响
2.4.1 硝化抑制率
硝化抑制率是表征硝化抑制剂对土壤硝化过程
抑制强度的一个重要指标, 其值越高表明硝化抑制
剂对土壤硝化过程抑制强度越强。由表 2 可知, 在
培养过程中, DCD 在砂土上的施用效果最好, 在 30
d时各浓度处理的硝化抑制率为 96.5%~99.4%, 平均
为 98.3%; 壤土中硝化抑制率为 49.3%~79.4%, 平均
为 67.7%; 黏土中硝化抑制率为 66.9%~85.6%, 平均
为 77.6%; 在 3种质地土壤中 DCD的施用效果总体
表现为: 砂土>黏土>壤土。不同剂量 DCD对砂土、
壤土、黏土的硝化抑制率作用效果存在明显差异 ,
如在砂土上 DCD 浓度从纯氮的 1.0%提高到 7.0%,
其硝化抑制率从 96.5%增加到 99.3%, 仅增加 2.8%,
且各剂量处理间并无显著差异; 在壤土、黏土上硝
化抑制率总体表现为随 DCD 浓度增加而显著提高
(P<0.05), 如在壤土上 , 高浓度 DCD 处理(纯氮的
5.0%、6.0%、7.0%)的硝化抑制率最高达到 74%以上,
而低浓度 DCD 处理(纯氮的 1.0%和 2.0%)硝化抑制
率仅为 49%。

表2 不同剂量DCD处理30 d时对不同质地土壤硝化
抑制率的影响
Table 2 Effects of application of different rates of DCD on
soil nitrification inhibition rates at the 30th day of incubation
硝化抑制率 Nitrification inhibition rate (%)
DCD剂量
DCD rate (% of N) 砂土
Sandy soil
壤土
Loamy soil
黏土
Clayey soil
1.0 96.5a 49.9c 66.9b
2.0 98.3a 49.3c 75.3ab
3.0 97.8a 63.8b 72.5ab
3.5 98.8a 71.8ab 83.0a
4.0 99.4a 70.7ab 75.2ab
4.5 98.2a 73.4ab 76.2ab
5.0 98.0a 74.5a 80.4ab
6.0 98.8a 76.2a 83.1a
7.0 99.3a 79.4a 85.6a
平均值 Mean 98.3 67.7 77.6
同列不同小写字母表示处理间差异显著 (P<0.05), 下同。
Different small letters in the same column indicate significant difference
at 0.05 level. The same below.

2.4.2 表观硝化率
土壤表观硝化率为土壤NO3−-N含量占土壤矿质
氮总量的百分量, 其值越低说明硝化抑制剂对土壤
硝化过程抑制强度越弱, 其值越高表明土壤硝化过
程强度越高。从表3可知, 3种土壤表观硝化率均随培
养时间延长呈增高趋势, 但在不同质地土壤中的增
加幅度不同。DCD在砂土上的土壤表观硝化率最低,
在2 d、15 d、30 d时各浓度DCD处理(除CK)的表观
硝化率平均值分别为4.8%、5.7%、8.3%; 相同时间,
各浓度DCD处理壤土的表观硝化率平均值分别为
3.7%、19.3%、40.9%, 黏土的表观硝化率平均值分
别为6.4%、6.8%、32.9%。砂土在培养过程中表观
第 4期 刘 倩等: DCD在不同质地土壤上的硝化抑制效果和剂量效应研究 769


表 3 不同剂量 DCD处理对土壤表观硝化率的影响
Table 3 Effects of different rates of DCD application on soil apparent nitrification rate
表观硝化率 Apparent nitrification rate (%)
砂土 Sandy soil 壤土 Loamy soil 黏土 Clayey soil DCD剂量
DCD rate (% of N)
2 d 15 d 30 d 2 d 15 d 30 d 2 d 15 d 30 d
0 (CK) 5.0a 23.4a 91.5a 8.3a 81.4a 94.1a 9.9a 54.0a 93.5a
1.0 5.3a 6.9b 10.6b 5.3b 37.9b 75.2b 7.6a 20.0b 56.9b
2.0 4.7a 6.3ab 7.5bc 3.9bc 28.5c 59.0c 6.5a 7.4c 38.0c
3.0 5.0a 5.2cd 10.2bc 3.2c 21.5b 45.5d 6.0a 7.3c 34.8c
3.5 5.0a 5.6bcd 7.6bc 3.9bc 15.5def 34.1e 6.4a 3.7c 25.6c
4.0 5.0a 5.5bcd 7.8bc 3.5c 18.2de 35.6e 6.9a 5.0c 35.4c
4.5 4.6a 5.6bcd 7.1bc 3.6c 15.9def 35.6e 6.4a 5.3c 31.5c
5.0 4.2a 6.0bcd 9.3bc 3.3c 12.4ef 29.4ef 5.2a 4.6c 26.6c
6.0 4.2a 4.9d 7.1bc 3.6c 12.1ef 28.1ef 5.7a 3.2c 24.8c
7.0 5.0a 5.6bcd 7.2bc 2.9c 11.5f 25.1f 6.6a 4.6c 22.8c
平均值 Mean 4.8 5.7 8.3 3.7 19.3 40.9 6.4 6.8 32.9
平均值计算中不包括 CK处理 CK treatment is not included in the calculation of mean values.

硝化率增加的最少 , 仅为 3.5%; 其次是黏土 , 为
26.5%; 增加最多的为壤土, 达 37.2%。在 3 种质地土
壤中土壤表观硝化率总体表现为壤土>黏土>砂土。
不同剂量的 DCD对砂土、壤土、黏土的表观硝
化率有明显影响。如在砂土上 DCD 浓度从纯氮的
1.0%提高到 7.0%, 在 2 d、15 d、30 d时土壤表观硝
化率并没有显著差异(P>0.05), 其中 6.0%DCD 处理
在培养过程中始终维持最低的土壤表观硝化率。在
壤土、黏土上表观硝化率总体表现为随 DCD浓度增
加而显著降低(P<0.05), 如在第 30 d时, 壤土的表观
硝化率由 1.0%时的 75.2%降低到 7.0%时的 25.1%。
3 讨论
DCD对土壤硝化过程的抑制作用可能是由于
DCD具有一定的氨稳定剂功能, 伯氨基和仲氨基与
游离氨有氢键缔合团簇作用, 降低了NH3挥发期间
的pH和NH3表观浓度。DCD的施用不仅可保持较高
的NH4+-N浓度, 降低NO3−-N淋失的风险性, 而且可
以增加NH4+-N的稳定性 , 减少NH3的直接挥发量 ,
并增强土壤黏粒对NH4+-N的固定作用, 从而延长肥
效期, 提高氮素利用率[25]。前人研究结果表明, 凡是
容易发生氮肥淋溶损失和硝化−反硝化损失的土壤,
硝化抑制剂均有较好的硝化抑制效果[26]。但其效果
的发挥与土壤温度、质地、有机质含量等因素有密
切关系。土壤质地对土壤硝化作用影响很大, 如李
永梅等[27]研究发现, 在质地较黏重的土壤中, 硝化
速率较小, 硝化作用持续时间较长; 杨春霞等[20]研
究也表明, 轻黏土中的硝化作用快于其在砂壤土、
中壤土中的硝化作用。本试验中, 在壤土和黏土中,
随着DCD浓度的增加NO3−-N含量下降程度明显高
于砂土, 说明DCD的剂量效应在质地重的土壤上高
于轻质土壤。杨春霞等[18]研究发现在中壤土中加入
相同量的硝化抑制剂, 对NH4+-N含量≥50%处理的
抑制效果更好, 过多剂量DCD则不利于抑制硝化作
用, 这与本试验的结果相似。黏土矿物类型不同, 对
铵的固定不同, 如2︰1型黏土矿物有很强的固定土
壤NH4+-N能力。本试验是在土壤钾含量较高的基础
上进行的, 加之土壤氧化还原电位(redox potential,
Eh)较高 , 因此黏土矿物的大部分晶格位点被K+所
占据, 且同晶异质代换的量与铵的总浓度差异很大,
因此分析土壤铵的固定对结果的影响几乎可以忽
略。在有机质含量高、含砂量低、质地重的土壤中,
DCD降解速率要高于在有机质含量低、含砂量高的
轻质土壤 [28]。Sahrawat等 [29]研究发现, 砂壤土在30
℃有氧培养过程中20 μg·g−1DCD在14 d时就能显著
抑制NH4+-N的硝化作用, 但是在有机质含量高的土
壤中不论是20 μg·g−1还是100 μg·g−1DCD均不能有效
延缓NO3−-N的产生, 由此说明有机质含量较高的土
壤可能发生DCD降解, 或者是由于有机质对DCD的
吸附从而影响其硝化抑制效果。本试验结果表明 ,
DCD在3种质地土壤上的施用效果表现为砂土最好,
其次是黏土, 最后为壤土, 且在砂土培养结束时各
剂量DCD处理的NO3−-N仅增加1.9~10.7 mg·kg−1, 可
能是因为砂土有机质含量(12.2 g·kg−1)明显低于壤土
(15.8 g·kg−1)和黏土(16.6 g·kg−1), 故砂土中的微生物
数量和活性尤其是硝化细菌的数量可能明显弱于其
他2种质地的土壤。
4 结论
本试验结果表明, 施用DCD可显著抑制新疆石
灰性土壤的硝化作用过程。处理30 d时, DCD对不同
质地土壤的硝化抑制效果表现为各剂量DCD处理对
770 中国生态农业学报 2011 第 19卷


砂土的硝化抑制率为96.5%~99.4%(平均值为98.3%),
黏土为 66.9%~85.6%(平均值为 77.6%), 壤土为
49.3%~79.4%(平均值为67.6%), 总体硝化抑制率表
现为砂土>黏土>壤土。
DCD的剂量效应在砂土中不明显, DCD用量从
纯氮的 1.0%增加到 7.0%时, 土壤中 NO3−-N 含量在
处理 30 d时仅增加 1.9~10.7 mg·kg−1, 而在壤土和黏
土中, 土壤 NO3−-N 含量随 DCD 浓度的增加而显著
下降, 存在明显的剂量效应, 在砂土、壤土、黏土中
DCD 的最佳浓度分别为纯氮用量的 6.0%、7.0%和
7.0%。
参考文献
[1] 冯伟 , 朱艳 , 姚霞 , 等 . 小麦氮素积累动态的高光谱监测
[J]. 中国农业科学, 2008, 41(7): 1937−1946
[2] 朱兆良 . 中国土壤氮素研究 [J]. 土壤学报 , 2008, 45(5):
779−783
[3] 朱兆良 . 我国氮肥的使用现状、问题和对策[M]//李庆逵 ,
朱兆良 , 于天仁. 中国农业持续发展中的肥料问题 . 南京:
江苏科学技术出版社, 1998: 38−51
[4] 裴雪霞, 王姣爱, 党建友, 等. 小麦氮素吸收利用的基因型
差异研究[J]. 中国土壤与肥料, 2007(2): 38−42
[5] 刘建安 , 米国华 , 张福锁 . 不同基因型玉米氮效率差异的
比较研究[J]. 农业生物技术学报, 1999, 7(3): 248−254
[6] 张耀鸿, 张亚丽, 黄启为, 等. 不同氮肥水平下水稻产量以
及氮素吸收、利用的基因型差异比较[J]. 植物营养与肥料
学报, 2006, 12(5): 616−621
[7] 张祥明, 郭熙盛, 武际, 等. 江淮地区稻田基础土壤肥力与
水稻合理施用技术研究[J]. 中国农学通报 , 2009, 25(15):
131−135
[8] 石丽红, 纪雄辉, 朱校奇, 等. 提高超级杂交稻库容量的施
氮数量和时期运筹[J]. 中国农业科学, 2010, 43(6): 1274−
1281
[9] 高强 , 巨晓棠 , 张福锁 . 几种新型氮肥对叶菜硝酸盐累积
和土壤硝态氮淋洗的影响[J]. 水土保持学报, 2007, 21(1):
9−13
[10] 田秀英 , 张艳梅 , 王正银 . 植物性氮肥增效剂作用条件的
研究 [J]. 西南农业大学学报 : 自然科学版 , 2006, 28(3):
402−405
[11] Zerulla W, Barth T, Dressel J, et al. 3, 4-Dimethylpyrazole
phosphate (DMPP)—A new nitrification inhibitor for agri-
culture and horticulture: An introduction[J]. Biology and Fer-
tility of Soils, 2001, 34(2): 79−84
[12] 曹翠玲 , 李生秀 , 张占平 . 氮素形态对小麦生长中后期保
护酶等生理特性的影响[J]. 土壤通报, 2003, 34(4): 295−298
[13] 董海荣 , 李金才 , 李存东 . 不同 4NH+ / 3NO− 比例的氮素营
养对棉花氮素代谢的影响[J]. 应用生态学报, 2004, 15(4):
728−730
[14] 董海荣, 张月晨, 李金才, 等. 增铵营养条件下棉花的形态
反应及物质积累与分配[J]. 棉花学报, 2001, 13(5): 293−296
[15] 陈巍, 罗金葵, 姜慧梅, 等. 不同形态氮素比例对不同小白
菜品种生物量和硝酸盐含量的影响 [J]. 土壤学报 , 2004,
41(3): 420−425
[16] 张英鹏, 咸永, 张永松, 等. 氮素形态对菠菜硝酸盐及草酸
含量的影响[J]. 园艺学报, 2005, 32(4): 648−652
[17] Vilsmeier K. Turnover of 15N ammonium sulfate with di-
cyandiamide under aerobic and anaerobic soil conditions[J].
Fert Res, 1991, 29(5): 191−196
[18] 杨春霞 , 李永梅 . 双氰胺对不同形态氮在红壤中转化的影
响[J]. 生态环境, 2005, 14(3): 357−360
[19] 杨春霞 , 李永梅 . 双氰胺对不同质地红壤中尿素的硝化抑
制作用研究[J]. 中国生态农业学报, 2006, 14(2): 111−113
[20] 杨春霞 , 李永梅 . 双氰胺对不同质地红壤中碳酸氢铵的硝
化抑制作用研究 [J]. 植物营养与肥料学报 , 2007, 13(6):
1035−1039
[21] 夏建国, 李廷轩, 王应贵, 等. 不同浓度双氰胺对土壤铵态
氮变化的影响[J]. 四川农业大学学报. 1999, 17(4): 444−447
[22] 鲍士旦. 土壤农化分析[M]. 北京: 中国农业出版社, 2000:
55−56
[23] McCarty G W, Bremner J M. Laboratory evaluation of di-
cyandiamide as a soil nitrification inhibitor[J]. Communica-
tion in Soil Science and Plant Analysis, 1989, 20(19/20):
2049−2065
[24] 林江辉, 李辉信, 胡锋, 等. 干土效应对土壤生物组成及矿
化与硝化作用的影响[J]. 土壤学报, 2004, 41(6): 924−930
[25] 冯元琦. 论新型氮肥—— 长效碳酸氢铵[J]. 化肥设计, 2007,
45(3): 59−62
[26] Barth G, von Tucher S, Schmidhalter U. Influence of soil pa-
rameters on the effect of 3, 4-dimethylpyrazole-phosphate as
a nitrification inhibitor[J]. Biol Fertil Soils, 2001, 34(2): 98−
102
[27] 李永梅 , 杜彩琼 , 林春苗 , 等 . 铵态氮肥施入土壤中的转
化[J]. 云南农业大学学报, 2003, 18(1): 26−29
[28] 杜玲玲 . 双氰胺的硝化抑制剂作用及其应用[J]. 土壤学进
展, 1994, 22(4): 26−31
[29] Sahrawat K L, Keeney D R, Adams S S. Ability of nitrapyrin,
dicyandiamide and acetylene to retard nitrification in a min-
eral and an organic soil[J]. Plant and Soil, 1987, 101(2):
179−182