关于几种土壤脲酶抑制剂的作用条件

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1、维普资讯http://www.cqvip.com植物营养与肥料学报1998．4(3)：21I~218PlantNutritionandFertilizerScience2-／／嘻i。}奶{关于几种土壤脲酶抑制剂的作用条件5／：王小彬一，·---．-·-·(中国农业科学院土壤肥料研究所，北京100081)L．D．BaileyC．A．Grant(Agricultuream]A-f00dCanada，BnmdonResearchCent~)K．K．Kle．m(TheUniversityof嘣gerAlberta，Canada)摘要近l0年来，几种有效的

2、碌酶抑制剂如N_丁基硫代磷酰三胺N。(n-buty1)thi咖htrlam~(nB)、苯基磷酰二胺phenylphospheB~odiamidate(PPI))和氢醌hydroqninone(HQ)受到广泛的关注。碌酶抑制荆能够抑制尿素的水解．因而减少尿素氮的氟挥发损失。然而，脲酶抑制剂的有效性与环境条件(如土壤口H、通气性以及作物残茬有无)有关。目前的研究表明．脲酶抑制剂用在氨易于挥发的土壤上和脲酶抑制荆的作用环境满足时显示了良好的应用前景。因此应用脲酶抑制剂可能对节省尿素肥料施用量，同时确保提高作物产量、减少环境污染提供一种可持续的农业生产技

3、术。车文论述了几种脲酶抑制剂对尿素氨的转化、作物氮吸收和产量等的影响，使对脲酶抑制剂的潜在农用价值、使用条件及其有效用量有所认识。关键词至至曼堡塑盟尿素_N转化一，象莠氟j；；尿素具有高的含氮量和生产成本相对较低等优点．是目前广泛使用的氮肥品种。然而．尿素使用中存在着高浓度氮置于种子附近易造成严重伤苗和地表撒施尿素易导致氨的挥发损失等问题。据报导，尿素于不同作物、不同地理位置表施所引起氨的挥发损失平均约占施氮量的23％，高的可达50％以上’。尿素的挥发损失可以通过肥料的条施或表施后迅速与土壤掺合面减少。然而，在减少耕作体系中，条施或将尿素翻人土壤

4、．不仅增加了土壤的扰动，而且花费比用带施种肥的免耕播种机施用或不与土壤掺合的表施要高得多。因此，增加表施尿素舳有效’睦，或减少种旁施用尿素的毒性的施肥技术，在许多农作体系，尤其是免耕少耕体系中对简化种肥、追肥施用工序，提高施肥质量都将是有意义的。脲酶抑制剂对于解决尿素施用中带来的问题已经显示出其应用前景。i脲酶抑制剂作用及种类尿素水解伴随着铵的累积，当0充足时．这部分铵易于硝化形成NO(．之后形成N0a和收稿日期1997—05一∞维普资讯http://www.cqvip.com植物营养与肥事}学报4卷伴随着pH的上升，因而更有利于NH,的挥发。尿

5、素水解形成的Nila可能对出苗及幼苗生长产生危害，所产生的NO,-可能通过反硝化作用引起尿素N的气体损失和造成地下水中NO：污染“。使用脲酶抑制剂可能减缓尿素的水解。尿素的缓慢水解则可能延长施肥点处的尿素的扩散时间，由此降低了土壤溶液中NH。’和NH的浓度，因而可能减少尿素对幼苗的毒害和抑制氨的挥发损失。根据近几年来国外学者对脲酶抑制剂的有关论述，早在40年代初期就已经发现土壤中脲酶的存在，井揭示了土壤中尿素的水解可能受到化学作用的抑制。然而，直到70年代，当研究出一种快速评价脲酶活性抑制化合物的方法后，才有可能对大量化合物抑制土壤中尿素水解的效

6、果给予评价。自B够抑制土壤脲酶活性的有机和无机化合物有许多种，其主要是对脲酶催化过程中起重要角色的巯基发生影响。无机化合物中抑制效果最好的是Ag和Hg盐．其次是cIl。据Bremner的报导⋯，早期的研究者对百余种化合物的测试发现二元酚及醌类如氢酮、苯邻二酚和p-苯醌是较有效的有机化合物。氢醌(HQ)因其成本较低具有特殊的应用前景。进一步的研究表明磷酸胺类化合物，特别是N_丁基硫代磷酰三胺(nBPT)和苯基磷酰二胺(PPD)对于抑制尿素肥料在土壤中的水解较氢醌或p-苯醌更为有效。在过去的10年中，对脲酶抑制剂大部分研究多集中在磷酸胺类化合物，主要

7、是nBPT和PPD“。然而，HQ；i~中国也受到了应有的关注。尿素氮转化成铰态氮是在土壤中脲酶的催化作用下进行的，其转化过程与脲酶的活性有关。影响脲酶活性的因素包括土壤pH、水分状况、通气条件、加人的有机物质以及尿素的浓度。脲酶抑制剂的效果在很大程度上与那些对脲酶活性有影响的土壤因素有关。然而，nBPT、PPD和HQ对土壤环境条件的反应不同2尿素配用脲酶抑制剂后的转化2．1脲酶的水解脲酶抑制剂的有效性受环境条件，尤其土壤pHi+壤通气性的影响很大。在非酸性土壤，通气性良好的条件下，脲酶抑制剂对脲酶水解的抑制作用依次为nsvr>PPD>HQ。当使用

8、1的脲酶抑制剂HQ、PPD和nBPT分别使尿素的水解推迟1天、2天和5天以上J。然而，在酸性土壤上，几种脲酶抑制剂之间的差别并不像在非酸