中国农业大学埙士学位论文第一章文献综述硝基吡啶的硝化抑制特性开发山产品，目前在美国农业生产中有广泛应用。大量研究表明，硝基吡啶对土壤的硝化作用有明显的抑制效果。在等氮量（硫酸铵）的情况下，添加硝基吡啶的石灰性水稻土和渚育性水稻土的硝化率，为不添加者的３－３３％，有时甚至仅为Ｏ．０１％，硝酸盐细菌数仅为不加者的０１５％和Ｏ．０４％。１ｓＮ示踪法证明，在微酸性粘壤十和酸性壤粘十硝基吡啶对减少氮素损失有明显的效果，一般达到７－８％，而在强石灰性十壤上虽然硝化抑制效果明显，但是减少氮素损失的效果并不好，这有可能是因为石灰性土壤ＤＨ高达８，４，容易发生氨挥发损失。加入硝基吡啶虽然减少了淋洗和反硝化损失，但是却增加了氨挥发损失。（朱兆良和文启孝，１９９２）。硝基吡啶和氮肥混合施入土壤之后，在四到二十四星划之山．土壤中铵态氮含量要比不用硝基吡啶的土壤高出１．２５．１５倍，效果极其显著。一般硝基吡啶为肥料含氨量的Ｏ．５．３％时，就能延长土壤中铵态氮的肥效４０天左右，提高肥料利用率２０．３０％，使作物增产５．１５％（旅大市轻化工研究所．１９７９）。土壤肥力、湿度、温度等因素明显影响硝基吡啶的抑制效果。在土壤肥力低、质地较轻的士壤上应用的效果比在质地较重的土壤上应用时好。当土壤湿度为田间持水量的５０—８０％时，硝基吡啶的应用效果最好。在温度较高（２０—３０℃）下，硝基吡啶的应用效果较好（柯连科夫，１９８３）。但是也有报道认为硝基吡啶对提高作物产量并没有多大作用。Ｍａｓａｇｎｉ和Ｈｅｌｍｓ（１９８９）在美国阿肯色州研究硝基吡啶在高粱地上的应用效果，发现硝基吡啶既不提高高粱对氮素的吸收也不提高高粱的产量。１．３．４其他硝化抑制剂除了以上提到的常用硝化抑制剂之外，还有汞衍生物、苯酚衍生物、苯胺衍生物、噻唑衍生物、硫脲衍生物都可以起到硝化抑制作用，如硫脲（ＡＳＵ）、叠氮化钾（ＫＮ，）、叠氮化钠（ＮａＮ，）嘧啶、噻唑也是比较常见的硝化抑制剂。除此之外，还有利用天然气的副产品（赵劲松，１９９８）、从造纸黑液得到木质素（朱兆华等，２０００）、从作物秸杆中得到化感物质（黄益宗等，２０００）来作为硝化抑制剂的报导。但是这些硝化抑制剂由于上述提到的许多缺陷，无法得到广泛应用。１．４新型硝化抑制剂ＤＭＰＰ的研究概况新型硝化拘制剂ＤＭＰＰ，是德国生产的一种硝化抑制剂。在铵态氮肥＜ＡＳＮ）或尿素中添加１％（相对于ＮＨ４＋－Ｎ）的ＤＭＰＰ，生产出的氮肥注册商标为ＥＮＴＥＣ＠，有Ｅｎｔｅｃ２６（ＡＳＮ＋ＤＭＰＰ）、Ｅｎｔｅｃ４６（尿素＋ＤＭＰＰ）两种。ＡＳＮ（ａｍｍｏｎｉｕｍｓｕｌｐｈａｔｅｒ，ｉｔｒａｔｅ，【（ＮＨ４）２ｓ０４ｐｌｕｓＮＨ４Ｎ０３】），又称硫硝铵，是德国生产的一种新型肥料，含氮量２６％，其中ＮＨ４＋－Ｎ１７％，Ｎ０３－－Ｎ９％。ＤＭＰＰ化学名为３，４一Ｄｉｍｅｔｈｙｌ－１Ｈ－ｐｙｒａｚｏｌｉｕｍｄｉｈｙｄｒｏｇｅｎｐｈｏｓｐｈａｔｅ，又称４＿（３，４－二甲叉基吡咯烷基）吡啶为灰绿色粉末状，分子量为１９４．２ｇ?ｍｏｌ～，熔点１６５℃，密度１．５ｌｇ?ｃｍ＿３（ＺｅｒｕｌｌａｅｔａＬ，２００１）。目前，对于ＤＭＰＰ的研究仅见＿丁．国外报道。ＤＭＰＰ通过专一抑制土壤中能够将氨氧化成弧稍酸盐的亚硝化单胞菌属（Ｎｉｔｒｏｓｏｍｏｎａｓ）的活性来起到硝化抑制效果（ＺｅｒｕｌｌａｅｌａＬ，２００１；ＭＵＩｌｅｒ，２００２）。ＤＭＰＰ是一种高效的硝化抑制剂，在化肥中只须添加１％活性成分，就能抑制硝化作ｊ＝ｆ＿｜４．１０周，它可用于固态、液态肥料。Ｓｅｍａ等（２０００）在柑橘树上应ｊ＿｝ｊＤＭＰＰ，研究结果表明９中国农业大学硕士学位论文第一章文献综述ＤＭＰＰ可以有效抑制氮肥在土壤中的硝化作用，使ＮＨ４＋在更跃的时间内保持较高含鼙，减少ＮＯ，。淋洗。而且，ＤＭＰＰ也提高了柑橘对氮素的吸收。Ｐａｓｄａ等人（２００１）１９９７—１９９９年住欧洲西部和南部所做的田间试验证明，在ＤＭＰＰ使用量为０．５—１．５ｋｇ?ｈｍ‘２的情况下，ＤＭＰＰ提高氮肥利用率可达７．２—１６．７％，其提高程度与作物有关。ＤＭＰＰ的施用可以抑制氮肥的硝化作｝１ｊ，增加作物产量，冬小麦提高ｏ，２５ｔ．ｈｍ＂２，水稻提高ｏ，２９ｔ?ｈｍ－２。ＤＭＰＰ还能显著改善蔬菜外观和品质，如降ｌ＇氐ｒｒＩ‘菜类蔬菜的硝酸盐含量，改善外观，从而提高其商品价值。ＤＭＰＰ在减少氮肥施用到土壤中产生的Ｎ２０的释放方面效果非常明显（Ｌｉｎｚｍｅｉｅｒｅｌａ／．，２００１）。Ｗｅｉｓｋｅ等人（２００１）所做的研究表明，与对照相比，施用ＤＭＰＰ的土壤Ｎ２０排放量减少了４９％。ＤＭＰＰ的应用效果与许多因素有关。Ｐａｓｄａ等人（２００１）报导土壤的ｐＨ、质地对ＤＭＰＰ的抑制效果有很大的影响。ＤＭＰＰ虽能提高作物产量，但效果并不明显。ＤＭＰＰ提高作物产量的效果与气候、土壤性状、作物品种有关，在温度高．降雨量大，土壤质地轻的砂质十壤上效果较明显，在生长期短、喜氮的作物上效果则不明显，并且ＤＭＰＰ对提高冬小麦粗蛋白含量有负面影响。目前，与常用的硝化抑制剂Ｎｉｔｒａｐｙｒｉｎ（ＮＰ）、ＤＣＤ相比，ＤＭＰＰ优点更明显：ＤＣＤ价格较昂贵，施用量较大才能产生较好的抑制效果，容易在土壤中迁移，会污染地下、地表水质。ＮＰ也存在着有毒性和腐蚀性、抑制效果在高温下受影响等诸多问题。而ＤＭＰＰ价格相对较便宜，施用量很少就能产生明显的效果，并且不容易在土壤中迁移，而且不会对环境造成危害（ＺｅｒｕｌｌａａＬ，２００１；ＡｚａｍｅｔａＬ，２００１；Ｆｅｔｔｗｅｉｓｅｔａｔ．，２００１）。ｅｔ目前，对ＤＭＰＰ所进行的研究还存在着以下问题：（１）ＤＭＰＰ硝化抑制作Ｈｊ受其自身硝化抑制作用强弱、施用地点土壤性状、气候、作物品种、种植季节等因素影响：（２）ＤＭＰＰ和氮肥配合施用，虽能提高作物的产量，但未达到显著水平。如何以适当比例添加到氮肥中，如何与其他肥料配合施用，怎样根据土壤、气候、作物、种植季节的不同确定合理施用量、施肥方法，是以后要解决的核心问题。０中国农业大学硕士学位论立第一二章研究背景、思路与内容第二章研究背景、思路与内容２．１研究背景硝化作用是自然界氮素循环的重要环节，在其生物化学过程中产生的ＮＯ：。、Ｎ０３－容易淋洗损失而污染地下水，并通过反硝化作用生成Ｎ：Ｏ污染火气。此外，距硝酸盐、硝酸盐在十壤中过最累积也会对作物生长造成障碍（薛继澄等．１９９４：殷永娴和刘鸿雁，１９９６；张俊侠等，２００１），并可能对人体健康造成危害（朱建国，１９９５），因此研究硝化作用具有重要的农业和环境学意义。以前对硝化作用的研究多从经济利益上考虑，而对其过程对环境的影响考虑不多。冈此，在以后的氮肥施用过程中，如何将经济利益和环境利益同时兼顾是晟值得关注的问题。应用硝化抑制荆不仅可以提高氮肥利用率，提高作物产量，而且可以减少氮肥对环境的污染，能够同时兼顾经济利益和环境利益，因此对于解决氮肥合理篪用的问题是一个很好的方法。硝化抑制剂作用的机理是：硝化反应过程可分为两步，第一步为ＮＨ４＋氧化为Ｎ０２。，ＮＨ：ＯＨ为中间产物。第二步氧化成ＮＯ，’，在这两步反应中，只要抑制中间的一步，整个硝化过程就会被抑制。由于中国是一个以使用尿素和碳酸氢铵等氮肥为主的国家，硝态氮肥只占很小的比例，１９９５年硝酸铵的用量仅为化学氮肥总消耗量的２．４％（李庆逵等，１９９８），因此加强对硝化抑制剂的研究是很有必要的。但是硝化抑制剂在农业上的应用存在着抑制效果受各种土壤、气候条件影响较大、对作物产量和品质提高不明显甚至减产、对环境和人体健康的影响很少加以评价等许多问题（黄益宗等，２００２）。ＤＭＰＰ是德国ＢＡＳＦ公司生产的一种新型硝化抑制剂，在农业上应用时能够有效抑制氮肥在土壤中的硝化过程、减少氮肥因硝酸盐淋洗而引起的损失（Ｓｅｍａｅｔａｌ．，２０００）、提高氮肥利用率、减少Ｎ２０释放（Ｌｉｎｚｍｅｉｅｒｅｔａｌ．，２００１：Ｗｅｉｓｋｅｅｔａｌ．，２００１）、提高作物产每和品质（Ｐａｓｄａ“ａ１．，２００１）。目前ＤＭＰＰ在农业上的应用效果仅见于国外报道，ＤＭＰＰ在中国农业上还没有广泛应用。另外ＤＭＰＰ的抑制效果还受到备种因素的影响。ＤＭＰＰ在我国农业上的应＿ｆ＝｝ｊ效果以及影响因素是我们今后研究中所要关注的问题。２．２研究思路通过大田试验，研究氮肥中添加ＤＭＰＰ之后在我国不同地区、不同作物上的施用效果。根据不同氮肥处理下不同作物的产量、吸氮量、氮肥利用率，确定影响ＤＭＰＰ和氮肥配合施用效果的因素，ＤＭＰＰ和氮肥合理配合施用的用量和方法。根据在试验作物生育期内，氮肥施八十壤之后，土壤中的ＮＨ４＋－Ｎ、Ｎ０３－－Ｎ的动态，确定ＤＭＰＰ的硝化抑制效果。根据ＡＳＮ、尿素在不同作物上的施用效果，比较ＡＳＮ和尿素的肥效。具体研究思路如下：中国农业大学硕士学位论文第二章研究背景、思路与内容图２－１主要技术路线Ｄｉｇｒａｍｏｆｒｅｓｅｍｈｓ帆ｌｃＣｕＩｅ２．３研究内容根据以上研究思路，主要研究内容如下２．３．１ＤＭＰＰ对氮肥在土壤中转化特征的影响通过大田试验、土壤采样，进行室内分析比较不同氮肥处理下作物生育期内施入的氮肥在土壤中转化特征的差异，确定ＤＭＰＰ的硝化抑制效果及影响因素。２．３．２Ｅｎｔｅｅ２６在玉米上的施用效果通过大田试验，根据Ｅｎｄ２６对玉米产量、吸氮量、氮肥利用率的影响，确定ＤＭＰＰ和ＡＳＮ配合施用的效果和影响因素，并对ＡＳＮ和尿素在玉米上的施用效果进行比较。２．３．３Ｅｎｔｅｃ２６、ＥｎｔｅｃＡ６在水稻上的施用效果通过大田试验，根据Ｅｍｅｃ２６、Ｅｎｔｅｅ４６对水稻产量、吸氮量、氮肥利用率的影响，确定ＤＭＰＰ和ＡＳＮ、尿素配合施用的效果和影响因素，井对ＡＳＮ和尿素在水稻上的施州效果进行比较。１２
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