氮肥增效劑(NBPT-Nitrapyrin)對土壤氮素轉(zhuǎn)化及滴灌麥田N2O排放的影響.pdf

1、目的：在新疆滴灌農(nóng)田不同劑型的脲酶抑制劑/硝化抑制劑的優(yōu)化配伍是實(shí)現(xiàn)增銨營養(yǎng)，促進(jìn)旱作植物氮素吸收及降低土壤N2O排放的有效手段。通過室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)，篩選最佳脲酶抑制劑劑型，并以不同劑量與硝化抑制劑協(xié)同施用研究其對土壤氮素轉(zhuǎn)化的影響。通過田間小區(qū)試驗(yàn)，探討在滴灌麥田土壤各形態(tài)氮素的轉(zhuǎn)化及土壤N2O排放對篩選的最佳劑量配比脲酶抑制劑與硝化抑制劑效果的響應(yīng)，以期為滴灌農(nóng)田氮肥高效利用及脲酶/硝化抑制劑的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。
　　方法：

2、本試驗(yàn)在室內(nèi)恒溫培養(yǎng)條件下(25℃)，研究了NBPT、醋酸棉酚、硫代硫酸銨3種脲酶抑制劑對石灰性土壤各形態(tài)氮素轉(zhuǎn)化的影響，通過Unisense N2O微電極法對各處理土壤N2O的產(chǎn)生進(jìn)行了原位實(shí)時(shí)監(jiān)測；將篩選出的脲酶抑制劑劑型設(shè)置3個(gè)濃度與Nitrapyrin配比研究對土壤各形態(tài)氮素轉(zhuǎn)化的影響；通過在滴灌小麥小區(qū)試驗(yàn)施用最佳配比的抑制劑組合研究其對土壤氮素轉(zhuǎn)化的影響及對滴灌小麥的氮素吸收、肥料利用率以及產(chǎn)量的影響，同時(shí)用靜態(tài)箱-氣相色譜

3、法研究對滴灌麥田N2O排放的影響。
　　結(jié)果：⑴3種脲酶抑制劑均可顯著抑制尿素水解，抑制效應(yīng)表現(xiàn)為：NBPT＞醋酸棉酚＞硫代硫酸銨。其中NBPT效果最優(yōu)，其脲酶抑制率為33.6％。添加脲酶抑制劑可以降低土壤N2O產(chǎn)生，3種抑制劑的效果為：尿素+NBPT≥尿素+硫代硫酸銨＞尿素+醋酸棉酚。⑵配施10‰NBPT抑制劑組合可高效作用14 d，脲酶抑制率為51%，配施抑制劑處理延緩了氮素轉(zhuǎn)化過程，土壤NH4+-N含量分別在第7 d、14

4、d、21d達(dá)到峰值，土壤NO3--N含量呈線性緩慢上升趨勢。其中5‰和10‰NBPT+Nitrapyrin抑制劑組合可有效抑制尿素水解，延緩氮素的轉(zhuǎn)化過程，增加土壤無機(jī)氮含量。⑶Urea+Nitrapyrin+NBPT抑制劑組合處理可顯著抑制小麥抽穗期與灌漿期尿素的水解，延緩了土壤銨/硝態(tài)氮含量的峰值時(shí)間。在兩個(gè)生育時(shí)期施肥后第3天與單施尿素處理相比銨態(tài)氮含量顯著降低47.6%、61.3%，在第7天則顯著高于尿素處理55.6%與38.1

5、%；而土壤的硝態(tài)氮含量的增加被抑制，由此顯著的調(diào)控了土壤銨硝比值。⑷在抽穗期與灌漿期施用NBPT與Nitrapyrin抑制劑抑制了脲酶活性，與單施尿素處理相比分別降低14%、25%。土壤的羥胺還原酶活性均表現(xiàn)為：CK＞Urea＞Urea+Nitrapyrin+NBPT；土壤的亞硝酸還原酶活性均表現(xiàn)為：Urea＞Urea+Nitrapyrin+NBPT＞CK。土壤的硝酸還原酶活性在抽穗期與灌漿期差異顯著(p<0.05)，均表現(xiàn)為：Urea

6、+Nitrapyrin+NBPT＞Urea＞CK。并且單施尿素與配施抑制劑組合對氨氧化古菌的群落結(jié)構(gòu)有影響，但單施尿素對氨氧化古菌的多樣性沒有影響，而配施抑制劑組合與單施尿素處理相比降低氨氧化古菌群落遺傳多樣性。⑸隨著施肥后天數(shù)延長N2O排放通量呈現(xiàn)出下降的趨勢：第3天＞第5天＞第7天。施肥處理的N2O排放通量均高于對照，在施肥后第3、5、7 d添加抑制劑處理相比單施尿素處理在小麥的抽穗期與灌漿期減少N2O排放通量分別為38%、42.7

7、%、54.7%和57.8%、45.8%、46.7%。6)在滴灌麥田施用NBPT與Nitrapyrin可以促進(jìn)小麥的生長發(fā)育及對氮素的吸收利用，提高了氮素利用率，增加了小麥的穗數(shù)、千粒重，且對小麥有一定的增產(chǎn)作用。
　　結(jié)論：①施用3種脲酶抑制劑均可有效抑制石灰性土壤尿素水解，其抑制效應(yīng)NBPT效果最好；不同劑量NBPT與Nitrapyrin組合對土壤中各形態(tài)氮素的轉(zhuǎn)化效果比較，10‰劑量與5‰劑量的NBPT效果相當(dāng)，考慮到價(jià)格等問

8、題，在大田施用5‰NBPT用量即可達(dá)到理想抑制效果。②滴灌麥田施用NBPT與Nitrapyrin顯著抑制了尿素水解，減緩了土壤的硝化過程，可調(diào)控土壤銨硝比值，顯著降低麥田N2O排放通量。③滴灌麥田施用NBPT與Nitrapyrin顯著抑制脲酶的活性、降低土壤羥胺還原酶與亞硝酸還原酶活性，提高土壤硝酸還原酶活性。并且單施尿素與配施抑制劑組合對氨氧化古菌的群落結(jié)構(gòu)有影響，而配施抑制劑組合與單施尿素相比降低氨氧化古菌群落遺傳多樣性。④滴灌麥田