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《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:

第51卷

期数:

2023年第15期

页码:

231-238

栏目:

资源与环境

出版日期:

2023-08-05

文章信息/Info

Title:

Effects of inhibitor coated urea on nitrification and related enzyme activities in calcareous soils

作者:

胡丹; 李培楚; 康丽霞; 张淑英; 刘涛

石河子大学农学院，新疆石河子 832003

Author(s):

Hu Dan; et al

关键词:

硝化抑制剂; 铵态氮; 硝态氮; 土壤酶; 硝化; 石灰性土壤; 酶活性

Keywords:

-

分类号:

S151.9；S158.5

DOI:

-

文献标志码:

A

摘要:

通过研究硝化抑制剂包膜尿素施入3种质地的石灰性土壤后铵、硝含量动态以及相关酶活性的变化，明确其对石灰性土壤氮转化及生物学活性的影响。采用室内模拟培养试验，设置不施氮肥(CK)、施用尿素(U)和抑制剂包膜尿素(CPCU)3个处理，每个处理4次重复。尿素与沙、壤、黏3种质地的石灰性土壤以500 mg(N)/kg(干土)混施后在32 d内基本完成硝化作用；同等含氮量的抑制剂包膜尿素与以上3种质地土壤混施后硝化时间延长至64 d，且土壤铵态氮(NH⁺₄-N)含量明显高于尿素处理，硝化抑制率达74.02%~75.96%，不同质地土壤的硝化抑制作用表现为黏土>壤土>沙土，但差异不明显。施用尿素增加了土壤氮转化相关酶的活性，施用抑制剂包膜尿素则降低了部分处理的土壤蛋白酶、脲酶及羟胺还原酶活性，提高了土壤亚硝酸还原酶和硝酸还原酶活性。土壤铵、硝态氮含量与土壤氮转化相关酶活性存在一定的关联，其中，铵态氮含量与蛋白酶活性呈极显著负相关关系(P<0.01)，硝态氮含量与蛋白酶活性相关性不显著；土壤铵、硝态氮含量与土壤羟胺还原酶活性相关性不显著，与土壤亚硝酸还原酶和硝酸还原酶活性呈极显著正相关关系。抑制剂包膜尿素的施用抑制了石灰性土壤的硝化作用，在一定程度上降低了土壤蛋白酶和脲酶活性，从而间接抑制了有机氮矿化和尿素水解，提高了土壤亚硝酸还原酶和硝酸还原酶活性，从而减少氮淋失。

Abstract:

-

参考文献/References:

［1］朱兆良. 中国土壤氮素研究［J］. 土壤学报，2008，45(5)：778-783.
［2］苗娜. 施用氮肥的酸化作用对石灰性土壤无机碳损失及二氧化碳释放的影响［D］. 杨凌：西北农林科技大学，2020：12-13.
［3］白杨，杨明，陈松岭，等. 掺混氮肥配施抑制剂对土壤氮库的调控作用［J］. 应用生态学报，2019，30(11)：3804-3810.
［4］Li G H，Cheng G G，Lu W P，et al. Differences of yield and nitrogen use efficiency under different applications of slow release fertilizer in spring maize［J］. Journal of Integrative Agriculture，2021，20(2)：554-564.
［5］李亚莉，陈雷，张炎，等. 缓释尿素与普通尿素配施对加工番茄产量和氮肥利用率的影响［J］. 新疆农业科学，2019，56(2)：345-352.
［6］魏蓉，田晓飞，翟胜，等. 包膜尿素与保水剂配施对冬小麦生长和氮素利用的影响［J］. 土壤通报，2020，51(4)：936-942.
［7］斯圆丽，朱少威，王季丰，等. 施用包膜尿素对水稻生长和氮磷流失的影响［J］. 水土保持学报，2018，32(3)：48-53.
［8］张苗苗，沈菊培，贺纪正，等. 硝化抑制剂的微生物抑制机理及其应用［J］. 农业环境科学学报，2014，33(11)：2077-2083.
［9］Woodward E E，Edwards T M，Givens C E，et al. Widespread use of the nitrification inhibitor nitrapyrin：assessing benefits and costs to agriculture，ecosystems，and environmental health［J］. Environmental Science & Technology，2021，55(3)：1345-1353.
［10］王雨歌，孟祥云，彭思明，等. 硝化抑制剂碧晶对灰枣产量和品质的影响［J］. 新疆农业科学，2014，51(10)：1803-1807.
［11］Abalos D，Jeffery S，Sanz-Cobena A，et al. Meta-analysis of the effect of urease and nitrification inhibitors on crop productivity and nitrogen use efficiency［J］. Agriculture，Ecosystems & Environment，2014，189：136-144.
［12］李健陵，李玉娥，周守华，等. 节水灌溉、树脂包膜尿素和脲酶/硝化抑制剂对双季稻温室气体减排的协同作用［J］. 中国农业科学，2016，49(20)：3958-3967.
［13］李玉，贺明荣，代兴龙，等. 氮素与抑制剂双控释尿素的制备及其对土壤供氮能力和小麦产量的影响［J］. 植物营养与肥料学报，2020，26(9)：1612-1624.
［14］Ba C，Chen S L，Yang M，et al. Effects of coated urea amended with inhibitors on improving N use efficiency and its allocation in a soil-maize system［J］. Archives of Agronomy and Soil Science，2021，67(3)：289-299.
［15］漆增连，贺明荣，代兴龙，等. 天然橡胶与生化抑制剂联合包膜控释尿素对土壤供氮及冬小麦生长的影响［J］. 土壤学报，2022，59(5)：1408-1419.
［16］安文博，孙焱鑫，李占台，等. 不同缓控释肥对鲜食玉米产量、品质及氨挥发的影响［J］. 应用生态学报，2020，31(7)：2422-2430.
［17］丁济娜，李东坡，武志杰，等. 土壤理化性质与生物活性对持续施用缓/控释尿素肥料的响应［J］. 生态学杂志，2014，33(7)：1769-1778.
［18］巴闯，杨明，邹洪涛，等. 包膜/抑制剂联合调控对农田土壤N₂O排放和氨挥发的影响［J］. 农业环境科学学报，2018，37(6)：1291-1299.
［19］Goh K M，Young A W. Effects of fertiliser nitrogen and 2-chloro-6-(trichloromethyl)-pyridine (‘n-serve’) on soil nitrification，yield，and nitrogen uptake of ‘arawa’ and ‘hilgendorf’ wheats［J］. New Zealand Journal of Agricultural Research，1975，18(3)：215-225.
［20］姜亮. 硝化抑制剂2-氯-6(三氯甲基)吡啶微胶囊对土壤氮素转化和玉米生长的影响［D］. 长春：吉林农业大学，2016：16-19.
［21］张忠庆，高强. 硝化抑制剂2-氯-6-三氯甲基吡啶在农业中应用研究进展及其影响因素［J］. 中国土壤与肥料，2022(4)：249-258.
［22］赖晶晶. 硝化抑制剂对紫色土氮转化过程及N₂O排放的影响［D］. 雅安：四川农业大学，2019：18-26.
［23］Liu T，Liang Y C，Chu G X. Nitrapyrin addition mitigates nitrous oxide emissions and raises nitrogen use efficiency in plastic-film-mulched drip-fertigated cotton field［J］. PLoS One，2017，12(5)：e0176305.
［24］付龙，邓浩，代婧，等. 氯甲基吡啶通过抑制AOB降低有机施肥下碱性土壤硝化作用［J］. 绍兴文理学院学报(自然科学)，2020，40(1)：46-52.
［25］鲍士旦. 土壤农化分析［M］. 3版.北京：中国农业出版社，2000.
［26］关松荫. 土壤酶及其研究法［M］. 北京：农业出版社，1986.
［27］鲁如坤. 土壤农业化学分析方法［M］. 北京：中国农业科技出版社，2000.
［28］武志杰，隽英华，陈利军，等. 一种检测土壤硝酸还原酶活性的分析方法：CN101271060A［P］. 2011-06-08.
［29］武志杰，孙志梅，张丽莉.一种检测土壤亚硝酸还原酶活性的分析方法：CN1979134A［P］. 2009-06-03.
［30］史云峰，武志杰，史奕，等. 土壤羟胺还原酶活性测定方法的改进［J］. 生态学杂志，2007，26(7)：1133-1137.
［31］李博凝，王学江，马宁，等. 包膜尿素在不同介质中氮素释放特性研究［J］. 吉林农业大学学报，2021，43(1)：102-108.
［32］许超，邝丽芳，吴启堂，等. 2-氯-6(三氯甲基)吡啶对菜地土壤氮素转化和径流流失及菜心品质的影响［J］. 水土保持学报，2013，27(6)：26-30.
［33］王雪薇，刘涛，褚贵新. 三种硝化抑制剂抑制土壤硝化作用比较及用量研究［J］. 植物营养与肥料学报，2017，23(1)：54-61.
［34］杨柳青，季加敏，巨晓棠. 硝化/脲酶抑制剂对石灰性潮土N₂O减排效果及氮素转化的比较［J］. 农业环境科学学报，2017，36(3)：605-612.
［35］李兆君，宋阿琳，范分良，等. 几种吡啶类化合物对土壤硝化的抑制作用比较［J］. 中国生态农业学报，2012，20(5)：561-565.
［36］顾艳，吴良欢，刘彦伶，等. 氯甲基吡啶剂型对土壤硝化的抑制效果初步研究［J］. 农业环境科学学报，2013，32(2)：251-258.
［37］郑文魁，李成亮，窦兴霞，等. 不同包膜类型控释氮肥对小麦产量及土壤生化性质的影响［J］. 水土保持学报，2016，30(2)：162-167，174.
［38］García-Ruiz R，Ochoa V，Hinojosa M B，et al. Suitability of enzyme activities for the monitoring of soil quality improvement in organic agricultural systems［J］. Soil Biology and Biochemistry，2008，40(9)：2137-2145.
［39］Chen G F，Liu Z，Huang Y F，et al. Effects of different fertilization treatments on soil microbial biomass，soil enzyme activities and related nutrients in continuous cropping sugarcane field［J］. Agricultural Science & Technology，2017，18(2)：256-261，324.
［40］Watanabe K. Detection of protease genes in field soil applied with liquid livestock feces and speculation on their function and origin［J］. Soil Science and Plant Nutrition，2009，55(1)：42-52.
［41］王苏平，辉建春，林立金，等. 施肥制度对川中丘陵区玉米不同生育期土壤反硝化酶活性的影响［J］. 水土保持研究，2012，19(3)：274-277，283.
［42］张富鑫，颉建明，刘阳，等. 不同施肥模式对结球甘蓝产量、养分吸收利用及土壤酶活性的影响［J］. 中国土壤与肥料，2022(6)：73-81.
［43］巩闪闪，刘晓静，张志勇，等. 不同施氮措施对冬小麦农田土壤酶活性和氮转化的影响［J］. 生态环境学报，2020，29(11)：2215-2222.
［44］焦亚鹏，齐鹏，王晓娇，等. 施氮量对农田土壤有机氮组分及酶活性的影响［J］. 中国农业科学，2020，53(12)：2423-2434.
［45］Muhammad I，Yang L，Ahmad S，et al. Irrigation and nitrogen fertilization alter soil bacterial communities，soil enzyme activities，and nutrient availability in maize crop［J］. Frontiers in Microbiology，2022，13：833758.
［46］方泽涛，李伏生，刘靖雯，等. 不同灌溉模式和施氮处理下稻田N₂O排放与反硝化酶活性的关系［J］. 应用与环境生物学报，2017，23(6)：1059-1066.
［47］Zhang M Y，Wang W J，Wang J，et al. Dynamics of biochemical properties associated with soil nitrogen mineralization following nitrification inhibitor and fungicide applications［J］. Environmental Science and Pollution Research International，2017，24(12)：11340-11348.
［48］陈利军，武志杰，姜勇，等. 与氮转化有关的土壤酶活性对抑制剂施用的响应［J］. 应用生态学报，2002，13(9)：1099-1103.
［49］李东坡，武志杰，梁成华，等. 缓/控释氮素肥料对土壤生物学活性的影响［J］. 农业环境科学学报，2006，25(3)：664-669.
［50］华建峰，蒋倩，施春健，等. 脲酶/硝化抑制剂对土壤脲酶活性、有效态氮及春小麦产量的影响［J］. 土壤通报，2008，39(1)：94-99.
［51］邢肖毅，黄懿梅，黄海波，等. 黄土丘陵区子午岭不同植物群落下土壤氮素及相关酶活性的特征［J］. 生态学报，2012，32(5)：1403-1411.
［52］朱琳，李玉玺，王寅，等. 苗期干旱胁迫下施氮对玉米氮素吸收和土壤生物化学性质的影响［J］. 水土保持学报，2021，35(4)：267-274.

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[1]牛明芬,于海娇,武肖媛,等.猪粪秸秆高温堆肥过程中物质变化的研究[J].江苏农业科学,2014,42(09):291.
　Niu Mingfen,et al.Study on material changes during process of pig manure and straw composting[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(15):291.
[2]吴元华,王永,石屹,等.冬牧70黑麦秸秆还田对烟田土壤氮素矿化的影响[J].江苏农业科学,2016,44(05):506.
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[3]蔡雨,刘晓侠,吴娜,等.灌溉定额对春播裸燕麦土壤氮素的影响[J].江苏农业科学,2016,44(10):165.
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[5]赵京考,张鑫,吴德亮,等.不同氮肥形式对玉米产量、土壤无机氮的影响[J].江苏农业科学,2017,45(10):52.
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[6]王伟,顾海龙,胡中泽,等.南粳9108水稻-中华绒螯蟹共作模式下水体理化指标与生长动态分析[J].江苏农业科学,2017,45(12):109.
　Wang Wei,et al.Dynamic analysis of water physicochemical indices and growth characteristics of japonica rice-crab system[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(15):109.
[7]柳云龙,卢小遮,龚峰景,等.稻田施肥后田面水氮素动态变化特征[J].江苏农业科学,2017,45(21):268.
　Liu Yunlong,et al.Dynamic changes of surface nitrogen in paddy field after fertilization[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(15):268.
[8]王楠,姚凯,赵志祎,等.氮素不同形态配比对白浆土养分性状的调控[J].江苏农业科学,2017,45(21):301.
　Wang Nan,et al.Regulation of different nitrogen forms on nutrient traits of albic soil[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(15):301.
[9]于兵,吴克宁.施氮对高寒草原植物生长和土壤无机氮含量的影响[J].江苏农业科学,2018,46(15):214.
　Yu Bing,et al.Effects of nitrogen application on plant growth and soil inorganic nitrogen content in alpine steppes[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2018,46(15):214.
[10]马少帅,蒋静,马娟娟,等.灌水量和施肥量对盐碱土氮素分布和玉米产量的影响[J].江苏农业科学,2018,46(16):63.
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备注/Memo

备注/Memo:

收稿日期：2022-10-03
基金项目：国家自然科学基金(编号：42067021)；石河子大学高层次人才科研启动项目(编号：RCZK201927)。
作者简介：胡丹(1996—)，女，新疆塔城人，硕士研究生，主要从事土壤肥力调控研究。E-mail：1478751139@qq.com。
通信作者：刘涛，博士，高级实验师，主要从事土壤养分循环与微生物调控研究。E-mail：liutao20029@163.com。

常用功能

更新日期/Last Update: 2023-08-05