硝化抑制剂KMPP在肥料上的应用

曾祥明　肖焱波　段慧明

硝化抑制剂KMPP在肥料上的应用

曾祥明肖焱波段慧明

栏目主持人：肖焱波

博士，云南民族大学化学与生物技术学院教授、硕士生导师，植物营养与新型肥料研究所所长，主要从事植物营养与施肥技术研究。曾参与和主持多项国家级和省部级农业项目，在云南民族大学期间主持云南云南省自然科学基金项目2项、中德国际合作项目1项、国家十二·五专项子项目1项等。在国内外学术刊物Plant and Soil、《中国农业科学》、《华北农学报》、《植物营养与肥料学报》、《中国土壤与肥料》等专业期刊发表论文数十篇，出版《作物营养诊断与合理施肥》专著一部。

导读：硝化抑制剂（DMPP）通过一定工艺添加到氮肥中，抑制铵态氮的硝化过程，延长肥效性、增加稳定性，不仅可提高作物产量、节约肥料成本，还可降低肥料残留量、减轻对环境的污染。恩泰克是一种添加了硝化抑制剂的肥料，已在多地、多种作物上试验示范，增产效果明显。

氮是作物生长发育过程中必不可少的营养元素之一，可促进作物生长、提高作物产量，对促进现代农业生产快速发展具有非常重要的作用。随着人口增长，人们对粮食的需要更加迫切，氮肥的需求量和施用量不断增加，但是氮肥的实际利用率却不断下降，目前我国氮肥当季利用率只有30%～40%，而在欧洲、南美以及北美一些发达国家，氮肥利用率可以达到70%。过量施用氮肥、氮肥利用率低下既影响氮肥的增产效应，还通过硝化及反硝化作用以淋溶、径流方式及气体挥发等途径损失进入到环境中，造成肥料大量浪费、水体富营养化、土壤退化、生物多样性减少、病虫害加剧、土壤酸化以及温室气体排放增加。

1　硝化抑制剂

中华人民共和国化工行业标准将硝化抑制剂定义为在一段时间内通过抑制亚硝化单胞菌属活性，从而减缓铵态氮向硝态氮转化的一类物质。而经过一定工艺加入脲酶抑制剂和（或）硝化抑制剂的肥料，施入土壤后能通过脲酶抑制剂抑制尿素的水解，和（或）通过硝化抑制剂抑制铵态氮的硝化，使肥效期得到延长的一类含氮素肥料定义为稳定性肥料。其作用机理为抑制肥料硝化反应过程，如抑制NH4+氧化为NO2或抑制NO2-氧化为NO3-。

1.1硝化抑制剂的种类

硝化抑制剂主要分为无机和有机化合物，无机化合物主要包括重金属的各种盐，有机化合物主要包括吡啶类、嘧啶类等。国内外对硝化抑制剂研究较多的是DMPP（3，4-二甲基吡唑磷酸盐）、DCD（双氰胺）和Nitrapyrin（2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶）。Nitrapyrin是由美国陶氏益农（DowElanco）公司独家生产，商品名为N-Serve；DCD作为一种技术产品，在德国、日本和挪威各有一个生产产家；DMPP是20世纪90年代德国巴斯夫（BASF）公司研发出的新型硝化抑制剂。

1.2硝化抑制剂的局限性

硝化抑制剂在减少氮素损失、提高氮肥利用率、保护环境方面确实起到了很大的作用，但对提高氮肥回收利用率和作物产量方面有局限性。主要原因是大多数硝化抑制剂是不同种类的无机或有机化合物，使用时的效果受环境影响（硝化抑制剂的降解速率和浓度、土壤温度和湿度等）很大。有些硝化抑制剂的毒性很大，会对土壤动物和土壤微生物产生毒害作用；有些硝化抑制剂残留量大，会污染土壤环境。

1.3硝化抑制剂DMPP的优越性

Nitrapyrin加入到土壤中，硝化细菌不仅被抑制或活性降低，还有一部分被杀死；DCD和Nitrapyrin两种硝化抑制剂的抑制效果试验表明，DCD略优于Nitrapyrin；而DMPP和DCD两种硝化抑制剂的抑制效果试验发现，DMPP的用量只需DCD的1/10，抑制效果就可超过DCD，而且DMPP的抑制时间持续更长。众多研究均表明，DMPP比DCD能更有效地减少N2O释放，DMPP的抑制能力最强，DCD其次，Nitrapyrin的抑制效果最弱。

与其他硝化抑制剂相比，DMPP的优点体现在：用量小，每1 hm2施用0.5～1.5 kg就能起到很好的硝化抑制效果；在显著降低硝态氮淋失损失的同时，其自身也不会淋失；没有为害作物的激素效应产生，在植物体内残留极小；可在土壤中完全分解，有效期可达4～10周；对人体的皮肤和眼睛等无刺激性。

1.4硝化抑制剂DMPP的应用效果

俞巧钢等［1］研究表明，DMPP抑制剂施入土壤60天后，小粉土和青紫泥土壤中铵态氮含量分别提高52.7%和57.5%，硝态氮平均含量分别降低58.3%和65.9%，青菜产量分别增加26.1%和29.8%，品质明显改善，添加抑制剂DMPP处理的氮肥利用率为39.1%和53.3%，是对照的1.78倍和2.23倍。伍少福等［2］研究表明，含DMPP的复合肥可显著提高黄瓜、西瓜等产量和品质。水稻田施用含DMPP硝化抑制剂的尿素，土壤中铵态氮含量大幅提高，硝态氮大幅降低，且稻谷氮含量显著提高，生物量和产量提高［3］。添加DMPP的肥料使用后可显著提高作物产量、改善作物品质、提高作物经济效益［4，5］，同时降低蔬菜中硝酸盐含量［3］，减少温室气体排放［6，7］。

恩泰克在甜玉米上的应用效果　

恩泰克在马铃薯上的应用效果

2　加入硝化抑制剂DMPP的肥料产品

恩泰克（ENTEC）由德国巴斯夫公司在含铵态氮肥料中添加硝化抑制剂DMPP研制而成，恩泰克肥料2012年并入欧化农业。恩泰克在云南甜玉米、广西番茄、福建冬种马铃薯、山东黄瓜等作物上使用，普遍反映效果好、肥效长、比传统肥料用量减少的同时还提高蔬菜产量。经过多年试验示范推广，恩泰克肥料正被越来越多的中国种植户接受，全国各地均有销售，如有需要请与当地经销商联系。

［1］俞巧钢，陈英旭.3，4-二甲基吡唑磷酸盐对菜地土壤氮素形态转化的影响［J］.水土保持学报，2010，24（3）：123-126.

［2］伍少福，吴良欢，尹一萌，等.含硝化抑制剂复合肥对西瓜黄瓜产量和营养品质的影响 ［J］.农业环境科学学报，2006，25（6）：1 432-1 435.

［3］俞巧钢，陈英旭.尿素添加硝化抑制剂DMPP对稻田土壤不同形态矿质态氮的影响［J］.农业环境科学学报，2011，30（7）：1 357-1 363.

［4］肖焱波，杨丛梅，高强，等.稳定性长效复合肥在玉米上的施用效果［J］.玉米科学，2009，17（1）：117-119.

［5］肖焱波.新型肥料恩泰克在蔬菜上的应用效果［J］.长江蔬菜，2014（23）：55-56.

［6］Martínez F，Palencia P，Weiland CM，et al.Influence of nitrification inhibitor DMPP on yield，fruit quality and SPAD values of strawberry plants［J］.Scientia Horticulturae，2015，185:233-239.

［7］Huérfano X，Mendizábal T F，Dunabeitia M K，et al. Splitting the application of 3，4-dimethylpyrazole phosphate（DMPP）:Influence on greenhouse gases emissions and wheat yieldandqualityunder humidMediterranean conditions［J］.Europ JAgronomy，2015，64:47-57.

曾祥明，云南民族大学植物与新型肥料研究所/欧化农业（深圳）贸易有限公司，云南省昆明市呈贡雨花校区广靖院C-215，昆明，650500，E-mail：zxm6002@163.com

肖焱波，通信作者，云南民族大学植物与新型肥料研究所，电话：13823608265，E-mail：1814196178@qq.com

段慧明，武汉金海桥农业科技有限公司

2015-03-09