硝化抑制劑DMPP在肥料上的應用

曾祥明+肖焱波++段慧明

博士，云南民族大學化學與生物技術學院教授、碩士生導師，植物營養與新型肥料研究所所長，主要從事植物營養與施肥技術研究。曾參與和主持多項國家級和省部級農業項目，在云南民族大學期間主持云南云南省自然科學基金項目2項、中德國際合作項目1項、國家十二·五專項子項目1項等。在國內外學術刊物Plant and Soil、《中國農業科學》、《華北農學報》、《植物營養與肥料學報》、《中國土壤與肥料》等專業期刊發表論文數十篇， 出版《作物營養診斷與合理施肥》專著一部。

導讀： 硝化抑制劑（DMPP）通過一定工藝添加到氮肥中，抑制銨態氮的硝化過程，延長肥效性、增加穩定性，不僅可提高作物產量、節約肥料成本，還可降低肥料殘留量、減輕對環境的污染。恩泰克是一種添加了硝化抑制劑的肥料，已在多地、多種作物上試驗示范，增產效果明顯。

氮是作物生長發育過程中必不可少的營養元素之一，可促進作物生長、提高作物產量，對促進現代農業生產快速發展具有非常重要的作用。隨著人口增長，人們對糧食的需要更加迫切，氮肥的需求量和施用量不斷增加，但是氮肥的實際利用率卻不斷下降，目前我國氮肥當季利用率只有30%～40%，而在歐洲、南美以及北美一些發達國家，氮肥利用率可以達到70%。過量施用氮肥、氮肥利用率低下既影響氮肥的增產效應，還通過硝化及反硝化作用以淋溶、徑流方式及氣體揮發等途徑損失進入到環境中，造成肥料大量浪費、水體富營養化、土壤退化、生物多樣性減少、病蟲害加劇、土壤酸化以及溫室氣體排放增加。

1 硝化抑制劑

中華人民共和國化工行業標準將硝化抑制劑定義為在一段時間內通過抑制亞硝化單胞菌屬活性，從而減緩銨態氮向硝態氮轉化的一類物質。而經過一定工藝加入脲酶抑制劑和（或）硝化抑制劑的肥料，施入土壤后能通過脲酶抑制劑抑制尿素的水解，和（或）通過硝化抑制劑抑制銨態氮的硝化，使肥效期得到延長的一類含氮素肥料定義為穩定性肥料。其作用機理為抑制肥料硝化反應過程，如抑制NH4+氧化為NO2或抑制NO2-氧化為NO3-。

1.1 硝化抑制劑的種類

硝化抑制劑主要分為無機和有機化合物，無機化合物主要包括重金屬的各種鹽，有機化合物主要包括吡啶類、嘧啶類等。國內外對硝化抑制劑研究較多的是DMPP（3，4-二甲基吡唑磷酸鹽）、DCD（雙氰胺）和Nitrapyrin（2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶）。Nitrapyrin是由美國陶氏益農（DowElanco）公司獨家生產，商品名為N-Serve；DCD作為一種技術產品，在德國、日本和挪威各有一個生產產家；DMPP是20世紀90年代德國巴斯夫（BASF）公司研發出的新型硝化抑制劑。

1.2 硝化抑制劑的局限性

硝化抑制劑在減少氮素損失、提高氮肥利用率、保護環境方面確實起到了很大的作用，但對提高氮肥回收利用率和作物產量方面有局限性。主要原因是大多數硝化抑制劑是不同種類的無機或有機化合物，使用時的效果受環境影響（硝化抑制劑的降解速率和濃度、土壤溫度和濕度等）很大。有些硝化抑制劑的毒性很大，會對土壤動物和土壤微生物產生毒害作用；有些硝化抑制劑殘留量大，會污染土壤環境。

1.3 硝化抑制劑DMPP的優越性

Nitrapyrin加入到土壤中，硝化細菌不僅被抑制或活性降低，還有一部分被殺死；DCD和Nitrapyrin兩種硝化抑制劑的抑制效果試驗表明，DCD略優于Nitrapyrin；而DMPP和DCD兩種硝化抑制劑的抑制效果試驗發現，DMPP的用量只需DCD的1/10，抑制效果就可超過DCD，而且DMPP的抑制時間持續更長。眾多研究均表明，DMPP比DCD能更有效地減少N2O釋放，DMPP的抑制能力最強，DCD其次，Nitrapyrin的抑制效果最弱。

與其他硝化抑制劑相比，DMPP的優點體現在：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；在顯著降低硝態氮淋失損失的同時，其自身也不會淋失；沒有為害作物的激素效應產生，在植物體內殘留極小；可在土壤中完全分解，有效期可達4～10周；對人體的皮膚和眼睛等無刺激性。

1.4 硝化抑制劑DMPP的應用效果

俞巧鋼等[1]研究表明，DMPP抑制劑施入土壤60 天后，小粉土和青紫泥土壤中銨態氮含量分別提高52.7%和57.5%，硝態氮平均含量分別降低58.3%和65.9%，青菜產量分別增加26.1%和29.8%，品質明顯改善，添加抑制劑DMPP處理的氮肥利用率為39.1%和53.3%，是對照的1.78倍和2.23倍。伍少福等[2]研究表明，含DMPP的復合肥可顯著提高黃瓜、西瓜等產量和品質。水稻田施用含DMPP硝化抑制劑的尿素，土壤中銨態氮含量大幅提高，硝態氮大幅降低，且稻谷氮含量顯著提高，生物量和產量提高[3]。添加DMPP的肥料使用后可顯著提高作物產量、改善作物品質、提高作物經濟效益[4，5]，同時降低蔬菜中硝酸鹽含量[3]，減少溫室氣體排放[6，7]。

2 加入硝化抑制劑DMPP的肥料產品

恩泰克（ENTEC）由德國巴斯夫公司在含銨態氮肥料中添加硝化抑制劑DMPP 研制而成，恩泰克肥料2012年并入歐化農業。恩泰克在云南甜玉米、廣西番茄、福建冬種馬鈴薯、山東黃瓜等作物上使用，普遍反映效果好、肥效長、比傳統肥料用量減少的同時還提高蔬菜產量。經過多年試驗示范推廣，恩泰克肥料正被越來越多的中國種植戶接受，全國各地均有銷售，如有需要請與當地經銷商聯系。

參考文獻

[1] 俞巧鋼，陳英旭.3，4-二甲基吡唑磷酸鹽對菜地土壤氮素形態轉化的影響[J].水土保持學報，2010，24（3）：123-126.

[2] 伍少福，吳良歡，尹一萌，等. 含硝化抑制劑復合肥對西瓜黃瓜產量和營養品質的影響[J].農業環境科學學報，2006，25（6）：1 432-1 435.

[3] 俞巧鋼，陳英旭.尿素添加硝化抑制劑DMPP對稻田土壤不同形態礦質態氮的影響[J].農業環境科學學報，2011，30（7）：1 357-1 363.

[4] 肖焱波，楊叢梅，高強，等.穩定性長效復合肥在玉米上的施用效果[J].玉米科學，2009，17（1）：117-119.

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

[6] Martínez F， Palencia P， Weiland C M， 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 yield and quality under humid Mediterranean conditions[J]. Europ J Agronomy， 2015， 64： 47-57.