脲酶抑制劑NBPT對三種類型土壤中UAN氮溶液氮素轉(zhuǎn)化和氨揮發(fā)的影響

徐麗萍，王 旭，侯曉娜，劉紅芳，保萬魁，孫薊鋒

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081）

我國農(nóng)用氮肥以尿素為主，但是存在產(chǎn)能過剩且氮肥利用率低的問題[1-4]。為進(jìn)一步提高我國的氮肥利用效率，促進(jìn)氮肥產(chǎn)業(yè)升級(jí)，向液體氮肥發(fā)展是個(gè)趨勢。UAN氮溶液，也稱尿素硝酸銨溶液（UAN），是合成氨與硝酸中和形成的硝酸銨溶液按比例與尿素溶液混配而成的液體水溶肥料，非常適合水肥一體化施用，用UAN氮溶液替代一定量的傳統(tǒng)尿素，可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)氮肥的改性增效。UAN氮溶液采用尾液中和工藝，減少烘干造粒環(huán)節(jié)的耗能，節(jié)能減排；含有硝態(tài)氮、銨態(tài)氮和酰胺態(tài)氮3種形態(tài)氮，有利于植物高效吸收和土壤氮素轉(zhuǎn)化；產(chǎn)品偏中性，不會(huì)導(dǎo)致土壤酸化，環(huán)境污染脅迫小[5-8]。UAN氮溶液在國外應(yīng)用數(shù)量大、范圍廣，國外關(guān)于UAN氮溶液在農(nóng)業(yè)上的研究很多，主要集中在UAN氮溶液施用后的農(nóng)藝效益和UAN氮溶液表施氨揮發(fā)等方面[9-12]。國內(nèi)研究主要集中在水稻、玉米、棉花、馬鈴薯、小麥、膠東衛(wèi)矛等的增產(chǎn)試驗(yàn)[13-28]，徐卓等[29]研究了UAN氮溶液在黑鈣土、黑土、白漿土中的氨揮發(fā)特性。

有研究表明，通過添加脲酶抑制劑可提高尿素類氮肥施肥效果[30-31]。N-丁基硫代磷酰三胺（NBPT）是目前商業(yè)開發(fā)上較為成功和農(nóng)業(yè)應(yīng)用最廣泛的脲酶抑制劑之一[32-33]，NBPT結(jié)構(gòu)基團(tuán)中的氨基可以和尿素競爭，與脲酶活性部位的巰基結(jié)合，從而抑制脲酶對尿素的分解作用[34]。尿素配施NBPT已有諸多研究，既能減少尿素對幼苗的毒害，也能減少尿素的損失，且能提高尿素氮的利用率。國內(nèi)大多數(shù)試驗(yàn)NBPT的添加量參考值為1%[35-37]，周旋等[38]研究認(rèn)為黃泥田土壤上尿素中添加NBPT的適用范圍≤0.5%，串麗敏等[39]盆栽條件下研究得出尿素中0.5% NBPT為最佳用量；李君等[40]提出石灰性土壤上0.5%NBPT可抑制土壤尿素水解轉(zhuǎn)化；王小彬等[35]發(fā)現(xiàn)，NBPT用量為0.25%更有利于減少尿素表施時(shí)的氨揮發(fā)并提高尿素氮的有效性。而美國、加拿大、澳大利亞、歐洲等國家和地區(qū)的試驗(yàn)中NBPT添加量為0.01%～0.25%[37]，Waston等[41]發(fā)現(xiàn)NBPT的臨界濃度為0.1%，進(jìn)一步增加濃度，將不能獲取額外氨減排效應(yīng)。國外已有研究表明，UAN氮溶液配施NBPT在增加作物產(chǎn)量、提高氮肥利用率以及減少氨揮發(fā)損失方面有顯著效果[41-45]。國內(nèi)研究相對較少，孫克剛等[46]研究發(fā)現(xiàn)，UAN氮溶液配施0.8‰NBPT與單施UAN氮溶液相比，可顯著提高大蒜蒜薹和蒜頭產(chǎn)量，分別增產(chǎn)6.7%和4.4%；楊俊剛等[47]研究表明。設(shè)施生菜上UAN氮溶液同時(shí)配施NBPT和硝化抑制劑氫醌（DCD），可提高生菜產(chǎn)量、降低葉片硝酸鹽含量，同時(shí)土壤硝態(tài)氮?dú)埩袅坑邢陆第厔荨Ｔ诓煌寥览砘誀詈筒煌琋BPT比例下的氨揮發(fā)特征和脲酶抑制效果如何尚未見公開報(bào)道。本研究通過室內(nèi)培養(yǎng)探究NBPT與UAN氮溶液配施在我國灰漠土、潮土和紅壤上的氨揮發(fā)和氮素轉(zhuǎn)化特征，以及不同比例NBPT與UAN氮溶液配施的作用效果，為我國水肥一體化施用UAN氮溶液提供技術(shù)參考，為提高氮肥利用率、減肥增效提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試土壤為灰漠土、潮土和紅壤?；夷敛勺孕陆莠敿{斯縣樂土驛鎮(zhèn)塔西河村，潮土采自河南省鄭州郊區(qū)農(nóng)田，紅壤采自中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院湖南祁陽試驗(yàn)基地。采樣深度均為0～20 cm土層。土樣風(fēng)干后，過2 mm孔徑篩。土壤理化性質(zhì)見表1。

表1 供試土壤基礎(chǔ)性質(zhì)

供試尿素為白色顆粒，總氮含量為46%；UAN氮溶液為無色透明液體，總氮含量為32%，其中酰胺態(tài)氮為16.0%，銨態(tài)氮為7.9%，硝態(tài)氮為7.8%。供試NBPT為白色粉末，含量≥97.0%，由浙江今暉新材料股份有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 氮素轉(zhuǎn)化試驗(yàn)

采用好氧恒溫培養(yǎng)下動(dòng)態(tài)測定氮素轉(zhuǎn)化的方法[48]，試 驗(yàn) 設(shè)5個(gè) 處 理，（1）CK：空 白；（2）Urea：尿素；（3）UAN：UAN氮溶液；（4）UAN+0.8‰NBPT：UAN氮溶液+0.8‰NBPT；（5）UAN+1.5‰NBPT：UAN氮溶液+1.5‰NBPT。每個(gè)處理設(shè)24次重復(fù)。處理2～5氮肥用量（以N計(jì)）為純氮0.15 g/kg。

準(zhǔn)確稱取40 g風(fēng)干土壤于玻璃燒杯中，按試驗(yàn)設(shè)計(jì)加入相應(yīng)肥料，其中尿素顆粒和UAN氮溶液均采用先溶于水再施入的方式，調(diào)節(jié)土壤含水量為田間持水量的60%，用Parafilm封口膜封口保證通氣，置于（25±2）℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，4～5 d根據(jù)重量法補(bǔ)水。于培養(yǎng)第6 h以及1、3、5、7、14、21和28 d破壞性采樣，每個(gè)處理采集3個(gè)重復(fù)，混勻，稱鮮土10 g，加入50 mL 2 mol/L的KCl 溶液浸提，德國SEAL連續(xù)流動(dòng)分析儀（AA3）測定土壤中銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量，同時(shí)采用烘干法測定土壤含水量。

1.2.2 氨揮發(fā)試驗(yàn)

氨揮發(fā)采用靜態(tài)吸收法[49]進(jìn)行收集，處理同氮素轉(zhuǎn)化試驗(yàn)，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)。處理2～5的氮肥用量（以N計(jì)）為純氮0.15 g/kg。

準(zhǔn)確稱取200 g風(fēng)干土壤于1 L培養(yǎng)容器中，于各處理肥料溶于水后加入，并調(diào)節(jié)土壤含水量為田間持水量的60%，培養(yǎng)容器內(nèi)放入裝有10 mL 0.01 mol/L H2SO4的稱量瓶接收氨氣[50]，然后將培養(yǎng)容器密封，置于（25±2）℃恒溫條件下開始培養(yǎng)，于培養(yǎng)第1、3、5、7、14、21、28和35 d更換硫酸接收液。采用連續(xù)流動(dòng)分析儀（AA3）測定硫酸接收液中銨態(tài)氮的含量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2016和SPSS 22.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Origin 9.2作圖。脲酶抑制率、表觀硝化抑制率和無機(jī)氮含量計(jì)算公式如下：脲酶抑制率（%）=（單施氮肥的土壤銨態(tài)氮含量-氮肥配施NBPT的土壤銨態(tài)氮含量）/單施氮肥的銨態(tài)氮含量×100；

表觀硝化抑制率（%）=（單施氮肥的土壤硝態(tài)氮含量-氮肥配施NBPT的土壤硝態(tài)氮含量）/單施氮肥的硝態(tài)氮含量×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 灰漠土上NBPT與UAN氮溶液配施的氮素動(dòng)態(tài)變化和氨揮發(fā)特征

2.1.1 灰漠土上NBPT與UAN氮溶液配施的氮素動(dòng)態(tài)變化

酰胺態(tài)氮施入土壤后在土壤脲酶的作用下水解為銨態(tài)氮，導(dǎo)致土壤中NH4+-N含量升高。有研究表明，酰胺態(tài)氮水解越快，NH4+-N的積累量越大[38]，銨態(tài)氮可能以氨揮發(fā)的形式揮發(fā)，也可能轉(zhuǎn)化為NO3--N?；夷辽螻BPT與UAN氮溶液配施的銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和無機(jī)氮含量的動(dòng)態(tài)變化如圖1所示。第6 h～7 d銨態(tài)氮含量先升高后下降，培養(yǎng)7 d后各處理的銨態(tài)氮含量均在5 mg/kg以下；與CK相比，培養(yǎng)第6 h～1 d，灰漠土中NO3--N含量基本變化不大，第1～7 d的NO3--N含量快速上升，7 d后波動(dòng)較小。因此，灰漠土上第6 h～1 d的氮素轉(zhuǎn)化以酰胺態(tài)氮向銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為主，1～7 d酰胺態(tài)氮水解和銨態(tài)氮向硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化同步進(jìn)行，7 d后氮素轉(zhuǎn)化基本完成。

圖1 灰漠土上NBPT與UAN氮溶液配施的銨態(tài)氮和硝態(tài)氮?jiǎng)討B(tài)變化

對比NBPT的抑制效果，0.8‰和1.5‰NBPT均顯著降低了第6 h～3 d施UAN氮溶液后土壤中的銨態(tài)氮含量，故灰漠土中兩個(gè)用量NBPT均顯著抑制了第6 h～3 d UAN氮溶液中酰胺態(tài)氮的水解，且0.8‰和1.5‰NBPT的抑制效果無顯著差異（圖1）。

UAN氮溶液中含一部分銨態(tài)氮和硝態(tài)氮，培養(yǎng)第6 h～1 d，UAN處理的銨態(tài)氮顯著高于Urea處理17～37 mg/kg；培養(yǎng)第6 h～7 d，UAN處理的硝態(tài)氮整體顯著高于Urea處理8～51 mg/kg（圖1）。將銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量進(jìn)行疊加，結(jié)果顯示培養(yǎng)第6 h～7 d，UAN處理無機(jī)氮含量顯著高于Urea處理0～60 mg/kg（圖2）。

圖2 灰漠土上NBPT與UAN氮溶液配施的無機(jī)氮?jiǎng)討B(tài)變化

2.1.2 灰漠土上NBPT與UAN氮溶液配施的脲酶抑制率

灰漠土中，因?yàn)榈? d各施UAN氮溶液處理的銨態(tài)氮含量顯著低于第1 d（圖1），可知UAN氮溶液中的酰胺態(tài)氮水解高峰已經(jīng)結(jié)束，故脲酶抑制劑的作用效果主要在前3 d。0.8‰和1.5‰NBPT的脲酶抑制率如圖3所示，第1～3 d，0.8‰NBPT已有顯著抑制作用，且其脲酶抑制率大小與1.5‰NBPT無顯著差異，故0.8‰NBPT和1.5‰NBPT對UAN氮溶液中酰胺態(tài)氮水解的抑制作用無顯著差異，脲酶抑制率為5.20%～34.29%。

圖3 灰漠土上NBPT與UAN氮溶液配施的脲酶抑制率

2.1.3 灰漠土上NBPT與UAN氮溶液配施的氨揮發(fā)特征

氨揮發(fā)速率變化如圖4所示，施氮引起氨揮發(fā)速率升高，因7 d后銨態(tài)氮基本向硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化，14 d后氨揮發(fā)速率幾乎降為零。NBPT顯著降低了UAN氮溶液第6 h～3 d的氨揮發(fā)速率，0.8‰NBPT對UAN氮溶液氨揮發(fā)速率的抑制作用顯著高于1.5‰NBPT。

圖4 灰漠土上NBPT與UAN氮溶液配施的氨揮發(fā)速率

相比CK，施氮后氨揮發(fā)量顯著增加，UAN氮溶液和Urea的氨揮發(fā)總量分別占施氮量的0.23%和0.16%。由于UAN氮溶液含銨態(tài)氮，UAN氮溶液及其與0.8‰和1.5‰NBPT配施處理的氨揮發(fā)累積量和總量均顯著高于Urea處理，與氨揮發(fā)速率一致。0.8‰NBPT顯著降低了UAN氮溶液的氨揮發(fā)累積量和總量，氨揮發(fā)總量比單施UAN氮溶液降低14.89%；1.5‰NBPT對UAN氮溶液的氨揮發(fā)總量影響不顯著（表2）。

表2 灰漠土上NBPT與UAN氮溶液配施的氨揮發(fā)累積量 （mg/kg）

2.2 潮土上NBPT與UAN氮溶液配施的氮素動(dòng)態(tài)變化和氨揮發(fā)特征

2.2.1 潮土上NBPT與UAN氮溶液配施的氮素動(dòng)態(tài)變化

前7 d銨態(tài)氮含量逐漸升高，7～14 d下降，28 d銨態(tài)氮含量基本為零；硝態(tài)氮含量前7 d基本保持不變，7～14 d上升，28 d硝態(tài)氮基本穩(wěn)定。由此可知，第6 h～7 d氮轉(zhuǎn)化過程主要是酰胺態(tài)氮水解為銨態(tài)氮，7～28 d酰胺態(tài)氮水解和硝化作用同時(shí)進(jìn)行（圖5）。

圖5 潮土上NBPT與UAN氮溶液配施的銨態(tài)氮和硝態(tài)氮?jiǎng)討B(tài)變化

NBPT顯著降低了UAN氮溶液第6 h～7 d銨態(tài)氮含量和第14～21 d的硝態(tài)氮含量，將UAN氮溶液的硝態(tài)氮峰值延遲了7～14 d。第6 h～7 d，UAN+1.5‰NBPT處理的銨態(tài)氮含量整體低于UAN+0.8‰NBPT處理1.5～3.0 mg/kg，因此1.5‰NBPT對UAN氮溶液酰胺態(tài)氮水解的抑制作用顯著大于0.8‰NBPT；第14～28 d，0.8‰NBPT和1.5‰NBPT對UAN氮溶液硝化作用的抑制作用差異不顯著。

第6 h～3 d，UAN處理的銨態(tài)氮含量顯著高出Urea處理10～30 mg/kg；第6 h～7 d，UAN處理的硝態(tài)氮含量顯著高出Urea處理約40 mg/kg，28 d銨態(tài)氮基本轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，兩處理間的銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量無顯著差異（圖5）。從無機(jī)氮含量變化可知，培養(yǎng)第6 h～7 d，UAN處理的無機(jī)氮含量顯著高于Urea處理0～60 mg/kg（圖6）。

圖6 潮土上NBPT與UAN氮溶液配施的無機(jī)氮?jiǎng)討B(tài)變化

2.2.2 潮土上NBPT與UAN氮溶液的脲酶抑制率

潮土中，因?yàn)榈?4 d各施UAN氮溶液處理的銨態(tài)氮含量顯著低于第7 d，可知UAN氮溶液中的酰胺態(tài)氮水解高峰已經(jīng)結(jié)束，故脲酶抑制劑的作用效果主要在前7 d（圖7）。圖7為第6 h～7 d NBPT配施UAN氮溶液的脲酶抑制率，0.8‰NBPT有顯著抑制作用，UAN+1.5‰NBPT處理的脲酶抑制率整體大于UAN+0.8‰NBPT處理1%～6%，其中第6 h、5 d和7 d差異顯著，因此，1.5‰NBPT對UAN氮溶液酰胺態(tài)氮水解的抑制作用大于0.8‰NBPT。

圖7 潮土上NBPT與UAN氮溶液配施的脲酶抑制率

2.2.3 潮土上NBPT與UAN氮溶液配施的表觀硝化抑制率

圖8為第14～21 d NBPT配施UAN氮溶液的表觀硝化抑制率，0.8‰NBPT與1.5‰NBPT對UAN氮溶液硝化作用的抑制作用無顯著差異。

圖8 潮土上NBPT與UAN氮溶液配施的表觀硝化抑制率

2.2.4 潮土上NBPT與UAN氮溶液配施的氨揮發(fā)特征

氨揮發(fā)速率變化如圖9所示，第1 d施氮已經(jīng)引起氨揮發(fā)速率升高，因21 d后銨態(tài)氮基本向硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化，氨揮發(fā)速率幾乎降為零。NBPT均顯著降低了UAN氮溶液在潮土上的氨揮發(fā)速率，且0.8‰NBPT和1.5‰NBPT對氮肥氨揮發(fā)速率的影響差異不顯著。

圖9 潮土上NBPT與UAN氮溶液配施的氨揮發(fā)速率

施氮后潮土上氨揮發(fā)量顯著增加，UAN氮溶液處理的氨揮發(fā)量顯著大于Urea處理，氨揮發(fā)總量分別占施氮量的0.35%和1.02%。NBPT顯著降低了UAN氮溶液施用后氨揮發(fā)累積量和總量，0.8‰NBPT和1.5‰NBPT配施氮肥處理間氨揮發(fā)量均無顯著差異，氨揮發(fā)總量對比單施氮肥分別降低了21.20%和48.47%（表3）。

表3 潮土上NBPT與UAN氮溶液配施的氨揮發(fā)累積量 （mg/kg）

2.3 紅壤上NBPT與UAN氮溶液配施的氮素動(dòng)態(tài)變化和氨揮發(fā)特征

2.3.1 紅壤上NBPT與UAN氮溶液配施的氮素動(dòng)態(tài)變化

圖10為紅壤上NBPT與UAN氮溶液的銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和無機(jī)氮含量的動(dòng)態(tài)變化。前7 d銨態(tài)氮含量逐漸升高，7 d后變化速率在5%以下。紅壤上硝化作用很弱，各處理的硝態(tài)氮含量均無顯著變化，與CK相比略微呈下降趨勢，波動(dòng)值為0.1～16 mg/kg，可能由于后期補(bǔ)充水分以控制含水量誤差所致。

NBPT降低了UAN氮溶液和尿素施用后第6 h～7 d土壤中銨態(tài)氮的含量。第6 h～3 d，UAN氮溶液配施NBPT的銨態(tài)氮含量顯著低于UAN處理，第3～7 d，UAN氮溶液配施NBPT處理與UAN氮溶液處理無顯著差異；第6 h～7 d，0.8‰NBPT和1.5‰NBPT配施UAN氮溶液處理的銨態(tài)氮含量無顯著差異；因此，兩個(gè)比例NBPT對UAN氮溶液酰胺態(tài)氮水解的抑制作用無顯著差異（圖10）。

圖10 紅壤上NBPT與UAN氮溶液配施的銨態(tài)氮和硝態(tài)氮?jiǎng)討B(tài)變化

培養(yǎng)前3 d，UAN氮溶液處理的銨態(tài)氮含量顯著高于Urea處理6～48 mg/kg，第5 d至培養(yǎng)結(jié)束，Urea中酰胺態(tài)氮基本水解為銨態(tài)氮，兩者銨態(tài)氮含量的差異基本穩(wěn)定；培養(yǎng)期內(nèi)，UAN處理的硝態(tài)氮含量顯著高于Urea處理30～40 mg/kg；培養(yǎng)第6 h～7 d，UAN處理無機(jī)氮含量高于Urea處理0～70 mg/kg，其中第6 h～5 d差異顯著（圖11）。

圖11 紅壤上NBPT與UAN氮溶液配施的無機(jī)氮?jiǎng)討B(tài)變化

2.3.2 紅壤上NBPT與UAN氮溶液配施的脲酶抑制率

從第14 d開始紅壤中UAN處理的銨態(tài)氮含量無顯著變化，因其硝化作用弱，可知第14 d土壤中酰胺態(tài)氮水解高峰已經(jīng)結(jié)束（圖10），故脲酶抑制劑的作用效果主要在第14 d之前。第6 h，0.8‰NBPT的脲酶抑制率顯著大于1.5‰NBPT；第1 d，1.5‰NBPT的脲酶抑制率顯著大于0.8‰NBPT；第3、5和7 d，0.8‰NBPT與1.5‰NBPT的脲酶抑制率均無顯著差異；因此，整體上可認(rèn)為0.8‰NBPT和1.5‰NBPT對 UAN氮溶液酰胺態(tài)氮水解的抑制作用無顯著差異，脲酶抑制率為3.27%～33.96%（圖12）。

圖12 紅壤上NBPT與UAN氮溶液配施的脲酶抑制率

2.3.3 紅壤上NBPT與UAN氮溶液配施的氨揮發(fā)特征

圖13為紅壤氨揮發(fā)速率動(dòng)態(tài)變化，受土壤自身性質(zhì)的影響，施用氮肥后氨揮發(fā)速率整體較小。第1 d，施氮處理的氨揮發(fā)速率被土壤自身氨揮發(fā)所掩蓋；之后，氨揮發(fā)速率整體呈逐漸降低的趨勢，第7 d小幅度上升后隨即降低，即UAN氮溶液施用后在0～2和5～14 d出現(xiàn)氨揮發(fā)速率峰值。0.8‰NBPT和1.5‰NBPT與UAN氮溶液配施氨揮發(fā)速率變化規(guī)律與UAN處理整體一致，但在第7 d顯著降低了UAN氮溶液的氨揮發(fā)速率，UAN+0.8‰NBPT與UAN+1.5‰NBPT處理間氨揮發(fā)速率無顯著差異。

圖13 紅壤上NBPT與UAN氮溶液配施的氨揮發(fā)速率

密閉培養(yǎng)條件的紅壤中氨揮發(fā)量較少，UAN氮溶液處理的氨揮發(fā)累積量和總量與Urea處理無顯著差異，氨揮發(fā)總量約占施氮量的0.07%。配施0.8‰NBPT和1.5‰NBPT均顯著降低了UAN氮溶液的氨揮發(fā)累積量和總量，且0.8‰NBPT與1.5‰NBPT的作用效果無顯著差異，氨揮發(fā)總量分別降低了19.67%和17.02%（表4）。

表4 紅壤上NBPT與UAN氮溶液配施的氨揮發(fā)累積量 （mg/kg）

3 討論

3.1 UAN氮溶液和Urea的氨揮發(fā)特征

徐卓[14]研究表明，相同水分條件下，與顆粒尿素相比，UAN氮溶液在黑鈣土（pH為8.1）、黑土（pH為6.0）、白漿土（pH為5.6）3種土壤上的氨揮發(fā)損失均相對較低，尤其在黑土及白漿土中表現(xiàn)更為顯著。本試驗(yàn)中，紅壤上UAN氮溶液與尿素的氨揮發(fā)量無顯著差異，灰漠土和潮土上UAN氮溶液處理的氨揮發(fā)量顯著大于尿素，可以看出，在不同土壤上UAN氮溶液與尿素的氨揮發(fā)表現(xiàn)不一樣。本試驗(yàn)中，將不同時(shí)間點(diǎn)測定的氨揮發(fā)量與銨態(tài)氮含量做相關(guān)性分析，結(jié)果表明，氨揮發(fā)與銨態(tài)氮相關(guān)分析均為極顯著正相關(guān)，因此，在堿性的灰漠土和潮土上，UAN氮溶液本身帶入土壤一部分銨態(tài)氮，導(dǎo)致UAN氮溶液的氨揮發(fā)量顯著大于尿素，而在酸性的紅壤上UAN氮溶液氨揮發(fā)降低與尿素?zé)o顯著差異。

3.2 NBPT與UAN氮溶液配施的氮素轉(zhuǎn)化規(guī)律

NBPT與尿素配施能抑制土壤中的脲酶活性，減緩酰胺態(tài)氮的水解，使酰胺態(tài)氮緩慢地轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮，降低銨態(tài)氮累積量，間接延緩NH4+氧化為NO3-，使土壤中的硝態(tài)氮累積量降低，從而減小硝態(tài)氮淋洗與反硝化損失的風(fēng)險(xiǎn)[51-52]。Murphy等[53]研究表明，NBPT能減緩UAN氮溶液中酰胺態(tài)氮的水解。本試驗(yàn)中，NBPT降低了UAN氮溶液酰胺態(tài)氮水解初期和硝化作用初期顯著的銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量，且3種土壤上均有顯著效果，受取樣次數(shù)的影響，銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量高峰值顯示不完整，但氮含量高峰值仍有明顯延遲。脲酶抑制劑的有效性在很大程度上受環(huán)境條件影響，如土壤pH、水分狀況、通氣條件、加入的有機(jī)物質(zhì)以及尿素態(tài)氮肥的濃度等[37]。研究表明NBPT延緩酰胺態(tài)氮在土壤中水解的有效性往往會(huì)隨著土壤有機(jī)質(zhì)含量的減少而增加[54-55]，本試驗(yàn)中有機(jī)質(zhì)含量潮土＜紅壤＜灰漠土，潮土上NBPT的抑制效果最顯著，與前人研究基本一致，紅壤因其硝化作用較弱增加了銨態(tài)氮在土壤中的累積量，使得紅壤上的脲酶抑制率偏小。針對本試驗(yàn)中NBPT的兩個(gè)用量，占酰胺態(tài)氮0.8‰的NBPT在3種土壤上均有顯著作用效果，而NBPT比例增加至1.5‰后在3種土壤上的作用效果不一致。潮土上1.5‰NBPT的脲酶抑制率和表觀硝化抑制率均顯著大于0.8‰NBPT；紅壤和灰漠土上1.5‰NBPT的脲酶抑制率均與0.8‰NBPT無顯著差異。這可能主要與脲酶活性相關(guān)，當(dāng)脲酶活性較低時(shí)，0.8‰NBPT對脲酶活性的抑制達(dá)到飽和，因此繼續(xù)增加NBPT的用量可能沒有必要，也可能與其他土壤環(huán)境條件有關(guān)，還可進(jìn)一步進(jìn)行探究。

3.3 NBPT與UAN氮溶液配施的氨揮發(fā)特征

NBPT可減緩脲酶對酰胺態(tài)氮的水解作用，進(jìn)而減少氨揮發(fā)的底物，降低氨的揮發(fā)量[56]。目前認(rèn)為NBPT在土壤氮的水平低、土壤和環(huán)境條件都對氨的揮發(fā)損失有利的土壤上，與氮肥配合施用將達(dá)到最好的效果，當(dāng)作用于粘質(zhì)土或有機(jī)質(zhì)比較豐富的土壤時(shí)，其效果較差[55，57]。本試驗(yàn)中，在肥力較低的堿性潮土上，NBPT降低UAN氮溶液氨揮發(fā)量效果相對較好，氨揮發(fā)總量對比單施UAN氮溶液最高可降低48.47%，與前人研究結(jié)果一致。研究發(fā)現(xiàn)[58-61]，添加脲酶抑制劑推遲了氨揮發(fā)高峰期。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，NBPT顯著降低了UAN氮溶液在灰漠土和潮土上的氨揮發(fā)速率，潮土上因UAN氮溶液本身含一部分銨態(tài)氮使得初期氨揮發(fā)量較大，致使UAN氮溶液處理氨揮發(fā)無明顯峰值，也可能受取樣次數(shù)的影響致使峰值不明顯。針對0.8‰和1.5‰兩個(gè)用量降低UAN氮溶液施用后土壤中氨揮發(fā)量的效果，3種土壤中，占UAN氮溶液中酰胺態(tài)氮量0.8‰的NBPT均有顯著效果，遠(yuǎn)低于周旋等[38]和王小彬等[35]試驗(yàn)中的NBPT比例。本試驗(yàn)中，1.5‰NBPT的作用效果與0.8‰NBPT相比均無顯著差異，Watson等[41]針對不同濃度梯度下（0.01%、0.05%、0.1%、0.25%、0.5%）NBPT對尿素在不同理化性狀的土壤氨揮發(fā)抑制效果，得出NBPT的臨界濃度為0.1%（w/w），進(jìn)一步增加濃度將不能獲得更多的減氨效果，這個(gè)臨界濃度實(shí)際小于本試驗(yàn)中0.8‰的比例，因此本試驗(yàn)結(jié)果可能與此相關(guān)。另外，由于本試驗(yàn)施氮量較小，氨揮發(fā)總量較小，也可能因此導(dǎo)致1.5‰NBPT與0.8‰NBPT作用效果差異不顯著。許多田間試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，NBPT在顯著減少氨揮發(fā)損失的同時(shí)，有利于產(chǎn)量及氮肥利用率的提高[30，32-33]，本試驗(yàn)為室內(nèi)恒溫培養(yǎng)，在作物上的效果還需進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

在灰漠土、潮土和紅壤上，與尿素相比，施UAN氮溶液增加了施肥后6 h～7 d土壤中無機(jī)氮濃度，但同時(shí)也增加了氨揮發(fā)損失的風(fēng)險(xiǎn)。NBPT與UAN氮溶液配施，能抑制酰胺態(tài)氮的水解、降低氨揮發(fā)量，其中潮土上NBPT的抑制作用最顯著，紅壤上的抑制作用最弱。從應(yīng)用效果和經(jīng)濟(jì)效益綜合考慮NBPT的用量，0.8‰NBPT與UAN氮溶液配施效果最佳。