DMPP减少稻田土壤氮素损失的作用机制与有效性研究

在肥料中添加硝化抑制剂是调控农田氮素损失的一项重要手段。新型硝化抑制剂DMPP（3，4-二甲基吡唑磷酸盐）由于具有对土壤硝化作用的高效抑制、对植物无毒副作用等优点而备受关注，但其对氮素转化与损失过程的作用机制与有效性尚未明确。本项目拟选取太湖地区三种典型稻田土壤，采用原状土柱模拟实验，利用PCR-DGGE等现代分子生物学技术，分析DMPP施入后，土壤硝化与反硝化细菌的数量与种属分布特征，揭示DMPP减少稻田土壤氮素损失的作用机制；利用13C标记示踪技术，研究DMPP在稻田土壤中的衰减与迁移特征，明确其有效性与作用时间；结合2年大田水稻-油菜轮作试验中DMPP对土壤主要生化性质的影响，评价DMPP长期施用对土壤的安全性，为稻田氮素损失的控制提供理论依据与技术指导。

硝化抑制剂DMPP（3，4-二甲基吡唑磷酸盐）由于高效、无毒等优势备受农学与环境学专家的青睐，但其减少稻田氮素损失的作用机制及其有效性尚未明确。本项目采用原状土柱模拟实验（太湖流域两种典型水稻土）与3年水稻-油菜轮作大田试验，研究了不同用量DMPP对稻田氮素流失及的土壤氮循环菌的数量与种属分布特征的影响；监测了DMPP在稻田土壤中的衰减与迁移特征，阐明了DMPP对土壤质量与微生态稳定性的影响。结果得出：. 在太湖流域两种不同类型水稻土（青紫泥与黄斑土）原状土柱中，DMPP最佳用量为1%时，稻田硝酸盐淋溶损失通量最小，同时对氨挥发无显著影响，其在土壤中的作用周期在40天以上，主要存在于0-10cm土层，且在黄斑土中的迁移性较好于青紫泥；田间定位试验中，与尿素化肥相比，添加了1%DMPP的Entec46肥可使田间NO3––N淋失通量降低58.3%；从稻田土壤氨氧化细菌、亚硝酸氧化菌与反硝化菌的数量与种群分布特征来看，DMPP主要通过影响氨氧化阶段发挥其减少硝酸盐淋失的作用，同时对反硝化过程也有一定的影响；3年田间试验的观测发现，DMPP的添加减弱了土壤脲酶与蛋白酶的活性，而增强了中性磷酸酶的活性。该研究结果明确了DMPP的施用量与作用时间、揭示了DMPP减少稻田氮素损失的微生物机制、客观全面地评价了DMPP在稻田氮素损失中发挥的作用，对于减少太湖流域稻田氮素损失具有重要的指导意义。.