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脲酶抑制剂：破解氮肥低效难题的关键钥匙
分类：
植保技术
作者：
来源：
网络总结
发布时间：
2025-04-18
氮素作为植物生长的三大营养元素之一，主要以硝态氮和铵态氮形式被作物吸收。然而在农业生产中，氮肥利用率低的问题尤为突出。我国2017年数据显示，农业领域共施用2221.8万吨氮肥，其中竟有1488.6万吨未被利用，相当于直接损失3000万吨尿素，造成超过500亿元经济损失。无论是用作基肥还是追肥，氮肥在实际应用中以尿素或以添加尿素的复合肥为主，这背后的核心症结在于尿素肥料的水解。
尿素施于土壤后，会迅速水解成碳酸铵，但碳酸铵不稳定，分解成NH3和CO2。NH3易挥发，只有少量被土壤吸收。由上述反应过程可知，水解反应的快慢是由脲酶决定的，而脲酶抑制剂可以阻断脲酶的产生，所以减少NH3损失的策略之一是使用尿素作为肥料时补充脲酶抑制剂，在短时间内阻止尿素转化为 NH3，从而使尿素在Ca2+存在的情况下，快速转换成可被植物吸收的铵盐，NH₄⁺在土壤中很快水解成 NH3，以减缓土壤表面尿素的水解，进一步增加尿素通过雨水和灌溉进入土壤的可能性。
脲酶抑制剂是通过抑制土壤中脲酶的活性、延缓尿素水解的一类化学制剂。根据来源和结构的不同，脲酶抑制剂主要分为磷胺类化合物、酚醌类化合物、杂环类化合物、其他类化合物及其衍生物等。磷胺类化合物主要是磷酰二胺类和磷酰三胺类衍生物，被认为是农作物生产中最有效的脲酶抑制剂，主要包括 N-正丁基硫代磷酰三胺( NBPT) 、N-正丁基磷酰三胺( NBPTO) 、苯基磷酰二胺( PPD) 和 N-(二氨基磷 基)-4-氟苯甲酰胺等。其中NBPT 已被证明能与脲酶形成稳定的复合物，是最有效的脲酶抑制剂之一。NBPT的添加量较少，在氮肥中仅需酰胺态氮含量的0. 09%～0. 2%即可发挥作用。研究表明，施用NBPT可以使土壤氨挥发量减少79%，使稻田氨挥发损失总量降低53%。
周丽娜等研究了尿素配施NBPT对春玉米株高和生物量的影响，结果表明: 配施NBPT的春玉米株高、地上部生物量、根系生物量累积和总生物量累积均比施用普通尿素的高，说明NBPT适合用作脲酶抑制剂，与尿素配施提高了氮肥利用率。张文学等研究了NBPT对稻田土壤氮素转化的影响，结果表明: 与单施尿素相比，添加NBPT可显著提高稻谷产量与地上部氮素回收率，稻谷增产率为6. 56%，氮素回收率提高 19. 4%; 同时可降低水稻分蘖期的土壤脲酶活性; 提高了孕穗期土壤中的NH₄⁺-N含Sanz-Cobena 等的研究表明，NBPT的使用降低了前9天的脲酶活性，通过减缓尿素水解过程中NH₄⁺向土壤溶液的释放，使累积NH3排放量减少42%。
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