硝化抑制劑和脲酶抑制劑在玉米種植中的應用研究進展

劉 丹，陶笑笑

（1新疆農業職業技術學院，新疆 昌吉 831100；2昌吉回族自治州氣象局，新疆 昌吉 831100）

0 引言

氮肥的使用大大提高了作物的產量，但粗放的氮肥使用方式也造成極大的浪費和污染。隨著全球日益重視可持續發展，肥料的緩釋和控釋技術逐漸出現。發達國家在這一領域的研究走在前面，在采用液態氮肥、硝化抑制劑、脲酶抑制劑等技術的幫助下，發達國家氮肥利用率可超過60%，而我國氮肥利用率僅在33%左右。玉米是全球重要的經濟作物，在我國以及全球各地均廣泛種植。國內外科研人員對玉米種植的氮肥管理開展了研究，其中，采用硝化抑制劑和脲酶抑制劑開展氮肥控釋管理的相關研究較多。

1 脲酶抑制劑效果的相關研究

脲酶抑制劑可以抑制脲酶水解，從而阻止尿素氮源以NH3形式揮發損失[1]。早在19 世紀40 年代，國外研究人員就發現一些化學物質具有抑制脲酶活性的能力。最先作為脲酶抑制劑使用的增效劑包括氫醌（HQ）等。此后，苯基磷酰二胺（PPD）、正丁基硫代磷酸酰胺（NB）、正丁基硫代磷酸三胺（NB?PT）、硫脲和乙酰氧肟酸（AHA）等也被發現可以作為脲酶抑制劑。有些研究表明一些脲酶抑制劑除有抑制脲酶作用外，還具有抑制土壤中有機碳轉化相關酶活性的能力，如抑制纖維素酶活性，從而多方面影響作物生長[2]。

脲酶抑制劑有一定的增產作用。韓寶文等（2011）在河北正定、辛集、深州等地開展含脲酶抑制劑尿素促進夏玉米生長效果研究，試驗所用含脲酶抑制劑尿素為德國提供，分0.04%、0.08%和0.12%三個質量分數濃度梯度，土壤類型為壤土，參試玉米品種為蠡玉16 和鄭單958，結果表明所有組別都能提高氮肥利用率，減少氮素損失，含脲酶抑制劑尿素增產幅度為1.7%～20.5%，其中0.12%質量分數組的效果較好，但基礎肥力較高的地區，脲酶抑制劑組的增產效果不明顯[3]。方永江（2015）對AHA的試驗也驗證了脲酶抑制劑的增產作用[4]。此外，NBPT 的效果也得到較多驗證。劉垚等（2016）研究表明NBPT 可以促進玉米多個農藝性狀的改善，提高氮肥利用率和實現玉米增產，增產幅度達3.14%～8.68%[5]。而其他脲酶抑制劑如硫酸銅等，則被證明在玉米增產等方面效果不明顯。如周麗娜等（2017）在寧夏農林科學院開展不同脲酶抑制劑對春玉米生產效果的影響研究，土壤類型為灌淤土，試驗對比硫酸銅和NBPT 作為尿素增效劑的效果，結果顯示硫酸銅組在多個指標上弱于常規尿素組，相反，NBPT 組在產量和氮肥利用率等指標上強于常規尿素組，研究推薦NBPT用量為1%的尿素質量[6]。

脲酶抑制劑和硝化抑制劑均對玉米產量及氮素利用率有提升作用，學者們對兩類抑制劑的效果進行對比分析。楊雪（2019）在陜西省長武縣開展試驗，土質為粘壤質黑壚土，參試玉米品種為先玉335，試驗分樹脂包衣尿素、硫包衣尿素、雙氰胺（DCD）增效劑、3，4-二甲基吡唑磷酸鹽（DMPP）增效劑和NBPT 增效劑等多個組別，分別采用覆膜和不覆膜兩種種植方式。結果顯示，在不覆膜種植模式下，DMPP組對玉米產量提升效果最佳，其次是兩類包衣組和DCD組，NBPT組效果一般；在覆膜種植模式下，NBPT組的增產效果最明顯，其次是DCD組和DMPP 組[7]?？梢妰深愐种苿┑男Ч芊N植模式等因素的影響較大，不同生長環境下，同一脲酶抑制劑發揮的效果不一致。

2 硝化抑制劑提升玉米種植效果的相關研究

顆粒尿素及液態尿素硝酸銨是全球最重要的兩類氮素肥料，尿素是有機氮肥，作物不能直接吸收，其在氨化菌和硝化菌等微生物作用下降解成植物易吸收的銨態氮和硝態氮。硝態氮濃度過高，易轉變為植物難以吸收的亞硝酸鹽，以及發生淋溶等損失，硝化抑制劑可以抑制銨態氮轉化為硝態氮，延長氮肥肥效，從而提高氮素利用率[8]。常用的硝化抑制劑包括2-氯-6-（三氯甲基）吡啶（CP）、DCD和DMPP等。硝化抑制劑已成為一類重要的氮肥增效劑，大量用于玉米種植。

Sajjad Raza（2018）認為氮素以 NH3、N2O 和 NO的氣態形式排放及淋溶是造成損失的主要原因，抑制硝化作用是控制氮素損失的有效途徑。在其研究小麥-玉米輪作中DCD的增產和降硝酸鹽效果試驗中，相比于不施DCD 的對照組，DCD 處理組可以有效增加土壤中銨態氮的含量，同時提高小麥和玉米產量及氮素利用率[9]。其它一些研究也表明DCD是一個不錯的氮肥增效劑。張英鵬等（2019）認為肥料中氮損失最大的幾個影響因素依次為氨揮發、淋溶和N2O 排放，其在華北平原的德州市開展常規尿素、微生物肥、金正大生產的小麥和玉米專用控釋肥和自配硝化抑制劑肥在小麥-玉米輪作區的效果對比研究中，土壤類型為砂質壤土，參試玉米品種魯寧184，自配硝化抑制劑用量為尿素用量的8%。結果表明自配硝化抑制劑肥提升玉米產量效果最佳，且可最大程度地降低氮損失，與尿素相比，降低幅度達20.8%[10]。除開常規施肥模式，一些研究也分析了減氮模式下DCD 對玉米氮肥利用率的影響。董強等（2017）在黃土高原南部開展減氮模式下DCD 對春玉米產量和土壤中硝態氮殘留的影響研究，同時對比DCD 與脲甲醛包膜氮肥的效果。研究表明，在減少20%氮肥的情況下，DCD 和包膜氮肥對減少土壤中氮殘留的效果不顯著，但可以將玉米產量維持在100%氮肥水平[11]。

CP 也是常用的硝化抑制劑。林海濤等（2015）對比含CP的氮肥增效劑與DCD增效劑對夏玉米產量的影響，試驗所用含CP氮肥增效劑為陶氏益農農業科研（中國）有限公司提供，參試玉米品種為先育335，結果表明含CP氮肥增效劑的效果優于DCD型增效劑，其最佳用量為5.130L·hm-2[12]。郝小雨等（2016）的研究也顯示類似結果，其參試春玉米品種為龍丹42，試驗用土為哈爾濱市民主鎮旱地黑土，在相同施氮量下CP組和DCD組均可以提高玉米產量、降低土層硝態氮含量。在連續兩年試驗中，CP組的綜合表現優于DCD組，考慮到CP的低廉成本，作者推薦優先選用CP 作為硝化抑制類氮肥增效劑[13]。

DMPP是近十年來被研究較多的一種新型硝化抑制劑，不少研究表明DMPP 也可以有效促進玉米種植效果。鄧松華等（2020）采用氮、磷、鉀比例為26︰5︰6的尿基復合肥作為對照組，以加入DMPP 占總氮量0.26%的尿基復合肥作為試驗組研究DMPP對玉米生長的影響，結果表明，DMPP組可以提高玉米產量8.3%～30.5%[14]。

不少研究者希望了解不同硝化抑制劑的效果優劣。崔磊等（2019）認為不同的氮素肥料種類和土壤環境均會影響硝化抑制劑的效果，為探明不同硝化抑制劑及其組合對玉米產量以及氮肥吸收率等指標的影響，在吉林省農安縣的黑土土質區以含氮量為26%的氯化銨作為氮肥肥源開展比對試驗，試驗設計DMPP、DMPP＋DCD、CP＋DMPP 和CP＋DCD等多類硝化抑制劑處理，結果表明硝化抑制劑組合組降低土壤中硝態氮含量的能力強于單類抑制劑組別，且有顯著性差異。在玉米產量、玉米生物量、玉米氮肥吸收率等指標上，CP＋DMPP組合的效果均表現較優[15]。

較多研究表明硝化抑制劑在不同的土壤類型和氮源環境中效果不同，因此，脫離具體的作物生長環境，單純判斷硝化抑制劑優劣是非常困難的。Diez J. A.等（2010）在地中海環境中開展的研究也例證了這一點，試驗中使用的氮肥種類為硝酸銨，選用的硝化抑制劑包括DCD 和DMPP，結果表明含DCD和DMPP的肥料可顯著減少土壤中硝酸根離子的濃度，比未加抑制劑的肥料低30%；然而在相同施氮量下，添加硝化抑制劑沒有顯著提高玉米的產量；雖然DCD 組的產量最高，但與硝酸銨氮肥組沒有顯著差異，且硝酸銨氮肥組的玉米產量高于DMPP 組；他們認為淋溶是導致試驗中氮素損失的最主要原因，在開展試驗的兩年中，由于第二年降水量較大，硝酸鹽的淋溶損失顯著超過第一年[16]。

3 兩類抑制劑聯合使用的相關研究

硝化抑制劑和脲酶抑制劑分別在植物利用氮素的不同環節發生作用，因此，不少學者研究兩類抑制劑聯合在作物種植中對各類指標的提升效果。李君（2014）研究硝化/脲酶制劑對新疆地區小麥種植效果的影響，結果表明NBPT與CP組合可顯著抑制尿素水解，降低N2O排放，提高小麥的生長性狀、產量等[17]。硝酸銨液體也是重要氮肥之一，一些研究表明在硝酸銨滴灌施肥模式下，HQ 加DCD 組合對油菜的性狀和減少土壤淋溶損失均有益處[18]。

在專門針對玉米的研究中，硝化/脲酶抑制劑同樣被證明可以提升玉米產量和氮素利用率。李敏等（2014）研究中國科學院沈陽應用生態研究所研發的穩定氮肥的效果，該氮肥是普通尿素中加入脲酶抑制劑和硝化抑制劑復配制成，供試土壤為安徽省阜陽市地區的砂姜黑土，參試玉米品種為隆平206，種植密度為6.0×104株·hm-2。結果表明含雙抑制劑的高量穩定氮肥比普通氮肥增產7.3～10.5%，表觀氮素利用率也顯著提升[19]。另外，含雙抑制劑的NAM肥料、以及一定比例的DCD和HQ雙抑制劑尿素氮肥，同樣被證明可以提高玉米產量和肥料利用率[20-24]。

一些研究表明硝化/脲酶抑制劑組合的效果并不一定優于單類抑制劑的效果。張立國等（2018）在黑龍江農業科學院試驗基地開展長效復合增效劑、HQ、DCD、復硝酚鈉等肥料增效劑的對比效果試驗，參試玉米品種為鄭單958，其中長效復合增效劑由HQ、DCD、絡合稀土和沸石組成。結果表明，DCD組對玉米產量的提升效果最明顯，其次是長效復合增效劑和HQ；在氮肥利用率上，DCD組的表現同樣優于含雙抑制劑的長效復合肥組[25]。何威明（2010）以蕹菜為研究對象，對硝化/脲酶抑制劑組合的增產效果低于單類抑制劑的機理進行研究，試驗地土壤質地為潮土，選用DCD和3，5-二甲基吡唑（DMP）作為硝化抑制劑，脲酶抑制劑則為HQ和PPD，設計分單類抑制劑、DCD＋HQ 雙抑制劑等組別。結果表明硝化抑制劑DCD 和DMP 處理顯著降低土壤硝態氮的含量，而脲酶抑制劑HQ 和PPD 則增加土壤硝態氮含量；1%～5%DCD 比尿素處理提高土壤銨態氮27.4%～119.0%；單施2.5%DCD 可顯著提高雍菜產量達12.15%；DCD＋HQ 硝化/脲酶抑制劑組合只增加土壤銨態氮13.9%～39.4%，增加土壤硝態氮3.3%～3.7%。顯然，雙抑制劑對土壤中銨態氮濃度的提升低于單一DCD組，不過雙抑制劑組合在降低氮素損失上表現更佳，高于各單施抑制劑處理。因此，對于土壤中氮素含量充足，以銨態氮營養為主的作物來說，單施硝化抑制劑的增產效果可能會優于硝化/脲酶抑制劑組合[26]。何威明的試驗表明硝化/脲酶抑制劑組合可以較好地降低土壤氮素的損失，對于銨態氮濃度的提升效果則可能不如單一硝化抑制劑。張懂理（2020）的研究也表明硝化/脲酶抑制劑組合增效肥對玉米增產效果不一定高于單一硝化抑制劑增效肥。在其研究中，施用添加硝化抑制劑的施可豐復合肥可讓玉米增產10.59%，而施用添加脲酶抑制劑＋硝化抑制劑的恩久復合肥增產僅為8.01%[27]。

Curtis J.Dell 等（2014）在美國賓夕法尼亞中部以旱地玉米為研究對象，對比液體尿素硝酸銨、顆粒尿素、含脲酶和硝化抑制劑SuperU尿素以及含脲酶和硝化抑制劑的AgrotainPlus 液體尿素硝酸銨等在氮排放和玉米增產上的效果，其研究也表明硝化/脲酶抑制劑的增產效果受很多因素影響，導致其減排和增產效果不顯著。雖然SuperU 和AgrotainPlus組延緩硝態氮的積累，但從4年的長期效果來看，不同組別下的N2O總排放量和玉米總產量沒有顯著性差異，分析認為降雨是導致這一結果的重要原因之一[28]。

添加抑制劑來提升氮肥效果是一種化學的控制施肥方法，而改變肥料形態的物理學方法同樣可以提升氮肥效果。不少研究將硝化/脲酶抑制劑與包膜技術結合起來，以研發更有效的緩控氮肥增效方法。安文博（2019），王彬（2020）等研究硝化/脲酶抑制劑與樹脂包膜技術、氨穩定技術聯用對玉米生長的影響，結果表明包膜技術對玉米的產量、品質等指標有一定提升效果[29，30]。

4 抑制劑影響氮排放的相關研究

N2O 是六大主要溫室氣體之一，其容易在氮素肥料反硝化過程中產生，由于全球溫室效應越來越嚴重，因此，控制氮肥反硝化生成的N2O排放十分必要。硝化抑制劑和脲酶抑制劑能夠提升植物的氮素利用率，理論上可以降低溫室氣體的排放。不少研究也證實了這一點。孫磊等（2020）在哈爾濱市民主鄉開展增效劑對玉米田溫室氣體減排的效果研究，試驗用土為黑土，通過與常規尿素組合及緩釋氮肥組對比，增效劑組不僅提高玉米產量，而且減少N2O的排放，但對總C02的減排效果不明顯[31]。

李艷勤等（2019）研究硝化抑制劑DMPP對玉米地中N2O 和NH3減排的效果，試驗在內蒙古巴彥淖爾市烏拉特前旗長勝村開展，土質為鹽化潮土，參試玉米品種為寧玉218，設計減氮53.3%＋DMPP 組別。結果表明該施肥方案在不造成玉米減產的同時，可以降低34.6%的N2O排放，也增加NH3的排放，但NH3并非溫室氣體。因此，DMPP 作為增效劑，有利于降低溫室氣體排放[32]。

國外一些試驗也表明硝化抑制劑具有降低N2O排放的效果。Hong J Di 等（2003）研究硝化抑制劑DCD在牧場減排中發揮的作用，試驗土壤是自由排水的利斯莫爾含石粉質壤土，6個月的試驗期內，施用DCD的土壤N2O排放量減少76%[33]。該研究同樣證明DCD 可以大幅延長NH4＋的半衰期，從而減少氮肥的淋溶損失[34]。Abdul Hadi 等（2008）在印度尼西亞南加里曼丹區域的試驗也表明DCD 的N2O 減排效果在玉米田中同樣有效[35]。其他一些研究也驗證了在旱作玉米種植區，含硝化/脲酶抑制劑的不同氮源比包膜緩釋氮源肥料更能降低N2O 的排放，無論這些氮源以尿素為主還是以液體尿素硝酸銨為主[36-38]。

5 影響抑制劑效果因素的相關分析

硝化抑制劑和脲酶抑制劑作用的發揮依賴于土壤中微生物的生態活動。只有營造合適的作物根部微環境，才能發揮抑制劑理論上的效果。作物根部的微環境受很多因素的影響，包括溫度、降雨、土壤含水率、土壤化學環境等。不少研究表明這些因素對氮肥抑制劑的效果產生重要影響。

5.1 土壤類型

土壤類型多種多樣，不同類型的土壤氮磷鉀含量、酸堿度、孔隙率等均不同，不少研究表明土壤類型可以影響氮肥增效劑的效果。徐麗萍（2019）選用三種不同質地的土壤開展脲酶抑制劑效果研究，三種土壤類型分別為灰漠土、潮土和紅壤，其中灰漠土主要分布在我國新疆等地，有機質含量低，偏堿性；潮土主要在我國南方，有機質含量普遍低，砂粒含量高；紅壤的特點是保水性差，缺鉀和偏酸性。試驗用氮源為液體尿素硝酸銨，抑制劑為NB?PT。結果表明在土壤中氮源的銨態氮峰值期，NB?PT 的脲酶抑制率在灰漠土中為5.2%～34.29%、在紅壤中為3.27%～9.62%，在潮土中為27.6%～38.02%，在潮土和灰漠土上的效果優于紅壤[39]。Cameron K C 等（2013）收集整理關于提升土壤中氮素利用率方案的文章，認為土壤性質會影響氮素的吸收利用，土壤中化學離子移動的速率影響氮的吸收，大孔隙率和高含水的土壤更易因降雨而發生氮素流失。作者收集到一些研究案例：單獨硝化抑制劑對N2O的減排效果甚至好于兩類抑制劑的聯合使用，分析認為與土壤質地有關，可能由于土壤含水率較低，影響脲酶抑制劑的效果[40]。Johannes Friedl等（2020）研究硝化抑制劑DMPP在兩種不同土壤中的抑制效果，選用的兩種土壤分別為砂質粘土和壤土，所用氮源為硝酸銨。結果表明在砂質粘土中，DMPP 可顯著降低砂質粘土NO3?的濃度，但在壤土中基本無效，分析認為這些差異與兩種土壤中不同的微生物菌落活性有關[41]。

5.2 溫度、濕度或土壤含水率

溫度可以影響氨化細菌和硝化細菌的活性，土壤含水率及空氣濕度等可以影響無機氮營養的轉運及其被植物根系吸收的快慢。Sajjad Raza（2008）的研究表明溫度和土壤含水率對DCD 效果影響顯著。其在石灰性土壤中開展試驗，設計10℃和25℃兩個溫度水平及40%和60%兩個土壤含水率水平組。結果表明高溫（25℃）和高土壤濕度（60%土壤含水率）下，硝酸鹽濃度最高，DCD 抑制效果最差。作者分析認為可能在此環境下，DCD 降解加快、濃度降低，從而導致抑制效果減弱[9]。Sistani K R 等（2014）研究含DCD＋NBPT 兩類抑制劑、含氮量（N46%）尿素SuperU 及同樣含雙抑制劑（N28%）的液體尿素硝酸銨AgrotainPlus 對玉米產量和玉米種植中減排的影響，試驗土質為粉沙壤土，參試玉米品種為雜交DKC，研究從2009 年到2011 年為期三年。結果表明：除2009 年添加脲酶/硝化抑制劑的SuperU 和AgrotainPlus 組在產量等指標上與液體尿素硝酸鈉（UAN）組有顯著差異外，2010 年和2011年，添加增效劑組和包膜組的增產等效果并不明顯，排除各種環境和管理因素，研究認為降雨對該結果的影響最大。2009年，玉米總生長季降水量為872mm，而 2010 年 和 2011 年 分 別 為 688mm 和628mm。分析認為由于2009年降雨量大，土壤含水率高，作物根系環境更適宜于抑制劑效果的發揮，因此增產效果顯著[42]。

5.3 施肥模式

作物對氮素肥料的吸收必定有極限值，施肥模式不佳導致營養成分超過作物吸收能力，即使抑制劑可以增加硝態氮或銨態氮濃度，肥料的效果也不能發揮。吳三鼎（2019）研究硝化抑制劑DCD 對春玉米生長的影響，試驗土壤為黑壚土，參試玉米品種為先玉335。結果顯示硝化抑制劑雖然能阻止硝態氮的淋溶，但對春玉米產量提升并沒有顯著促進效果。作者分析認為硝化抑制劑導致尿素肥效的釋放與玉米自然生長期中氮素需求周期不同步，春玉米在苗期、拔節期、大小喇叭口期需氮量較大，而試驗所采用的施肥模式為農戶常用模式，即氮磷鉀肥料在播前一次性施入，這種模式下，肥效釋放慢，滿足不了春玉米生長的要求[43]。

5.4 土壤中有機碳含量

土壤中的有機碳可以改變土壤顆粒的分布結構，影響微生物的生長，從而影響抑制劑的效果。研究者設計秸稈深埋對春玉米產量的提升試驗，結果表明秸稈深埋可以阻止氮淋溶，防止土壤硝態氮下移，從而提升肥效[43]。Haben Asgedom等（2014）在加拿大曼尼托巴省紅河谷的粘土區開展含雙抑制劑的SuperU 尿素肥與可控釋聚合物包膜尿素產品ESN 降低N2O 排放的效果研究，結果表明ESN 組排放的N2O 較全尿素組少，而含DCD 和NBPT 雙抑制劑的SuperU 釋放的N2O 則與尿素組無差異。作者分析認為造成該結果的原因與土質中有機質的濃度有關，試驗區有機質含量豐富，這種高有機碳濃度可能降低了脲酶抑制劑和硝化抑制劑作用的發揮[44]。

5.5 種植的品種

不同作物根系微環境不同，常見的微生物菌群也不同。如豆科植物與根瘤菌有共生關系，豆科植物根系常見菌群多含根瘤菌，根瘤菌在其他科屬植物中則不常見。菌群不同，就意味著作物吸收氮素等養料的能力不同。雖然同種抑制劑對不同作物的增產效果的研究較少，但通過文獻收集，可以總結不同作物使用抑制劑后氮素代謝的一些規律。馬芬等（2020）引用Ti等的研究，通過大量文獻數據分析，發現脲酶抑制劑降低NH3揮發的效果整體規律如下：水稻＞小麥＞玉米＞牧草；而硝化抑制劑則表現為牧草＞蔬菜＞小麥＞水稻＞玉米，即抑制劑對不同的種植品種效果不一致[1]。

6 新型氮肥增效劑的相關研究

現有硝化抑制劑和脲酶抑制劑的種類較多，但對新抑制劑的研究一直沒有中斷。如新研究發現醋酸棉酚有脲酶抑制作用。已發現對硝化細菌有抑制作用的化學物質超過幾十種，其中包括吡唑類化合物。翟曉桐（2019）在吡唑類化合物的基礎上開發出三種新型抑制劑，其設計思路為以有脲酶抑制性的金屬離子作為中心原子，通過與吡唑類化合物的配合生成穩定的有機配合物，并通過試驗篩選，從而得到具有硝化和脲酶雙抑制效果的抑制劑。試驗中以吡唑（PZ）和DMP為原料，以金屬氯化物MCl2（M＝Cu、Zn、Co）作為配位中心，在物理和化學方法聯合作用下，得到三種穩定的配合物：[Cu（pz）4Cl2]、[Zn2（dmpz）4Cl2]和Co（dmpz）2Cl2]，通過脲酶活性及硝化細菌的抑制性試驗，證實三類化合物均有硝化抑制作用，其中[Cu（pz）4Cl2]不僅可以作為硝化抑制劑，而且具備脲酶抑制劑效果，是潛在的應用價值巨大的肥料增效劑[45]。

（3，4-二甲基-1H-吡唑-1-基）丁二酸異構體混合物（DMPSA）也是吡唑類化合物，不少研究表明該化合物具有較強的硝化抑制效果。Guillermo Guardia 等（2017）在砂質壤土上開展新型硝化抑制劑DMPSA 與脲酶抑制劑NBPT 的對比效果研究，結果顯示新型抑制劑DMPSA 可以更有效地減低N2O的排放，并且不降低作物的產量[46]。Jaime Recio 等（2019）也提出DMPSA可以有效增加小麥產量，減低N2O的排放，并且不損害小麥品質[47]。

物理包膜是利用物理原理來控制肥效釋放的一種技術，將包膜技術與抑制劑結合，可以同時發揮物理和化學增效作用，從而提高增效劑的效果。巴闖（2017）在含硝化/脲酶抑制劑的包膜尿素對玉米增產的效果試驗中，對比PCUI 和PCIU 型等多類增效劑的效果，其中PCUI 的制備是將硝化抑制劑DMPP 鋪展在抗性塑料袋內，然后再涂覆尿素和脲酶抑制劑NBPT，最后包膜；而PCIU的制備是將尿素先鋪展在抗性塑料袋內，再鋪展兩類抑制劑，最后包膜。結果顯示，PCUI 處理的土壤，氨揮發和溫室氣體排放累積量最低，減排潛力最大，顯著提高玉米產量和氮肥利用率，是一款新型高效復合氮肥[48]。

7 展望

發達國家在氮肥增效劑的研發和應用上都領先我國。一些消息稱德國擬禁止使用普通尿素，以提高增效氮肥的使用比例[49]?；ゎ惪鐕揞^如德國巴斯夫、美國陶氏公司均投入大量資金在肥料增效劑的研發上。由于研發滯后以及市場被國外產品擠壓，我國市場上的新型肥料增效劑一般從國外引進，要改善這種局面，必須加大我國肥料增效劑的研發投入。當前，在氮肥增效劑研究領域，新的研究方法和思路層出不窮。

抑制劑作用機理研究是氮肥增效劑研發中的基礎研究，國外一些學者采用基因組學方法分析抑制劑的作用機理。如Johannes Friedl（2020）采用N15示蹤法以分析N2O還原酶基因（nosZ）在不同土壤中的含量，從而分析不同硝化抑制劑抑制N 代謝細菌表達關鍵酶的效果。其研究發現，N2O︰N2的濃度變化是硝化抑制劑解除N2O 生成抑制的關鍵[41]。未來，加強N代謝細菌基因組學的研究非常有必要，只有基礎理論研究的加強，新的高效氮肥增效劑才會越來越多。

利用計算機模型工具來預測和研究新型增效劑也是未來研究發展方向之一。計算機強大的計算和預測能力，可以減少研究人員的數據處理時間和試驗設計中的比對試驗組數量。周翔等（2019）在研究不同控/緩釋肥對玉米地的減排效果中，便利用De Nitrification-De Compositon（DCDC）模型來分析不同生長環境下，不同控釋肥的減排效果[50]。未來，計算機技術以及人工智能等將更多地應用到N代謝試驗設計和試驗結果預測中，以加快田間試驗周期，提升研發效率。