生物硝化抑制剂(BNI)在提高农业生产系统中氮利用率方面的研究进展

作者：王莉; Saman BOWATTE^*; 侯扶江

来源：草业科学, 2020, 37(03): 592-601.

• 生物硝化抑制剂
• 硝化作用
• 一氧化二氮
• 氮肥利用率
• 植物
• 根系分泌物
• 微生物

施肥是提高农业生产率的主要手段之一,提高氮肥利用率是化肥施用的核心问题之一。硝化和反硝化作用引起的硝态氮淋失和一氧化二氮(N2O)排放是氮肥利用率低的主要原因,N2O是一种导致全球气温急剧升高的温室气体。生物硝化抑制是指从植物根部释放具有抑制硝化作用的天然化合物的能力,释放的天然化合物称为生物硝化抑制剂(biological nitrification inhibitor, BNI),其特异性抑制土壤硝化中微生物的活性。生物硝化抑制剂可显著提高水稻(Oryza sativa)、玉米(Zea mays)等作物产量5%～10%,可使玉米对氮素的利用率提高3.1%,还能减少温室气体N2O的排放;与不产生BNI的植物相比,其释放的N2O降低量可达90%。臂形草(Brachiaria humidicola)释放的名为"brachialactone"的BNI在其抑制硝化过程中抑制效果占总抑制作用的60%～90%。综上可知,生物硝化抑制剂在抑制硝化作用、提高氮素利用率及作物产量、减少温室气体排放等方面起着重要的作用。本文综述了已知释放生物硝化抑制的植物和能够抑制土壤硝化作用的植物,并进一步讨论了生物硝化抑制在农业系统中的重要作用。

• 单位
  兰州大学; 草地农业科技学院; 草地农业生态系统国家重点实验室