硝化抑制剂和脲酶抑制剂在玉米种植中的应用研究进展

刘 丹，陶笑笑

（1新疆农业职业技术学院，新疆 昌吉 831100；2昌吉回族自治州气象局，新疆 昌吉 831100）

0 引言

氮肥的使用大大提高了作物的产量，但粗放的氮肥使用方式也造成极大的浪费和污染。随着全球日益重视可持续发展，肥料的缓释和控释技术逐渐出现。发达国家在这一领域的研究走在前面，在采用液态氮肥、硝化抑制剂、脲酶抑制剂等技术的帮助下，发达国家氮肥利用率可超过60%，而我国氮肥利用率仅在33%左右。玉米是全球重要的经济作物，在我国以及全球各地均广泛种植。国内外科研人员对玉米种植的氮肥管理开展了研究，其中，采用硝化抑制剂和脲酶抑制剂开展氮肥控释管理的相关研究较多。

1 脲酶抑制剂效果的相关研究

脲酶抑制剂可以抑制脲酶水解，从而阻止尿素氮源以NH3形式挥发损失[1]。早在19 世纪40 年代，国外研究人员就发现一些化学物质具有抑制脲酶活性的能力。最先作为脲酶抑制剂使用的增效剂包括氢醌（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）等也被发现可以作为脲酶抑制剂。有些研究表明一些脲酶抑制剂除有抑制脲酶作用外，还具有抑制土壤中有机碳转化相关酶活性的能力，如抑制纤维素酶活性，从而多方面影响作物生长[2]。

脲酶抑制剂有一定的增产作用。韩宝文等（2011）在河北正定、辛集、深州等地开展含脲酶抑制剂尿素促进夏玉米生长效果研究，试验所用含脲酶抑制剂尿素为德国提供，分0.04%、0.08%和0.12%三个质量分数浓度梯度，土壤类型为壤土，参试玉米品种为蠡玉16 和郑单958，结果表明所有组别都能提高氮肥利用率，减少氮素损失，含脲酶抑制剂尿素增产幅度为1.7%～20.5%，其中0.12%质量分数组的效果较好，但基础肥力较高的地区，脲酶抑制剂组的增产效果不明显[3]。方永江（2015）对AHA的试验也验证了脲酶抑制剂的增产作用[4]。此外，NBPT 的效果也得到较多验证。刘垚等（2016）研究表明NBPT 可以促进玉米多个农艺性状的改善，提高氮肥利用率和实现玉米增产，增产幅度达3.14%～8.68%[5]。而其他脲酶抑制剂如硫酸铜等，则被证明在玉米增产等方面效果不明显。如周丽娜等（2017）在宁夏农林科学院开展不同脲酶抑制剂对春玉米生产效果的影响研究，土壤类型为灌淤土，试验对比硫酸铜和NBPT 作为尿素增效剂的效果，结果显示硫酸铜组在多个指标上弱于常规尿素组，相反，NBPT 组在产量和氮肥利用率等指标上强于常规尿素组，研究推荐NBPT用量为1%的尿素质量[6]。

脲酶抑制剂和硝化抑制剂均对玉米产量及氮素利用率有提升作用，学者们对两类抑制剂的效果进行对比分析。杨雪（2019）在陕西省长武县开展试验，土质为粘壤质黑垆土，参试玉米品种为先玉335，试验分树脂包衣尿素、硫包衣尿素、双氰胺（DCD）增效剂、3，4-二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）增效剂和NBPT 增效剂等多个组别，分别采用覆膜和不覆膜两种种植方式。结果显示，在不覆膜种植模式下，DMPP组对玉米产量提升效果最佳，其次是两类包衣组和DCD组，NBPT组效果一般；在覆膜种植模式下，NBPT组的增产效果最明显，其次是DCD组和DMPP 组[7]。可见两类抑制剂的效果受种植模式等因素的影响较大，不同生长环境下，同一脲酶抑制剂发挥的效果不一致。

2 硝化抑制剂提升玉米种植效果的相关研究

颗粒尿素及液态尿素硝酸铵是全球最重要的两类氮素肥料，尿素是有机氮肥，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铵态氮和硝态氮。硝态氮浓度过高，易转变为植物难以吸收的亚硝酸盐，以及发生淋溶等损失，硝化抑制剂可以抑制铵态氮转化为硝态氮，延长氮肥肥效，从而提高氮素利用率[8]。常用的硝化抑制剂包括2-氯-6-（三氯甲基）吡啶（CP）、DCD和DMPP等。硝化抑制剂已成为一类重要的氮肥增效剂，大量用于玉米种植。

Sajjad Raza（2018）认为氮素以 NH3、N2O 和 NO的气态形式排放及淋溶是造成损失的主要原因，抑制硝化作用是控制氮素损失的有效途径。在其研究小麦-玉米轮作中DCD的增产和降硝酸盐效果试验中，相比于不施DCD 的对照组，DCD 处理组可以有效增加土壤中铵态氮的含量，同时提高小麦和玉米产量及氮素利用率[9]。其它一些研究也表明DCD是一个不错的氮肥增效剂。张英鹏等（2019）认为肥料中氮损失最大的几个影响因素依次为氨挥发、淋溶和N2O 排放，其在华北平原的德州市开展常规尿素、微生物肥、金正大生产的小麦和玉米专用控释肥和自配硝化抑制剂肥在小麦-玉米轮作区的效果对比研究中，土壤类型为砂质壤土，参试玉米品种鲁宁184，自配硝化抑制剂用量为尿素用量的8%。结果表明自配硝化抑制剂肥提升玉米产量效果最佳，且可最大程度地降低氮损失，与尿素相比，降低幅度达20.8%[10]。除开常规施肥模式，一些研究也分析了减氮模式下DCD 对玉米氮肥利用率的影响。董强等（2017）在黄土高原南部开展减氮模式下DCD 对春玉米产量和土壤中硝态氮残留的影响研究，同时对比DCD 与脲甲醛包膜氮肥的效果。研究表明，在减少20%氮肥的情况下，DCD 和包膜氮肥对减少土壤中氮残留的效果不显著，但可以将玉米产量维持在100%氮肥水平[11]。

CP 也是常用的硝化抑制剂。林海涛等（2015）对比含CP的氮肥增效剂与DCD增效剂对夏玉米产量的影响，试验所用含CP氮肥增效剂为陶氏益农农业科研（中国）有限公司提供，参试玉米品种为先育335，结果表明含CP氮肥增效剂的效果优于DCD型增效剂，其最佳用量为5.130L·hm-2[12]。郝小雨等（2016）的研究也显示类似结果，其参试春玉米品种为龙丹42，试验用土为哈尔滨市民主镇旱地黑土，在相同施氮量下CP组和DCD组均可以提高玉米产量、降低土层硝态氮含量。在连续两年试验中，CP组的综合表现优于DCD组，考虑到CP的低廉成本，作者推荐优先选用CP 作为硝化抑制类氮肥增效剂[13]。

DMPP是近十年来被研究较多的一种新型硝化抑制剂，不少研究表明DMPP 也可以有效促进玉米种植效果。邓松华等（2020）采用氮、磷、钾比例为26︰5︰6的尿基复合肥作为对照组，以加入DMPP 占总氮量0.26%的尿基复合肥作为试验组研究DMPP对玉米生长的影响，结果表明，DMPP组可以提高玉米产量8.3%～30.5%[14]。

不少研究者希望了解不同硝化抑制剂的效果优劣。崔磊等（2019）认为不同的氮素肥料种类和土壤环境均会影响硝化抑制剂的效果，为探明不同硝化抑制剂及其组合对玉米产量以及氮肥吸收率等指标的影响，在吉林省农安县的黑土土质区以含氮量为26%的氯化铵作为氮肥肥源开展比对试验，试验设计DMPP、DMPP＋DCD、CP＋DMPP 和CP＋DCD等多类硝化抑制剂处理，结果表明硝化抑制剂组合组降低土壤中硝态氮含量的能力强于单类抑制剂组别，且有显著性差异。在玉米产量、玉米生物量、玉米氮肥吸收率等指标上，CP＋DMPP组合的效果均表现较优[15]。

较多研究表明硝化抑制剂在不同的土壤类型和氮源环境中效果不同，因此，脱离具体的作物生长环境，单纯判断硝化抑制剂优劣是非常困难的。Diez J. A.等（2010）在地中海环境中开展的研究也例证了这一点，试验中使用的氮肥种类为硝酸铵，选用的硝化抑制剂包括DCD 和DMPP，结果表明含DCD和DMPP的肥料可显著减少土壤中硝酸根离子的浓度，比未加抑制剂的肥料低30%；然而在相同施氮量下，添加硝化抑制剂没有显著提高玉米的产量；虽然DCD 组的产量最高，但与硝酸铵氮肥组没有显著差异，且硝酸铵氮肥组的玉米产量高于DMPP 组；他们认为淋溶是导致试验中氮素损失的最主要原因，在开展试验的两年中，由于第二年降水量较大，硝酸盐的淋溶损失显著超过第一年[16]。

3 两类抑制剂联合使用的相关研究

硝化抑制剂和脲酶抑制剂分别在植物利用氮素的不同环节发生作用，因此，不少学者研究两类抑制剂联合在作物种植中对各类指标的提升效果。李君（2014）研究硝化/脲酶制剂对新疆地区小麦种植效果的影响，结果表明NBPT与CP组合可显著抑制尿素水解，降低N2O排放，提高小麦的生长性状、产量等[17]。硝酸铵液体也是重要氮肥之一，一些研究表明在硝酸铵滴灌施肥模式下，HQ 加DCD 组合对油菜的性状和减少土壤淋溶损失均有益处[18]。

在专门针对玉米的研究中，硝化/脲酶抑制剂同样被证明可以提升玉米产量和氮素利用率。李敏等（2014）研究中国科学院沈阳应用生态研究所研发的稳定氮肥的效果，该氮肥是普通尿素中加入脲酶抑制剂和硝化抑制剂复配制成，供试土壤为安徽省阜阳市地区的砂姜黑土，参试玉米品种为隆平206，种植密度为6.0×104株·hm-2。结果表明含双抑制剂的高量稳定氮肥比普通氮肥增产7.3～10.5%，表观氮素利用率也显著提升[19]。另外，含双抑制剂的NAM肥料、以及一定比例的DCD和HQ双抑制剂尿素氮肥，同样被证明可以提高玉米产量和肥料利用率[20-24]。

一些研究表明硝化/脲酶抑制剂组合的效果并不一定优于单类抑制剂的效果。张立国等（2018）在黑龙江农业科学院试验基地开展长效复合增效剂、HQ、DCD、复硝酚钠等肥料增效剂的对比效果试验，参试玉米品种为郑单958，其中长效复合增效剂由HQ、DCD、络合稀土和沸石组成。结果表明，DCD组对玉米产量的提升效果最明显，其次是长效复合增效剂和HQ；在氮肥利用率上，DCD组的表现同样优于含双抑制剂的长效复合肥组[25]。何威明（2010）以蕹菜为研究对象，对硝化/脲酶抑制剂组合的增产效果低于单类抑制剂的机理进行研究，试验地土壤质地为潮土，选用DCD和3，5-二甲基吡唑（DMP）作为硝化抑制剂，脲酶抑制剂则为HQ和PPD，设计分单类抑制剂、DCD＋HQ 双抑制剂等组别。结果表明硝化抑制剂DCD 和DMP 处理显著降低土壤硝态氮的含量，而脲酶抑制剂HQ 和PPD 则增加土壤硝态氮含量；1%～5%DCD 比尿素处理提高土壤铵态氮27.4%～119.0%；单施2.5%DCD 可显著提高雍菜产量达12.15%；DCD＋HQ 硝化/脲酶抑制剂组合只增加土壤铵态氮13.9%～39.4%，增加土壤硝态氮3.3%～3.7%。显然，双抑制剂对土壤中铵态氮浓度的提升低于单一DCD组，不过双抑制剂组合在降低氮素损失上表现更佳，高于各单施抑制剂处理。因此，对于土壤中氮素含量充足，以铵态氮营养为主的作物来说，单施硝化抑制剂的增产效果可能会优于硝化/脲酶抑制剂组合[26]。何威明的试验表明硝化/脲酶抑制剂组合可以较好地降低土壤氮素的损失，对于铵态氮浓度的提升效果则可能不如单一硝化抑制剂。张懂理（2020）的研究也表明硝化/脲酶抑制剂组合增效肥对玉米增产效果不一定高于单一硝化抑制剂增效肥。在其研究中，施用添加硝化抑制剂的施可丰复合肥可让玉米增产10.59%，而施用添加脲酶抑制剂＋硝化抑制剂的恩久复合肥增产仅为8.01%[27]。

Curtis J.Dell 等（2014）在美国宾夕法尼亚中部以旱地玉米为研究对象，对比液体尿素硝酸铵、颗粒尿素、含脲酶和硝化抑制剂SuperU尿素以及含脲酶和硝化抑制剂的AgrotainPlus 液体尿素硝酸铵等在氮排放和玉米增产上的效果，其研究也表明硝化/脲酶抑制剂的增产效果受很多因素影响，导致其减排和增产效果不显著。虽然SuperU 和AgrotainPlus组延缓硝态氮的积累，但从4年的长期效果来看，不同组别下的N2O总排放量和玉米总产量没有显著性差异，分析认为降雨是导致这一结果的重要原因之一[28]。

添加抑制剂来提升氮肥效果是一种化学的控制施肥方法，而改变肥料形态的物理学方法同样可以提升氮肥效果。不少研究将硝化/脲酶抑制剂与包膜技术结合起来，以研发更有效的缓控氮肥增效方法。安文博（2019），王彬（2020）等研究硝化/脲酶抑制剂与树脂包膜技术、氨稳定技术联用对玉米生长的影响，结果表明包膜技术对玉米的产量、品质等指标有一定提升效果[29，30]。

4 抑制剂影响氮排放的相关研究

N2O 是六大主要温室气体之一，其容易在氮素肥料反硝化过程中产生，由于全球温室效应越来越严重，因此，控制氮肥反硝化生成的N2O排放十分必要。硝化抑制剂和脲酶抑制剂能够提升植物的氮素利用率，理论上可以降低温室气体的排放。不少研究也证实了这一点。孙磊等（2020）在哈尔滨市民主乡开展增效剂对玉米田温室气体减排的效果研究，试验用土为黑土，通过与常规尿素组合及缓释氮肥组对比，增效剂组不仅提高玉米产量，而且减少N2O的排放，但对总C02的减排效果不明显[31]。

李艳勤等（2019）研究硝化抑制剂DMPP对玉米地中N2O 和NH3减排的效果，试验在内蒙古巴彦淖尔市乌拉特前旗长胜村开展，土质为盐化潮土，参试玉米品种为宁玉218，设计减氮53.3%＋DMPP 组别。结果表明该施肥方案在不造成玉米减产的同时，可以降低34.6%的N2O排放，也增加NH3的排放，但NH3并非温室气体。因此，DMPP 作为增效剂，有利于降低温室气体排放[32]。

国外一些试验也表明硝化抑制剂具有降低N2O排放的效果。Hong J Di 等（2003）研究硝化抑制剂DCD在牧场减排中发挥的作用，试验土壤是自由排水的利斯莫尔含石粉质壤土，6个月的试验期内，施用DCD的土壤N2O排放量减少76%[33]。该研究同样证明DCD 可以大幅延长NH4＋的半衰期，从而减少氮肥的淋溶损失[34]。Abdul Hadi 等（2008）在印度尼西亚南加里曼丹区域的试验也表明DCD 的N2O 减排效果在玉米田中同样有效[35]。其他一些研究也验证了在旱作玉米种植区，含硝化/脲酶抑制剂的不同氮源比包膜缓释氮源肥料更能降低N2O 的排放，无论这些氮源以尿素为主还是以液体尿素硝酸铵为主[36-38]。

5 影响抑制剂效果因素的相关分析

硝化抑制剂和脲酶抑制剂作用的发挥依赖于土壤中微生物的生态活动。只有营造合适的作物根部微环境，才能发挥抑制剂理论上的效果。作物根部的微环境受很多因素的影响，包括温度、降雨、土壤含水率、土壤化学环境等。不少研究表明这些因素对氮肥抑制剂的效果产生重要影响。

5.1 土壤类型

土壤类型多种多样，不同类型的土壤氮磷钾含量、酸碱度、孔隙率等均不同，不少研究表明土壤类型可以影响氮肥增效剂的效果。徐丽萍（2019）选用三种不同质地的土壤开展脲酶抑制剂效果研究，三种土壤类型分别为灰漠土、潮土和红壤，其中灰漠土主要分布在我国新疆等地，有机质含量低，偏碱性；潮土主要在我国南方，有机质含量普遍低，砂粒含量高；红壤的特点是保水性差，缺钾和偏酸性。试验用氮源为液体尿素硝酸铵，抑制剂为NB⁃PT。结果表明在土壤中氮源的铵态氮峰值期，NB⁃PT 的脲酶抑制率在灰漠土中为5.2%～34.29%、在红壤中为3.27%～9.62%，在潮土中为27.6%～38.02%，在潮土和灰漠土上的效果优于红壤[39]。Cameron K C 等（2013）收集整理关于提升土壤中氮素利用率方案的文章，认为土壤性质会影响氮素的吸收利用，土壤中化学离子移动的速率影响氮的吸收，大孔隙率和高含水的土壤更易因降雨而发生氮素流失。作者收集到一些研究案例：单独硝化抑制剂对N2O的减排效果甚至好于两类抑制剂的联合使用，分析认为与土壤质地有关，可能由于土壤含水率较低，影响脲酶抑制剂的效果[40]。Johannes Friedl等（2020）研究硝化抑制剂DMPP在两种不同土壤中的抑制效果，选用的两种土壤分别为砂质粘土和壤土，所用氮源为硝酸铵。结果表明在砂质粘土中，DMPP 可显著降低砂质粘土NO3−的浓度，但在壤土中基本无效，分析认为这些差异与两种土壤中不同的微生物菌落活性有关[41]。

5.2 温度、湿度或土壤含水率

温度可以影响氨化细菌和硝化细菌的活性，土壤含水率及空气湿度等可以影响无机氮营养的转运及其被植物根系吸收的快慢。Sajjad Raza（2008）的研究表明温度和土壤含水率对DCD 效果影响显著。其在石灰性土壤中开展试验，设计10℃和25℃两个温度水平及40%和60%两个土壤含水率水平组。结果表明高温（25℃）和高土壤湿度（60%土壤含水率）下，硝酸盐浓度最高，DCD 抑制效果最差。作者分析认为可能在此环境下，DCD 降解加快、浓度降低，从而导致抑制效果减弱[9]。Sistani K R 等（2014）研究含DCD＋NBPT 两类抑制剂、含氮量（N46%）尿素SuperU 及同样含双抑制剂（N28%）的液体尿素硝酸铵AgrotainPlus 对玉米产量和玉米种植中减排的影响，试验土质为粉沙壤土，参试玉米品种为杂交DKC，研究从2009 年到2011 年为期三年。结果表明：除2009 年添加脲酶/硝化抑制剂的SuperU 和AgrotainPlus 组在产量等指标上与液体尿素硝酸钠（UAN）组有显著差异外，2010 年和2011年，添加增效剂组和包膜组的增产等效果并不明显，排除各种环境和管理因素，研究认为降雨对该结果的影响最大。2009年，玉米总生长季降水量为872mm，而 2010 年 和 2011 年 分 别 为 688mm 和628mm。分析认为由于2009年降雨量大，土壤含水率高，作物根系环境更适宜于抑制剂效果的发挥，因此增产效果显著[42]。

5.3 施肥模式

作物对氮素肥料的吸收必定有极限值，施肥模式不佳导致营养成分超过作物吸收能力，即使抑制剂可以增加硝态氮或铵态氮浓度，肥料的效果也不能发挥。吴三鼎（2019）研究硝化抑制剂DCD 对春玉米生长的影响，试验土壤为黑垆土，参试玉米品种为先玉335。结果显示硝化抑制剂虽然能阻止硝态氮的淋溶，但对春玉米产量提升并没有显著促进效果。作者分析认为硝化抑制剂导致尿素肥效的释放与玉米自然生长期中氮素需求周期不同步，春玉米在苗期、拔节期、大小喇叭口期需氮量较大，而试验所采用的施肥模式为农户常用模式，即氮磷钾肥料在播前一次性施入，这种模式下，肥效释放慢，满足不了春玉米生长的要求[43]。

5.4 土壤中有机碳含量

土壤中的有机碳可以改变土壤颗粒的分布结构，影响微生物的生长，从而影响抑制剂的效果。研究者设计秸秆深埋对春玉米产量的提升试验，结果表明秸秆深埋可以阻止氮淋溶，防止土壤硝态氮下移，从而提升肥效[43]。Haben Asgedom等（2014）在加拿大曼尼托巴省红河谷的粘土区开展含双抑制剂的SuperU 尿素肥与可控释聚合物包膜尿素产品ESN 降低N2O 排放的效果研究，结果表明ESN 组排放的N2O 较全尿素组少，而含DCD 和NBPT 双抑制剂的SuperU 释放的N2O 则与尿素组无差异。作者分析认为造成该结果的原因与土质中有机质的浓度有关，试验区有机质含量丰富，这种高有机碳浓度可能降低了脲酶抑制剂和硝化抑制剂作用的发挥[44]。

5.5 种植的品种

不同作物根系微环境不同，常见的微生物菌群也不同。如豆科植物与根瘤菌有共生关系，豆科植物根系常见菌群多含根瘤菌，根瘤菌在其他科属植物中则不常见。菌群不同，就意味着作物吸收氮素等养料的能力不同。虽然同种抑制剂对不同作物的增产效果的研究较少，但通过文献收集，可以总结不同作物使用抑制剂后氮素代谢的一些规律。马芬等（2020）引用Ti等的研究，通过大量文献数据分析，发现脲酶抑制剂降低NH3挥发的效果整体规律如下：水稻＞小麦＞玉米＞牧草；而硝化抑制剂则表现为牧草＞蔬菜＞小麦＞水稻＞玉米，即抑制剂对不同的种植品种效果不一致[1]。

6 新型氮肥增效剂的相关研究

现有硝化抑制剂和脲酶抑制剂的种类较多，但对新抑制剂的研究一直没有中断。如新研究发现醋酸棉酚有脲酶抑制作用。已发现对硝化细菌有抑制作用的化学物质超过几十种，其中包括吡唑类化合物。翟晓桐（2019）在吡唑类化合物的基础上开发出三种新型抑制剂，其设计思路为以有脲酶抑制性的金属离子作为中心原子，通过与吡唑类化合物的配合生成稳定的有机配合物，并通过试验筛选，从而得到具有硝化和脲酶双抑制效果的抑制剂。试验中以吡唑（PZ）和DMP为原料，以金属氯化物MCl2（M＝Cu、Zn、Co）作为配位中心，在物理和化学方法联合作用下，得到三种稳定的配合物：[Cu（pz）4Cl2]、[Zn2（dmpz）4Cl2]和Co（dmpz）2Cl2]，通过脲酶活性及硝化细菌的抑制性试验，证实三类化合物均有硝化抑制作用，其中[Cu（pz）4Cl2]不仅可以作为硝化抑制剂，而且具备脲酶抑制剂效果，是潜在的应用价值巨大的肥料增效剂[45]。

（3，4-二甲基-1H-吡唑-1-基）丁二酸异构体混合物（DMPSA）也是吡唑类化合物，不少研究表明该化合物具有较强的硝化抑制效果。Guillermo Guardia 等（2017）在砂质壤土上开展新型硝化抑制剂DMPSA 与脲酶抑制剂NBPT 的对比效果研究，结果显示新型抑制剂DMPSA 可以更有效地减低N2O的排放，并且不降低作物的产量[46]。Jaime Recio 等（2019）也提出DMPSA可以有效增加小麦产量，减低N2O的排放，并且不损害小麦品质[47]。

物理包膜是利用物理原理来控制肥效释放的一种技术，将包膜技术与抑制剂结合，可以同时发挥物理和化学增效作用，从而提高增效剂的效果。巴闯（2017）在含硝化/脲酶抑制剂的包膜尿素对玉米增产的效果试验中，对比PCUI 和PCIU 型等多类增效剂的效果，其中PCUI 的制备是将硝化抑制剂DMPP 铺展在抗性塑料袋内，然后再涂覆尿素和脲酶抑制剂NBPT，最后包膜；而PCIU的制备是将尿素先铺展在抗性塑料袋内，再铺展两类抑制剂，最后包膜。结果显示，PCUI 处理的土壤，氨挥发和温室气体排放累积量最低，减排潜力最大，显著提高玉米产量和氮肥利用率，是一款新型高效复合氮肥[48]。

7 展望

发达国家在氮肥增效剂的研发和应用上都领先我国。一些消息称德国拟禁止使用普通尿素，以提高增效氮肥的使用比例[49]。化工类跨国巨头如德国巴斯夫、美国陶氏公司均投入大量资金在肥料增效剂的研发上。由于研发滞后以及市场被国外产品挤压，我国市场上的新型肥料增效剂一般从国外引进，要改善这种局面，必须加大我国肥料增效剂的研发投入。当前，在氮肥增效剂研究领域，新的研究方法和思路层出不穷。

抑制剂作用机理研究是氮肥增效剂研发中的基础研究，国外一些学者采用基因组学方法分析抑制剂的作用机理。如Johannes Friedl（2020）采用N15示踪法以分析N2O还原酶基因（nosZ）在不同土壤中的含量，从而分析不同硝化抑制剂抑制N 代谢细菌表达关键酶的效果。其研究发现，N2O︰N2的浓度变化是硝化抑制剂解除N2O 生成抑制的关键[41]。未来，加强N代谢细菌基因组学的研究非常有必要，只有基础理论研究的加强，新的高效氮肥增效剂才会越来越多。

利用计算机模型工具来预测和研究新型增效剂也是未来研究发展方向之一。计算机强大的计算和预测能力，可以减少研究人员的数据处理时间和试验设计中的比对试验组数量。周翔等（2019）在研究不同控/缓释肥对玉米地的减排效果中，便利用De Nitrification-De Compositon（DCDC）模型来分析不同生长环境下，不同控释肥的减排效果[50]。未来，计算机技术以及人工智能等将更多地应用到N代谢试验设计和试验结果预测中，以加快田间试验周期，提升研发效率。