不同氮素抑制剂对棉花生长发育、氮素利用与产量的影响

摘要：【目的】研究氮肥添加不同氮素抑制剂对棉花生长发育、氮素利用与产量的影响，获得不同氮素抑制剂适宜的添加浓度。【方法】采用盆栽试验，以‘中棉所100’为材料，在同一施氮水平下，添加3， 4-二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）、2-氯-6-三氯甲基吡啶（CP）、双氰胺（DCD）与N-丁基硫代磷酰三胺（NBPT）等4种氮素抑制剂，每种氮素抑制剂设置2个浓度，分底肥和开花期追肥与尿素一起施入。比较棉花农艺性状、干物质质量、氮素积累量、籽棉产量以及氮肥利用率。【结果】结果表明：与单施尿素处理相比，添加氮素抑制剂处理的棉花吐絮期单株干物质质量增加了6.5%～16.8%，棉花单株籽棉产量增加了8.8%～33.0%，氮肥表观利用率增加了4.5～15.1个百分点。尿素添加0.5%DCD、0.25%CP、1.0%DMPP与0.5%NBPT处理棉花干物质积累量、氮肥利用率与产量分别优于尿素添加1.0%DCD、0.5%CP、2.0%DMPP与1.0%NBPT处理。【结论】尿素添加0.5%DCD处理的棉花单株干物质积累量最高，尿素添加0.25%CP处理较其他氮素抑制剂处理提高棉花产量与氮肥利用率效果较好。

关键词：氮素抑制剂；棉花；产量；氮肥利用率；

0 "引言

【研究意义】棉花不仅是我国主要的经济作物，也是重要的油料与纤维作物，对我国农业经济做出了巨大贡献，其产量与质量关乎我国棉织产业的发展以及国民经济的稳定^{[1， 2]}。适宜的施肥量与施肥方式可促进棉花的正常生长发育，提升植棉效益^[3-5]。【前人研究进展】棉花生产中存在过量施氮的现象，然而过量施氮不仅不能带来棉花产量的显著提高，还会造成氮素淋失、土壤和水体富营养化以及温室效应加剧等一系列的环境问题^[6-8]。脲酶抑制剂是一类通过控制土壤脲酶活性从而延缓尿素水解过程的氮素抑制剂^[9-11]。施用氮肥添加脲酶抑制剂可以有效减少作物的氨挥发与N₂O排放，减少氮损失，提升作物氮肥利用率，进而实现作物增产^{[12， 13]}。硝化抑制剂是一类通过减缓铵态氮向硝态氮的转化，进而减少氮素流失的氮素抑制剂^[14]。在氮肥中添加硝化抑制剂能明显延长铵态氮在土壤中的存留时间，保证作物氮素供给，促进作物生长发育，进而提高作物产量^[15-17]。【本研究切入点】脲酶抑制剂与硝化抑制剂对作物生长发育与产量的影响已有大量研究，可针对棉花的相关研究较少。棉花氮肥施用量较大，氮肥利用率偏低，氮肥添加氮素抑制剂能有效提高氮素利用。【拟解决的关键问题】筛选能提高棉花产量和氮肥利用率的氮素抑制剂及适宜添加浓度，为棉花氮肥合理添加氮素抑制剂提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验地点

盆栽试验于2022年4月～11月，在河南省安阳县白璧镇中国农业科学院棉花研究所试验农场（36°03′N、114°29′E）进行。供试土壤类型为潮土，土壤全氮含量0.70 g/kg，有效磷9.66 mg/kg，碱解氮42.79 mg/kg，速效钾142.06 mg/kg。

1.2供试材料

3， 4-二甲基吡唑磷酸盐（DMPP，上海普迈生物科技有限公司）；2-氯-6-三氯甲基吡啶（CP，北京索莱宝科技有限公司）；双氰胺（DCD，上海生工生物工程股份有限公司）、N-丁基硫代磷酰三胺（NBPT，上海阿拉丁生化科技股份有限公司）。重过磷酸钙（P₂O₅≥46%）、硫酸钾（K₂O≥51%）、尿素（N≥46%）。

1.3试验设计

盆栽试验选用‘中棉所100’为供试品种，采用单因素随机区组设计，共设10个试验处理，每个处理15个重复。具体如下：（1）不施氮处理（CK）；（2）单施氮肥处理（N）；（3）尿素＋0.5%DCD（ND1）；（4）尿素＋1.0%DCD（ND2）；（5）尿素＋0.25%CP（NC1）；（6）尿素＋0.5%CP（NC2）；（7）尿素＋1.0%DMPP（NM1）；（8）尿素＋2.0%DMPP（NM2）；（9）尿素＋0.5%NBPT（NN1）；（10）尿素＋1.0%NBPT（NN2）。每盆装供试土壤30kg，磷钾肥作为基肥全部施入，按P₂O₅0.1g/kg，K₂O0.1g/kg施用重过磷酸钙和硫酸钾，尿素与抑制剂均匀混合溶解于水中分2次施入，分别为基肥施入纯N0.04g/kg，开花期追肥纯N0.06g/kg（抑制剂用量为施用尿素纯N含量的百分比）。CP不溶于水，用乙醇溶解后用清水稀释与尿素充分溶解后混合施入。试验为室外盆栽试验，生育期间，每间隔2天补充水分，每次浇水1L～3L，每盆浇水量一致。分别于蕾期、开花期、盛花期、吐絮期、收获期5个时期进行破坏性取样。（苗期棉株样品取定苗之前的三叶期棉株，之后每个时期取3个重复）

1.4"测定项目及方法

1.4.1株高、子叶节茎粗及生育时期记录：

调查记录棉花生育时期，包括出苗期、现蕾期、开花期、盛花期、吐絮期、收获期等，以盆栽50%以上植株达到各时期为标准。播种期4月24日，取样时间分别为苗期（5月23日）、蕾期（6月15日）、开花期（6月30日）、盛花期（7月13日）、吐絮期（8月29日）、收获期（10月10日）。各生育时期进行生育调查，用直尺从每株棉花茎基部子叶节到生长点处测量株高，用游标卡尺从每株棉花茎基部子叶节处测量茎粗

1.4.2单株干物质质量测定：

分别于出苗期、蕾期、开花期、盛花期、吐絮期、收获期6个时期进行取样，每个时期取3株（棉花在吐絮期前后需用尼龙丝网袋套住棉花单株，以便收集脱落叶片）。植株样品按根、茎、叶（不含叶柄）、蕾花（合并）、铃壳、籽棉进行分样，将样品用清水洗净晾干之后放入干燥箱，105℃杀青30分钟，70℃恒温烘干到恒重，称取样品干物重。

1.4.3单株氮积累量测定：

将样品烘干后研磨粉碎，每个样品称取0.15g左右，用H₂SO₄-H₂O₂法消煮，采用半自动凯氏定氮仪测定棉株不同部位含氮量，再根据样品各部位的干物质质量加权折合成棉株样品的全氮积累量。

1.4.4产量及构成因素的测定：

于棉花收获期调查单株成铃数，分两次收取棉株籽棉，晒干后称重计产，计算单铃重。

1.5 数据处理

采用WPS"2022对试验数据进行整理，采用Origin 2021制图，采用DPS 9.5对数据进行显著性及相关分析。

2结果与分析

2.1不同氮素抑制剂对棉花生长的影响

由图1可知，随着棉花生育时期的推进，棉花的株高呈持续上升并逐渐平缓的趋势，在收获期达到最高。收获期CK与其他处理达到极显著差异性水平，与N处理相比，ND1、NC1、NM1与NN1处理棉花株高均呈显著差异性，分别增加了10.7%、18.0%、13.1%、16.3%；同时，ND2、NC2、NM2与NN2处理收获期棉花株高相较于N处理分别提高了8.4%、9.4%、8.8%、11.2%，其中NN2处理株高显著高于N处理，其他3个处理收获期棉花株高与N处理间差异不显著；同一抑制剂不同浓度处理间收获期棉花株高差异不显著。说明氮肥添加适宜浓度的氮素抑制剂能提高棉花株高。

由图2可知，随着棉花生长发育，棉花子叶节处茎粗逐渐增加，在收获期达到最大。收获期各处理棉花子叶节处茎粗显著高于CK，各抑制剂处理与N处理间没有显著性差异。说明与单施氮肥相比，不同氮素抑制剂添加对收获期棉花子叶节处茎粗并无显著影响。

2.2不同氮素抑制剂对棉花干物质积累的影响

由表1可知，随着棉花生育进程的推进，棉花干物质积累量持续增加。在苗期，各氮素抑制剂处理株高与N处理、CK间差异不显著；在蕾期，ND1、NM1处理与CK间差异显著，其他处理与N处理、CK间无显著差异；开花期，所有处理间均无显著差异；在盛花期，ND1处理棉花干物质积累量显著高出N处理16.4%，其他抑制剂处理与N处理差异性不显著；在吐絮期，各处理棉花单株干物质积累量均显著高于CK，其中ND1、NC1、NM1、NN1处理棉花单株干物质积累量均显著高于N处理，而ND2、NC2、NM2、NN2与N处理间无显著差异；在收获期，各处理棉花单株干物质积累量均显著高于CK和N处理，其中ND1增幅最大，分别比CK和N处理高29.9%、16.8%。

由表2可知，在相同的施氮条件下，NM1处理的最大积累速率最快，可达到3.01g/（plant·d），比N处理高出了13.58%。ND1、NC1、NM1与NN1处理棉花最大积累速率相较于ND2、NC2、NM2与NN2分别高出了3.53%、9.09%、16.22%、7.97%，最大干物质积累量分别提高了5.54%、3.45%、1.89%、2.10%。同一抑制剂不同浓度处理间棉花单株干物质积累特征值GT较接近，与表1同一抑制剂不同浓度处理间棉花单株干物质质量无显著差异结果一致。

2.3不同氮素抑制剂对棉花氮积累量与氮肥利用率的影响

根据图3可知，随着棉花生育时期的推进，棉花的氮积累量稳步上升，在收获期达到最高。苗期与蕾期，各处理棉花单株氮积累量整体差异性并没有达到显著水平；开花期，ND1、NN1、ND2和NM2处理棉花单株氮积累量相较于N处理分别显著增加了18.5%、22.3%、16.5%和16.2%；盛花期，与N处理相比，ND1与ND2处理棉花单株氮积累量分别显著提高了16.5%和18.28%；吐絮期，与N处理相比，各抑制剂处理棉花单株氮积累量均显著增加，增幅最大为ND1处理，增加了16.8%；在收获期，各添加抑制剂处理棉花单株氮积累量均显著高于N处理，提升最多与最少的处理是NC1与NC2，分别为18.4%与5.5%。从全生育期来看，添加抑制剂处理可显著提高棉花单株氮积累量，特别是棉花生育中后期，氮积累量提升幅度最大，收获期同种抑制剂之间，ND1、NC1分别显著高于ND2、NC2，而NM1与NM2、NN1与NN2间棉花单株氮积累量无显著差异。

根据表3可知，氮肥添加氮素抑制剂显著提高了棉花氮肥农学利用率，与N处理相比，棉花氮肥农学利用率增加了1.44"g/g～3.41g/g，同一氮素抑制剂不同浓度处理间棉花氮肥利用率无显著差异。NC1、NM1处理棉花氮肥偏生产力显著高于N处理，分别提高了5.4、3.19"g/g，其他抑制剂处理与N处理间氮肥偏生产力无显著差异，同一氮素抑制剂不同浓度处理间棉花氮肥偏生产力无显著差异。氮肥添加氮素抑制剂显著提高了棉花氮肥表观利用率，与N处理相比，氮肥表观利用率提高了4.47～15.08个百分点，其中ND1、NC1、NN1处理棉花氮肥表观利用率分别显著高于ND2、NC2、NN2处理，而NM1、NM2处理间棉花氮肥表观利用率无显著差异。

2.4不同氮素抑制剂对棉花产量的影响

由表4可知，N处理与CK间棉花单株成铃数、单铃重无显著差异，N处理籽棉产量显著高于CK。ND1、NC1、NM1处理棉花单株成铃数显著高于CK，而ND2、NC2、NM2、NN1、NN2处理棉花单株成铃数与CK间差异不显著。NC1、NM1处理棉花单株成铃数显著高于N处理，其他抑制剂处理棉花单株成铃数与N处理间无显著差异。ND1、NM1处理单铃重与N处理间无显著差异，其他抑制剂处理单铃重均显著高于N处理。氮肥添加氮素抑制剂处理单株籽棉产量显著高于N和CK处理，其中NC1处理棉花单株籽棉产量相较于N处理籽棉产量高出33.0%；而同种抑制剂之间，NC1、NN1处理单株籽棉产量显著高于NC2、NN2处理，分别高14.7%、9.0%，而ND1与ND2、NM1与NM2间单株籽棉产量无显著差异。说明氮肥配施适宜浓度的氮素抑制剂可有效增加单株铃数或单铃重，进而提高棉花籽棉产量。

3讨论

3.1不同氮素抑制剂对棉花生长的影响

株高能够直观反映出棉花的生长发育情况，对棉花内部生理变化与产量形成有着重要影响。茎对棉花整个生理形态具有重要作用，是棉花的营养传输系统，极大影响着棉花的营养生长与生殖生长。相关研究表明，施用氮肥中添加氮素抑制剂对作物形态影响显著^{[13， 18-20]}。 """本试验中，与不施用氮肥处理相比，施用氮肥处理株高、茎粗均有显著提高，而添加氮素抑制剂处理相较于单施氮肥处理棉株株高均有不同程度的提高，茎粗影响并不显著。可能是因为NBPT的添加能减缓尿素氮向铵态氮的转化，DCD、CP、DMPP的添加能抑制铵态氮向硝态氮的转化，4种氮素抑制剂延长了氮素在土壤中留存的时间，进而促进了棉花生长发育^{[9， 11， 17]}。

3.2不同氮素抑制剂对棉花干物质积累的影响

棉花干物质积累量直接关系产量的高低，是其生长发育的数量指标^{[19， 21]}。氮肥添加氮素抑制剂可以增加作物的干物质积累。本试验结果显示，氮肥添加氮素抑制剂在吐絮期与收获期显著提升了棉花干物质积累量^{[18， 22， 23]}。说明氮肥中添加氮素抑制剂可以保障棉株氮素供应，满足棉株中后期的养分需求，促进棉株营养生长与生殖生长。黄强^[24]等研究表明在1次追肥模式下，氮肥添加1.0%DCD与1.0%NBPT均增加了马铃薯的干物质量20.6～40.7%。陈承继^[18]等报道施用DCD、CP与DMPP对玉米地上干物质均有明显的提升效果，DMPP的增幅最大，并在此基础上，设计DMPP试验施用量分别为0.5%、1%与1.5%，得出DMPP具有剂量效应，随着施用DMPP浓度增加，其对玉米生长发育促进效果有先上升后下降的趋势。本研究中，同一氮素抑制剂处理，低浓度处理的单株干物质最高生长速率、最大积累量均高于高浓度处理，其中ND1处理棉株最大积累量最高，NM1处理棉株最大生长速率最高。与前人研究不一致^{[18， 25-27]}，可能与本试验供试土壤或施肥模式不同有关，本试验供试土壤为潮土，pH值偏碱性，可能更利于DCD抑制剂抑制土壤硝化反应，减缓铵态氮向硝态氮转化，持续给棉株供应氮素；再者，本试验分2次施用氮肥与抑制剂，可能促进了抑制效果。

3.3不同氮素抑制剂对棉花氮积累量与氮肥利用率的影响

作物氮肥利用率的高低不仅影响着其生长发育和经济效益，还与氮素流失有直接关系。施用脲酶/硝化抑制剂能显著提高作物氮肥利用率，减少氮损失，许多田间试验和盆栽试验表明，不同的氮素抑制剂都对氮肥利用率有一定程度的提升。相关研究表明，1%DMPP在不同施氮水平中均能提高小麦氮含量与氮肥吸收利用率^[28]。在棕壤和褐土中施用CP、DCD、DMPP，发现施加三种抑制剂的处理玉米氮含量与氮肥利用率都有所提高，同时不同土壤中的效果也不尽相同，在棕壤中，增效效果最好的是DCD，而在褐土中，CP的增效效果最佳^[29]。本研究中，与N处理相比，各添加氮素抑制剂处理在吐絮期、收获期显著提高了棉株氮积累量，这可能是因为脲酶抑制剂抑制土壤脲酶活性，有效抑制了尿素的水解反应；硝化抑制剂抑制土壤硝化还原酶活性，减缓土壤硝态氮含量的上升，延长铵态氮的留存时间，保障棉花中后期的氮素供应^[30-33]。结合氮肥利用率来分析，4种氮素抑制剂均提升了棉花氮肥表观利用率，DCD、CP、DMPP与NBPT分别提升了5.95～13.48、4.47～15.08、10.07～11.53与7.78～13.06个百分点，比氮素抑制剂对小麦、玉米等作物氮素利用率积极影响更为显著^{[34， 35]}，其中提高效果最为明显的是0.25%CP。刘涛^[36]等滴灌棉田试验结果表明，在氮肥中添加1%CP可使棉株的氮肥利用率提高11.5%～12.5%。梁永超^[37]等将0.25%CP配施硫酸铵滴灌至棉田中，棉株氮肥利用率相较于不添加处理提升1.54～4.15个百分点，相较于本试验结果，CP对棉花氮肥利用率提升较低，主要原因可能是氮肥利用率与氮肥施用后在田间迁移转换和作物种质息息有关。氮肥的精准深施可极大增加与作物根系的接触面积，便于根系的吸收^[38]。再者相关研究表明添加不同剂量的CP对土壤硝化反应抑制效果不尽相同，对铵硝配比平衡维持程度不一且与土壤质地有关^[39-41]。

3.4不同氮素抑制剂对棉花产量的影响

施用氮素抑制剂对作物具有显著的增产效果。Ren^[42]等将CP施入内涝玉米大田中开展杂交试验，发现CP的施用能有效地改善内涝带来的不良影响，与不施用抑制剂内涝处理相比，籽粒数量高出了13%，千粒重增加了11%，并且玉米杂交种的产量显著提高了28%。对859个数据集进行Meta分析，发现施用硝化抑制剂可提升四种最常见的禾本科作物产量，分别是大麦（7～29%）、小麦（0～5%）、玉米（3～17%）和水稻（3～12%）^[43]。本试验结果表明，施用氮肥时添加氮素抑制剂可以提升棉花单铃重或单铃数，进而提升棉花籽棉产量。其中添加0.25%CP棉株的单铃重与产量最高，与单施氮肥相比分别提升了14.6%和33.0%，这与梁永超^[37]等研究结果相似。卢九斤^[44]等研究表明CP对土壤硝化反应的抑制效果随着浓度的提升而增强，具有剂量效应，0.5%CP为最佳。本研究中，添加CP的棉株产量均显著高于单施氮素棉株，但添加0.25%CP棉株产量明显优于添加0.5%CP棉株，这与卢九尽等^[44]研究不符，这可能是由于适宜的氮素抑制剂的施用让土壤中氮素转化的过程减缓，一定时间内保持足够浓度的铵态氮，提升了氮肥利用率，促进了棉花中后期的生殖器官生长；高浓度的氮素抑制剂抑制效果过强，导致后期土壤中铵态氮较高，造成一定程度的贪青晚熟，霜前花比例下降，进而影响了产量。

4结论

本试验条件下，氮肥添加氮素抑制剂可以促进棉花生长，提高棉花干物质积累量与产量，有效提升氮肥利用率。尿素添加0.5%DCD、0.25%CP、1.0%DMPP与0.5%NBPT处理棉花干物质积累量、氮肥利用率与产量分别优于尿素添加1.0%DCD、0.5%CP、2.0%DMPP与1.0%NBPT处理。尿素添加0.5%DCD处理棉花单株干物质积累量较高，尿素添加0.25%CP棉花氮肥利用率与籽棉产量较高，综合来看，氮肥配施0.25%CP为最佳试验处理。

参考文献

[1] 陈常兵. 我国内地棉区棉花生产现状与发展对策[J]. 中国农技推广， 2022， 38（10）： 10-13.

CHEN Changbing. Present situation and development countermeasures of cotton production in China’s inland cotton areas[J]. China Agricultural Technology Extension， 2022， 38（10）： 10-13.

[2] 李淑贤， 鲍锦辉， 姜兰， 等. 缓释氮肥配施脲酶抑制剂对棉花光合特征的影响[J]. 中国棉花， 2021， 48（10）： 1-7， 14.

LI Shuxian， BAO Jinhui， JIANG Lan， et al. Effects of slow-release nitrogen fertilizer combined with urease inhibitor on photosynthetic characteristics of cotton[J]. China Cotton， 2021， 48（10）： 1-7， 14.

[3] Lubkowski K， Grzmil B. Controlled release fertilizers[J]. Polish Journal of Chemical Technology， 2007，9（4）.

[4] Guertal E A. Preplant slow-release nitrogen fertilizers produce similar bell pepper yields as split applications of soluble fertilizer[J]. Agronomy Journal， 2000， 92（2）： 388-393.

[5] 林葆， 林继雄， 李家康. 长期施肥的作物产量和土壤肥力变化[J]. 植物营养与肥料学报， 1994，"（1）： 6-18.

LIN Bao， LIN Jixiong， LI Jiakang， . The changes of crop yield and soil fertility with long-term fertilizer application[J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizers，"1994， 1（1）： 6-18.

[6] 郭小琰， 孙桂兰， 熊世武， 等. 施氮量对棉花养分吸收利用及产量和品质的影响[J]. 新疆农业科学， 2021， 58（7）： 1246-1254.

GUO Xiaoyan， SUN Guilan， XIONG Shiwu， et al. Effects of nitrogen application rates on nutrition uptake and utilization， yield and fiber quality of cotton[J]. Xinjiang Agricultural Sciences， 2021， 58（7）： 1246-1254.

[7] 文明， 李鹏兵， 王乐， 等. 减施氮肥对北疆滴灌棉花干物质积累及产量的影响[J]. 新疆农业科学， 2019，56（1）： 120-129.

WEN Ming， LI Pengbing， WANG Le， et al. Effects of Reduced Nitrogen Application on Dry Matter Accumulation and Yield of Cotton under Drip Irrigation in Northern Xinjiang[J]. Xinjiang Agricultural Sciences， 2019， 56（1）： 120-129.

[8] 文明， 李明华， 蒋家乐， 等. 氮磷钾运筹模式对北疆滴灌棉花生长发育和产量的影响[J]. 中国农业科学， 2021，54（16）： 3473-3487.

WEN Ming， LI MingHuaMinghua， JIANG JiaLeJiale， et al. Effects of Nitrogen， Phosphorus and Potassium on Drip-Irrigated Cotton Growth and Yield in Northern Xinjiang[J]. Scientia Agricultura Sinica，"2021， 54（16）： 3473-3487.

[9] Li J， Shi Y， Luo J， et al. Use of nitrogen process inhibitors for reducing gaseous nitrogen losses from land-applied farm effluents[J]. Biology and Fertility of Soils， 2014， 50（1）： 133-145.

[10] Silva A G B， Sequeira C H， Sermarini R A， et al. Urease inhibitor NBPT on ammonia volatilization and crop productivity： a meta-analysis[J]. Agronomy Journal， 2017， 109（1）： 1-13.

[11] Cantarella H， Otto R， Soares J R， et al. Agronomic efficiency of NBPT as a urease inhibitor： a review[J]. Journal of Advanced Research， 2018， （13）： 19-27.

[12] 李君， 刘涛， 褚贵新. 脲酶抑制剂对石灰性土壤尿素转化及N₂O排放的影响[J]. 农业环境科学学报， 2014， 33（9）： 1866-1872.

LI Jun， LIU Tao， CHU Guixin. Responses of urea transformation dynamics and nitrous oxide to three urease inhibitors in calcareous soil[J]. Journal of Agro-Environment Science， 2014， 33（9）： 1866-1872.

[13] 李思平， 刘蕊， 刘家欢， 等. 稳定性肥料产业发展创新及展望[J]. 现代化工， 2022，42（11）： 1-8.

LI Siping， LIU Rui， LIU Jiahuan， et al. Development， innovation and prospect of stable fertilizer industry"[J]. Modern Chemical Industry，"2022， 42（11）： 1-8

[14] Ruser R， Schulz R. The effect of nitrification inhibitors on the nitrous oxide （N₂O） release from agricultural soils—a review[J]. Journal of Plant Nutrition and Soil Science， 2015， 178（2）： 171-188.

[15] Abalos D， Jeffery S， Sanz-Cobena A， et al. Meta-analysis of the effect of urease and nitrification inhibitors on crop productivity and nitrogen use efficiency[J]. Agriculture， Ecosystems amp; Environment， 2014， （189）： 136-144.

[16] Menéndez S， Barrena I， Setien I， et al. Efficiency of nitrification inhibitor DMPP to reduce nitrous oxide emissions under different temperature and moisture conditions[J]. Soil Biology and Biochemistry， 2012， （53）： 82-89.

[17] 刘建涛， 许靖， 孙志梅， 等. 氮素调控剂对不同类型土壤氮素转化的影响[J]. 应用生态学报， 2014， 25（10）： 2901-2906.

LIU Jiantao， XU Jing， SUN Zhimei， et al. Effects of different nitrogen regulators on nitrogen transformation in different soil types[J]. Chinese Journal of Applied Ecology， 2014， 25（10）： 2901-2906.

[18] 陈承继. 不同硝化抑制剂对玉米生长的影响[D]. 广州： 华南农业大学， 2019.

CHEN Chengji. Effects of Different Nitrification Inhibitors on Maize Growth[D]. Guangzhou： South China Agricultural University， 2019.

[19] 段文静， 马彤彤， 张永江， 等. 氮肥中不同硝化抑制剂DCD添加比例对棉花生长发育及产量的影响[J]. 植物营养与肥料学报， 2020， 26（11）： 2095-2106.

DUAN Wenjing， MA Tongtong， ZHANG Yongjiang， et al. Effects of different nitrification inhibitor DCD addition ratios in nitrogen fertilizer on cotton growth and yield[J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizers， 2020， 26（11）： 2095-2106.

[20] 肖富容， 李东坡， 杜艳娣， 等. 生化抑制剂和腐植酸联合添加对尿素在黑土水稻种植中氮素供应稳定性的影响[J]. 土壤通报， 2022， 53（5）： 1113-1122.

XIAO Furong， LI Dongpo， DU Yandi， et al. Effects of combined addition of biochemical inhibitors and humic acids on nitrogen supply by stability urea for rice in black soil[J]. Chinese Journal of Soil Science， 2022， 53（5）： 1113-1122.

[21] 谢婷婷， 赵欢， 肖厚军， 等. 炭基肥对贵州黄壤鲜食玉米光合特性、干物质积累及产量形成的影响[J]. 中国土壤与肥料， 2022，"（3）： 61-67.

XIE Tingting， ZHAO Huan， XIAO Houjun， et al. Effects of carbon fertilizer on photosynthetic characteristics，dry matter accumulation and yield formation of fresh corn from Yellow soil in Guizhou Province"[J]."China "Soil and Fertilizer，2022，"（3）： 61-67.

[22] 万年鑫， 黄强， 郑顺林， 等. 硝化/脲酶抑制剂对秋马铃薯植株及土壤氮素利用的影响[J]. 中国土壤与肥料， 2021，"（1）： 83-89.

WAN Nianxin， HUANG Qiang， ZHENG Shunlin， et al. Effects of nitrification/urease inhibitors on potato yield and soil mineral nitrogen content[J]. Soil and Fertilizer Sciences in China， 2021， （1）： 83-89.

[23] 肖富容， 李东坡， 薛妍， 等. 添加腐植酸与生化抑制剂尿素在黄土水稻栽培中施用效果[J]. 生态学杂志， 2022， 41（9）： 1717-1725.

XIAO Furong， LI Dongpo， XUE Yan， et al. Effects of urea added with humic acid and biochemical inhibitors on rice cultivation in loess[J]. Chinese Journal of Ecology， 2022， 41（9）： 1717-1725.

[24] 黄强， 郑顺林， 郭函， 等. 尿素配施硝化/脲酶抑制剂对春季和秋季马铃薯产量及土壤矿质氮的影响[J]. 西北农业学报， 2019， 28（9）： 1499-1507.

HUANG Qiang， ZHENG Shunlin， GUO Han， et al. Effects of urea combined with nitrification/urease inhibitors on potato yield and soil mineral nitrogen in spring and autumn[J]. Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica， 2019， 28（9）： 1499-1507.

[25] 李学红， 李东坡， 武志杰， 等. 添加NBPT/DMPP/CP的高效稳定性尿素在黑土和褐土中的施用效应[J]. 植物营养与肥料学报， 2021， 27（6）： 957-968.

LI Xuehong， LI Dongpo， WU Zhijie， et al. Effects of stabilized urea containing NBPT/DMPP/CP on nitrogen use efficiency and maize yield in black and cinnamon soil[J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizers， 2021， 27（6）： 957-968.

[26] 韩婷婷， 孙庆元， 宗娟， 等. 脲酶抑制剂NBPT对马铃薯幼苗生长的影响[J]. 作物杂志， 2010，"（2）： 66-68.

HAN Tingting， SUN Qingyuan， ZONG Juan， et al. Effects of urease inhibitor NBPT on growth of potato seedlings[J]. Crops， 2010， （2）： 66-68.

[27] Crawford D M， Chalk P M. Sources of N uptake by wheat （Triticum aestivum"L.） and N transformations in soil treated with a nitrification inhibitor （nitrapyrin）[J]. Plant and Soil， 1993， 149（1）： 59-72.

[28] 刘红江， 殷跃军， 郭智， 等. 硝化抑制剂对小麦产量和氮素吸收利用的影响[J]. 生态学杂志， 2019， 38（2）： 443-449.

LIU Hongjiang， YIN Yuejun， GUO Zhi， et al. Effects of nitrification inhibitor on yield and nitrogen use efficiency of wheat[J]. Chinese Journal of Ecology， 2019， 38（2）： 443-449.

[29] Cui L， Li D P， Wu Z J， et al. Effects of combined nitrification inhibitors on nitrogen transformation， maize yield and nitrogen uptake in two different soils[J]. Communications in Soil Science and Plant Analysis， 2022， 53（8）： 1039-1049.

[30] Chaves B， Opoku A， De Neve S， et al. Influence of DCD and DMPP on soil N dynamics after incorporation of vegetable crop residues[J]. Biology and Fertility of Soils， 2006， 43（1）： 62-68.

[31] Yu Y X， Jia H T， Zhao C Y. Evaluation of the effects of plastic mulching and nitrapyrin on nitrous oxide emissions and economic parameters in an arid agricultural field[J]. Geoderma， 2018， （324）： 98-108.

[32] Kawakami E M， Oosterhuis D M， Snider J L， et al. Physiological and yield responses of field-grown cotton to application of urea with the urease inhibitor NBPT and the nitrification inhibitor DCD[J]. European Journal of Agronomy， 2012， （43）： 147-154.

[33] O’Connor P J， Hennessy D， Brophy C， et al. The effect of the nitrification inhibitor dicyandiamide （DCD） on herbage production when applied at different times and rates in the autumn and winter[J]. Agriculture， Ecosystems amp; Environment， 2012， （152）： 79-89.

[34] 胡佳玉， 张晶， 孔波， 等. 氮肥增效剂的应用与展望[J]. 肥料与健康， 2023，50（1）： 1-13.

HU Jiayu， ZHANG Jing，"KONG Bo， et al. Application and Prospect of Nitrogen FertilizerSynergist [J]. China Soil and Fertilizer， 2023，50（1）： 1-13.

[35] 张忠庆， 高强. 硝化抑制剂2-氯-6-三氯甲基吡啶在农业中应用研究进展及其影响因素[J]. 中国土壤与肥料， 2022，"（4）： 249-258.

ZHANG Zhongqing， GAO Qiang. Effects of nitrification inhibitor nitrapyrin application in agricultural ecosystems and influencing factors： a review[J]. Soil and Fertilizer Sciences in China， 2022， （4）： 249-258.

[36] 刘涛， 陶瑞， 李君， 等. 氯甲基吡啶对滴灌棉花生物量、氮素吸收及氮肥利用率的影响[J]. 棉花学报， 2015，27（5）： 463-468.

LIU Tao， TAO Rui， LI Jun， et al."Effect of Nitrapyrin on Biomass， Nitrogen Uptake and Nitrogen Use Efficiency in Drip-irrigated Cotton Plants[J]. Cotton Science，"2015， 27（5）： 463-468.

[37] 刘洪亮， 梁永超， 刘涛， 等. 新型硝化抑制剂对膜下滴灌棉田抑制效果及棉花产量的影响[J]. 新疆农业科学， 2010，47（11）： 2200-2204.

LIU Hong-liang， LIANG Yongchao， LIU TaoCHU， et al. The Effect of the New Nitrification Inhibitor on the Soil Nitrogen Trans-formati"on and Cotton Yield Under Plastic Mulch Drip Irrigation in Northern Xinjiang[J]. Xinjiang AgriculutralAgricultural"Sciences，"2010，47（11）： 2200-2204.

[38] Zhu W B， Zeng K， Tian Y H， et al. Coupling side-deep fertilization with Azolla"to reduce ammonia volatilization while achieving a higher net economic benefits in rice cropping system[J]. Agriculture， Ecosystems amp; Environment， 2022， （333）： 107976.

[39] 刘涛， 梁永超， 褚贵新， 等. 三种硝化抑制剂在石灰性土壤中的应用效果比较[J]. 土壤， 2011， 43（5）： 758-762.

LIU Tao， LIANG Yongchao， CHU Guixin， et al. Effect comparison of three different types of nitrification inhibitors （DCD， DMPP and nitrapyrin） in calcareous soils[J]. Soils， 2011， 43（5）： 758-762.

[40] 孙志梅， 武志杰， 陈利军， 等. 硝化抑制剂的施用效果、影响因素及其评价[J]. 应用生态学报， 2008，"（7）： 1611-1618.

SUN Zhimei， WU Zhijie， CHEN Lijun， et al. Application effect， affecting factors， and evaluation of nitrification inhibitor： A review. [J]. Chinese Journal of Applied Ecology，2008，"（7）： 1611-1618.

[41] 顾艳， 吴良欢， 刘彦伶， 等. 氯甲基吡啶剂型对土壤硝化的抑制效果初步研究[J]. 农业环境科学学报， 2013， 32（2）： 251-258.

GU Yan， WU Lianghuan， LIU Yanling， et al. A preliminary study on the inhibitory effect of nitrapyrin formulations on soil nitrification[J]. Journal of Agro-Environment Science， 2013， 32（2）： 251-258.

[42] Ren B Z， Zhang J W， Dong S T， et al. Nitrapyrin improves grain yield and nitrogen use efficiency of summer maize waterlogged in the field[J]. Agronomy Journal， 2017， 109（1）： 185-192.

[43] Qiao C L， Liu L L， Hu S J， et al. How inhibiting nitrification affects nitrogen cycle and reduces environmental impacts of anthropogenic nitrogen input[J]. Global Change Biology， 2015， 21（3）： 1249-1257.

[44] 卢九斤， 盛海彦， 刘青， 等. 硝化抑制剂对枸杞园土壤的作用效果研究[J]. 干旱地区农业研究， 2020， 38（5）： 1-7， 93.

LU Jiujin， SHENG Haiyan， LIU Qing， et al. Effect of nitrification inhibitors on the soil in wolfberry orchard[J]. Agricultural Research in the Arid Areas， 2020， 38（5）： 1-7， 93.

Effects of different nitrogen inhibitors on growth， nitrogen utilization and yield of cotton

HUANG Boxuan^1，2#，LI Pengcheng^1，2#，ZHENG Cangsong²，SHUN Miao²，SHAO Jingjing²，FENG Weina²，PANG Chaoyou²，XU Wenxiu^1*，DONG Helin^1，2，3*​

（1."Cotton Engineering Research Center， Ministry of Education of the P.R.C.， College of Agriculture，"Xinjiang Agricultural University， Urumqi 830052， China；2."National Key Laboratory of Cotton Biological Breeding and Comprehensive Utilization /Cotton Research Institute， Chinese Academy of Agricultural Sciences，"Anyang 455000，China;3 .Western Agricultural Research Center， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Changji 831100， China）

Abstract：【Objective】"To study the effects of different nitrogen inhibitors on the growth， development， nitrogen utilization， and yield of cotton when nitrogen fertilizer is added. The purpose"is to determine the appropriate concentration of nitrogen inhibitors.【Methods】 A pot experiment was conducted using 'China Cotton Research Institute 100' cotton plants. Under the same nitrogen application level， four types of nitrogen inhibitors， 3，4-dimethylpyrazole phosphate （DMPP）， 2-chloro-6-trichloromethylpyridine （CP）， dicyandiamide （DCD）， and N-butylthiophosphoric triamide （NBPT） were added. And two different concentrations were used for each nitrogen inhibitor."The inhibitors were applied as base fertilizer and topdressing during the flowering period， along with urea. Cotton agronomic traits， biomass quality， nitrogen accumulation， lint cotton yield， and nitrogen fertilizer utilization were compared.【Results】"The results showed that compared to the treatment with urea alone， the cotton plants treated with nitrogen inhibitors had a 6.5% to 16.8% increase in individual plant biomass quality during the flowering period， and a 8.8% to 33.0% increase in individual plant lint cotton yield. The apparent nitrogen fertilizer utilization rate increased by 4.5 to 15.1 percentage points. Among the treatments， cotton treated with 0.5% DCD， 0.25% CP， 1.0% DMPP， and 0.5% NBPT added to urea showed better results in terms of biomass accumulation， nitrogen fertilizer utilization， and yield compared to cotton treated with 1.0% DCD， 0.5% CP， 2.0% DMPP， and 1.0% NBPT added"to urea.【Conclusion】Cotton plants treated with 0.5% DCD added"to urea have"the highest individual plant biomass accumulation， and cotton treated with 0.25% CP added"to urea shows"better increases in cotton yield and nitrogen fertilizer utilization compared to other nitrogen inhibitors treatments.

Key"words："nitrogen"inhibitors; cotton; yield; nitrogen"fertilizer

Fund projects： Henan Province Science and Technology Research Program Project （222102110331）; the"Central Level Fiscal Public Welfare Research Business Special Project （1610162022028， 1610162023038）;"the Cotton Industry Technology System Post Scientist Project （CARS-15-11）;"The Science and Technology Innovation Project of the Chinese Academy of Agricultural Sciences （CAAS-ASTIP-CCRI）.

#Author Introduction： HUANG"Baixuan （1998-）， male， born in Guilin， Guangxi"Province， master candidate"in the efficient utilization of cotton nutrients. Email： 1142008058@qq.com.

*Correspondence"author： DONG"Helin（1964-）researcher，research field："nutritional physiology， biochemistry， molecular biology and efficient utilization of fertilizer resources in cotton

XU"Wenxiu （1962-）， professor， with research interests in efficient farming systems and agricultural ecology in oases. Email： xjxwx@sina.com .

基金项目：河南省科技攻关计划（222102110331），中央级财政公益性科研业务专项（1610162022028，1610162023038），棉花产业技术体系岗位科学家（CARS-15-11），中国农业科学院科技创新工程（CAAS-ASTIP-CCRI）。

#作者简介：黄铂轩（1998-），男，广西桂林人，在读硕士研究生，研究方向为棉花养分高效利用，（E-mail）1142008058@qq.com。同等贡献E-mail：lipengchengcri@163.com。

*通信作者：董合林（1964-），研究员，研究方向为棉花营养生理生化与分子生物学及肥料资源高效利用研究，（E-mail）donghl668@sina.com；

徐文修（1962-），教授，研究方向为绿洲高效耕作制度以及农业生态研究，（E-mail）xjxwx@sina.com