[發明專利]癸二醇作為硝化抑制劑的應用

有效

• 申請號: 201510926728.1
• 申請日: 2015-12-14
• 公開（公告）號: CN105439782B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 施衛明;孫力;陸玉芳
• 申請（專利權）人: 中國科學院南京土壤研究所
• 主分類號: C05G3/08
• 分類號: C05G3/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐循文

癸二醇作為硝化抑制劑的應用，本發明化合物能在低劑量下高效抑制亞硝化微生物的活性，減少農田土壤硝化過程造成的氮素損失和環境問題；本發明化合物是脂溶性化合物，化學結構穩定，在土壤和水體中不易流失，能保證應用的穩定性和高效性。本發明提供一類源于植物的“綠色”生物硝化抑制劑，可以解決常規化學合成硝化抑制劑時效短、效果差、易污染的問題，同時為構建高效抑制農田生態系統硝化過程、提高氮素利用率的生物生態技術提供新的方法和思路。

技術領域

本發明屬于硝化抑制劑研究領域，具體涉及癸二醇作為硝化抑制劑的應用。

背景技術

世界范圍內的氮肥有90％是以NH₄⁺的形式施用的，NH₄⁺在土壤中容易被硝化微生物轉化為NO₃^-，后者不能被土壤吸附，易淋失，由此導致氮素的直接損失，同時還嚴重污染了地下水和地表水，造成面源污染等環境問題。同時，土壤反硝化微生物在厭氧或部分厭氧條件下通過反硝化作用將NO₃^-轉變為氣態N₂和N₂O，造成土壤氮素的進一步損失，而N₂O是一種溫室氣體，其增溫潛勢是CO₂的298倍，重要來源之一即農田生態系統中氮素的硝化、反硝化過程。

農業生態系統中平均氮肥利用率在30％左右，70％的氮肥損失主要來自上述硝化、反硝化過程，這些氮素損失均與硝化作用有直接或間接聯系。一些氮肥管理措施與緩控釋肥的使用在一定程度上減少了硝化作用的氮素損失，但其增加的人力、農資成本不可忽視，效果也不盡理想。配合氮肥使用硝化抑制劑，有助于減少氮素損失，提高氮素利用率。在諸多人工合成的硝化抑制物質中，僅2-氯-6-三氯甲基吡啶(Nitrapyrin)、雙氰胺(DCD)和3,4-二甲基吡唑磷酸鹽(DMPP)經過了詳盡的大田評估，在一些農田中被投入使用。但包括上述物質在內的人工合成的硝化抑制物質，或多或少具有使用不方便、性能不穩定、價格過高、易造成地下水污染、影響自然生態系統的生物多樣性等局限性。

生物硝化抑制劑的研究方興未艾，與人工化學合成的硝化抑制劑相比，其來源于植物根系分泌物或者提取物，是天然的化合物，對生態環境影響小，從中提取效果良好的生物硝化抑制物質具有顯著意義。已有文獻報道在腐生臂形草和高粱中存在特定的硝化抑制物質，通過對這些物質的挖掘，不僅有助于研究和理解自然生態系統中一些硝化抑制現象，通過環境調控、育種等手段加強作物的硝化抑制能力和提高氮素利用率，還能對生物硝化抑制物質進行產品開發，研制新型高效的環境友好的硝化抑制劑產品。

發明內容

解決的技術問題：本發明提供癸二醇作為硝化抑制劑的應用，物質包括1,9-癸二醇等。該類物質通過抑制亞硝化微生物活性來抑制土壤、植物根際的硝化過程，提高氮素利用率，減少硝態氮的淋失，進而減少反硝化過程的氮素損失和溫室氣體氧化亞氮的排放。本發明的硝化抑制物質是來源于植物的化學結構穩定的脂溶性物質，改善了傳統硝化抑制劑具有的易流失、時效短以及可能造成環境污染的問題，提高了硝化抑制效率，節約了相對投入成本。

技術方案：癸二醇在抑制亞硝化微生物的亞硝化活性中的應用。

癸二醇的結構式為：或

所述亞硝化微生物為歐洲亞硝化單胞菌(Nitrosomonas europaea)ATCC 19718。

一種減少農田氮素損失和提高氮肥利用率的組合物，有效成分為所述的癸二醇。