[發明專利]丁香酸在促進癸二醇硝化抑制活性中的應用

有效

• 申請號: 201811524991.8
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109836299B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 陸玉芳;張曉楠;施衛明
• 申請（專利權）人: 中國科學院南京土壤研究所
• 主分類號: C05G3/90
• 分類號: C05G3/90
• 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

丁香酸在促進癸二醇硝化抑制活性中的應用，該物質與1,9?癸二醇的組合使用能更高效地通過抑制亞硝化單胞菌的活性來抑制土壤、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。本發明中添加丁香酸能夠在同等硝化抑制活性條件下降低1,9?癸二醇的作用濃度，節約了相對投入成本，同時丁香酸和1,9?癸二醇均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。

技術領域

本發明涉及硝化抑制劑研究領域，具體涉及丁香酸在促進癸二醇硝化抑制活性中的應用。

背景技術

土壤中有機物礦化產生的 NH₄⁺ 以及通過肥料添加的 NH₄⁺，容易被帶負電的黏土和土壤有機物功能團所吸附而限制其流失。但是 NH₄⁺ 易被土壤中的硝化微生物通過硝化作用轉化為 NO₃^-。相比于 NH₄⁺，NO₃^- 與土壤的吸附作用較弱，易通過淋溶、徑流等途徑流失，導致氮素的直接損失，同時還嚴重污染地下水及地表水，造成面源污染等環境問題；而且，土壤中反硝化作用的進行，會將 NO₃^- 轉化為 N₂ 及 N₂O 流失到環境中，造成土壤氮素的進一步損失。同時，N₂O 作為一種溫室氣體，其增溫潛勢是 CO₂ 的 298 倍，與全球變暖和對流層臭氧損耗密切相關，對環境潛在的破壞愈加嚴重，其重要來源之一即農田生態系統中氮素的硝化、反硝化過程。

在農業生態系統中，由于硝化作用的直接或者間接作用導致的氮素損失，植物吸收轉化利用的氮肥不超過 30%，作物氮素利用率較低。為了減少硝化作用的氮素損失，在生產實踐中人們常采取一些氮肥管理措施以及施用緩控釋肥，但是隨之增加的人力、農資成本不容小覷，且效果不盡理想。此外，農業生產中常配合氮肥使用一些合成硝化抑制劑，這能夠有效控制土壤氮素損失、提高作物氮素利用率，然而這些硝化抑制劑存在價格高、性能不穩定、使用繁瑣、容易造成環境污染、影響自然生態系統的生物多樣性等局限性。

生物硝化抑制劑是一類植物合成或者分泌的具有硝化抑制能力的化合物，相比于合成硝化抑制劑，其來源于植物提取物或者根系分泌物，具有易獲取、環境友好等優點。已有文獻報道水稻根系分泌物中存在特定的硝化抑制物質1,9-癸二醇，具有較好的硝化抑制效果。另外土培實驗表明1,9-癸二醇能夠同時抑制 AOB 和 AOA 的 amoA 基因豐度從而抑制土壤的硝化作用，這是合成硝化抑制劑所不具備的。然而土培實驗發現1,9-癸二醇起作用的劑量濃度較大，且1,9-癸二醇的合成成本較高，這使得其在實際推廣應用中有一定難度。但植物的根系分泌物是一類復雜的混合物，其中含有多種活性成分，自然環境中植物最終表現出的抑制活性，不僅與具有抑制潛力的單體物質有關，各物質之間的互作也是影響植物分泌物抑制活性的重要因素。因而，挖掘一些天然化合物與1,9-癸二醇共同施用，使得在不影響硝化抑制活性的前提下，降低1,9-癸二醇的作用濃度，從而降低使用成本是非常必要的。

發明內容

解決的技術問題：本發明提供丁香酸在促進1,9-癸二醇的硝化抑制活性中的應用。該物質與1,9-癸二醇的組合使用能更高效地通過抑制亞硝化單胞菌的活性來抑制土壤、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。本發明中添加丁香酸能夠在同等硝化抑制活性條件下降低1,9-癸二醇的作用濃度，節約了相對投入成本，同時丁香酸和1,9-癸二醇均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。

技術方案：丁香酸在促進1,9-癸二醇抑制亞硝化單胞菌的亞硝化活性中的應用。