[发明专利]癸二醇作为硝化抑制剂的应用

说明书

癸二醇作为硝化抑制剂的应用，本发明化合物能在低剂量下高效抑制亚硝化微生物的活性，减少农田土壤硝化过程造成的氮素损失和环境问题；本发明化合物是脂溶性化合物，化学结构稳定，在土壤和水体中不易流失，能保证应用的稳定性和高效性。本发明提供一类源于植物的“绿色”生物硝化抑制剂，可以解决常规化学合成硝化抑制剂时效短、效果差、易污染的问题，同时为构建高效抑制农田生态系统硝化过程、提高氮素利用率的生物生态技术提供新的方法和思路。

技术领域

本发明属于硝化抑制剂研究领域，具体涉及癸二醇作为硝化抑制剂的应用。

背景技术

世界范围内的氮肥有90％是以NH₄⁺的形式施用的，NH₄⁺在土壤中容易被硝化微生物转化为NO₃^-，后者不能被土壤吸附，易淋失，由此导致氮素的直接损失，同时还严重污染了地下水和地表水，造成面源污染等环境问题。同时，土壤反硝化微生物在厌氧或部分厌氧条件下通过反硝化作用将NO₃^-转变为气态N₂和N₂O，造成土壤氮素的进一步损失，而N₂O是一种温室气体，其增温潜势是CO₂的298倍，重要来源之一即农田生态系统中氮素的硝化、反硝化过程。

农业生态系统中平均氮肥利用率在30％左右，70％的氮肥损失主要来自上述硝化、反硝化过程，这些氮素损失均与硝化作用有直接或间接联系。一些氮肥管理措施与缓控释肥的使用在一定程度上减少了硝化作用的氮素损失，但其增加的人力、农资成本不可忽视，效果也不尽理想。配合氮肥使用硝化抑制剂，有助于减少氮素损失，提高氮素利用率。在诸多人工合成的硝化抑制物质中，仅2-氯-6-三氯甲基吡啶(Nitrapyrin)、双氰胺(DCD)和3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)经过了详尽的大田评估，在一些农田中被投入使用。但包括上述物质在内的人工合成的硝化抑制物质，或多或少具有使用不方便、性能不稳定、价格过高、易造成地下水污染、影响自然生态系统的生物多样性等局限性。

生物硝化抑制剂的研究方兴未艾，与人工化学合成的硝化抑制剂相比，其来源于植物根系分泌物或者提取物，是天然的化合物，对生态环境影响小，从中提取效果良好的生物硝化抑制物质具有显著意义。已有文献报道在腐生臂形草和高粱中存在特定的硝化抑制物质，通过对这些物质的挖掘，不仅有助于研究和理解自然生态系统中一些硝化抑制现象，通过环境调控、育种等手段加强作物的硝化抑制能力和提高氮素利用率，还能对生物硝化抑制物质进行产品开发，研制新型高效的环境友好的硝化抑制剂产品。

发明内容

解决的技术问题：本发明提供癸二醇作为硝化抑制剂的应用，物质包括1,9-癸二醇等。该类物质通过抑制亚硝化微生物活性来抑制土壤、植物根际的硝化过程，提高氮素利用率，减少硝态氮的淋失，进而减少反硝化过程的氮素损失和温室气体氧化亚氮的排放。本发明的硝化抑制物质是来源于植物的化学结构稳定的脂溶性物质，改善了传统硝化抑制剂具有的易流失、时效短以及可能造成环境污染的问题，提高了硝化抑制效率，节约了相对投入成本。

技术方案：癸二醇在抑制亚硝化微生物的亚硝化活性中的应用。

癸二醇的结构式为：或

所述亚硝化微生物为欧洲亚硝化单胞菌(Nitrosomonas europaea)ATCC 19718。

一种减少农田氮素损失和提高氮肥利用率的组合物，有效成分为所述的癸二醇。