生物硝化抑制剂的研究进展及其农业应用前景

作     者：陆玉芳 施卫明 LU Yufang;SHI Weiming

作者机构：土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所)南京210008 

出 版 物：《土壤学报》 (Acta Pedologica Sinica)

年 卷 期：2021年第58卷第3期

页      面：545-557页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家自然科学基金委中日国际合作项目(31761143015) 江苏省优秀青年基金项目(BK20190108) 山东省重大科技创新工程项目(2019JZZY010701)资助。 

主　　题：生物硝化抑制剂 硝化作用 根系分泌物 氮素利用率 农业绿色发展 

摘      要：在我国农业集约化以及高投入的生产模式下,氮肥利用率较低。相当部分的氮肥以氨(NH_(3))、硝酸盐(NO_(3)^(-))以及温室气体氧化亚氮(N_(2)O)等形式损失至环境中,造成生产成本增加,并加剧了生态环境污染。硝化作用是土壤氮循环的关键转化过程,与农田氮素损失密切相关。一些植物的根系能产生和分泌抑制硝化作用的物质,被称为生物硝化抑制剂(BNIs),如果加以利用,是一种高效且环境友好的氮素管理对策。系统总结了国内外生物硝化抑制剂研究领域的重要进展,探讨了根系分泌生物硝化抑制剂的意义、物质种类和功能、分泌及作用机制。以往研究仅认为BNIs是自然生态系统中植物适应低氮环境的一种保氮生存机制,主要关注热带牧草和高粱,本文提出了BNIs在高氮投入的农业生态系统中同样重要,以及相当的粮食作物品种具有高BNI活性的观点,并讨论了其在农业中提高氮素利用率和减少环境污染方面的应用前景,为未来BNIs技术及产品的开发、提升农产品品质、及推动现代农业绿色发展提供借鉴。