硝化抑制剂（nitrification inhibitor）是具有抑制亚硝化细菌（Nitrosmonas）等活动功能的一类物质。它在土壤中能抑制亚硝化、硝化、反硝化细菌的活性，从而阻碍NH4-N向NO3-N转化，控制土壤中的氮尽量以NH4-N的形式存在，减少氮肥以NO3-N形式淋失及脱氮后以气体状态释放到大气中。因此硝化抑制剂在提高氮肥利用率，增加作物产量和改善作物品质的同时，能降低施肥对地下水及大气的污染。在环境污染日益严重和大量施用化肥的今天，硝化抑制剂研制与应用日益受到人类的高度重视。
自1962年Goring首次提出氮吡啶作为硝化抑制剂后，新的硝化抑制剂不断问世，至今人类已经发现以吡唑、嘧啶、吡啶、噻唑、硫脲和酰胺类化合物等为主的硝化抑制剂几百种，但目前只有两种硝化抑制剂能在农业生产中规模化推广应用，它们即是双氰胺（DCD）和2-氯-6-（三氯甲基）吡啶（nitrapyrin）。可是，双氰胺和2-氯-6-（三氯甲基）吡啶也存在着明显的缺陷，双氰胺只有在施用量达15-30kg/hm2时才有效，这导致其费用较高；2-氯-6-（三氯甲基）吡啶本身是含氯的有机物，在土壤中长期施用时，会对环境产生不良影响。因此，各国科研人员都在致力于寻求新的、理想的硝化抑制剂。后来德国BASF公司研制出了名为DMPP的硝化抑制剂，该硝化抑制剂于1999年得到德国政府的批准后，在德国及欧洲进行大量的田间应用试验，这些实验结果表明：DMPP是一种高效、安全、无毒和较为廉价的硝化抑制剂。因此，DMPP得以在德国及欧洲得到商业化生产，并在农业生产中规模化应用。目前，德国COMPO集团公司及其下属工厂每年生产并销售大量的掺和了DMPP的氮肥和复合肥。
DMPP作为一种较为理想的新型硝化抑制剂，自在2001年汉诺威举办的14届世界植物营养会议上提交有关DMPP的10篇论文后，引起了各国有关科研人员的极大关注，现将其有关文献作如下综述。
1 DMPP的特性与作用机理
1.1DMPP及其理化性质
DMPP的化学名称3,4-Dimethylpyrazol phosphate,中文名3,4二甲基吡唑磷酸盐，商品名为ENTECR。它是一种灰白色粉状物质，分子量194.2，熔点165℃，密度1.51g/cm-3(20℃)，水中溶解度为132g/L-1(Ph3.0,25℃)，pH值2.5-3.0，蒸汽压小于10-4Pa(20℃)。DMPP属于吡唑类物质，广泛存在于自然界之中。
1.2 DMPP的作用机理
DMPP是通过硝化作用的第一步发挥其功效的。即在一定的时间内可降低土壤中铵氧化细菌（以Nitrosomonas为代表）的活性，进而阻碍NH4-N向NO3-N的转化，避免氮肥被淋失或挥发。它对硝化反应过程的第二步没有作用，但只要硝化反应的第一步被抑制，整个硝化反应就会受到抑制。
1.3 DMPP的应用优点
理想的硝化抑制剂，应该具备以下条件：专门抑制铵态氮向硝态氮的转化；对植物、人、动物和其它微生物无毒害作用；在土壤中的移动性与铵态氮相当，能与氮肥一起在土壤中均匀分布；抑制作用较稳定，有效期能持续数周至数月的时间；价格较低，以利于制作商品肥料。
德国科研人员对DMPP的大量实验室试验与田间试验证明：DMPP正是目前具备以上条件的硝化抑制剂之一，它的特点及优点可概括为：①不会对植物产生毒害作用；②在土壤中能完全分解；③在所收获的农产品中没有残留；④对其它土壤微生物无毒害作用；⑤在土壤中无淋失现象；⑥对人体的皮肤或眼睛等无刺激性；⑦用量低，0.5-1.5kg/hm2的用量即可达到最佳效果；⑧在土壤中有效期可达4-10周。因此，DMPP完全符合化学品管理办法与肥料法规定，得到德国及欧盟，乃至国际社会的承认。
2 DMPP的应用效果
在农业应用中，DMPP可以以固体颗粒与肥料混合使用，也能以液体形式与液体肥料混施，而不影响其作用效果。COMPO公司据此生产并出售多个含有DMPP品种的特殊肥料，如ENTEC perfekt,ENTEC avant,Nitrophoska perfekt ENTEC26等。添加有DMPP的肥料在欧盟国得到广泛应用，其主要施用对象有：麦类、蔬菜类及甜菜、玉米、马铃薯、葡萄、苹果、水稻、柑橘等。DMPP的主要效果有以下几个方面：
2.1抑制硝化作用，减少氮肥淋失或挥发，提高肥料利用率。
含有DMPP的肥料施入土壤后，能明显抑制铵态氮向硝态氮的转化，使土壤较长时间地保持更多的铵态氮，从而改变土壤中的铵态氮与硝态氮比，以便作物对氮肥的吸收和利用。Zerlla等人在冬小麦、玉米、水稻的试验表明：含DMPP氮肥比对照（不添加DMPP的氮肥）减少硝态氮淋失量13.1%，提高氮肥利用率7.2%-16.7%，增加土壤中铵态氮的含量（见表一）。Pasda等人认为，这部分增加的铵态氮会产生以下优点：第一，植物吸收铵态氮比硝态氮所消耗的能量更少，特别是在高量施用氮肥时；其二，铵态氮可以直接参与蛋白质的合成；第三，铵态氮能促进多胺、赤霉素和细胞分裂素的合成，其中赤霉素和细胞分裂素能延缓衰老和降低叶绿素的分解。Weiske等人从室内培养试验的研究得出：加DMPP到氮肥中，可使N2O释放量比不加的对照降低40%-47%。Scheffer的试验可看出，通过施用带有DMPP的氮肥能减少氮被向下淋洗量，降低化肥对地下水的污染，在施用同量同种氮肥的情况下，掺施DMPP的试验区渗漏水中NO3-含量只有63mg L-1，而无DMPP的试验区则高达106mg/L-1。
2.2 促进作物对营养元素的吸收
据Pasda推论，因DMPP能使氮肥施入土壤后，在一定时期内大量以铵态氮的形式存在，这会降低作物根际的pH值，低pH值能改善其它营养元素的有效性，以利于作物吸收，特别是微量元素。
2.3提高农作物的品质
有些作物，特别是叶类蔬菜容易积累NO3-,人类食用后对身体健康不利，应用DMPP硝化抑制剂能降低NO3-在作物体内和收获物中的积累，因而可以改善农产品的品质。据Pasda等人报道，施用DMPP可明显降低蔬菜NO3-的含量，并使叶菜变成深绿色。COMPO的试验结果显示，在胡萝卜、花菜莴苣、菠菜等蔬菜上，与不施DMPP相比，施DMPP的NO3-低9%-52%，而且施DMPP的蔬菜还具有生长整齐，收获期提早和叶色深绿等的特点。COMPO公司的有关实验还证明，施DMPP能提高玉米、水稻等籽粒中的蛋白质含量。
2.4提高作物产量
大量研究证明，DMPP能使作物增产。Pasda的试验中，在尿素中加施DMPP（用量是氮肥施用量的1%）比单施尿素的增产效果是：冬小麦0.24t/hm2，水稻0.43t/hm2，玉米0.24t/hm2，马铃薯1.9t/hm2，甜菜0.24t/hm2，胡萝卜1.9t/hm2，莴苣1.7t/hm2，洋葱1.0t/hm2，花菜2.3t/hm2，青蒜3.1t/hm2，芹菜1.9t/hm2，其中除胡萝卜、洋葱、莴苣和芹菜外，其余增产效果达到显著水平。（表二）。Banuls和Carrasco也报道，在尿素和硫硝酸铵肥中加入DMPP比不加的显著提高玉米与小麦等作物的产量。来自COMPO公司的试验结果显示，施用含DMPP的肥料可比施普通肥料使葡萄增产4.3%、苹果增产9.9%、甜菜、冬小麦、水稻、玉米、马铃薯、生菜、洋葱、芹菜、青蒜、胡萝卜、红萝卜、花椰菜分别提高产量2.7%、2.9%、4.0%、4.7%、1.1%、3.1%、5.0%、5.7%、6.4%、11.5%、12.5% 。因此，从现有的材料来看，DMPP对作物均有不同程度的增产作用，没有出现降低产量的效应。
2.5 提高施肥的经济效益
含DMPP的肥料不但能通过增产来提高经济效益，还能因减少施肥的作业次数和减少肥料用量增加经济效益。据COMPO公司报道，在许多作物上，DMPP能在不影响产量的情况下，约可节约氮肥施用量20kg/hm2.另外，因DMPP的效果能维持4-10周，施氮肥1次既可以满足许多作物整个生长期的需求，减少施肥投资和降低施肥机械对土壤的压实机会。
表2DMPP对部分作物的增产效应
3 影响DMPP作用的因子
影响DMPP发挥硝化抑制剂作用的因素有：DMPP本身用量、氮肥种类、气候条件、土壤类型、土壤酸碱度、土壤结构、作物种类、栽培措施等。据目前的试验结果来看，温度及土壤类型对其抑制作用的发挥影响比较大，初步表现出温度越高或土壤质地越轻，其抑制硝化作用的效果越差。
4 小结
DMPP作为一种新型硝化抑制剂，其在降低氮肥损失，减少环境污染，提高氮肥利用率，增加作物产量和改善农产品质量等方面产生效果。但任何硝化抑制剂要发挥其作用都与温度、土壤水分、土壤ph值、土壤通气性、硝化微生物的数量、土壤类型及氮肥种类密切相关。
（中华试剂网 www.labgogo.com）