本研究由尹佳文、闫慧文、胡殿丽、刘福琳、关体坤及刘蕊等人完成，第一完成单位为中国农业大学资源与环境学院，合作单位包括北京市朝阳区动植物疫病预防控制中心与河南福联生物科技有限公司。论文发表于《中国土壤与肥料》2026年第5期，在线发表日期为2025年，doi号为10.11838/sfsc.1673-6257.25474。该研究得到国家自然科学基金面上项目及企业合作项目的资助，属于土壤氮肥增效与农业面源污染控制领域的基础应用研究。

从学术背景来看，我国氮肥施用量长期处于高位，2023年农用氮肥施用量折纯达1603.34万吨，占化肥总量的32%，但氮肥利用率仅为42.6%，远低于欧美发达国家水平。未被作物利用的氮素通过氨挥发、硝化—反硝化、淋洗和径流等途径损失，不仅造成资源浪费，还引发水体富营养化、地下水硝酸盐污染以及温室气体氧化亚氮（N₂O）排放等环境问题。因此，提高氮肥利用效率、减少活性氮损失已成为农业绿色可持续发展的关键课题。在各类氮肥增效剂中，脲酶抑制剂N-正丁基硫代磷酰三胺（NBPT）和硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）应用最为广泛。NBPT通过抑制脲酶活性延缓尿素水解，减少氨（NH₃）挥发；DMPP通过抑制铵态氮（NH₄⁺-N）向硝态氮（NO₃⁻-N）的生物氧化过程，降低硝化与反硝化损失。然而，二者单施各有不足：NBPT持效期短，并可能增加N₂O排放；DMPP单施则可能因延长铵态氮在土壤中的滞留时间而加剧NH₃挥发，尤其在碱性土壤中，较高的pH会推动NH₄⁺/NH₃平衡向NH₃方向移动，进一步增加氨挥发风险。已有研究表明，NBPT与DMPP联用可能产生协同效应，但同时二者直接混配存在化学不稳定性问题，且现有关于NH₃排放的结论尚不一致。基于此，本研究旨在借助乳合剂型抑制剂，以尿素（UR）和尿素硝铵（UAN）为供试氮肥，在碱性潮土条件下系统探究不同NBPT与DMPP配比对氮素转化、N₂O排放和NH₃挥发的调控效应，并阐明其协同机制。

在研究设计与工作流程方面，该研究采用室内微宇宙培养试验，以河北省曲周县典型碱性潮土为供试土壤，土壤pH为7.90，全氮0.76 g·kg⁻¹，有机碳12.12 g·kg⁻¹。供试氮肥为尿素（N 46%）和尿素硝铵（N 32%）；供试抑制剂为含30% NBPT和30% DMPP的乳合剂型，由河南福联生物科技有限公司提供，二者通过功能性助剂制备为稳定乳合剂，以降低原药直接接触导致失活的风险并提高与液态及固态肥料的相容性。试验共设置10个处理：单施尿素、单施尿素硝铵，以及尿素配施4个比例的NBPT∶DMPP处理（UR1=3∶2、UR2=2∶1、UR3=3∶1、UR4=4∶1）和尿素硝铵配施4个比例处理（UAN1=3∶2、UAN2=2∶1、UAN3=3∶1、UAN4=4∶1）。各处理施氮量统一为100 mg·kg⁻¹（以纯N计），每处理3次重复。具体培养流程为：称取50 g风干土，调节含水量至田间持水量的60%，在25℃避光条件下预培养3天；随后将氮肥溶液与稀释后的乳合剂型抑制剂按处理比例均匀喷洒于土壤表面，再调节水分至60%田间持水量；于25℃有氧避光条件下培养14天，每两天称重补水保持土壤湿度。分别在第0、3、6、9、14天破坏性取样，用于测定土壤铵态氮和硝态氮含量、脲酶活性以及相关气体排放指标。土壤无机氮采用2 mol·L⁻¹氯化钾浸提—流动分析仪测定；脲酶活性采用靛酚蓝比色法，以24小时内NH₃-N生成量表示；N₂O排放采用静态箱—气相色谱法测定，在采样前通风10分钟，于0、1、2、3小时采集气体并注入氦气以保持瓶内压力平衡；NH₃挥发采用密闭式PVC管装置，以磷酸甘油浸润海绵吸收挥发的氨，每日更换海绵并连续测定7天氨累积量；土壤净硝化速率通过培养前后硝态氮浓度差除以培养时间计算。数据采用Excel 2021进行整理，Origin 2024进行单因素方差分析和LSD多重比较，显著性水平设为p<0.05。

在主要结果方面，首先，NBPT与DMPP复配显著调控了土壤无机氮动态。单施尿素处理中铵态氮含量呈单峰曲线，硝态氮含量总体呈“N”字形波动；添加抑制剂后，铵态氮含量在第3天以后高于单施尿素处理，硝态氮含量则明显低于单施尿素处理。单施尿素硝铵处理中铵态氮持续下降、硝态氮持续上升，而配施抑制剂后铵态氮下降幅度减缓且含量高于单施处理，硝态氮上升趋势更缓。经过14天培养，与单施尿素相比，UR1、UR2、UR4处理的铵态氮含量分别提高69.95%、123.35%和135.14%，UR3处理降低37.73%；硝态氮含量分别降低63.79%、61.69%、50.76%和69.22%；净硝化速率分别显著降低83.95%、80.47%、66.17%和91.14%。与单施尿素硝铵相比，UAN1、UAN2、UAN3、UAN4处理的铵态氮含量分别提高84.13%、77.08%、54.95%和129.28%；硝态氮含量分别降低56.38%、50.65%、37.30%和75.34%；净硝化速率分别显著降低61.27%、55.27%、40.86%和82.75%。整体来看，随NBPT与DMPP比例增大，抑制净硝化速率的效果呈现先下降再上升的趋势，其中UR4的硝化抑制率最高。其次，在脲酶活性方面，尿素配施抑制剂对脲酶活性的抑制效果不显著，但UR3处理在培养前期抑制了7.99%～12.24%的脲酶活性，UR2处理在培养后期抑制了31.33%～36.03%；尿素硝铵配施抑制剂则能显著抑制脲酶活性，尤其是UAN2处理，在培养前中期相比单施处理抑制了49.88%～90.36%的脲酶活性。再次，N₂O排放结果表明，单施氮肥的N₂O排放通量在第6天达峰值，而配施NBPT和DMPP后峰值被显著抑制。与单施尿素相比，UR1至UR4处理分别减少N₂O累计排放量42.28%、37.10%、39.78%和42.07%；与单施尿素硝铵相比，UAN1至UAN4处理分别减少55.87%、61.17%、61.44%和58.63%，其中UAN3的减排效果最佳。最后，在NH₃挥发方面，尿素配施抑制剂延后了氨挥发通量峰值出现时间，UR2和UR3处理分别减少氨累计排放量7.51%和12.80%，但UR1处理增加16.70%；尿素硝铵配施时，UAN2处理减少氨累计排放量71.30%，而UAN1处理增加18.24%。上述结果表明，NBPT占比过低时，DMPP延长铵态氮滞留的效应可能加剧氨挥发，而适当提高NBPT比例可化解“抑制硝化加剧挥发”的矛盾。

在结论与价值方面，该研究明确证实：NBPT与DMPP复配含酰胺态氮氮肥可通过延缓铵态氮向硝态氮转化、抑制脲酶活性及硝化进程，显著降低氮素损失。配比显著影响调控效果：提高NBPT占比（如UR4、UAN4）最有利于抑制硝化过程；提高DMPP占比（如UR1、UAN3）则更有利于降低N₂O排放。在碱性土壤中，通过合理配比，NBPT与DMPP可同时降低NH₃挥发和N₂O排放，表现为双效控释机制，为碱性土壤条件下稳定性氮肥的优化应用提供了理论依据与技术支撑。研究的科学价值在于系统揭示了配比变化对土壤氮素转化路径的调控规律，阐明了NBPT与DMPP在碱性潮土中的协同机制；其应用价值在于为新型乳合剂型抑制剂在不同氮肥类型和土壤条件下的配比优化提供了参考，有助于推动农田氮肥增效和温室气体减排。本研究的亮点包括：其一，针对碱性潮土这一氨挥发风险较高的土壤类型，明确提出了通过配比优化实现N₂O与NH₃协同减排的策略；其二，采用乳合剂型抑制剂解决了NBPT与DMPP原药直接混配不稳定、与不同形态肥料相容性差的问题；其三，揭示了不同配比下硝化抑制与氨挥发风险之间的权衡关系，为“抑制剂矛盾效应”提供了实验证据和解决方案。研究同时指出，室内培养试验缺乏田间温湿变化与作物吸收等复杂条件，未来还需结合田间验证和宏基因组学手段，进一步解析抑制剂与土壤微生物群落的互作机制。