探究取代型1,2,3-三唑的命运：揭示一类新型硝化抑制剂在土壤中的降解途径

《ACS Agricultural Science & Technology》：Exploring the Fate of Substituted 1,2,3-Triazoles: Unraveling the Soil Degradation Pathways of a Novel Class of Nitrification Inhibitors

本研究开发了新型1,4-取代三唑类硝化抑制剂，在实验室中表现优于传统DMPP。通过农业土壤稳定性测试，发现抑制剂需达到阈值浓度才能有效抑制硝化，其降解过程与灭菌条件无关，提示降解由生物和非生物因素共同作用，可能涉及自由基中间体。

　　

硝化抑制剂在农业中用于延长作物可利用的铵（NH₄⁺）的供应时间，同时减少硝酸盐（NO₃^–）的淋溶和强效温室气体一氧化二氮（N₂O）的排放。遗憾的是，现有的商业抑制剂在各种农业生态系统中的效果并不一致，这凸显了开发新型抑制剂以提高农业环境可持续性的必要性。我们最近提出了一类新型硝化抑制剂——1,4-取代的1,2,3-三唑类化合物（NIs），其在实验室土壤培养实验中的表现优于传统的“黄金标准”产品3,4-二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）。在本研究中，我们探讨了这两种1,4-取代的1,2,3-三唑类化合物作为硝化抑制剂在农业土壤中的稳定性。通过测量这些抑制剂在氮肥存在下的浓度-时间变化曲线以及NH₄⁺和NO₃^–的转化情况，发现它们需要达到一定的土壤浓度才能有效抑制硝化作用。这两种抑制剂会通过取代基的氧化以及碳氢链的逐步缩短而发生降解，但三唑环结构保持不变。这些降解过程既发生在未经灭菌的土壤中也发生在经过灭菌的土壤中，表明其背后的机制主要是非生物过程，可能涉及自由基中间体的参与。