Vachellia nilotica提取物包覆尿素在玉米上的应用效果：田间表现及尿素酶抑制作用的植物化学基础

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Efficacy of Vachellia nilotica Extract-coated Urea in Maize: Field Performance and Phytochemical Basis of Urease Inhibition

　　

摘要

农业土壤中的氨通过尿素肥料在脲酶作用下的快速水解而挥发，导致氮利用效率严重下降。合成脲酶抑制剂在成本、不稳定性和环境毒性方面存在局限性。本研究将 Vachellia nilotica 叶子的丙酮提取物作为玉米生产系统中天然脲酶抑制剂的替代品进行了研究。试验中，玉米分别接受了 0、110 和 220 公斤/公顷的氮肥施用，这些氮肥以未包膜的尿素或包裹了 Vachellia nilotica 叶子提取物的尿素的形式进行分次侧施。用于包膜的叶子提取物随后通过气相色谱-质谱 (GC–MS) 分析进行了表征。结果表明，当使用 220 公斤/公顷的 Vachellia nilotica 提取物包膜尿素时，氨的挥发损失减少了 28%。值得注意的是，在较低的氮肥施用量（110 公斤/公顷）下，Vachellia nilotica 提取物包膜尿素同样减少了大约 19% 的氨挥发损失，从而显著提高了玉米产量（20.7%）、秸秆产量（20.8%）以及玉米和秸秆中的氮吸收量（分别增加了 24.7% 和 24.2%），相比未包膜尿素处理效果更佳。此外，农艺效率和氮的表观回收率分别提高了 33% 和 28.3%。有趣的是，对 Vachellia nilotica 提取物的六个组分进行 GC-MS 分析后发现，其中含有多种脂肪酸及其衍生物（包括十六烷酸和甲酯）和烷烃，这些物质可能参与了强大的脲酶抑制作用。这些发现支持将 Vachellia nilotica 提取物作为一种有效的天然脲酶抑制剂，用于减少环境中的氮损失并提高氮利用效率，特别是在玉米生产系统中。

图解摘要

此图像的替代文本可能是通过人工智能生成的。

农业土壤中的氨通过尿素肥料在脲酶作用下的快速水解而挥发，导致氮利用效率严重下降。合成脲酶抑制剂在成本、不稳定性和环境毒性方面存在局限性。本研究将 Vachellia nilotica 叶子的丙酮提取物作为玉米生产系统中天然脲酶抑制剂的替代品进行了研究。试验中，玉米分别接受了 0、110 和 220 公斤/公顷的氮肥施用，这些氮肥以未包膜的尿素或包裹了 Vachellia nilotica 叶子提取物的尿素的形式进行分次侧施。用于包膜的叶子提取物随后通过气相色谱-质谱 (GC–MS) 分析进行了表征。结果表明，当使用 220 公斤/公顷的 Vachellia nilotica 提取物包膜尿素时，氨的挥发损失减少了 28%。值得注意的是，在较低的氮肥施用量（110 公斤/公顷）下，Vachellia nilotica 提取物包膜尿素同样减少了大约 19% 的氨挥发损失，从而显著提高了玉米产量（20.7%）、秸秆产量（20.8%）以及玉米和秸秆中的氮吸收量（分别增加了 24.7% 和 24.2%），相比未包膜尿素处理效果更佳。此外，农艺效率和氮的表观回收率分别提高了 33% 和 28.3%。有趣的是，对 Vachellia nilotica 提取物的六个组分进行 GC-MS 分析后发现，其中含有多种脂肪酸及其衍生物（包括十六烷酸和甲酯）和烷烃，这些物质可能参与了强大的脲酶抑制作用。这些发现支持将 Vachellia nilotica 提取物作为有效的天然脲酶抑制剂，用于减少环境中的氮损失并提高氮利用效率，特别是在玉米生产系统中。

图解摘要

此图像的替代文本可能是通过人工智能生成的。