黄兆玮,董 磊,王趁义,付佳佳,陈仙仙
(浙江万里学院生物与环境学院,315100,浙江宁波)
脲酶抑制剂能延缓土壤中尿素的水解,减少氨的挥发损失[1],避免耕地板结,减轻气态氮氧化物释放等环境负效应[2],如Mira等[3]的研究指出,在热带区的绿色甘蔗地中,施用含脲酶抑制剂(N-丁基硫代磷酰三胺,NBPT) 530 mg/kg以上的尿素能提高尿素基肥利用率,降低氨气累积损失率。刘兆辉等[4]证明,添加脲酶抑制剂能使玉米、小麦和水稻三大粮食作物产量提高5.8%~22.8%,同时显著降低氨挥发、氧化亚氮排放。
在世界肥料市场上已经申请了专利的脲酶抑制剂有100多种,主要分为金属盐、有机物小分子和植物提取物等3大类,多数集中在德国、印度和美国[5]。但现有3大类脲酶抑制剂具有毒副作用高,生物活性差,性价比低等弊端[6],这些使尿素氮转化的脲酶抑制剂调控技术走进了瓶颈。目前仅有NBPT和氢醌(HQ)2种脲酶抑制剂得到实际应用和作为商品在市场上流通。
近年来国内外掀起了新型脲酶抑制剂的研发热潮,大多是利用Schiff碱有机小分子、植物生长必需的无机金属盐等作为分子建筑块单元,通过多种协同配体的基团修饰、灵活调控、活性筛选,构建出拥有双活性位点的第4类脲酶抑制剂抑制剂(the fourth type of urease inhibitors,FTUI)。相应的研究结果已经验证Schiff碱配合物具有良好的抑酶、抗病毒、杀菌、抗肿瘤等多种药理学和生物学活性[5-6],Schiff碱类配位化合物及其簇合物已经成为涉及农学、生物、材料、医药等领域共同关注的热点[7]。
现有的研究报道了一些传统脲酶抑制剂如NBPT和HQ,对土壤脲酶活性及土壤微生物种类和数量的影响。……