2-氯-6-三氯甲基吡啶（Nitrapyrin）是一种重要的化学物质，广泛应用于农业和环境管理中。其独特的性质使其在提高作物氮利用效率和控制土壤微生物活动方面发挥着关键作用。
简介：
2-氯-6-三氯甲基吡啶，简称氯甲基吡啶(Nitrapyrin，CP)，近年来，作为一种硝化抑制剂被应用于农业生产。其原理是使氮素在土壤中以铵态氮形态存在的时间延长，由此减少氮肥以硝态氮的形式淋溶损失以及反硝化作用。Nitrapyrin是一种白色晶状固体物质，分子量230.9，熔点62～63℃，几乎不溶于水（<0.01?g/100?mL，18?℃），易溶于甲醇、乙醇、丙酮等有机溶剂。CP在土壤中易水解成6-氯吡啶羧酸和氯化氢，造成挥发损失；应用于高有机质土壤时，易被吸附而降低有效性；易于光解，不适合表施。
Nitrapyrin的作用机理
氮肥在土壤微生物的作用下，进行硝化反应：
硝化反应过程可分为两个步骤：第一步是在铵氧化细菌(亚硝化单胞菌属（Nitrosomonas）)的参与下，将NH4+氧化为NO2-，产生中间产物NH2OH和N2O。为此类细菌的代表；第二步是在亚硝酸氧化细菌（硝化杆菌属（Nitrobacter）参与下，将NO2-氧化为NO3-。这两步反应中，只要有一步反应被抑制，整个硝化反应就被抑制。有研究者（McCarty，1999；VannelliT，1992）发现Nitrapyrin可能是通过氧化产物6-氯嘧啶羧酸螯合氨单加氧酶（AMO，Ammoniamonooxygenase）活性位点上的Cu来抑制硝化作用。Nitrapyrin对铵氧化细菌产生毒性，从而抑制硝化反应过程的第一步反应（NH4+氧化为NO2-过程）。
Nitrapyri用途
Nitrapyri被用作硝化抑制剂和杀菌剂，自1974年以来一直应用于土壤中，用于种植农作物。Nitrapyrin被EPA提交审查，并于2005年被认为可以安全使用。Nitrapyrin是一种有效的Nitrosomonas细菌硝化抑制剂，已被证明可以大大减少土壤中N2O的排放量。
硝化抑制剂自1974年开始使用；第一个上市的抑制剂是Nitrapyrin（2-氯-6-（三氯甲基）吡啶），由美国环境保护署(USEPA)注册用于玉米、小麦和高粱，随后于2017年批准用于树木作物。美国肥料行业的一般数据表明，Nitrapyrin是美国使用最广泛的抑制剂之一。一项估计表明，2017年美国销售的总氮肥中约有24%是用增效肥料处理的，例如硝化抑制剂、脲酶抑制剂或其他产品，尽管没有对单个产品进行进一步分类。Nitrapyrin在多种现有肥料产品中都有发现，每种产品都有特定的氮肥兼容性和施用形式（例如无水氨(AA)、液体肥料、尿素以及尿素和硝酸铵(UAN)的混合物）。
Nitrapyrin在农业中的用途
Nitrapyrin对减少农田氮肥损失，提高氮肥利用率以及提高作物产量有作用。
（1）提高肥料效率
NO3--N和NH4+-N是氮肥在土壤中存在的重要形式，作物对它们均能吸收利用。但是NO3--N由于带负电荷不容易被土壤胶体所吸附，它在土壤中较NH4+-N易于淋溶损失。硝化抑制剂Nitrapyrin可抑制土壤NH4+向NO3-氧化，使氮肥长时间地以NH4+形式保持在土壤中，减少土壤NO3-累积，从而减少氮肥以NO3-形式淋溶损失。
土壤中的Nitrapyrin能显著抑制硝化细菌的活性，延缓铵态氮向硝态氮的转化，提高土壤铵态氮含量，减少氮素淋溶和温室气体排放，进而提高氮素利用率。魏珊珊等研究发现氮肥喷涂CP可使氮肥利用率提高7.1%～8.9%。Bhandari等研究表明使用CP可使氮农学利用率提高1.74%～10.83%。刘涛等在田间滴灌条件下，研究了尿素添加CP可提高棉田氮肥利用率11.5%～12.5%；Ren等研究表明在淹水地区施用CP可使玉米氮素利用率提高9%～13%。
（2）减少硝酸盐淋失
延缓铵态氮在土壤中被微生物氧化为硝态氮，是减少硝态氮被淋洗的有效途径，目前使用最多的方法之一就是利用硝化抑制剂来抑制硝化作用的发生。CP通过抑制土壤中铵态氮向硝态氮转化，增加易被土壤吸附的铵态氮含量来减少硝态氮的淋溶和径流，极大地降低了硝态氮随地表径流水流失的风险，并且提高了一些喜好铵态氮的淹水作物对氮素的利用率。在CP硝化抑制的作用下，土壤中存在大量的铵态氮，有效促进了农作物对其吸收，同时土壤胶体又能高效吸附铵态氮减少其流失，降低硝态氮的径流损失。
（3）减少N2O排放
化学氮肥施用后，土壤中的N2O释放量通常会在短期内增加，这不仅导致氮肥的流失，还对大气造成严重污染。研究显示，CP可以有效减少室内培养和田间土壤中的N2O排放。然而，不同的施肥方法、土壤类型以及土壤利用方式等因素对CP在减少N2O排放方面的效果有显著影响。尽管如此，目前在土壤团聚体尺度上探讨CP对N2O排放机制的影响仍然存在研究不足。
（4）提高作物产量
关于CP是否能提高农产品产量，现有研究结果存在一定的差异。然而，大多数研究表明，施用CP能够显著增加叶片、茎秆和根系中的氮累积量以及干物质产量。魏珊珊等人的研究发现，当氮肥施用量为270 kg/hm2时，配合使用CP可以提升夏玉米的产量；刘涛等的研究显示，CP能够使皮棉的产量提高4.1%至4.4%；而王雪薇等则发现，CP处理的小青菜地上部分鲜重增加了17.6%，并且能够显著提高叶片中的维生素C和氨基酸含量。
建议
2-氯-6-三氯甲基吡啶在农业中具有显著的用途，尤其是在提高氮利用效率和促进作物生长方面。了解更多关于2-氯-6-三氯甲基吡啶的信息将帮助您更好地利用其优势。我们鼓励您进一步探索这一产品的潜在应用，并通过Guidechem平台查找可靠的2-氯-6-三氯甲基吡啶供应商，以满足您的采购需求。
参考：
[1]张忠庆,高强. 硝化抑制剂2-氯-6-三氯甲基吡啶在农业中应用研究进展及其影响因素 [J]. 中国土壤与肥料, 2022, (04): 249-258.
[2]姜亮. 硝化抑制剂2-氯-6（三氯甲基）吡啶微胶囊对土壤氮素转化和玉米生长的影响[D]. 吉林农业大学, 2016.
[3]陈朝辉,胡晓珊. 2-氯-6-三氯甲基吡啶的制备研究 [J]. 精细化工中间体, 2009, 39 (03): 21-24. DOI:10.19342/j.cnki.issn.1009-9212.2009.03.004.
[4]https://en.wikipedia.org/wiki/Nitrapyrin
[5]Woodward E E, Edwards T M, Givens C E, et al. Widespread use of the nitrification inhibitor nitrapyrin: Assessing benefits and costs to agriculture, ecosystems, and environmental health[J]. Environmental science & technology, 2021, 55(3): 1345-1353.
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