張 木，唐拴虎，張發(fā)寶，黃巧義，黃 旭

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所/廣東省養(yǎng)分資源循環(huán)利用與耕地保育重點實驗室，廣州 510640）

60 天釋放期緩釋尿素可實現(xiàn)早稻和晚稻的一次性基施

張 木，唐拴虎*，張發(fā)寶，黃巧義，黃 旭

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所/廣東省養(yǎng)分資源循環(huán)利用與耕地保育重點實驗室，廣州 510640）

【目的】緩釋肥料是一次性施肥及減量化施肥的重要載體，探討緩釋尿素對水稻養(yǎng)分吸收動態(tài)及產(chǎn)量形成的影響，為新型肥料的研發(fā)以及水稻產(chǎn)量的進(jìn)一步提高提供重要的理論指導(dǎo)。 【方法】早稻及晚稻的大田試驗共設(shè) 5 個處理：1) 不施氮 (CK); 2) 普通尿素分次施用 (PU1，基肥 50%、返青肥 20%、拔節(jié)肥 30%); 3) 普通尿素一次性基施 (PU2); 4) 60 天型養(yǎng)分釋放期的緩釋尿素一次性施用 (PCU60); 5) 90 天型養(yǎng)分釋放期的緩釋尿素一次性施用 (PCU90)。除不施氮處理外，其他處理氮肥用量均為 N 150 kg/hm2，所有處理磷鉀的用量分別為 P2O555 kg/hm2、K2O 130 kg/hm2，肥源分別為過磷酸鈣及氯化鉀。田間小區(qū)隨機(jī)排列，各處理重復(fù) 4 次。在早稻拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期及灌漿期采集植株樣品進(jìn)行養(yǎng)分分析，在灌漿期采集劍葉及籽粒樣品進(jìn)行養(yǎng)分分析，并測定灌漿期傷流液中氮的含量以及灌漿期劍葉 SPAD 值的變化；在早稻及晚稻采收后記錄產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成要素。 【結(jié)果】早稻產(chǎn)量以 60 天型緩釋尿素處理及分次施肥處理最高，其次為普通尿素一次性施用處理及 90 天型緩釋尿素處理，不施氮對照產(chǎn)量最低；而在晚稻上 90 天型緩釋尿素處理、60 天型緩釋尿素處理與分次施肥處理之間水稻產(chǎn)量沒有顯著性差異。90 天型緩釋尿素養(yǎng)分釋放期過長，導(dǎo)致了灌漿期氮素供應(yīng)過剩，水稻貪青導(dǎo)致灌漿不足，降低了千粒重。90 天及 60 天型緩釋尿素的處理提高了早稻拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期及灌漿期地上部及地下部氮、磷的含量，其中以 90 天型緩釋尿素處理最高。在早稻灌漿期，90 天及 60 天型緩釋尿素的處理水稻劍葉及籽粒氮含量、莖導(dǎo)管傷流氮含量以及劍葉 SPAD 值均高于其他處理。一次性施用 60 天及 90 天緩釋尿素還可以提高土壤堿解氮的含量。 【結(jié)論】緩釋尿素可以用于水稻一次性施肥，但在水稻上 90 天型緩釋尿素的養(yǎng)分釋放期過長，而 60 天型緩釋尿素養(yǎng)分釋放期適中。緩釋尿素可以促進(jìn)水稻對氮素的吸收并且可以用于減量化施肥，緩釋尿素對磷的吸收有顯著的協(xié)同作用，在施用緩釋尿素時還可以適當(dāng)減少磷的施用量。

水稻；緩釋尿素；養(yǎng)分釋放期；養(yǎng)分吸收；產(chǎn)量

我國是世界上化肥消費量最多的國家，約占全球化肥使用量的三分之一，是美國和印度的總和[1]。過量施肥會引起一系列的問題，如土壤酸化、鹽堿化、水體污染、溫室氣體排放加劇等，而我國在所有化學(xué)肥料的生產(chǎn)中氮肥約占了 73%，遠(yuǎn)高于國際平均水平，因此減少氮肥施用、降低氮肥生產(chǎn)是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障[2–5]。我國當(dāng)前氮肥當(dāng)季利用率僅為 30%～35%，因此提高肥料利用率是減量化施肥的前提[6-7]。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，新型肥料應(yīng)運而生，依托新型肥料為載體的施肥技術(shù)不但能簡化施肥過程而且還能提高肥料利用率，降低肥料施用量[8]。水稻在我國種植面積較廣，屬于典型的勞動密集型產(chǎn)業(yè)，特別是在南方雙季稻區(qū)，傳統(tǒng)的3～4 次的分次施肥勞動強度較大，勞動力成本投入較高，加之該區(qū)域降水較多，養(yǎng)分流失風(fēng)險大，因此該區(qū)域亟待調(diào)整傳統(tǒng)的施肥結(jié)構(gòu)[9]。

新型緩釋肥料的成功研發(fā)為改變傳統(tǒng)的施肥方式提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，這類緩釋肥料的主要特征是肥料顆粒養(yǎng)分逐步釋放，在作物上提供一個養(yǎng)分不間斷釋放的連續(xù)性養(yǎng)分刺激，因此具有傳統(tǒng)速效肥料不可比擬的優(yōu)勢[10]。依據(jù)這類肥料的養(yǎng)分釋放特點以及水稻約為 100 天的生長期，我們具有針對性的選取了 60 天及 90 天兩種不同養(yǎng)分釋放期的緩釋尿素來探討其養(yǎng)分釋放效果。本試驗對早稻關(guān)鍵生長節(jié)點養(yǎng)分需求特征、灌漿期劍葉氮素遷移、灌漿期莖導(dǎo)管中氮素供應(yīng)、灌漿期劍葉 SPAD 值變化以及各生育期內(nèi)土壤有效養(yǎng)分變化等多方面進(jìn)行研究并在晚稻上加以驗證，進(jìn)而明確緩釋尿素對水稻產(chǎn)量的影響，為水稻一次性施肥的推廣提供有效的技術(shù)指導(dǎo)，同時為我國化肥減量的實施提供重要的理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于 2015 年在廣東省臺山市都斛鎮(zhèn)采用田間小區(qū)試驗方式進(jìn)行。供試土壤為水稻土，基本理化性質(zhì)為 pH 5.3、有機(jī)質(zhì) 39.8 g/kg、堿解氮 153.4 mg/kg、有效磷 28.0 mg/kg、速效鉀 150.5 mg/kg。水稻采用秧田育苗小區(qū)移栽的方式種植，株距和行距均為 20 cm。選取土壤肥力水平均一且較為平整的田塊開展試驗，小區(qū)面積為 27.5 m2，小區(qū)間田脊高約30 cm，寬 20 cm，且待新做田脊干燥固化后采用塑料薄膜進(jìn)行覆蓋以避免養(yǎng)分在小區(qū)間遷移，各小區(qū)均設(shè)有獨立的排灌溝渠。

1.2 試驗設(shè)計

試驗共設(shè) 5 個處理：1) 不施氮 (CK)；2) 普通尿素分次施用 (PU1，基肥 50%、返青肥 20%、拔節(jié)肥30%)；3)普通尿素一次性施用 (PU2)；4) 60 天養(yǎng)分釋放期的緩釋尿素一次性施用 (PCU60)；5) 90 天養(yǎng)分釋放期的緩釋尿素一次性施用 (PCU90)。除不施氮處理外，其他各處理施氮量均為 N 150 kg/hm2，所有處理磷、鉀用量相同且均做基肥施用，分別為 P2O555 kg/hm2、K2O 130 kg/hm2，肥源分別為過磷酸鈣及氯化鉀，各處理重復(fù) 4 次。肥料在各小區(qū)內(nèi)保證嚴(yán)格均勻撒施，且撒施后進(jìn)行輕度耙田處理，各過程均精細(xì)化操作。在移栽秧苗時嚴(yán)格選取生長較好的秧苗，采用拉繩定苗的方式，確保各小區(qū)基本苗數(shù)一致且成活率 100%。整個生育期內(nèi)嚴(yán)格按照水稻高產(chǎn)栽培技術(shù)操作規(guī)程進(jìn)行田間水分及病蟲害管理。

早、晚稻試驗均按上述方案執(zhí)行，早稻試驗于2015 年 3 月 26 日施肥及插秧，7 月 1 日收獲；晚稻于同年 8 月 5 日施肥，8 月 6 日插秧，11 月 11 日收獲。早稻品種為五山絲苗，晚稻品種為玉香油占。早晚稻采收后記錄產(chǎn)量，按照考種規(guī)范記錄早晚稻的千粒重、結(jié)實率、有效穗數(shù)以及穗粒數(shù)。對早稻各項指標(biāo)進(jìn)行重點分析，晚稻作為驗證試驗，僅做產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成要素的分析。

1.3 樣品采集及指標(biāo)測定

待分次施肥處理所有肥料施用完畢后于 5 月 6日(拔節(jié)期)、5 月 27 日 (孕穗期)、6 月 9 日 (抽穗期)、6 月 30 日 (灌漿末期) 采集早稻植株及土壤樣品，植株樣品每個小區(qū)隨機(jī)采集 3 株，采用取土器隨機(jī)采集 0—15 cm 土層樣品 4 點次。水稻植株樣品采集后迅速分為地上及地下兩個部分，先用自來水沖洗干凈再用蒸餾水潤洗。清洗干凈的植株樣品先在 105℃殺青 30 min，而后降溫至 65℃ 烘干至恒重，粉碎后測定氮、磷、鉀含量。灌漿期間分別在 6 月 9 日、6月 14 日、6 月 19 日、6 月 26 日及 6 月 30 日采集劍葉及籽粒樣品 5 次，樣品經(jīng)清洗烘干后測定全氮含量；并同時在6 月 9 日、6 月 14 日、6 月 19 日、6月 26 日測定劍葉 SPAD 值 4 次。植株氮、磷、鉀含量均采用硫酸–雙氧水進(jìn)行消解，消解液中的氮采用凱氏定氮法，磷采用鉬黃比色法，鉀采用火焰光度法測定[11]。土壤樣品經(jīng)風(fēng)干過篩后，采用常規(guī)土壤農(nóng)化分析方法測定堿解氮、有效磷及速效鉀含量[11]。

1.4 傷流氮濃度的測定

在早稻灌漿期 (6 月 14 日) 進(jìn)行莖導(dǎo)管中傷流氮濃度的測定，采用鋒利刀片從距莖基部 10 cm 處切斷，確保切口平整，采用提前稱重過的棉花球進(jìn)行包裹，而后用小號封口袋套在包裹的棉花球之外。12 小時之后用鑷子小心取下棉花球存放于塑料封口袋內(nèi)以免水分蒸發(fā)，樣品收集完畢后迅速帶回實驗室進(jìn)行稱重，之后將棉花球放于燒杯之中，加水進(jìn)行稀釋，稀釋液經(jīng)消解后按上述植株全氮測定方法進(jìn)行全氮含量的測定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用 SPSS 12.0 進(jìn)行方差分析，各處理之間的多重比較采用 LSD-test (P ＜ 0.05) 法。

2 結(jié)果與分析

圖1 不同施肥處理對早稻及晚稻產(chǎn)量的影響Fig.1 Effects of different fertilization treatments on yield of early and late rice

2.1 不同施肥處理對水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成要素的影響

圖 1 顯示，各施氮處理早稻產(chǎn)量較不施氮對照均有所提高，其中以普通尿素分次施用處理及 60 天緩釋尿素處理最高且顯著高于其他處理，其次是 90天緩釋尿素處理及普通尿素一次性施用處理。在晚稻上分次施肥處理、60 天緩釋尿素處理以及 90 天緩釋尿素處理之間沒有顯著性差異，但均高于普通尿素一次性施用處理，不施氮處理最低。

表 1 表明，各處理早稻千粒重以普通尿素分次施用處理及普通尿素一次性施用處理最高，其次是60 天型緩釋尿素處理及不施氮處理，而 90 天型緩釋尿素處理最低；早稻單株有效穗數(shù)以分次施肥處理及 90 天型緩釋尿素處理最高，但與普通尿素一次性施用處理及 60 天型緩釋尿素處理之間沒有顯著性差異；早稻穗粒數(shù)以 60 天型緩釋尿素處理最高，與分次施肥處理及 90 天型緩釋尿素處理之間沒有顯著差別，但顯著高于普通尿素一次性施用處理及不施氮處理；各處理結(jié)實率沒有表現(xiàn)出顯著性的差別。與早稻相同，晚稻上 90 天緩釋尿素處理千粒重在各處理中最低，其他各處理之間沒有顯著差別；晚稻有效穗數(shù)以分次施肥處理最高，其次為 90 天緩釋尿素處理；晚稻穗粒數(shù)以 90 天型緩釋尿素處理最高，其次為60 天型緩釋尿素處理、分次施肥處理及普通尿素一次施用處理；晚稻各處理結(jié)實率沒有顯著性差別。

表1 不同施肥處理早稻及晚稻的產(chǎn)量構(gòu)成要素Table 1 Yield components of rice affected by different fertilization treatments

2.2 不同施肥處理早稻不同生育期地上部及根部氮、磷、鉀含量

圖 2 顯示，從拔節(jié)期到灌漿期早稻地上部及地下部氮含量均表現(xiàn)出了降低的趨勢，從孕穗期到抽穗期降速較緩，從抽穗期到灌漿期降速較快；在各生長期內(nèi) 90 天型緩釋尿素處理及 60 天型緩釋尿素處理水稻地上部及地下部氮含量均高于其他處理。水稻地上部及地下部磷含量從拔節(jié)期到灌漿期也表現(xiàn)出了降低的趨勢，但 90 天型緩釋尿素處理及 60天型緩釋尿素處理磷含量均高于其他處理。隨著生育期的延長，水稻地上部鉀含量表現(xiàn)出了降低的趨勢，地下部鉀含量則在拔節(jié)期至孕穗期降幅較大而后期則較為穩(wěn)定；90 天及 60 天型緩釋尿素處理有提高地上部鉀的趨勢，但降低了地下部鉀的含量。

2.3 不同施肥處理早稻灌漿期劍葉及籽粒氮含量

圖 3 顯示，在整個灌漿期內(nèi)早稻劍葉氮含量表現(xiàn)出了降低的趨勢，劍葉氮含量以 90 天及 60 天型緩釋尿素最高，其次為分次施肥及普通尿素一次性施用處理，不施氮處理最低。籽粒氮含量則隨著灌漿期的延長表現(xiàn)出了增加的趨勢，90 天及 60 天型緩釋尿素處理籽粒氮含量高于其他處理。

2.4 不同施肥處理早稻灌漿期莖導(dǎo)管中氮轉(zhuǎn)運濃度及劍葉 SPAD 值

圖 4 顯示，在早稻灌漿期，90 天型緩釋尿素、60 天型緩釋尿素以及普通尿素分次施用處理早稻莖導(dǎo)管傷流液葉中氮濃度均顯著高于不施氮處理，其中以 90 天型緩釋尿素處理傷流氮濃度最高，其次為60 天型緩釋尿素處理，且兩種緩釋尿素處理下傷流氮濃度顯著高于分次施肥處理及普通尿素一次性施用處理。隨著灌漿期的延長，各處理劍葉葉綠素含量均表現(xiàn)出了降低的趨勢，但 90 天及 60 天型緩釋尿素的處理劍葉葉綠素含量明顯高于其他處理，以90 天型緩釋尿素處理最高 (圖 5)。

2.5 不同施肥處理早稻各生長期土壤有效養(yǎng)分含量

如圖 6 所示，在早稻拔節(jié)至孕穗期間土壤堿解氮含量降低明顯，從孕穗至抽穗期間 90 天型緩釋尿素、60 天型緩釋尿素以及分次施肥處理土壤堿解氮又出現(xiàn)了回升趨勢，而不施氮處理及普通尿素一次性施用處理從孕穗至抽穗期土壤堿解氮含量變化不大，但從揚花至灌漿期土壤堿解氮又出現(xiàn)了小幅度的回升；90 天型緩釋尿素處理土壤堿解氮最高，其次為 60 天型緩釋尿素處理，再次為分次施肥處理，普通尿素一次性施用處理及不施氮處理土壤堿解氮含量較低。土壤有效磷及速效鉀含量在水稻生長前期出現(xiàn)了明顯的降低，后期相對較為穩(wěn)定，各處理規(guī)律不一。

圖2 不同施肥處理早稻不同生育期地上部及根中氮、磷、鉀含量Fig.2 N, P and K contents in shoot and root of early rice in different growth periods and different treatments

圖3 不同施肥處理對早稻灌漿期劍葉及籽粒氮含量的影響Fig.3 Effects of different fertilization treatments on flag leaf and grain N contents at filling stage of the early rice

圖4 不同施肥處理對早稻灌漿期傷流氮含量的影響Fig.4 Effects of different fertilization treatments on bleaching sap N content at filling stage of the early rice

圖5 不同施肥處理對早稻劍葉 SPAD 值的影響Fig.5 Effects of different fertilization treatments on SPAD value at filling stage of the early rice

圖6 不同施肥處理對早稻不同生長期土壤堿解氮、有效磷及速效鉀含量的影響Fig.6 Effects of different fertilization treatments on soil alkali-hydrolyzable N, available P and available K contents at different growth stage of the early rice

3 討論與結(jié)論

緩釋尿素作為一種新型肥料在作物上可以實現(xiàn)一次性施肥以滿足整個生育期內(nèi)作物對養(yǎng)分的需求，可以提高肥料的養(yǎng)分利用率，并且有研究表明緩釋肥一次性施用對玉米、小麥、水稻等多種作物具有增產(chǎn)或穩(wěn)產(chǎn)的作用[12–14]。本試驗選取了兩種養(yǎng)分釋放期不同的緩釋尿素，研究其在早稻產(chǎn)量形成上的效果，并在晚稻上加以驗證。結(jié)果表明，60 天型緩釋尿素在早稻及晚稻上增產(chǎn)效果較好，可以達(dá)到甚至超過傳統(tǒng)分次施肥的產(chǎn)量，而 90 天型控釋尿素產(chǎn)量在早稻上使用率有所降低，在晚稻上與 60 天緩釋尿素處理產(chǎn)量差別不大。由此可見，緩釋尿素在水稻產(chǎn)量形成上的效果與緩釋尿素的養(yǎng)分釋放期密切相關(guān)，在水稻生長過程中緩釋肥養(yǎng)分緩慢釋放的連續(xù)養(yǎng)分刺激并不是越長越好，一定要與作物的生長周期相吻合，這與蔣曦龍等在水稻上的報導(dǎo)相吻合[15]。通過對早稻及晚稻產(chǎn)量構(gòu)成要素進(jìn)行分析，我們發(fā)現(xiàn) 90 天型緩釋尿素處理早稻產(chǎn)量低于分次施肥的原因是千粒重的差異。而在晚稻上 90 天型緩釋尿素處理之所以產(chǎn)量與分次施肥差別不大是因為其保持了較高的穗粒數(shù)，在一定程度上抵消了千粒重的差異。千粒重的形成基礎(chǔ)是谷殼的大小以及灌漿的程度，谷殼的大小主要受基因型決定，其最終性狀的表達(dá)與養(yǎng)分供應(yīng)水平有關(guān)，而灌漿過程則受碳水化合物向籽粒中轉(zhuǎn)移量的影響[16–17]。從試驗結(jié)果可以看出，90 天型緩釋尿素處理水稻養(yǎng)分供應(yīng)充足，很顯然 90 天型緩釋尿素處理千粒重低于分次施肥不是養(yǎng)分供應(yīng)不足所致，那么就與灌漿過程有關(guān)。與此相反的是普通尿素一次性施用的處理其產(chǎn)量也低于分次施肥，從產(chǎn)量構(gòu)成上可以看出其原因是由于有效穗數(shù)及穗粒數(shù)的差異所致，有效穗數(shù)形成基礎(chǔ)是分蘗期，穗粒數(shù)的形成基礎(chǔ)是幼穗分化期[18–19]，結(jié)合養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)很容易判斷出普通尿素一次性施用處理產(chǎn)量低于分次施肥是由于養(yǎng)分供應(yīng)不足所致。由此可見，90 天型緩釋尿素處理與普通尿素一次性施用處理，二者產(chǎn)量均低于傳統(tǒng)分次施肥處理的原因是不同的。

先前研究表明，緩釋肥可以促進(jìn)水稻根系的發(fā)育，有利于水稻形成強有力的根群結(jié)構(gòu)，進(jìn)而增強水稻對養(yǎng)分的吸收能力[20–22]。本試驗中，早稻灌漿期莖導(dǎo)管中的養(yǎng)分供應(yīng)強度反映出 90 天型緩釋尿素處理水稻根系在水稻生長后期仍然能保持較高的養(yǎng)分吸收能力，導(dǎo)管中氮濃度約為分次施肥處理的兩倍，這說明在灌漿期 90 天型緩釋尿素處理水稻根系仍然有較強的養(yǎng)分吸收能力。而且從 SPAD 值上可以看出，灌漿期 90 天型緩釋尿素處理水稻劍葉有著較高的葉綠素含量，灌漿期保持較高的葉綠素含量固然有利于提高光合能力，但同時也出現(xiàn)了水稻的貪青狀況。緩釋肥料有利于提高葉綠素含量在之前的研究中也有報導(dǎo)[23]，但是本試驗中 90 天型緩釋尿素處理水稻葉綠素含量較高，反映出了水稻的貪青，加之莖葉過于茂密，還影響到了光合作用強度，由此導(dǎo)致了灌漿不足千粒重降低的結(jié)果。從灌漿期劍葉及籽粒中養(yǎng)分含量變化上可以看出，直到收獲期 90 天型緩釋尿素處理劍葉及籽粒中仍保持著較高的氮含量，而 60 天型緩釋尿素處理相對于 90天型緩釋尿素來說氮含量稍低，但也維持在一個相對較高的水平，由此可見緩釋尿素不但可以用于一次性施肥而且還可以進(jìn)行減量化施肥。

從早稻在整個生育期內(nèi)的養(yǎng)分變化特征上可以看出，拔節(jié)到孕穗期地上部及地下部氮含量均呈現(xiàn)出較快的下降趨勢，可能由于該時期植株生長加快的稀釋作用所致。從孕穗到抽穗期間水稻地上部及地下部氮含量則相對穩(wěn)定，而后期隨著灌漿的開始，大量養(yǎng)分轉(zhuǎn)移至籽粒，植株地上部莖葉及地下部養(yǎng)分又呈現(xiàn)出了較快的降低趨勢，這是水稻正常生長規(guī)律所致。但值得注意的是在各生長節(jié)點 90 天及 60 天型緩釋尿素處理水稻地上部及地下部氮含量均高于分次施肥處理及普通尿素一次性施用處理，這充分說明了兩種緩釋尿素均不會因為養(yǎng)分釋放期長、養(yǎng)分釋放慢而導(dǎo)致水稻在需肥量較大時期出現(xiàn)養(yǎng)分供應(yīng)不足的狀況。水稻的生長期約為 100 天，而且后期根系吸收能力減弱，籽粒中累積的養(yǎng)分主要是莖葉養(yǎng)分的再利用，但是 90 天型緩釋尿素在養(yǎng)分釋放時間上要明顯長于水稻需肥較多的生長節(jié)點，在后期需肥量不大的情況下仍然供應(yīng)了過多的養(yǎng)分，導(dǎo)致了養(yǎng)分的浪費。90 天型緩釋尿素的養(yǎng)分釋放期明顯長于 60 天型緩釋尿素，其養(yǎng)分釋放強度則一定低于 60 天型緩釋尿素，但從前期水稻植株氮素含量上來看，90 天緩釋尿素處理水稻生長前期并沒有出現(xiàn)脫肥的現(xiàn)象，也就是說完全可以采用 60 天緩釋尿素的養(yǎng)分釋放期和 90 天型緩釋尿素的養(yǎng)分釋放量來生產(chǎn)出新的水稻緩釋肥，那么就同時具有了兩種緩釋肥的優(yōu)點，從而降低了肥料用量。緩釋尿素還促進(jìn)了水稻對磷的吸收，提高了水稻地上部及地下部磷的含量，在一定程度上促進(jìn)了水稻根中鉀向地上部的遷移。這個結(jié)果給了我們重要啟示，在使用緩釋尿素進(jìn)行減量化施肥時可以充分的考慮緩釋尿素對磷的協(xié)同效應(yīng)，可以在一定程度上降低磷肥的用量。

水稻植株對養(yǎng)分的吸收量與土壤中有效養(yǎng)分含量密切相關(guān)，試驗中我們發(fā)現(xiàn)水稻各生長期土壤中堿解氮含量均以緩釋尿素處理最高。值得注意的是，早稻孕穗到抽穗期間 90 天緩釋尿素及 60 天緩釋尿素處理土壤堿解氮又出現(xiàn)了回升趨勢，這其中的原因可能是一方面在此期間水稻生物量增速放緩、吸收降低，另一方面則可能是早稻期間隨著氣溫的逐步升高緩釋尿素中養(yǎng)分釋放速率加快[24–25]，同時土壤礦物固定的氮也逐步釋放[26–27]。而普通尿素一次性施用處理與不施氮處理規(guī)律較為一致，在孕穗期至抽穗期土壤堿解氮變化不大，但在灌漿期又呈現(xiàn)出了小幅度回升，這可能是前期被土壤礦物固定的氮在 30℃ 以上的高溫環(huán)境下有少許的釋放又加之水稻生長后期不可避免的根系衰老吸收能力減弱[28]，而致使普通尿素一次性施用處理及不施氮處理水稻生長后期土壤堿解氮又出現(xiàn)了小幅回升。而在晚稻上則有所不同，前期溫度較高，養(yǎng)分釋放較快，后期溫度降低養(yǎng)分釋放變慢，但仍然顯露出了養(yǎng)分過剩。

綜上所述，水稻產(chǎn)量以 60 天型緩釋尿素處理及分次施肥處理最高，90 天型緩釋尿素處理水稻灌漿不足導(dǎo)致千粒重稍低，因此緩釋尿素可以用于水稻進(jìn)行一次性施肥但是要有適當(dāng)?shù)尼尫牌凇?0 天及 60天型緩釋尿素處理養(yǎng)分供應(yīng)強度要高于分次施肥及普通尿素一次性施用處理，緩釋尿素可以用于減量化施肥，能在很大程度上降低肥料的用量。緩釋尿素對磷也有著協(xié)同作用，可以促進(jìn)水稻對磷的吸收。緩釋尿素能提高土壤中堿解氮的含量，保證土壤對水稻氮素的供應(yīng)。在肥料的研發(fā)上，應(yīng)根據(jù)水稻的生長期推出相應(yīng)養(yǎng)分釋放期及養(yǎng)分釋放速率的專用緩釋肥以免養(yǎng)分釋放期過長造成肥料浪費；而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中開展水稻一次性施肥時，要注意提高稻田的保水保肥能力，在施肥后插秧前進(jìn)行輕度的耙田處理，使得養(yǎng)分顆粒充分地混于土層之中，防止養(yǎng)分的揮發(fā)及徑流損失。

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Slow-release urea of 60-day-release period is suitable for one basal application in early and late rice

ZHANG Mu, TANG Shuan-hu*, ZHANG Fa-bao, HUANG Qiao-yi, HUANG Xu
( Institute of Agricultural Resources and Environment, Guangdong Academy of Agricultural Sciences/ Guangdong Key Laboratory of Nutrient Cycling and Farmland Conservation, Guangzhou 510640, China )

【Objectives】Slow-release fertilizer is an important carrier for both single basal and reduction fertilization. This study explored the effect of controlled-release urea on nutrient absorption and yield formation of rice which could provide theoretical support for further increase rice yield and new fertilizer development.【Methods】Field experiments in early and late rice were set up with five different treatments described as below: No N fertilization, split application of urea (50% of base fertilizer, 20% of turning green fertilizer and 30% of jointing fertilizer), single basal application of urea, single basal application of 60-day type urea and single basal application of 90-day type urea. Except no nitrogen treatment, all the other four treatments were fertilized with N150 kg/hm2. All the experimental fields were fertilized with P2O555 kg/hm2and K2O 130 kg/hm2, which were supplied by calcium superphosphate and potassium chloride. Shoot and root samples of early rice were collected at jointing, booting, heading and filling stage for analysis of N, P and K. Flag leaves and grains of early rice were collected at filling stage and analyzed for N, P and K. Bleaching sap N contents and SPAD values were also measured at the same stage. The yield and yield components were also recorded after the early and late rice harvest. 【Results】The highest yield of the early rice was 60-day type urea and split application of urea treatments, followed by the 90-day type urea and single basal application of urea treatments. The lowest yield occurred in no nitrogen application treatment. There was no significant difference in late rice yield between the 90-day type urea, 60-day type urea and split application of urea treatments. Too long period of nutrient release group, such as 90-day type urea, led to excessive nitrogen supply at filling stage, which showed insufficient filling and 1000-grain weight reduction. Application of the 90-day type and 60-day type urea increased shoots and roots N and P contents at jointing, booting, heading and filling stage of the early rice, and the highest value occurred in the 90-day type urea treatment. The N content of flag leaf and grain, bleaching sap N contents and SPAD values were all increased by application of the 90-day type and 60-day type urea in the early rice. Single basal application of 60-day and 90-day type slow-release urea increased soil alkali-hydrolysable N contents. 【Conclusions】Suitable slow-release urea has been proved available for single basal fertilization in rice production. The nutrient release period of 90-day type urea is too long to meet the requirement of rice, but that of 60-day type is appropriate for the purpose, with one basal application of 60-day type urea, the N uptake is increased and P uptake is synergistically increased at the same time. There is also potential to decrease the N and P fertilizer input using 60-day type urea.

rice; slow-release urea; nutrient release period; nutrient uptake; yield

2016–04–16接受日期：2016–05–31

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項“主要糧食作物一次性施肥技術(shù)研究與示范”（201303103）；“三熟區(qū)耕地培肥與合理輪作制”（201503123）；廣東省科技計劃項目“農(nóng)作物健康低碳栽培與營養(yǎng)調(diào)控技術(shù)研究與示范”（2012A020100004）；“新型肥料與高效施肥科技創(chuàng)新研發(fā)與服務(wù)平臺建設(shè)”（2014B090904068）資助。

張木（1984—），男，河南信陽人，博士，副研究員，主要從事水稻營養(yǎng)機(jī)理研究。E-mail：344387319@qq.com

* 通信作者 Tel：020-32885730，E-mail：1006339502@qq.com