縮二脲對水稻出苗率及秧苗白化的影響

張義凱 朱德峰陳惠哲 張玉屏 向鏡

（中國水稻研究所/水稻生物學(xué)國家重點實驗室，杭州310006；*通訊作者）

縮二脲對水稻出苗率及秧苗白化的影響

張義凱 朱德峰*陳惠哲 張玉屏 向鏡

（中國水稻研究所/水稻生物學(xué)國家重點實驗室，杭州310006；*通訊作者）

以中浙優(yōu)1號和甬優(yōu)1540為材料，采用栽培池培養(yǎng)試驗，研究縮二脲對水稻出苗率及葉片白化特性的影響。結(jié)果表明，縮二脲含量在0～2.0%時對水稻的出苗率和秧苗生長量影響較??；縮二脲含量高于4.0%時顯著降低了出苗率，顯著抑制秧苗的生長，中浙優(yōu)1號和甬優(yōu)1540干物質(zhì)量分別降低24%和17%；水稻葉片對縮二脲比較敏感，縮二脲造成葉片發(fā)白的葉位主要在第2葉，第3葉葉片發(fā)白比例較低，但是當(dāng)縮二脲含量達(dá)到4.0%時，第3葉葉片發(fā)白比例也開始上升；當(dāng)縮二脲含量過量時，顯著降低葉綠素含量以及葉綠素a/葉綠素b比值?；手械目s二脲是引起直播稻出現(xiàn)白化苗的重要原因，在直播稻和水稻育秧中，應(yīng)選用縮二脲含量較低的肥料。

水稻；縮二脲；白化；葉綠素

水稻是我國主要的糧食作物，品種類型多，種植區(qū)域廣，在保障糧食安全方面具有不可替代的作用。當(dāng)前隨著農(nóng)村勞動力向其他產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移及勞動力成本提高，水稻種植方式從單一的手插秧，向省工節(jié)本的機插秧、直播等轉(zhuǎn)型[1-2]。由于復(fù)合肥料能提供水稻所需的多種主要養(yǎng)分而被廣泛地應(yīng)用于水稻生產(chǎn)。復(fù)合肥制造是以尿素作為氮源，在造粒和干燥過程中，由于生產(chǎn)工藝的原因，如溫度、時間等條件控制不當(dāng)，很容易造成兩分子尿素縮合脫氨成縮二脲，從而使復(fù)混肥中縮二脲含量超標(biāo)[3-4]?？s二脲是一種對作物有毒害作用的物質(zhì)，但目前國家只有尿素標(biāo)準(zhǔn)（GB2440-91，尿素中縮二脲含量大于1.5%時在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上為不合格產(chǎn)品），對復(fù)合肥中的縮二脲含量還沒有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)[5]。

近年來，各地多次發(fā)生水稻直播田秧苗出現(xiàn)發(fā)白現(xiàn)象。經(jīng)實地調(diào)查，初步認(rèn)為可能是肥料中縮二脲超標(biāo)引起。為此，本文以不同類型水稻品種為供試材料，研究縮二脲對水稻秧苗出苗率和白化苗的影響，為制定水稻復(fù)合肥質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和水稻優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和安全生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試水稻品種2個，分別為秈型雜交稻中浙優(yōu)1號和秈粳雜交稻甬優(yōu)1540。中浙優(yōu)1號在長江中下游及華南地區(qū)作為單季稻和連作晚稻大面積種植。甬優(yōu)1540在長江中下游地區(qū)作為單季稻和連作晚稻種植。這2個品種均可以作為直播稻種植。

縮二脲為上海國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)的分析純縮二脲。

試驗土壤類型為水稻土，基本理化性質(zhì)如下：pH值5.53，有機質(zhì)含量40.93 g/kg，全氮1.64 g/kg，速效磷18.92 mg/kg，速效鉀50.02 mg/kg。

1.2 試驗處理

試驗處理以國家規(guī)定的肥料尿素縮二脲含量應(yīng)小于0.5%為基礎(chǔ)，添加縮二脲到復(fù)合肥中，使復(fù)合肥中縮二脲含量分別為0、0.5%、1.0%、2.0%和4.0%。按照水稻濕潤直播的施肥方法，翻耕基本整平后，每667 m2施復(fù)合肥（N∶P∶K=15∶15∶15）20 kg。將處理的縮二脲與復(fù)合肥混合，均勻施入土壤，然后整平，待播種。播種量為10 kg/667 m2，種子進(jìn)行浸種催芽，當(dāng)種子露白時播種，然后用鏟子塌谷。小區(qū)面積4 m2，3次重復(fù)。

1.3 測定項目及方法

在水稻出苗2周后，調(diào)查出苗率、白化苗率以及白化葉片發(fā)生葉位。同時選取代表性、生長均勻一致的水稻秧苗，測定葉綠素含量。葉綠素含量的測定采用浸提法[6]。植株樣品在105℃下殺青30 min，并在65℃~70℃下烘干稱重。土壤基礎(chǔ)理化性質(zhì)指標(biāo)參考魯如坤所編的《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》[7]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SAS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，用Microsoft Excel 2007作圖。

表1 縮二脲對水稻秧苗出苗率及白化苗的影響 （%）

表2 不同縮二脲處理水稻葉片葉位發(fā)生白化比例（%）

圖1 縮二脲對水稻秧苗葉綠素含量的影響

圖2 縮二脲對水稻秧苗生長的影響

2 結(jié)果與分析

2.1 縮二脲對水稻秧苗出苗率以及失綠情況的影響

從表1可以看出，縮二脲含量在0~2.0%時，對中浙優(yōu)1號和甬優(yōu)1540的出苗率影響較小。當(dāng)縮二脲含量高于4.0%時，水稻出苗率顯著下降，與對照相比，甬優(yōu)1540和中浙優(yōu)1號的出苗率分別下降了14個和4個百分點。水稻葉片對縮二脲比較敏感，縮二脲含量在0.5%時，基本沒有影響；當(dāng)縮二脲含量大于0.5%時，隨縮二脲含量提高白化苗比例增加?？s二脲含量為1.0%、2.0%和4.0%時，2個品種的白化苗比例平均為6.5%、12.5%和21.0%。

2.2 白化苗的白化葉片發(fā)生葉位

調(diào)查表明，不同縮二脲含量處理，第1葉片基本不發(fā)生白化。縮二脲主要引起葉片失綠，2個品種在縮二脲含量2.0%處理時，第2葉和第3葉葉片平均白化比例為88.0%和29.5%；4.0%處理，第2葉和第3葉葉片平均白化比例為94.5%和67.5%（表2）。縮二脲處理引起葉片白化的葉位主要是第2葉，對第3葉影響相對較小。但當(dāng)縮二脲含量達(dá)到4.0%時，對第3葉位葉片白化的影響較大。

2.3 縮二脲對水稻秧苗葉綠素含量的影響

隨著縮二脲濃度的增加，水稻葉片葉綠素含量整體呈下降趨勢（圖1），這與鄒春野等[8]的研究結(jié)果一致。當(dāng)縮二脲含量為2.0%時，中浙優(yōu)1號和甬優(yōu)1540的總?cè)~綠素含量與對照相比降低22%，達(dá)顯著水平；當(dāng)縮二脲濃度含量為4.0%時，總?cè)~綠素含量與對照相比降低30%，此時水稻秧苗葉片光合作用受到極大影響，葉片的生理功能也受到影響。從圖1可見，縮二脲處理2個品種葉片的葉綠素a與葉綠素b的比值與對照相比也明顯降低?？赡苁窃谥参锸艿侥婢趁{迫引起植株體內(nèi)活性氧的累積，進(jìn)而引發(fā)葉綠素的破壞所致，而葉綠素a可能不及葉綠素b穩(wěn)定，因而更易被分解破壞。

2.4 縮二脲對水稻秧苗生長的影響

從圖2可見，縮二脲含量在0~2.0%之間時，水稻秧苗生長量差異不大，對水稻毒害作用較小。當(dāng)縮二脲含量為4.0%時，顯著抑制了秧苗的生長。與對照相比，中浙優(yōu)1號和甬優(yōu)1540秧苗干物質(zhì)量分別降低24%和17%。

3 結(jié)論與討論

通過本試驗發(fā)現(xiàn)，高濃度的縮二脲會直接或間接對水稻的生長造成毒害作用，影響水稻出苗率以及葉綠素的合成。縮二脲超標(biāo)的復(fù)合肥對水稻秧苗生長的影響主要表現(xiàn)在葉片失綠白化。過量的縮二脲導(dǎo)致大量活性氧產(chǎn)生，直接或間接啟動膜脂的過氧化作用[8]，最終引發(fā)水稻葉片葉綠素的破壞及部分特異性地破壞葉綠素a，致使葉綠素含量下降及葉綠素a/葉綠素b降低，直接影響水稻的光合作用。

縮二脲在很低濃度下對水稻的生長有一定的促進(jìn)作用，原因可能是縮二脲通過土壤微生物的轉(zhuǎn)化作用成為植物營養(yǎng)物質(zhì)所致[9]。高濃度縮二脲會導(dǎo)致水稻植株體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)尤其是氮化合物的不平衡，影響了水稻的能量轉(zhuǎn)化途徑，導(dǎo)致對作物產(chǎn)生毒害[10-11]。建議在水稻生產(chǎn)上選用縮二脲含量低于2.0%的肥料，同時控制尿素或者含尿素肥料的投入，降低縮二脲對作物的毒害。

[1]孫永健，鄭洪幀，徐徽，等.機械旱直播方式促進(jìn)水稻生長發(fā)育提高產(chǎn)量[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2014，30（20）：10-18.

[2]朱德峰，張玉屏，陳惠哲，等.中國水稻高產(chǎn)栽培技術(shù)創(chuàng)新與實踐[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，48（17）：3 404-3 414

[3] 魏作峰.基于尿素低負(fù)荷生產(chǎn)時縮二脲的控制 [J].化肥設(shè)計，2007，45（6）：27-28.

[4]平泉瑞，鄒鳳珠，黃為一.復(fù)混肥中縮二脲含量對作物生長的影響[J].中國土壤與肥料，2009（6）：41-46.

[5]賈亮，武磊，王州，等.微量元素和硅鈣鉀肥對縮二脲毒害玉米的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，54（3）：671-673.

[6] 蘇正淑，張憲政.幾種測定植物葉綠素含量的方法比較[J].植物生理學(xué)通訊，1989（5）：77-78.

[7]魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2000.

[8]鄒春野，高強.不同濃度縮二脲對苗期玉米主要生理指標(biāo)的影響[J].東北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，41（1）：43-46.

[9]Xue J M,Sands R,Clinton P W.Effect of biuret on growth and nutrition of Douglas-fir（Pseudotsuga menziesii（Mirb）Franco）seedlings [J].For Ecol Manage,2004,192（2/3）:335-348.

[10]Impey R L,Jones W W.Effeets of biuret on nitrogen status of Washington Navel and Valencia Orange leaves[J].Proe Am Soe Hort Sci, 1960,76:176-196.

[11]Krisper J,Tanew S,Michl H.Effects of biuret on some enzymes of the tomato plant in water culture[J].Zeit Pflanz Bodenk,1972,133: 52-63.

Effects of Biuret on Seedling Rate and Albino Seedling of Rice

ZHANG Yikai,ZHU Defeng*,CHEN Huizhe,ZHANG Yuping,XIANG Jing
（State Key Laboratory of Rice Biology/China National Rice Research Institute,Hangzhou 310006,China;*Corresponding author）

In order to study on the effects of biuret on seedling rate and leaf bleaching characteristics of rice,an experiment in cultivation pool was conducted,Zhongzheyou 1 and Yongyou 1540 as materials.The results showed that the effects of biuret on rice seedling rate and seedling growth was less when biuret content in 0～2.0%．The seedling rate significantly decreased and the seedling growth significantly inhibited when biuret content more than 4.0%,the dry matter of Zhongzheyou 1 and Yongyou 1540 were reduced by 24%and 17%respectively.The leaves of rice were more sensitive to biuret and when the application of biuret more than 2.0% caused the leaves white,mainly in the second leaf.The excessive application of biuret significantly decreased the content of total chlorophyll and the ratio of chlorophyll a/chlorophyll b.Biuret is the main cause of albino seedling in direct seedling.In the production,the compound fertilizer with low biuret was recommended.

rice;biuret;albino;chlorophyll

S511.062

A

1006-8082（2017）02-0010-03

2016－12－28

浙江省自然科學(xué)基金（LY16C130006）；中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費（2014RG004-3）；國家重點計劃項目（2016YFD200801）