緩釋尿素配施普通尿素對雙季稻養(yǎng)分的供應特征

張木，唐拴虎，黃巧義，逄玉萬，易瓊，黃旭，李蘋，付弘婷

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緩釋尿素配施普通尿素對雙季稻養(yǎng)分的供應特征

張木，唐拴虎，黃巧義，逄玉萬，易瓊，黃旭，李蘋，付弘婷

（廣東省農(nóng)業(yè)科學院農(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】緩釋尿素作為輕簡施肥及減量施肥的新型肥料產(chǎn)品，其養(yǎng)分釋放特性與作物養(yǎng)分需求規(guī)律的匹配度是作物高產(chǎn)的保證。論文主要探討緩釋尿素與普通尿素配合一次施用對整個生育期內(nèi)水稻養(yǎng)分吸收特征的影響，為新型肥料產(chǎn)品的研發(fā)提供理論指導和技術支撐?！痉椒ā坎捎迷绲炯巴淼镜奶镩g試驗，設置6個施肥處理：（1）不施氮（CK）；（2）100%緩釋尿素（100% SRU）；（3）75%緩釋尿素+25%普通尿素（75% SRU+25%CU）；（4）50%緩釋尿素+50%普通尿素（50% SRU+50%CU）；（5）25%緩釋尿素+75%普通尿素（25% SRU+75%CU）；（6）100%普通尿素（100% CU）。氮肥用量為150 kg N·hm-2，磷、鉀肥的用量分別為55 kg P2O5·hm-2、130 kg K2O·hm-2，采用過磷酸鈣及氯化鉀。在早稻生育期內(nèi)多次采集植株樣品進行氮、磷、鉀分析。在灌漿期采集不同部位葉片及籽粒樣品進行氮、磷、鉀分析，并測定灌漿期劍葉SPAD值的變化，在水稻采收后測算產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成。【結(jié)果】75%緩釋尿素+25%普通尿素的處理早稻和晚稻的產(chǎn)量均最高，100%緩釋尿素、50%緩釋尿素+50%普通尿素以及25%緩釋尿素+75%普通尿素3個處理間在早、晚稻產(chǎn)量上均無顯著性差異，但在不同程度上均優(yōu)于100%普通尿素的處理。相對于100%普通尿素處理，添加緩釋尿素的處理水稻有效穗數(shù)和穗粒數(shù)占相對優(yōu)勢，特別是在早稻上更為明顯。在整個生育期內(nèi)，100%緩釋尿素處理水稻植株地上部干物重及氮累積量高于其他處理，并隨著普通尿素添加比例的增加而遞減。植株地上部（灌漿期不含籽粒）氮含量以100%緩釋尿素處理最高，隨著普通尿素添加比例的增加而逐漸降低。灌漿過程中籽粒、劍葉、倒二位葉及倒三位葉氮含量，以及劍葉SPAD均以100%緩釋尿素處理最高，同樣隨著普通尿素添加比例的增加而不斷降低。【結(jié)論】100%緩釋尿素的處理水稻氮素供應過旺，水稻出現(xiàn)貪青且在晚稻上更為嚴重，導致產(chǎn)量的降低。75%緩釋尿素+25%普通尿素的處理效果較好可用于水稻一次性施肥。所有添加緩釋尿素的處理均不同程度的好于100%普通尿素的處理，出于成本考慮可適當下調(diào)緩釋尿素的添加比例。

水稻；緩釋尿素；養(yǎng)分吸收動態(tài)；養(yǎng)分累積；產(chǎn)量

0 引言

【研究意義】水稻種植業(yè)是典型的勞動密集型產(chǎn)業(yè)，施肥方面多采用傳統(tǒng)的分次施肥方式，施肥次數(shù)約為3—4次，不但費時費力而且頻繁追肥還會增加了養(yǎng)分徑流損失的風險[1]。隨著社會的發(fā)展，農(nóng)村人口大量向城市轉(zhuǎn)移導致農(nóng)村剩余勞動力出現(xiàn)短缺，加之隨著農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)集約化經(jīng)營模式的不斷出現(xiàn)，水稻輕簡化栽培勢在必行。新型緩/控釋肥料的出現(xiàn)，使得水稻一次性輕簡化施肥得以實現(xiàn)，在插秧前一次性基施所有肥料以滿足整個生育期內(nèi)水稻對養(yǎng)分的需求。緩/控釋肥料的養(yǎng)分釋放特征與水稻生育期內(nèi)需肥規(guī)律的匹配性至關重要，但是實踐中多數(shù)緩控釋肥養(yǎng)分釋放特性與水稻需肥規(guī)律難以完全吻合。部分緩/控釋肥的養(yǎng)分釋放速率過慢在水稻需肥量較大的時期則可能會出現(xiàn)供肥不足的狀況，有報道指出與普通尿素采用適當比例配合，可以獲得較好的效果[2-4]。此外，全量或減量投入純緩釋尿素還會顯著地增加施肥成本，難以大面積的推廣應用。【前人研究進展】緩釋尿素與普通尿素相比養(yǎng)分利用效率普遍較高，而緩釋尿素與普通尿素以適當比例配合施用具有多重優(yōu)點，普通尿素能滿足作物在苗期的養(yǎng)分需求，緩釋尿素則能維持作物中后期的養(yǎng)分需求，不但能增產(chǎn)而且還可以減少成本投入[5-6]。緩釋尿素與普通尿素以不同的比例配合施用對水稻生長影響較大，王海月等[7]研究發(fā)現(xiàn)，緩釋氮肥與普通氮肥配施可以增加水稻光合勢、葉面積指數(shù)及氮肥表觀利用率，杜君等[8]研究發(fā)現(xiàn)，隨著緩釋尿素添加比例的提高，水稻葉片谷氨酰胺合成酶活性、蛋白質(zhì)水解酶活性均有所提高。從土壤質(zhì)地來看，緩釋尿素與普通尿素配施無論是沙土還是黏土均有較好的效果，均能滿足水稻對養(yǎng)分的需求[9]。從研究載體上來看，前人多采用年度單季作物或多年度單季作物，因此以同年度雙季作物為載體采用定位試驗研究緩釋肥的肥效特征能獲取新的信息?！颈狙芯壳腥朦c】以往緩釋尿素與普通尿素配施在水稻上的應用效果研究多關注于水稻產(chǎn)量、水稻生理代謝特征、氮肥利用效率、土壤養(yǎng)分變化等方面，并且多以單季稻為研究對象。而本試驗以雙季稻為研究對象，采用早晚稻定位試驗，重點把握水稻在整個生育期內(nèi)的植株養(yǎng)分吸收動態(tài)，研究緩釋尿素與普通尿素配施的水稻養(yǎng)分供應動態(tài)特征?！緮M解決的關鍵問題】本研究采用養(yǎng)分釋放期約為90 d的緩釋尿素與普通尿素按照不同比例混合施用，重點研究在不同配合比例下水稻整個生育期內(nèi)地上部植株的養(yǎng)分變化特征，以及灌漿過程中主要功能葉養(yǎng)分的變化及遷移動態(tài)，明確緩釋尿素與普通尿素配合施用的養(yǎng)分釋放特征，推薦適宜的配合比例。

1 材料與方法

1.1 供試材料與試驗設計

試驗于2016年在廣東省臺山市都斛鎮(zhèn)莘村開展雙季稻的田間小區(qū)試驗。早稻試驗于3月22日施肥、3月23日插秧、7月5日收獲，晚稻于8月18日施肥、8月19日插秧、11月15日收獲。早稻和晚稻均為雜交水稻，早稻品種為“雜優(yōu)”，晚稻品種為“泰豐優(yōu)”，均采用秧田育苗后期移栽的方式進行。選取土壤養(yǎng)分均勻且平整的田塊開展試驗，小區(qū)試驗的規(guī)格設置為每區(qū)面積27.5 m2，田脊高約30 cm，寬約20 cm，田脊采用塑料薄膜覆蓋避免養(yǎng)分橫向遷移，各小區(qū)排灌水有獨立溝渠以避免養(yǎng)分徑流污染，在高于正常田面水位置預留排水口避免大雨漫田。

供試土壤為黏壤土，早稻栽培前土壤基本理化性質(zhì)如下：pH 4.93、有機質(zhì)30.6 g·kg-1、堿解氮148.9mg·kg-1、有效磷8.9 mg·kg-1、速效鉀145.0 mg·kg-1。早稻收獲后栽培晚稻，采用定位試驗，均設6個處理：不施氮（CK）、100%緩釋尿素（100%SRU）、75%緩釋尿素+25%普通尿素（75%SRU+25%CU）、50%緩釋尿素+50%普通尿素（50%SRU+50%CU）、25%緩釋尿素+75%普通尿素（25%SRU+75%CU）、100%普通尿素（100%CU），每個處理重復4次。緩釋尿素為廣東天禾中加化肥有限公司提供，屬于樹脂包膜類肥料，其養(yǎng)分釋放期約為90 d左右。除對照不施氮外，其他各處理施氮量相同，均為150 kg N·hm-2；包含對照在內(nèi)的所有處理磷、鉀量相同，分別為磷肥55 kg P2O5·hm2、鉀肥130 kg K2O·hm-2，肥料分別為過磷酸鈣及氯化鉀，所有肥料均作基肥一次性施用。采用拉繩移栽定苗，移栽后一周內(nèi)根據(jù)苗情及時補苗，確保各小區(qū)苗數(shù)相同。田間排灌水管理、病蟲害防治管理，各環(huán)節(jié)均嚴格管控，確保試驗數(shù)據(jù)可靠有效。在早稻生育期內(nèi)進行動態(tài)采樣監(jiān)測，在水稻收獲后記錄產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成等指標。對早稻指標進行重點分析，研究其養(yǎng)分吸收規(guī)律，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。

1.2 樣品采集及分析指標測定

早稻于2016年3月22日插秧，而后進行動態(tài)采樣，采樣日期分別為4月11日、4月18日、4月25日、5月3日、5月10日、5月17日、5月24日、5月31日、6月7日、6月15日、6月21日、6月27日及7月5日，采樣時間均為10：00至12：00之間，灌漿期測定劍葉SPAD值。由于采樣較為頻繁，故而將各小區(qū)在相同的位置上分為采樣區(qū)和測產(chǎn)區(qū)，以減少對后期測產(chǎn)的影響。抽穗前采集水稻整個地上部植株2株，在抽穗后至收獲前每次采集水稻4株，其中2株去除稻穗部分僅保留植株部分，另外2株分為稻穗（含穗基）、劍葉、倒二葉及倒三葉共計3個部分。樣品處理時，先用自來水清洗干凈后，再用純水潤洗，而后105℃殺青30 min后降溫至65℃烘干至恒重，記錄干物質(zhì)量后將樣品粉碎，測定氮、磷、鉀含量。植株氮、磷、鉀含量均采用硫酸-雙氧水消解，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[10]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

氮素農(nóng)學利用效率（kg·kg-1）=（施氮區(qū)產(chǎn)量-不施氮區(qū)產(chǎn)量）/施氮量。

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 12.0進行統(tǒng)計分析，各處理之間的多重比較采用LSD-test（＜0.05）法，圖采用Excel繪制。

2 結(jié)果

2.1 緩釋尿素配施普通尿素對早、晚稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成要素的影響

如表1所示，早晚稻產(chǎn)量均以75%緩釋尿素+25%普通尿素處理最高，整體上表現(xiàn)出了隨緩釋尿素添加比例增加而增加的趨勢，但100%緩釋尿素處理又有所降低。在早稻上，75%緩釋尿素+25%普通尿素處理與100%緩釋尿素的處理之間沒有顯著差別，但均顯著高于50%緩釋尿素+5%普通尿素及25%緩釋尿素+75%普通尿素處理；在晚稻上，75%緩釋尿素+25%普通尿素處理產(chǎn)量雖然數(shù)值上高于其他處理，但與除對照外的其他處理相比較并沒有達到顯著水平。早晚稻產(chǎn)量均以不施氮處理最低。從產(chǎn)量構(gòu)成上來看，緩釋尿素添加比例高的處理有效穗數(shù)及穗粒數(shù)占相對優(yōu)勢。

2.2 緩釋尿素配施普通尿素對早稻地上部生物量變化的影響

如圖1所示，隨著水稻生育期的延長，水稻地上部植株生物量呈現(xiàn)出增加的趨勢，伴隨著無效分蘗的死亡脫落，在移栽后40—50 d地上部生物量有小幅降低的趨勢，待分蘗穩(wěn)定后則迅速增加。在移栽后75 d左右，地上植株部位生物量降低則是因為抽穗后除去穗粒（孕穗期整體計重）后單獨計重的結(jié)果，在灌漿期植株生物量基本保持穩(wěn)定。各處理生物量以100%緩釋尿素處理的植株最高，均高于不添加緩釋尿素的處理及不施肥處理。

表1 不同施肥處理早、晚稻產(chǎn)量及構(gòu)成要素

數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著（＜0.05）Different lowercase letters mean significantly different among treatments (＜0.05)

圖1 不同施肥處理對早稻地上植株（灌漿期扣除籽粒）干物質(zhì)累積量的影響

2.3 緩釋尿素配施普通尿素對早稻地上部氮含量及累積量變化的影響

如圖2所示，在整個生育期內(nèi)水稻地上部植株（灌漿期不含籽粒）氮含量呈現(xiàn)出不斷降低的趨勢，生育中期各處理地上部植株氮含量差別較大，在接近成熟期時逐漸趨同。各處理水稻地上部氮含量以100%緩釋尿素處理最高，隨著普通尿素添加比例的增加，水稻地上部植株氮含量有降低的趨勢，各處理水稻地上部氮含量以不施氮處理最低。水稻在整個生育期內(nèi)地上部植株（灌漿期不含籽粒）氮累積量呈現(xiàn)出先增加而后降低的趨勢，各處理氮累積量以100%緩釋尿素處理最高，大致呈現(xiàn)出隨著普通尿素添加比例的增加而降低的趨勢，不施氮處理最低。

2.4 緩釋尿素配施普通尿素對早稻灌漿期劍葉及下部葉氮含量變化的影響

如圖3所示，灌漿期劍葉氮含量呈現(xiàn)出降低的趨勢，劍葉氮含量以100%緩釋尿素處理最高，以不施氮處理最低；各施氮處理中，隨著普通尿素添加比例的增加，劍葉氮含量呈現(xiàn)出降低的趨勢，以100%普通尿素處理最低。倒二位葉及倒三位葉氮含量變化趨勢與劍葉基本相同。

2.5 緩釋尿素配施普通尿素對早稻灌漿期籽粒氮含量變化的影響

如圖4所示，在整個灌漿過程中籽粒氮含量受灌漿速率變化引起的稀釋作用影響呈現(xiàn)出“W”型波動，各處理中以100%緩釋尿素處理氮含量最高，以不施氮處理最低，呈現(xiàn)隨普通尿素添加比例增加而降低的趨勢。

圖2 不同施肥處理對早稻地上部植株（灌漿期不含籽粒）氮含量及累積量的影響

圖3 不同施肥處理對灌漿期早稻劍葉、倒二位葉及倒三位葉氮含量的影響

圖4 不同施肥處理對灌漿期早稻籽粒氮含量的影響

2.6 緩釋尿素與普通尿素配施對早稻地上部及劍葉磷、鉀含量變化動態(tài)的影響

如圖5所示，在整個生育期內(nèi)，水稻地上部磷含量總體上表現(xiàn)出了降低的趨勢，各處理之間磷含量差別不大；各處理地上部鉀含量也表現(xiàn)出了降低的趨勢，在生育中后期各施氮處理地上部鉀含量均高于不施氮處理，而各施氮處理之間地上部鉀含量并沒有顯著性差異。如圖6所示，灌漿過程中各處理劍葉磷含量也呈現(xiàn)出降低的趨勢，添加較高比例緩釋尿素的處理有增加劍葉磷的趨勢；灌漿過程中各處理劍葉鉀含量呈現(xiàn)出先降低后增加，而后再降低的趨勢，各處理之間劍葉鉀含量變化表現(xiàn)不一。

2.7 緩釋尿素配施普通尿素對早稻灌漿期籽粒磷、鉀含量變化的影響

如圖7所示，在整個灌漿過程中各處理籽粒磷含量呈現(xiàn)出“W”型波動性上升的趨勢，但各處理之間并沒有表現(xiàn)出明顯的差異。灌漿過程中籽粒鉀含量則呈現(xiàn)出不斷降低的趨勢，各處理之間表現(xiàn)變化不一。

圖5 不同施肥處理對早稻地上部（不含籽粒）磷、鉀含量的影響

圖6 不同施肥處理對早稻劍葉磷、鉀含量的影響

圖7 不同施肥處理對早稻灌漿期籽粒磷、鉀含量的影響

2.8 緩釋尿素配施普通尿素對早稻灌漿期葉片SPAD值含量變化影響

如圖8所示，在灌漿過程中各處理劍葉SPAD值總體上表現(xiàn)為降低的趨勢，且施氮處理均顯著高于不施氮處理，各施氮處理中以100%緩釋尿素處理最高，并表現(xiàn)出隨著普通尿素添加比例增加而降低的趨勢。在收獲期100%緩釋尿素處理仍然保持著較高的葉綠素含量，而不施氮處理則完全成熟黃化。

圖8 不同施肥處理對早稻灌漿期劍葉葉綠素的影響

3 討論

3.1 緩釋尿素合理配施普通尿素對水稻產(chǎn)量具有顯著提升作用

緩釋尿素通過尿素顆粒表面的樹脂、硫磺聚合物等涂層物質(zhì)來延緩內(nèi)部氮素的釋放，顯著地延長了肥效期，有效解決了作物生育期內(nèi)多次追肥的問題，在水稻上可以實現(xiàn)一次性施肥，并已被大量研究所證實[11-13]。本試驗中所使用的緩釋肥料為樹脂包膜尿素，其養(yǎng)分釋放期約為90 d左右，所用的本田期早稻約為100 d、晚稻約為90 d，因此所用緩釋尿素的養(yǎng)分釋放期與水稻生育期長短基本一致。100%普通尿素處理產(chǎn)量較低，顯示出普通尿素一次性施用并不能有效滿足水稻整個生育期內(nèi)對養(yǎng)分的需求，但100%緩釋尿素的處理其產(chǎn)量也并不是最高，表明該類型緩釋尿素雖然養(yǎng)分釋放期與水稻生育期長短相吻合，但其養(yǎng)分釋放特性與水稻養(yǎng)分需求特征并不能完全吻合。本試驗中，25%的普通尿素和75%的緩釋尿素配合施用水稻產(chǎn)量最佳，表明緩釋尿素與普通尿素進行配合施用能在一定程度上解決這個問題，通過對早稻產(chǎn)量和兩種尿素配比進行曲線擬合（=515.73-831.92+256.1+480.3；：普通尿素添加比例），得出最適宜的配比為19%的普通尿素和81%的緩釋尿素。

早晚稻的產(chǎn)量反應有所不同，早晚稻均以75%緩釋尿素處理產(chǎn)量最高，但在早稻上25%緩釋尿素+75%普通尿素、50%緩釋尿素+5%處理均好于100%普通尿素處理，而在晚稻上25%緩釋尿素+75%普通尿素、50%緩釋尿素普通尿素處理與100%普通尿素處理相比差別不大。這種情況可能與連作方式下的氣候條件變化有關，早稻種植季節(jié)氣溫前低后高，而晚稻種植季節(jié)氣溫則前高后低。早稻在3月份種植時田間溫度低于20℃，晚稻在8月份種植田間溫度高于30℃，早晚稻施肥時田間溫度相差10℃以上，溫度的差異會顯著影響樹脂包膜尿素養(yǎng)分的擴散速率，因此早稻施肥后緩釋肥養(yǎng)分釋放速率要明顯低于晚稻施肥后養(yǎng)分釋放速率。水稻施肥后相當長的時間內(nèi)稻田土壤處于淹水狀態(tài)，包膜尿素的養(yǎng)分釋放特征與水分及溫度變化之間的關系已有大量的報道[14-15]。早晚稻溫度變化是完全相反的過程，早稻生長過程中溫度逐漸趨高而晚稻生長過程中溫度逐漸趨低，早稻上緩釋肥能在水稻需肥關鍵時期持續(xù)供肥，而晚稻施肥后在田間高溫的促使下立即開始高速率供肥，從而導致中后期供肥能力減弱。低緩釋尿素添加比例的處理表現(xiàn)的更為明顯，其可控釋的肥料總量有限又加之前期釋放量較大，嚴重弱化了后期的控釋性能，這或許是導致25%緩釋尿素+75%普通尿素處理和50%緩釋尿素+50%普通尿素處理與100%普通尿素理在晚稻上產(chǎn)量趨同的主要原因。

緩釋尿素與適當比例普通尿素配合對提高水稻有效穗數(shù)的效果較好，有效穗數(shù)形成基礎在于分蘗期的有效分孽數(shù)，添加普通尿素可以增強生育前期的供肥特性，利于有效分孽的形成，而提高緩釋尿素所占比例對增加后期穗粒數(shù)效果較好，則說明高比例的緩釋尿素可以增強生育后期的供肥能力，因此需要尋求前期供肥與后期供肥之間的平衡關系。前人研究中緩釋尿素與普通尿素在水稻上的最佳配合比例也不盡相同。錢銀飛等[16]以雙季超級稻為研究對像，發(fā)現(xiàn)包膜尿素與普通尿素配合比為3﹕7時水稻氮肥利用效率最高而且產(chǎn)量也最高；付月君等[17]發(fā)現(xiàn)緩釋尿素與普通尿素配合比例為4﹕6時也提高了水稻產(chǎn)量和氮肥利用率；龍瑞平等[18]發(fā)現(xiàn)緩釋尿素與普通尿素5﹕5的比例效果最好，上述研究中其最佳配合比例的不同可能是由于緩釋尿養(yǎng)分釋放期不同以及水稻生育期長短不同所致，因此在生產(chǎn)中需要進行綜合考量。

3.2 緩釋尿素配施普通尿素需要平衡水稻營養(yǎng)生長與生殖生長的關系

本試驗所用的緩釋尿素以樹脂作為包膜材料，水分通過包膜進入肥料顆粒內(nèi)部對肥料進行溶解，內(nèi)外的養(yǎng)分濃度差導致養(yǎng)分逐漸往外釋放，其釋放期可長達90 d。水稻生長前期植株生物量迅速增加，養(yǎng)分需求量相對高于生育后期，而配合普通尿素施用有利于提高生育前期土壤速效養(yǎng)分含量，緩釋尿素與普通尿素配合施用恰恰起到將氮肥往前提的效果，既保證了前期擁有充足的養(yǎng)分，又保證后期有持續(xù)的養(yǎng)分供應。水稻整個生育期主要包含營養(yǎng)生長期和生殖生長期，營養(yǎng)生長期是物質(zhì)和能量的儲備階段，為后期生殖生長奠定物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基礎[19]。本試驗中，水稻生物量的變化反映出添加緩釋尿素處理水稻營養(yǎng)生長較為旺盛，并且隨著緩釋尿素添加比例的增加水稻地上部（不含籽粒）生物量不斷的增加。本試驗中100%緩釋尿素處理的水稻植株部分生物量最大但產(chǎn)量并不是最高，需要平衡水稻營養(yǎng)生長與生殖生長的關系，降低過多的營養(yǎng)生長對物質(zhì)和能量的消耗使其轉(zhuǎn)化到生殖生長中去以提升增產(chǎn)的潛力。究其原因主要是外部營養(yǎng)供應狀況所致，緩釋肥料與普通速效肥料相比，肥料養(yǎng)分在土壤中保持較高有效性的時間更長，能大幅減少肥料的損失，提高養(yǎng)分利用效率[20-21]。盡管整個生育期內(nèi)水稻地上部植株氮含量呈降低的趨勢，但是各處理之間隨著緩釋尿素添加比例的增加，地上部氮含量呈現(xiàn)出明顯增加的趨勢，其中以100%緩釋尿素處理最高。整個生育期內(nèi)地上部植株部分（不含籽粒）氮累積量呈現(xiàn)出先增加而后降低的趨勢，在移栽后40—50 d期間有小幅的降低是由于無效分蘗死亡脫落所致，移栽后75 d左右的大幅降低主是要因為抽穗后扣除籽粒單獨計重的結(jié)果，而灌漿期的降低則主要是養(yǎng)分向籽粒中遷移的結(jié)果，緩釋尿素添加比例高的處理氮素累積量也相對較高，先前研究有著類似的報導[22]。

3.3 緩釋尿素配施普通尿素影響灌漿期功能葉-籽粒系統(tǒng)中養(yǎng)分的遷移

灌漿過程的完成需要大量碳水化合物及礦質(zhì)養(yǎng)分向籽粒遷移，水稻主要功能葉如劍葉、倒二葉及倒三葉的光合產(chǎn)物對水稻產(chǎn)量的貢獻要遠高于50%，主要功能葉的生理狀態(tài)決定著水稻高產(chǎn)與否[23-25]。灌漿過程中劍葉、倒二位葉及倒三位葉的氮含量不斷降低，而籽粒中氮含量則波動上升，說明灌漿過程中碳水化合物轉(zhuǎn)運的同時還伴隨著礦質(zhì)養(yǎng)分的遷移，而籽粒中養(yǎng)分的劇烈波動變化則是由于灌漿速率變化產(chǎn)生的稀釋作用引起的[26-28]。試驗中可以明顯的觀察到緩釋尿素添加比例越高，其功能葉中氮含量越高，與此同時籽粒中氮素含量也越高。緩釋尿素對地上部整體植株（不含籽粒）部分磷、鉀含量影響不大，在整個生育期內(nèi)磷、鉀含量整體呈現(xiàn)出降低的趨勢，但是較高的緩釋尿素添加比例卻增加了灌漿前中期劍葉磷的含量，對劍葉鉀的含量影響不大。籽粒中磷的含量在各處理之間并沒有表現(xiàn)出明顯的差異，說明緩釋尿素與普通尿素配施對籽粒磷的含量影響較小，但各處理籽粒磷含量變化與氮相似均表現(xiàn)出波動上升的趨勢。各處理籽粒鉀含量也沒有明顯差異，灌漿過程中總體表現(xiàn)出降低的趨勢，則可能是因為灌漿初期新形成的谷殼鉀含量較高緣故，即使灌漿過程中也得到了鉀元素的補充，但稀釋作用造成的影響更大。水稻在灌漿過程中功能葉的顏色隨著葉綠素的不斷降低而逐漸轉(zhuǎn)黃，在灌漿過程中保持適當?shù)娜~綠素含量有利于提高光合作用增加水稻產(chǎn)量，但是如果保持過高的葉綠素含量，則很有可能是由于過量施氮出現(xiàn)了貪青晚熟，最終會造成千粒重下降、堊白增加[29-30]。而本試驗中100%緩釋尿素的處理早稻在整個灌漿過程中均保持著較高的葉綠素含量，而且結(jié)合該處理下的植株生物量來看，明顯出現(xiàn)了營養(yǎng)生長過旺的狀況。從各處理氮肥農(nóng)學效率上來看，早晚稻上均以75%緩釋尿素+25%普通尿素配合施用的處理最高（早稻12.6 kg·kg-1、晚稻8.4 kg·kg-1），總體上早稻氮肥的農(nóng)學利用效率高于晚稻，可能是連作條件下早稻種植后土壤氮素有不同程度的后效。從產(chǎn)量上看，100%緩釋尿素處理在晚稻上產(chǎn)量相對較低，該處理在早稻上就已經(jīng)表現(xiàn)出明顯的養(yǎng)分過剩，并且黏壤土較好的養(yǎng)分吸持性能加之連作定位試驗，該處理在晚稻上表現(xiàn)出的貪青狀況更為明顯，在收獲時明顯觀察到該處理水稻植株下部葉片出現(xiàn)蔭蔽，整體通風條件較差、倒伏易發(fā)，貪青狀況勝于早稻。水稻植株在整個生育期內(nèi)的養(yǎng)分動態(tài)特征從側(cè)面反映出了該類型緩釋尿素具備良好的養(yǎng)分緩釋性能，在水稻生育后期仍然能保持較好的養(yǎng)分供應能力，但生育后期提供過量的養(yǎng)分并不利于水稻的高產(chǎn)，與普通尿素配施則解決了后期養(yǎng)分供應過旺的問題，實現(xiàn)了養(yǎng)分前移，滿足了生育前期水稻需肥量較大時對養(yǎng)分的需求。

4 結(jié)論

本試驗條件下，100%緩釋尿素的處理后期養(yǎng)分供應過剩，水稻營養(yǎng)生長過于旺盛、植株生物量過高、貪青嚴重，而100%普通尿素處理則出現(xiàn)了后期供肥不足現(xiàn)象；75%的緩釋尿素與25%的普通尿素配施的處理，其養(yǎng)分釋放特征與水稻需肥規(guī)律較為匹配，能夠滿足水稻生長前期、中期和后期對養(yǎng)分的需求，在早稻及晚稻上均獲得了較好的產(chǎn)量。在使用緩釋尿素進行水稻一次性施肥時，可以根據(jù)緩釋尿素的養(yǎng)分釋放期，與適當比例普通尿素配合使用，不但能獲得較好產(chǎn)量而且還能降低緩釋尿素的施用成本。

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（責任編輯 李云霞，楊鑫浩）

The Nutrient Supply Characteristics of Co-application of Slow-release Urea and Common Urea in Double-cropping Rice

ZHANG Mu, TANG ShuanHu, HUANG QiaoYi, PANG YuWan, YI Qiong, HUANG Xu, Li Ping, FU HongTing

(Institute of Agricultural Resources and Environment, Guangdong Academy of Agricultural Sciences/ Guangdong Key Laboratory of Nutrient Cycling and Farmland Conservation, Guangzhou 510640)

【Objective】Slow release urea, as a new type of fertilizer for both single basal and decreasing fertilization, is the guarantee of high crop yield due to its nutrient release characteristics corresponding to crop nutrient requirements. This study explored the effect of co-application of slow-release urea and common urea on nutrient absorption in whole growth period of rice which could provide theoretical support and technical guidance for new fertilizer development. 【Method】Field experiments in early and late rice were set up with six different treatments described as below: No N fertilization (CK), 100% slow-release urea (100%SRU), 75% of slow-release urea and 25% of common urea (75%SRU+25%CU), 50% of slow-release urea and 50% of common urea (50%SRU+50%CU), 25% of slow-release urea and 75% of common urea (25%SRU+75%CU), 100% of common urea (100% CU). The nitrogen treatments were fertilized with 150 kg N·hm-2, and all the experimental fields were fertilized with 55 kg P2O5·hm-2and 130 kg K2O·hm-2, which were supplied by calcium superphosphate and potassium chloride. Rice plant samples of early rice were collected to analyze N, P and K concentrations during growth period. Leaves of different positionsand grains of early rice were collected during filling stage to analyze N, P and K concentrations, 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. 【Result】Results showed that the highest yields of the early and late rice were both occurred under the 75%SRU+25%CU treatment, and there were no significant differences between 100% SRU, 50%SRU+50%CU and 25%SRU+75%CU treatments in early and late rice, and all better than 100%CU treatment in some extent. Compared with the 100%CU treatment, the advantages of combined application of the slow-release urea treatments were that the rice had higher effective panicles and number of grains per ear, especially in early rice. Throughout the growth period, the dry matter weight and N accumulation of shoot in 100% SRU treatment were significantly higher than those of the other treatments, and were decreased with the increase of the proportion of the common urea. The concentration of N in shoot treated with 100% SRU was also significantly higher than those of the other treatments, and was also decreased with the increase of the proportion of the common urea. During the grain filling stage, the N contents of flag leaf, penultimate and third leaves, and grain, and SPAD values of flag leaf were all significantly increased by the application of 100%SRU, and were all decreased with the increase of the proportion of common urea. 【Conclusion】The 100% of SRU treatment provided excess nitrogen and made the rice appeared different degree of greedy situation, and then decreased grain yield. 75%SRU+25%CU has been proved adequate for single basal fertilization in rice production. Due to all of the slow-release urea addition treatments had the better yield than 100%CU treatment in this experiment, because of its cost, the proportion of the slow-release urea could be reduced in some degree.

rice (L.); slow-release urea; nutrient uptake dynamics; nutrient accumulation; yield

10.3864/j.issn.0578-1752.2018.20.016

2018-01-19；

2018-05-17

國家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（201303103，201503123）

張木，E-mail：muzhang1123@126.com。通信作者唐拴虎，E-mail：1006339502@qq.com