纳米增效尿素对水稻产量及氮肥农学利用率的影响

杨凤威

摘 要 为研究纳米增效尿素对水稻产量及氮肥农学利用率的影响，以普通尿素为参照对象，高产水稻品种皖稻153为试材进行研究。结果表明，纳米增效尿素和普通尿素在等施氮条件下，对叶片SPAD值、水稻分蘖数、干物质积累量均显著高于普通尿素。并且，随着施氮量增加，差异更加显著。其中施氮量在225 kg/hm2时水稻田的子粒产量达到最大值，比普通尿素增产10%，纳米增效尿素的使用是安全、高效的水稻田节氮模式。

关键词 纳米增效尿素；水稻；氮肥农学利用率；产量

中图分类号：S145.6 文献标志码：A 文章编号：

纳米材料独特的物理化学属性使其在使用过程中，不仅可以促进生物生长，还可改善土壤的使用环境。特别是在纳米材料与水的接触中，水的生物细胞通透性得到提高，有利于作物的生长。由此，开展对于纳米增效尿素对水稻产量及氮肥农学利用率的影响研究，明确纳米材料在农作物的使用中具有高效、安全的使用效果。

1 材料与方法

1.1 试验设计区自然状况和试验设计

实验区自然状况：实验区位于湖北松滋市的“种三产四”项目基地，该地区属于亚热带季风湿润气候，年降雨量围1 250.00 mm，2012年，水稻生长季中总降雨量为

310.00 mm。

1.2 试验设计

本实验以高产品种皖稻153为试料，播种前土壤厚度为0～20 cm，土层含有机质含量为11.00 g/kg、速效磷

33.25 mg/kg、全氮1.00 g/kg、速效钾57.11 mg/kg、速效氮82.03 mg/kg。试验中2种肥料类型均设置为6个施氮量处理：270 kg/hm2 、225 kg/hm2 、 180 kg/hm2 、135 kg/hm2 、

90 kg/hm2 、0 kg/hm2 ，记为N0、N1、N2、N3、N4、N5。

在纳米增效尿素施入之前，将钾肥、磷肥和氮肥在插秧的前一天作为基肥施入目标水稻田，钾肥用氯化钾，施用量K2O为144 kg/hm2，K2O含量为47%，磷肥用过磷酸钙，施用量P2O5为90 kg/hm2 其中P2O5含量为14%[1]。

纳米增效尿素配制过程中，先将普通尿素磨成直径为≤0.2 mm粉状，与纳米碳按照1 000∶3的重量比进行混合，其成分主要为：缩二脲≤1.4%，纳米碳0.3%，H2O≤0.3%，N≥46%，并研制成与普通尿素直径大小一致的颗粒，普通尿素的成分组成为：缩二脲≤1.4%，H2O≤0.3%，N≥46%。

1.3 测定项目与方法

调查分蘖数，对长势一致的10蔸秧苗进行每周一次定点的分蘖数记录。调查叶片的SPAD值，在植物的成熟期、乳熟期、孕穗期、分蘖盛期，用SPAD叶绿素测定仪测试，通过测试每小区15个叶片，取其平均SPAD值。测试干物质积累量，将地上部分在105℃恒温下杀青

20 min，再在80℃恒温下烘至恒重，称取干重即为所求干物质积累量。在水稻的有效穗数、每穗实粒数、千粒重的调查中，随机挑选一定蔸数的水稻进行有效穗数的调查，并进行平均数和千粒重的计算。子产量方面，通过测产区水稻产量脱粒后进行湿重测量，然后，根据含水量进行实际产量的换算[2]。

2 结果与分析

SPAD值是衡量叶片当前叶子中叶绿素含量的数量指标，对有效衡量叶片的光合作用具有重要的意义，施氮量相同的水平下，纳米增效尿素和普通尿素的处理间比较，均为NMUrea>Urea，SPAD的值越大，子粒产量越高，而是用纳米增效氮肥能达到这一点要求。

水稻播种插秧后，在7月1日水稻的分蘖数达到最大值，在之后逐渐降低，并趋于稳定。通过纳米增效尿素的处理，看出其在各时期的分蘖数均大于普通的尿素肥料[3]。在水稻分蘖期至成熟的时期，水稻干物质积累质量是逐渐增加的。在成熟期的收达到最大值，结果表明，施氮量的增加，有助于作物获得较高的干物质积累量。氮肥的偏生产力是衡量氮肥生产率的重要指标，在施氮量的不断增加中，纳米增效尿素的增产量并不是一直上升，而是呈现一种先增加，后降低的趋势，其中在施氮量为225 kg/hm2时增产量最高，NMUrea表示纳米尿素，Urea表示普通尿素，如图1所示。

图1 各处产量、产量构成因素及氮肥偏生产力

≤ 处理 每穗

试验数 有效穗数

104/hm2

产量

（kg/hm2） 千粒重 氮肥偏生

产力kg/kg

N0 NMUrea 209 326.5a 10 880 20.5 40.3

Urea 184 363.3a 9 941 20 36.5

N1 NMUrea 217 285.7b 11 546 20.4 51.3

Urea 198 374.2b 10 482 19.9 45

N2 NMUrea 219 278.6c 11 009 19.5 61.2

Urea 215 263.1c 10 270 18.9 55.9

N3 NMUrea 238 261.5d 10 332 18.1 72.2

Urea 220 246.5d 9 497 18.2 61.2

N4 NMUrea 211 247.6e 9 643 19.4 106.7

Urea 208 227.1e 9 622 19.2 76.5

N5 202 224.0f 7 830 20.5 107.2

3 讨论

本次研究表明，在施氮量达到150 kg/hm2 时，产量最高，随着施氮量的增加，产量降低。而在相同施氮量的前提下，纳米增效尿素可以有效地提高作物的分蘖数，促进干物质的积累。可以得出，纳米增效尿素对于提高作物的产量具有广泛的应用前景，值得推广。

参考文献

[1]傅寿仲，戚存扣，蒲惠明.中国油菜栽培科学技术的发展[J].中国油料作物学报，2011，28（1）：86-92.

[2]丁艳锋，赵长华.穗肥施用时期对水稻氮素利用率及产量的影响[J].南京农业大学学报，20010，26 （4）： 79-81.

[3]刘安勋，卢其明.纳米复合材料对水稻生长发育的影响[J].植物营养与肥料学报，2011，13 （2）：344-347.

（责任编辑：赵中正）