不同新型功能尿素对水稻养分吸收利用的影响

陈登康，许凤英，张运波

(长江大学农学院，湖北 荆州 432500)

水稻(Oryzasativa)是我国重要的粮食作物之一，氮、磷、钾是水稻正常生长必不可少的三大营养元素。水稻对氮、磷、钾的吸收积累受品种特性[1，2]、肥料结构[3～5]、栽培管理及环境因子等因素的影响。我国氮肥利用率平均不到 40%，磷肥利用率仅在 20%左右，这不仅造成化肥资源的浪费，加大了成本投入，同时也引起环境污染和生态失衡[6，7]。因此，为了解决肥料特性与作物养分需求之间的矛盾，提高肥料利用率，减少环境污染，通过研发与应用新型肥料来改善化肥养分的吸收利用得到了人们的广泛关注[8～12]。

近年来，人们对功能肥料研究报道较多，但大多为对控/缓释包衣尿素的研究[13，14]，对聚氨酸以及微肥多功能尿素的研究报道还较少，而且侧重于作物对氮素利用率的研究[15，16]，并未见对氮、磷、钾吸收积累影响的报道。因此，本研究将增效缓释尿素、多肽尿素、海藻尿素以及加锌尿素4种新型功能尿素与普通尿素作对比，探讨其对水稻氮、磷、钾养分吸收利用效率的影响，以期为今后新型功能尿素的生产及使用推广提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在湖北省荆州市荆州区三红村进行，试验地前茬为油菜。供试品种为超级杂交稻C两优343。新型功能尿素包括：增效缓释尿素(在尿素晶体中加入膨润土等吸水膨胀性能强的复合材料制成的内质包裹型缓释尿素(含氮46.4%))、多肽尿素(又称聚天冬氨酸尿素，是以仿生多肽为核心的增效肥料产品，可以强化作物对氮、磷、钾及中微量元素的全面吸收(含氮46.2%))、海藻尿素(利用具有缓控释作用的海藻胶废弃物与尿素制成的缓释氮肥，具有脲酶抑制和缓释双重作用(含氮46%))、加锌尿素(以普通尿素为配体,以锌为中心原子,氮和锌呈络合态在强配位条件下反应，通过结晶和分离而得到的一种结合型肥料(含氮46.3%))。以上新型功能肥料均由中化化肥公司湖北分公司(武汉)提供。

1.2 试验设计

试验设未施氮处理(0N)、普通尿素(对照)、增效缓释尿素、多肽尿素、海藻尿素和加锌尿素6个处理。小区面积为30m2，3次重复，随机区组设计，小区间以高20cm、宽30cm的埂隔离，埂上覆膜，实行单独排灌。各处理的氮肥用量均为氮 210kg/hm2，按基肥施60% 、移栽后5～7d施20%、晒田复水后施15%、齐穗后3～5d施5%的氮分配施用。磷肥用过磷酸钙(P2O560kg/hm2)作基肥，钾肥用氧化钾(K2O 120kg/hm2)，钾肥按基肥40%、晒田复水后施30%、齐穗后3～5d施30%施用。各处理基肥均于插秧前一天施入，随后立即用铁齿耙耖入5cm深的土层內。其他管理同当地水稻高产栽培大田生产。

1.3 测定项目及方法

分别在分蘖盛期、孕穗期、齐穗期、成熟期取样，每小区每次 3 穴,将茎、叶、穗分开，于烘箱经105℃恒温下杀青40min，再在50℃恒温下烘干至恒重，然后粉碎，用FOSS公司的KjeltecTM8400全自动凯氏定氮仪测定氮含量，用钒钼黄比色法测定全磷含量，用火焰光度法测定钾含量。

1.4 数据处理与统计方法

采用JMP数据处理系统进行数据统计分析，用 Excel 2003 软件进行图表绘制。

2 结果与分析

2.1 不同新型功能尿素处理下水稻氮养分吸收特征

不同尿素处理下水稻植株氮素吸收的变化趋势基本一致，即生长前期较小，随着水稻生育期的推进，呈逐渐增加的趋势(图1A)。分蘖盛期，新型功能尿素即缓释尿素和海藻尿素处理氮吸收量低于普通尿素，多肽尿素和加锌尿素处理则氮吸收量均高于普通尿素；孕穗期缓释尿素处理氮吸收量(7.73g/m2)低于普通尿素(8.05g/m2)；齐穗期、成熟期的氮吸收量(分别为16.47、19.04g/m2)，则高于普通尿素处理(14.45、15.48g/m2)，比普通尿素增加了13.98%、23.00%；孕穗期、齐穗期和成熟期，多肽尿素(9.59、18.39、20.98g/m2)、海藻尿素(9.06、17.17、19.27g/m2)及加锌尿素(9.23、17.53、19.89g/m2)处理的氮吸收量均明显高于普通尿素(8.05、14.45、15.48g/m2)。

从不同生育阶段氮素积累来看，4种新型功能尿素氮素积累均高于普通尿素。各尿素处理氮素积累最多的阶段为孕穗至齐穗期，此阶段普通尿素、缓释尿素、多肽尿素、海藻尿素及加锌尿素氮素积累量分别占总吸氮量的41.34%和45.9%、41.94%、42.09%、41.73%；分蘖至孕穗期与齐穗至成熟期氮素积累基本相当(图1B)。

图1 不同新型功能尿素处理下水稻氮素吸收量与不同生育阶段积累量

2.2 不同新型功能尿素处理下水稻磷养分吸收特征

不同尿素处理下水稻磷吸收的变化趋势与氮吸收相似，生长前期较小，随着水稻生育期的推进，呈逐渐增加的趋势(图2A)。分蘖盛期和孕穗期各新型功能尿素处理后稻株磷的吸收量均低于普通尿素处理，齐穗期和成熟期则均高于普通尿素，且齐穗期缓释尿素、多肽尿素、海藻尿素及加锌尿素磷吸收量分别比普通尿素增加7.01%、16.97%、12.55%和13.28%，成熟期分别增加18.15%、21.13%、18.45%和19.64%。

分蘖至孕穗期，缓释尿素处理磷的积累量低于普通尿素，而其他3种新型功能尿素(多肽尿素、海藻尿素和加锌尿素)则高于普通尿素；孕穗至齐穗以及齐穗至成熟期各新型功能尿素处理后稻株磷的积累量均高于普通尿素处理，且磷的积累高峰主要在孕穗至齐穗期，该时期磷积累量分别占总吸磷量的40.55%、39.07%、38.69%和38.31%，而普通尿素孕穗至齐穗期磷积累量占总吸磷量的33.33%，低于新型功能尿素(图2B)。

图2 不同新型功能尿素处理下水稻磷素吸收量与不同生育阶段积累量

2.3 不同新型功能尿素处理下水稻钾养分吸收特征

由图3A可以看出，分蘖盛期和孕穗期，缓释尿素、多肽尿素、海藻尿素和加锌尿素处理的稻株钾吸收量分别为4.07g/m2和6.08g/m2、4.93g/m2和6.51g/m2、4.47g/m2和6.41g/m2以及4.85g/m2和6.33g/m2，均低于普通尿素处理5.27g/m2和6.59g/m2，分别比普通尿素低22.77%和7.74%、6.45%和1.24%、15.18%和2.73%以及7.96%和3.95%；齐穗期和成熟期，缓释尿素、多肽尿素、海藻尿素和加锌尿素处理钾吸收量分别为17.60g/m2和20.90g/m2、19.16g/m2和21.94g/m2、18.98g/m2和20.99g/m2以及19.03g/m2和21.66g/m2，分别比普通尿素增加了16.09%和29.17%、26.39%和35.60%、25.20%和29.73%以及25.53%和33.87%。

图3 不同新型功能尿素处理下水稻钾素吸收量与不同生育阶段积累量

分蘖至孕穗、孕穗至齐穗以及齐穗至成熟期新型功能尿素缓释尿素、多肽尿素、海藻尿素以及加锌尿素处理钾的积累量均高于普通尿素，其钾的积累高峰也主要在孕穗至齐穗期，该时期钾积累量分别占总吸钾量的55.12%、57.66%、59.89%和58.63%，而普通尿素为52.97% (图3B)。

3 讨论

徐明岗等[17]认为水稻养分吸收高峰与肥料结构有关。高产水稻对养分的吸收量具有生育前期较小、生育中后期尤其是幼穗分化期至齐穗期吸收量较高的特点[18，19]。本研究结果表明，新型功能尿素处理后，水稻生长前期养分吸收量均低于普通尿素，随着生育进程，水稻氮、磷、钾总的吸收量均高于普通尿素(尤其是从齐穗期到成熟期)，说明施用新型功能尿素后水稻对氮、磷、钾养分的吸收特征符合高产水稻对养分吸收的规律。有研究表明，施用新型功能尿素后水稻产量均高于普通尿素[16]。

新型功能肥料能依据作物营养的阶段性和连续性等营养特性，调控氮、磷、钾及必需微量元素等养分的供应强度与容量，使促控释和缓释协调，达到供肥缓急相济的效果[9]。本研究结果表明，使用新型功能尿素后，水稻生长前期(移栽至分蘖盛期)养分吸收积累量小，但生长中后期孕穗期至齐穗期以及齐穗期至成熟期的养分吸收积累量占成熟期总吸收积累量的比例均高于普通尿素，这可能是在水稻生长的前期，植株生长矮小，分蘖及干物质积累量少[16]，中后期因随着植株的生长，植株吸氮能力的增强，氮的释放能力也逐渐增强，在水稻生育期内能持续供氮，为水稻整个生育期提供比较平衡的氮素供应，从而使新型尿素处理后的稻株对磷、钾的吸收积累也高于普通尿素。

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[编辑] 余文斌