全 文 ：·试验研究· 北方园艺 2009(8):30～ 33
两种包膜尿素的氮释放特性及对高羊茅生长的影响
沙之 敏1 , 边 秀举1 , 艾 文静2 , 武 　良1 , 杨丽 丽1
(1.河北农业大学 园林与旅游学院 ,河北保定 071001;2.三河市环境保护局 ,河北廊坊 065200)
　　摘　要:采用水浸泡法对 2种包膜尿素(CU-1和 CU-2)的初期溶出率和微分溶出率进行测
定。2种包膜尿素的初期溶出率分别为 9.5%和 1.36%,符合国际上公认的缓/控释肥的初期溶
出率小于 15%的指标 ,而微分溶出率分别为 2.48%和 1.72%,也符合国际上公认的缓/控释肥的
微分溶出率(0.25%～ 2.5%)的指标。通过盆栽试验研究了普通尿素(S1)、包膜尿素(H1和 H2)
以及二者配比(F1 、F2、F3和F4)对高羊茅建植期生长的影响。结果表明:单一施用 CU-2处理以
及CU-2配施50%普通尿素处理明显促进了高羊茅地上部与地下部生物量的积累 ,促进了高羊茅
对氮的吸收 ,尤其是生长后期 ,叶片中氮含量显著高于尿素与空白处理。另外 ,包膜尿素的应用
减小了草坪生长速率的波动。
关键词:包膜尿素;高羊茅;建植期;氮素释放速率
中图分类号:S 688.4　文献标识码:A　文章编号:1001-0009(2009)08-0030-04
　　随着园林绿化的建设及体育运动的发展 ,草坪的建
植显得尤为重要。因此 ,如何快速建植高质量的草坪成
为草坪工作者的研究重点。在诸多措施中 ,施肥是维持
草坪持久性及保持其景观效果的最有效措施 ,同时 ,施
肥也是缩短草坪成坪时间的最有效措施之一[ 1] 。
与速效氮肥相比 ,缓效肥由于具有氮素释放和供应
时间长 、渗漏与挥发损失危险低等特点 ,一次大量施用
而不易产生肥料烧苗 ,同时可节约用工 、节省成本等优
第一作者简介:沙之敏(1983-),女,河北省赤城县人 ,在读硕士 ,研
究方向为园林植物及土壤肥料。E-mail:shazjimin@126.com。
通讯作者:艾文静(1983-),女 ,河北三河市人 ,现主要从事环境保
护及节能减排研究工作。 E-mail:sanhewukong@sina.com。
基金项目:中加合作项目(IPNI)平衡施肥示范计划资助项目。
收稿日期:2009-03-25
点 ,倍受草坪管理者的青睐[ 2-3] 。尤其在近几年来我国草
坪业发展迅速 ,缓控释肥料在草坪上应用的研究也越来
越多 ,但是涉及施肥对草坪建植期生长影响的研究则很
少。因此 ,该研究旨在通过盆栽试验 ,探讨不同施肥配
方对高羊茅草坪生长的影响 ,为高羊茅草坪的科学建植
提供理论依据。
1　材料与设计
1.1　包膜尿素养分溶出率测定
包膜尿素溶出曲线:水浸提法 ,采用国际上常用的
肥水比 1∶20 ,温度 25℃,进行连续浸提试验。
初期溶出率:称取供试肥料样品 5 g 浸入 100 mL
去离子水中 ,在 30℃的恒温箱中放置 24 h后 ,测定其养
分溶出率。其计算公式为:初期溶出率(%)=24 h溶出
的养分量/试样中该养分的量×100%;微分溶出率:测
定在30℃恒温7 d后的溶出率 ,计算出第2～ 7天的每天
Abstract:Pot experiments were carried out to study the effect of petroleum hydrocarbon pollutants in soil on physiological
and chlorophyll fluorescence response of Forsythia suspense , Hydrangea paniculata and Amorpha frut icosa.The results
showed that under petroleum hydrocarbon stress , the MDA , the elect rical conductivity and chlorophyll fluorescence
parameters in the three plants increased significantly compared with the controls;Variation tendencies in physiological
characteristics and chlorophyll fluorescence parameters differed along species.In the concentration of petroleum hydro-
carbon 3 g/kg and 6 g/kg ,Forsythia suspense had the less variation breadth of physiological characteristics and chloro-
phyll fluorescence parameters compared with Hydrangea paniculata and Amorpha fruticosa , and had higher tolerance to
petroleum hydrocarbon stress.In the concentration of pet roleum hydrocarbon 12 g/kg , the growth of all the three plants
would be rest rained significantly.
Keywords:Petroleum hydrocarbon;Content of MDA;Electrical conductivity;Chlorophyll fluorescence;Woody plant
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平均溶出率 ,即微分溶出率。计算公式为:微分溶出率
(%)=(溶出的养分量/试样中该养分的含量×100-初
期溶出率)×1/6。
1.2　草坪测定指标及方法
试验在北京市海淀区东北旺乡试验基地温室内进
行。试验所用土壤基本理化性状:全氮 1.42 g/kg ,碱解
氮89.13 mg/kg ,全磷 1.58 g/kg ,速效磷 57.22 mg/kg ,
速效钾 77.11 mg/kg ,有机质 1.06%,土壤 pH 8.13 ,供
试草坪草种为高羊茅(Testuca arundinacea Schreb.),品
种为“可奇思Ⅲ”(Cochise Ⅲ)。种子净度≥97%,发芽
率≥90%。所用塑料花盆底部直径为 15 cm ,盆口直径
为18 cm ,高为 15 cm ,每盆土重均控制在2.5 kg 左右。
2008年7月 1日播种 ,播量 30 g/m2 ,即 0.76 g/盆。
苗期土壤表层3 cm 保持湿润。播种 6 d后出苗 ,当草坪
生长到13 cm时进行第1次修剪 ,根据草坪草生长量进行
适时修剪 ,修剪遵循1/3原则 ,留茬高度固定为5.5 cm。
1.2.1　试验设计　试验采用单因子盆栽方式 ,共设8个
处理 ,分别为对照(CK)、100%尿素(S1)、尿素与包膜尿
素(释放期50 d)比为 3∶7(F1)、尿素与包膜尿素(释放
期80 d)比为 3∶7(F2)、尿素与包膜尿素(释放期 50 d)
比为1∶1(F3)、尿素与包膜尿素(释放期 80 d)比为 1∶1
(F4)、释放期50 d的包膜尿素(H1)、释放期80 d的包膜
尿素(H2),各处理均采用等氮处理。N 、P2O5 和K 2O的
施用量分别为 10 、2.5 、5 g/m2 。供试肥料氮肥为尿素
(霍州产 ,N含量 46%),北京首创公司生产的包膜尿素 1
(CU-1 ,释放期为 50 d)和包膜尿素 2(CU-2 ,释放期为
80 d),CU-1和CU-2包膜率分别为 4.51%和7.49%。每
个处理设3个重复 ,试验观测起止日期为 2008年 7月 1
日至 2008年 10月10日。
1.2.2　草坪指标测定　草坪分蘖测定:分别在播种后
35 、60 、90 d测定高羊茅分蘖数 ,每盆随机采取 6株草(由
1粒种子发育而成)统计包括主茎在内的所有分蘖数 ,计
算每株分蘖平均值。株高测定:在播种后 35 d测定株
高 ,每盆随机测定6株草坪草从茎基部到心叶叶尖的高
度计算平均株高。地上生物量测定:分别在播种后 43 、
70 、98 d修剪 ,留茬 5.5 cm ,同时称量全部草屑烘干重 ,
并将样品磨细供分析用。地下生物量:在播种后100 d ,
用直径8 cm的根钻取土柱 ,剪掉地上部分 ,清洗 ,烘干称
重。草坪草叶片全氮含量测定:采用 Kjeldahl定氮法进
行测定[ 4] 。试验数据均采用Spss 10.0程序 LSD法进行
差异显著性检验。
2　结果与分析
2.1　包膜尿素的氮素释放特性
包膜尿素主要通过其表面膜的阻滞作用 ,使膜内氮
素在较长的时间内持续缓慢地释放出来 ,并且在设定的
时间内 ,应至少释放出肥料中总纯氮量的 80%左右 ,其
释放动态曲线也应尽量同草坪整个生育期内对氮素的
吸收曲线相一致。所以 ,选用的模拟试验方法是否客观
地反映出控释氮肥养分累积释放特征 ,是判断能否作为
快速评价方法的重要依据。
图 1　包膜尿素养分累积释放量特征
Fig.1　The cumulat ive nit rogen release characteristic of coated urea
　　图 1为水浸提法试验条件下包膜尿素养分累积释
放量的特征曲线。可以看出 ,随释放时间的延长 ,氮素
累积释放量(Cumulative Nit rogen Release , CNR)逐渐增
大 ,但当CNR超过80%时 ,曲线逐渐趋于平缓。试验到
50 d时 , CU-1 的 CNR值为 92.90%,试验到 98 d 时 ,
CU-2的 CNR值为 83.66%,说明在 25℃水浸泡条件下 ,
包膜尿素的控释时间基本符合设定期限。以上结果与
Trenkel 的结论一致[ 5-6] 。
从表 1 可知 ,CU-1 和 CU-2初期溶出率分别为
9.5%和 1.36%,符合初期溶出率小于 15%的指标 ,而微
分溶出率分别为 2.48%和 1.72%,符合国际公认的缓/
控释肥的微分溶出率为 0.25%～ 2.5%的指标。初期溶
出率过高的肥料表明其控释性能差 ,包膜不完整的粒子
多或黏结剂的水稳定性差 ,如果一次性施入这类肥料较
多 ,就容易造成烧苗。微分溶出率太低的肥料 ,由于释
放速率过慢 ,单独施用时 ,在作物需肥高峰期容易出现
养分供应不足。在实际应用中可将几种氮素释放期不
同的缓释肥配合使用或将速效氮肥与缓释氮肥配合使
用 ,效果将更好。
　　表 1　　　　不同肥料的氮素释放率
　　Table 1　　The nit rogen release rate of various fertilizers
肥料
Fertilizer
初期溶出率
Percentage of the initial release/ %
微分溶出率Percentage
of the differential release/ %
CU-1 9.50 2.48
CU-2 1.36 1.72
2.2　不同处理对草坪生长的影响
草坪出苗率 、株高 、分蘖是反映草坪生长状况的重
要指标。从草坪管理的角度 ,希望草坪的生长速度尽可
能的小 ,这样可以减少修剪的次数 ,降低草坪养护管理
的成本。同时 ,草坪草的分蘖数决定了草坪的质量和耐
贱踏性 ,分蘖多 、快有利于形成优质的草坪。
高羊茅出苗率测定结果表明 , H2处理出苗率最高 ,
分别比 F1 、F2、H1处理高 3.1%、3.8%和 1.1%,但未达
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到5%显著性差异 ,CK处理表现最差 ,与其他处理差异
达5%显著水平。
株高测定结果显示 ,S1处理明显高于其他处理 ,差
异达 5%显著水平。除CK和S1处理外 ,其他处理间差
异不显著 ,说明包膜尿素具有控制草坪生长的作用 ,这
与边秀举等缓释肥可以控制草坪生长的结论一致[ 7] 。
表2表明 ,随着高羊茅生育期的延长 ,各处理分蘖
数都在不断增加 ,但不同处理增幅不同。与播种后35 d
相比 ,播种后60 d的 H1处理增幅最大为 97.1%,其次
为F1和 F4处理 ,增幅分别为 64.4%和 64.5%,播种后
90 d的 H1处理增幅最大为 148.2%,其次为 F1和 F4
处理 ,增幅分别为105.6%和 107.8%,H1分蘖增幅最大
与其前期分蘖率较低有关。另外 ,各时期不同处理分蘖
差异很大 ,播后 35 d , H2处理的分蘖数最高 ,S1、F2和
H2的分蘖数显著高于其他处理;播后 60 d ,H2处理的
分蘖数最高 ,其次为 F1和 F2处理 ,且显著高于 CK和
S1处理。这说明了释放期为 80 d的包膜尿素可以提供
长期的营养供草坪分蘖利用 ,从而促进了分蘖密度的增
加 ,因此可以获得高质量的草坪。
2.3　不同处理对草坪生物量的影响
在相同的气候条件下 ,坪草生长的快慢决定于养分
供应状况。但过多或不足的养分供应均会为草坪带来
负面影响 ,尤其是氮的供应。对草坪草的生长来讲 ,要
有一定的养分供应 ,满足其健康生长的需要 ,但供应又
不过量是草坪草最理想的养分条件[ 8] 。
　　草坪草不同于大田作物 ,大田作物是以收获籽实产
量为生产目标 ,而对优质草坪的要求是以持久的绿期、
深绿的色质 、较高的密度和均匀性等为目标。不同肥料
氮的释放速率不同 ,对草坪草的生长影响也不相同。从
表 3可以看出 ,播种后 43 d ,S1处理的地上生物量最高 ,
达 71.2 g/m2 ,H2处理稍低 ,为 69.8 g/m2 ,其次为 F1、
F2和 F4处理 ,CK和 H1处理地上生物量最低 ,分别为
34.3 g/m2 和 33.9 g/m2 。播种后 70 d ,S1处理的地上
生物量最高 ,达 51.2 g/m2 ,显著高于CK和H1处理 ,与
其他处理未达到5%显著性差异。播种后 98 d ,F4处理
的地上生物量最高 ,达58.0 g/m2 ,H2和 F3处理稍低 ,
为 56.5 g/m2和 51.9 g/m2 ,显著高于 CK 、F1和 H1处
理。可见F4和 H2处理的各个时期草屑量比较稳定 ,坪
草保持稳定的生长 ,这与包膜尿素的养分释放特性及供
给有关(见图1)。
　　表 2　　不同肥料处理对高羊茅生长的影响
　　Table 2　　Ef fect s of various fertilizers on growth of tall fescue
处理
Treatment
出苗率Rate of
germination/ %
株高 Height
/cm
每株分蘖数 Tille ring
35 d 60 d 90 d
CK 80.1d 11.7d 1.77b 2.36c 2.97d
S1 84.5c 18.6a 1.78ab 2.85ab 3.30c
F1 93.0ab 15.0bc 1.77b 2.91ab 3.64ab
F2 92.3ab 15.7b 1.84ab 2.82ab 3.61ab
F3 89.2bc 16.1b 1.73b 2.76ab 3.48bc
F4 88.4bc 15.6b 1.66bc 2.73ab 3.45bc
H1 90.7abc 13.6c 1.39c 2.74ab 3.45bc
H2 96.1a 14.7bc 2.04a 2.94a 3.76a
　　注:同列不同字母表示差异达5%显著水平 ,下同。
Note:Different letters in the same line mean significant a t 5% levels , and the same
symbols were used fo r other tables.
图2　不同处理草屑全氮含量
Fig.2　The clipping ni trogen content of different treatments
注:方柱上不同字母表示差异达 5%显著水平。Note:Dif ferent let ters above the square column indicate signifi cant difference at 5% level.
　　地下生物量是评定草坪品质优劣的一个重要指标 ,
地下生物量高有利于增强草坪的抗逆性。高羊茅地下
部生物量趋势与地上部一致 , H2处理草坪地下生物量
最高 ,达 148.5 g/m2 ,其次为 F4处理 ,达 116.8 g/m2 ,可
见释放期为 80 d的包膜尿素养分释放均匀 ,有利于草坪
根系健康生长。
2.4　不同处理对草屑全氮含量的影响
氮素是草坪草生长的重要营养元素 ,氮素的吸收有
利于草坪草各项质量指标的提高[ 9] 。从整个试验过程
来看 ,每个处理叶片中的全氮浓度呈下降趋势(见图 2),
其中 S1处理的降幅最大 ,H2处理的变化趋势最为平
缓 ,表明释放期为 80 d的包膜尿素能够提供持久的氮素
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供应。在播后 60 d内 ,F2、F3和 F4处理的吸氮量均高
于H1和H2处理 ,可见将尿素与包膜尿素配合使用 ,效
果表现良好 ,这与草坪生物量的研究结果相一致。
　　表 3　不同施肥处理对高羊茅生物量(干重)的影响
Table 3　　Effects of various ferti lizers on biomass of tall f escue g·m2
处理
Treatment
地上部Aerial segment/g·m-2
第1次 第2次 第 3次
地下部 Underground
segment/g·m-2
CK 34.3±3.5c 18.6±1.4c 14.4±1.0e 80.1±5.8c
S1 71.2±3.6a 51.2±3.6a 38.8±1.0cd 80.3±10.7c
F1 57.0±7.6ab 44.5±4.6ab 38.9±6.5d 78.2±7.3c
F2 58.7±2.8ab 44.5±1.8ab 45.4±2.5bcd 96.4±3.9b
F3 45.8±8.6bc 41.7±6.8ab 51.9±5.1abc 72.9±12.3cd
F4 62.3±4.9ab 49.9±2.1a 58.0±1.2a 116.8±0.8ab
H1 33.9±11.8c 35.3±6.5b 38.2±9.3d 94.7±15.5b
H2 69.8±1.2a 41.1±0.8ab 56.5±3.4ab 148.5±19.5a
3　小结
2种包膜尿素 CU-1和 CU-2在各项性能指标上符
合国际上公认的缓/控释肥的初期溶出率小于 15 ,微分
溶出率为 0.25%～ 2.5%的指标。
施肥是维持草坪质量必不可少的措施 ,而普通尿素
可以迅速提供坪草生长所需要的养分。但该研究表明 ,
一次性基施尿素不能满足高羊茅坪草整个建植期养分
的需求。与普通尿素相比 ,包膜尿素在减缓草坪生长波
动、维持草坪分蘖密度 、保持草坪叶片内氮浓度的相对
稳定及积累地下生物量方面效果显著。另外 ,施入的氮
肥种类不同 ,对草坪草生长的影响也不同。普通尿素出
现前期生长迅速而后期生长缓慢的现象 ,而 F2 、F3 、F4
和H2处理能使草坪草保持持续稳定的生长。与S1处
理相比 ,F2、F4和 H2处理可以使高羊茅草坪草对氮素
的吸收保持平衡 ,特别是高羊茅生长后期 ,其叶片中氮
浓度明显高于 CK和 S1处理 ,差异达 5%显著水平 ,满
足了草坪建植所需要的养分 ,维持了草坪的长久质量。
另外 ,F2、F4和 H2处理获得较高的地下生物量。
从试验结果还可看出 ,虽然CU-2的缓效性能最好 ,
但在生长初期 ,草坪草的生长和叶片全氮浓度变化较
慢。因此 ,普通尿素和包膜尿素配施 ,既可以体现尿素
速效的优点 ,又可以体现包膜尿素肥效长的优点。
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Nitrogen Release Characteristics of Two Coated Urea and Their
Effects on Growth of Tall Fescue Turfgrass
SHA Zhi-min1 , BIAN Xiu-ju1 , AI Wen-jing2 ,WU Liang1 , YANG Li-li1
(1.Colleg e of Landscape A rchitecture and Tourism of Hebei Ag ricultural University , Baoding , Hebei 071001 , China;2.Sanhe Municipal
Environmental P ro tection Bureau , Langfang , Hebei 065200 , China)
Abstract:The dissolution rates of two kinds of coated urea(CU-1 and CU-2)were tested.Preliminary solubility of coated
urea were 9.5%and 1.36% respectively , which could meet international accepted index(<15%);whereas its differen-
tial solubility(2.48% and 1.72%)were in good ag reement with international accepted index (0.25%～ 2.5%).A pot
experiment was conducted to study the effect of urea(S1), coated urea(H1 and H2)and their combinations treatments
(F1 ,F2 ,F3 and F4)on the planting stages of Tall fescue.The results showed that H2 treatment and the combinations of
CU-2 and 50%urea treatment improved the over-ground as well as under-ground Tall fescue biomass and accelerated the
nit rogen absorption of Tall fescue especially in the later grow th of Tall fescue.Besides , the turf fertilized with coated urea
had a slow fluctuation of grow th rate.
Keywords:Coated urea;Tall fescue;Planting stages;N release rate
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