全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2012, 38(8): 1494−1503 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家自然科学基金项目(30971732, 30671223)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 戴其根, E-mail: qgdai2000@126.com, Tel: 0514-87979220
第一作者联系方式: E-mail: xczhang2011@163.com
Received(收稿日期): 2011-12-15; Accepted(接受日期): 2012-04-16; Published online(网络出版日期): 2012-06-04.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20120604.1008.009.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2012.01494
不同质地土壤下缓释尿素与常规尿素配施对水稻产量及其生长发育的
影响
张小翠 1 戴其根 1,2,* 胡星星 1 朱德建 3 丁秀文 1 马克强 1
张洪程 1,2 朱聪聪 1
1 扬州大学 / 江苏省作物遗传生理重点实验室, 江苏扬州 225009; 2 扬州大学 / 农业部长江流域稻作技术创新中心, 江苏扬州 225009;
3 姜堰市土肥站, 江苏泰州 225529
摘 要: 以早熟晚粳南粳 44 为材料 , 分别在 2 种质地的土壤上 , 研究 270 kg hm–2施氮条件下 , 2 种缓释尿素(硫
包衣尿素 SCU)单施及与常规尿素(PU)按 2 种不同比例混配一次性基施对水稻产量及其生长发育的影响。结果表
明 , 与 PU 分施相比 , SCU2 单施与 SCU1+PU(1∶1)、SCU1+PU(2∶1)及 SCU2+PU(2∶1)配施处理水稻产量、生长
中后期氮素吸收量、氮素吸收利用率与偏生产力、干物质积累以及茎鞘可用性糖颖花比均显著提高, 抽穗后期根
系 α-萘胺氧化量维持较高水平, 下降幅度小; 产量、氮素吸收量、氮肥吸收利用率、偏生产力及干物质积累量在黏
土上略高于在沙土上; 抽穗期与抽穗后 10 d 根系 α-萘胺氧化量在黏土上低于在沙土上, 抽穗后 20 d、30 d在两种土
上差异不大。SCU单施及与 PU配施基本上能满足水稻生长需求, SCU1与 PU配施效果明显优于单施; SCU2单施效
果最佳, SCU2+PU(2∶1)次之, SCU2+PU(1∶1)效果不显著。
关键词: 缓释尿素; 水稻; 产量; 生长发育
Effects of Slow-Release Urea Combined with Conventional Urea on Rice
Output and Growth in Soils of Different Textures
ZHANG Xiao-Cui1, DAI Qi-Gen1,2,*, HU Xing-Xing1, ZHU De-Jian3, DING Xiu-Wen1, MA Ke-Qiang1,
ZHANG Hong-Cheng1,2, and ZHU Cong-Cong1
1 Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province / Yangzhou University, Yangzhou 225009, China; 2 Innovation Center of Rice
Cultivation Technology in Yangtze Valley, Ministry of Agriculture / Yangzhou University, Yangzhou 225009, China; 3 Earthy Fertilizer Station of
Jiangyan County, Taizhou 225529, China
Abstract: Public attentions have been increasingly paid to the slow-release fertilizer (sulfur-coated urea, or SCU) which has de-
veloped quickly during the last decade. In this research, a field experiment with 270 kg ha–1 N fertilizer application was conducted
in two kinds of soil (sandy soil and clay soil) using the early maturing late japonica variety Nanjing 44 as materials. The effects of
fertilizing with sulfur-coated urea alone and mixing application of SCU and conventional urea (PU) on grain yield and plant
growth were examined and compared. Results showed that compared with the treatment of PU applied alone, the treatments of
SCU2, SCU2+PU(2:1), SCU1+PU(2:1) and SCU1+PU(1:1) showed significant increase in the rice yield, N accumulation, uptake
and use efficiency, dry matter accumulation, ratio of stem-sheath usable carbohydrate to spikelets per panicle, and root α-NA oxi-
dation ability that maintained a high level with a small reduction tendency. The grain yield, N uptake and use efficiency as well as dry
matter accumulation in clay soil were slightly higher than those in sandy soil, and the root α-NA oxidation ability at heading and 10
days after heading were lower in clay soil than in sandy soil, while no apparent difference was found at 20 or 30 days after heading. In
conclusion, the application of sulfur-coated urea or its combination with normal urea may both meet the basic needs of rice growth.
Combination of SCU1 and PU has better effect than either fertilizer applied solely, the treatment of SCU2 has the best outcome,
which is followed by treatment of SCU2+PU(2:1), and treatment of SCU2+PU(1:1) does not show a significant effect.
Keywords: Slow-release urea; Rice; Grain yield; Growth and development
第 8期 张小翠等: 不同质地土壤下缓释尿素与常规尿素配施对水稻产量及其生长发育的影响 1495


肥料的合理施用对提高水稻群体质量、夺取高
产、提高氮肥利用率和经济效益有着极其重要的作
用。20世纪 50年代以来, 我国对水稻施肥技术进行
广泛的研究, 先后建立了“前轻、中重、后补”、“前
稳攻中”、日本的 V字施肥及前氮后移等高产施肥方
法, 对我国水稻增产、肥料利用率的提高起了重要
的促进作用[1-2]。以上施肥技术主要是针对高产水稻
吸肥特征制定的, 以基肥和追肥为主要特征, 由于
传统速效肥料肥效期短, 生产上必须分次追肥才能
满足水稻生长需求, 存在施肥次数多, 费工费时、农
民不易掌握其技术要点等较多局限性, 而且追肥时
损失量也较大, 难以提高肥料的利用效率。
为解决肥料特性与作物养分需求之间的矛盾 ,
简化施肥方式, 提高肥料利用率、减少肥料流失带
来的环境污染。一些国外研究者较早转换立足点 ,
从肥料本身的释肥特性研究合理的施肥技术, 缓释
肥顺势而生。近年来, 缓释肥对水稻增产增效的研
究报道较多[3-8], 但主要是围绕不同的施氮水平, 如
尹春梅等[5]研究表明, 缓释尿素不同用量(折合纯氮
135、180、225 kg hm–2)较常规尿素(180 kg hm–2)有
显著的增产效果, 同等施氮量(180 kg hm–2)的缓释
尿素比常规尿素氮肥偏生产力高。由于全量或减量
施用缓释尿素增产效果虽显著 , 但投入成本较高 ,
还难以大面积推广; 同时某些缓释肥前期释放速率
缓慢[9], 单施可能难以满足水稻前期对养分的需求。
符建荣[6]研究指出, 缓释肥与常规尿素按 1∶1 配施
与其单施的产量无显著差异, 氮肥利用率均显著高
于尿素分施; Wakimoto[7]报道 , 缓释肥与常规尿素
以适当比例配合使水稻产量最高。但整体上研究比
较缓释肥单施及与常规尿素配施的报道还较少。因
此, 探索适宜的配施方式, 提高产量和肥料利用效
率的同时又能降低成本, 是缓释肥应用研究的重要
课题之一, 而不同质地土壤下缓释肥对水稻生长影
响的相关研究尚未见报道。本试验以 2 种缓释尿素
为材料, 在沙土和黏土上, 分别研究缓释尿素单施
及与常规尿素按比例配施对水稻产量及其生长发育
的影响 , 旨在探讨不同缓释尿素施用的适宜方式 ,
为其在水稻上的推广应用提供参考。
1 材料与方法
1.1 供试材料
水稻品种为早熟晚粳南粳 44。氮肥包括常规尿
素, 硫包衣尿素(N≥34%、硫包膜≈21%), 硫包衣尿
素(N≥39%、硫包膜≈15%), 分别用 PU、SCU1 和
SCU2表示; 均由江苏省汉枫集团提供。
1.2 试验设计
试验于 2010—2011 年在扬州大学试验农场一
组土培池中进行。两年结果趋势基本一致, 下文以
2011年数据为例。土培池面积为 2 m×2 m, 深 1.2 m,
土体厚度 0.8 m, 池底配置控制排水系统。土壤分沙
土和黏土 2种, 0~30 cm土层分别含全氮 0.56 g kg–1、
0.55 g kg–1, 碱解氮 61.18 mg kg–1、50.54 mg kg–1, 速
效磷 26.99 mg kg–1、26.20 mg kg–1, 速效钾 50.21 mg
kg–1、58.54 mg kg–1, 有机质 6.76 g kg–1、9.68 g kg–1。
沙土和黏土各设置 8 种肥料处理: ① SCU1 单施,
② SCU1+PU(1∶1), ③ SCU1+PU(2∶1), ④ SCU2
单施, ⑤ SCU2+PU(1∶1), ⑥ SCU2+PU(2∶1), ⑦
PU分施, ⑧对照(无氮, 对照), 均设 4次重复。采用
机插软盘育秧, 于 5月 30日播种, 6月 22日移栽, 栽
插密度为 28.5万穴 hm–2 (11.7 cm×30.0 cm)。施氮
(纯氮)水平为 270 kg hm–2, 除⑦处理 PU按基肥∶蘖
肥∶穗肥=3∶3∶4 分次施入, 其他处理氮肥均作基
肥一次性施入。另配合适量磷、钾肥, 磷肥全量基
施, 用量 90 kg hm–2 (P2O5计); 钾肥于移栽前、倒四
叶期分次施入, 用量均为 60 kg hm–2 (K2O计)。用自
来水灌溉, 搁田、病虫害防治与大面积生产同步。
1.3 测定内容与方法
1.3.1 茎蘖动态 移栽后 7 d, 选每土培池 10
穴定点考查 , 之后每隔 7 d 一次 , 直到分蘖完全停
止。
1.3.2 茎秆可溶性糖与淀粉含量 于抽穗期、成
熟期分别取代表性(以土培池普查结果的平均值为
依据)植株茎鞘, 采用蒽酮试剂比色法[10]测定。
1.3.3 水稻根系活力 于抽穗期、抽穗后 10 d、
20 d、30 d分别取代表性植株挖根 2穴, 取根尖完整
的根系, 采用α-萘胺法[11]测定。
1.3.4 产量结构 成熟期取各代表性植株 4 穴考
种并对土培池实收计产。
1.3.5 植株全氮 于分蘖盛期、拔节期、抽穗期、
成熟期取各代表性植株 2穴, 于 105℃杀青 30 min,
80℃烘干至恒重后称重、粉碎 , 用凯氏定氮法测
定。
(1) 氮素吸收利用效率[N uptake and use effi-
ciency, NUE(%)]=(施氮处理总吸氮量−无氮处理总
吸氮量)/施氮量×100;
(2) 氮素偏生产力 [partial factor productivity,
1496 作 物 学 报 第 38卷

PEP(kg kg–1)]=施氮处理产量/施氮量。
1.4 数据分析与处理
运用 SPSS 17.0和 Microsoft Excel软件分析和
处理数据。
2 结果与分析
2.1 不同 SCU处理对水稻产量构成的影响
表 1 表明, 黏土上稻谷产量总体较沙土上高, 沙
土和黏土处理间产量顺序基本一致, 为 SCU2 单施
>SCU2+PU(2∶1)>SCU1+PU(2∶1)>SCU1+PU (1∶1)
>SCU1 单施>SCU2+PU(1∶1)>PU 分施>CK。沙土条
件下, 与 PU 分施相比, SCU2 单施稻谷产量最高, 增
产达31.0%; 其次为SCU2+PU(2∶1)、SCU1+PU(2∶1)
及 SCU1+PU(1∶1), 分别增产 17.5%、17.3%、11.8%;
SCU1 单施与 SCU2+PU(1∶1)增产未达显著水平。黏
土上, 与 PU分施相比, SCU2单施增产 32.8%; 其次为
SCU2+PU(2∶1)、SCU1+ PU(2∶1)及 SCU1+PU(1∶1),
分别增产 18.9%、15.5%、13.3%; SCU1单施与 SCU2+
PU(1∶1)增产效果也不显著。
从稻谷产量的穗粒结构看, 有效穗数除 SCU1
单施外, 其他 SCU 处理均较 PU 分施显著增加; 每
穗实粒数处理间差异不显著; 结实率 SCU各处理均
显著高于 PU分施, SCU1各处理较 SCU2各处理高;
千粒重 SCU1 各处理较 PU 分施有显著提高 , 而
SCU2各处理与 PU分施差异不显著。黏土上有效穗
数高于沙土 , 其他构成因素黏土与沙土差异不明
显。相关回归分析表明, 沙土(r=0.879**, n=7, 下同)
和黏土(r=0.884**)有效穗数与产量呈极显著正相关,
其他构成因素与产量相关性不显著。以上分析表明,
与产量关系最为密切的是有效穗数。

表 1 不同 SCU处理水稻产量及其构成因素
Table 1 Grain yield and its components under different SCU treatments
土壤类型与处理
Soil type and treatment
有效穗
Fertile panicle
(×104 hm–2)
每穗实粒数
Filled grain
(No. per panicle)
结实率
Seed setting
(%)
千粒重
1000-grain weight
(g)
籽粒实产
Grain yield
(kg hm–2)
沙土 Sandy soil
SCU1单施 Sole application 197.8 e 136.7 a 98.9 a 26.38 a 6401.6 c
SCU1+PU(1:1) 222.7 c 124.8 c 97.0 abc 26.29 ab 6974.4 b
SCU1+PU(2:1) 218.5 c 129.8 ab 98.0 ab 26.31 a 7213.5 b
SCU2单施 Sole application 253.0 a 135.4 a 95.3 d 25.37 c 8056.9 a
SCU2+PU(1:1) 211.7 cd 126.0 bc 96.2 cd 25.60 bc 6322.4 c
SCU2+PU(2:1) 245.6 b 125.9 bc 95.3 d 25.63 bc 7223.2 b
PU分施 Split application 208.3 d 129.3 ab 92.0 e 25.53 bc 6149.7 d
对照 Control 84.1 f 129.0 ab 96.5 bcd 26.07 b 1986.3 e
黏土 Clay soil
SCU1单施 Sole application 200.9 e 134.6 a 98.0 a 26.73 a 6675.3 c
SCU1+PU(1:1) 232.8 c 119.1 d 96.5 bc 26.45 ab 7177.0 b
SCU1+PU(2:1) 230.6 c 123.1 c 96.8 bc 26.37 b 7312.2 b
SCU2单施 Sole application 255.9 a 134.5 a 96.1 c 25.34 d 8407.8 a
SCU2+PU(1:1) 217.4 d 120.0 cd 96.9 bc 25.66 cd 6491.4 c
SCU2+PU(2:1) 249.7 b 124.4 bc 96.8 bc 25.86 c 7528.1 b
PU分施 Split application 214.5 d 126.0 ab 93.9 d 25.55 cd 6331.8 d
对照 Control 91.9 f 125.7 ab 97.1 ab 25.95 c 2155.2 e
按照 LSD测验(α=0.05)标以相同小写字母的值差异不显著。
Values followed by the same letter are not significantly different at 5% probability level according to LSD test.

2.2 不同 SCU 处理对水稻茎蘖动态、成穗率的
影响
由图 1可见, 分蘖初期除 CK以外, 沙土和黏土
处理间茎蘖数差异不显著; 对分蘖盛期(7月 15日、
7 月 22 日)茎蘖数方差分析表明, SCU2、SCU2+PU
(2∶1)及 SCU2+PU(1∶1)与 PU分施差异极显著, 在
沙土上, 比 PU分施分别增加了 21.2%、17.2%、11.1%;
在黏土上, 比 PU 分施分别增加了 28.3%、25.0%、
13.0%。SCU1 各处理与 PU 分施差异不显著。从图
1还看出, PU分施于 7月 15日前后茎蘖数达到最高,
第 8期 张小翠等: 不同质地土壤下缓释尿素与常规尿素配施对水稻产量及其生长发育的影响 1497


SCU处理于 7月 22日左右达到高峰, 之后下降幅度
较 PU分施大。以上分析表明, SCU2在施肥后 25~35
d 氮素释放量较多, 促进了茎蘖发生; SCU1 前期释
放速率较为平缓, 茎蘖数偏少。
由图 2 可见, 茎蘖成穗率黏土总体上高于沙土,
其中 SCU1+PU(2∶1)处理最高 , 其次为 SCU1+
PU(1∶1)、SCU1、SCU2+PU(2∶1), 均显著高于 PU
分施, 而 SCU2 单施茎蘖成穗率与 PU 分施差异不
显著 , SCU2+PU(1∶1)茎蘖成穗率最低 , 仅有
64.5%。

图 1 沙土和黏土条件下不同 SCU处理水稻茎蘖动态
Fig. 1 Rice tiller dynamic of different SCU treatments in sandy soil and clay soil

图 2 不同 SCU处理对水稻茎糵成穗率的影响
Fig. 2 Effects of different SCU treatments on earbearing tiller rate of rice
1498 作 物 学 报 第 38卷

2.3 不同 SCU 处理对水稻氮素吸收和利用效率
的影响
由表 2看出, 沙土上, 分蘖盛期氮素吸收 PU分施
最大, 显著高于SCU处理; 拔节期和抽穗期, 除SCU1
单施外, 其他 SCU 处理均高于 PU 分施, 其中 SCU2
单施处理最高 , 其次为 SCU2+PU(2∶1)、SCU2+
PU(1∶1)配施处理, 均显著高于 SCU1 各处理; 至成
熟期 SCU 处理总吸氮量均高于 PU 分施, 其中 SCU2
单施最高, SCU1单施最低。黏土上氮素吸收规律总体
上与沙土一致。就氮素吸收利用效率而言, 沙土和黏
土以 SCU2 单施最大, 分别达 50.6%、57.7%, 其次为
SCU2+PU(2∶1)处理, SCU1单施处理最低。
氮素偏生产力即投入每千克纯氮产出的籽粒产
量, 以此为指标讨论氮肥的利用效率。如图 3 所示,
等氮施用量的 PU 与 SCU 各处理相比, 后者的氮肥
偏生产力较高 , SCU2 单施处理最高 , 其次为
SCU2+PU(2∶1) 、 SCU1+PU(1∶1) 和 SCU1+PU
(2∶1), SCU2+PU(1∶1)配施处理最低。

表 2 不同 SCU处理对水稻地上部植株吸氮量与氮素吸收利用率的影响
Table 2 Effects of different SCU treatments on N uptake and N use efficiency in aboveground plant parts of rice
肥料处理
Fertilizer treatment
分蘖盛期
Tillering
拔节期
Elongation
抽穗期
Heading
成熟期
Maturing
氮素吸收利用效率
NUE (%)
沙土 Sandy soil
SCU1单施 Sole application 11.22 e 54.06 f 104.86 f 134.08 e 37.0 d
SCU1+PU(1:1) 17.29 b 79.42 d 120.07 d 141.78 d 39.8 c
SCU1+PU(2:1) 16.65 c 77.78 de 124.06 c 144.37 c 40.8 c
SCU2单施 Sole application 15.88 d 97.87 a 158.19 a 170.85 a 50.6 a
SCU2+PU(1:1) 17.66 b 85.86 c 125.44 c 135.29 e 38.6 d
SCU2+PU(2:1) 16.24 cd 91.97 b 145.76 b 159.35 b 46.4 b
PU分施 Split application 23.06 a 76.93 e 118.30 e 126.36 f 34.1 e
对照 Control 3.40 f 14.65 g 28.16 g 34.18 g
黏土 Clay soil
SCU1单施 Sole application 9.22 e 54.78 f 109.05 e 139.31 f 38.9 e
SCU1+PU(1:1) 18.03 b 87.53 d 131.92 d 152.70 d 43.9 d
SCU1+PU(2:1) 16.91 c 85.78 de 139.95 c 165.19 c 48.5 c
SCU2单施 Sole application 16.41 d 101.23 a 160.69 a 189.91 a 57.7 a
SCU2+PU(1:1) 17.91 b 89.63 c 135.51 d 149.88 e 42.9 d
SCU2+PU(2:1) 16.70 cd 95.66 b 148.30 b 173.18 b 51.5 b
PU分施 Split application 23.08 a 85.10 e 129.43 d 133.05 f 36.6 f
对照 Control 3.23 f 13.09 g 33.66 f 38.17 g
按照 LSD测验(α = 0.05)标以相同小写字母的值差异不显著。
Values followed by the same letter are not significantly different at 5% probability level according to LSD test.

图 3 氮肥偏生产力分析
Fig. 3 Analysis of N partial factor productivity
第 8期 张小翠等: 不同质地土壤下缓释尿素与常规尿素配施对水稻产量及其生长发育的影响 1499


2.4 不同 SCU 处理对水稻干物质生产积累的影
响
2.4.1 干物质生产积累动态 从图 4 可以看出,
分蘖期水稻干物质积累较慢 , 至孕穗期开始加快 ,
成熟期最大。分蘖期, PU分施干物质积累较 SCU处
理高; 孕穗期除 SCU1 单施、SCU1+PU(2∶1)以外,
其他 SCU 处理干物质积累量均显著高于 PU 分施;
抽穗期, SCU1各处理积累加快, SCU各处理均显著
高于 PU分施; 成熟期, SCU各处理干物质积累量以
SCU2单施最大, 其次为 SCU2+PU(2∶1)、SCU1+PU
(2∶1), SCU2+PU(1∶1)最低; 成熟期黏土干物质积
累量明显高于沙土。以上分析结果表明, SCU 由于
硫包膜作用延缓了氮素释放, 中后期氮素供应量显
著高于 PU分施。

图 4 不同 SCU处理对水稻干物质生产积累的影响
Fig. 4 Effects of different SCU treatments on dry matter production and accumulation
T: 移栽期; J: 孕穗期; H: 抽穗期; M: 成熟期。
T: tilling; J: jointing; H: heading; M: maturing.

2.4.2 生育后期干重颖花比、糖花比 作物产量
的形成过程实际上是干物质生产、分配和积累的过
程[12]。由于各处理干物重、茎鞘中可用性糖(可溶性
糖与淀粉之和)积累以及颖花形成能力差异较大, 为
有效比较, 采用干重、茎鞘可用性糖与可见颖花数
之比, 即干重颖花比、糖花比表示抽穗后每朵颖花
可调用的干物质或茎鞘储存物的多少。表 3所示, 沙
土和黏土上, SCU1各处理抽穗期干重颖花比均显著
高于 PU 分施 , SCU2 各处理以 SCU2 单施和
SCU2+PU(2∶1)显著低于 PU分施, SCU2+PU(1∶1)
与之差异不显著; 就抽穗期茎鞘糖花比而言, SCU
处理均显著高于 PU分施, 其中 SCU1单施最大, 其
次为 SCU1+PU(2∶1)、SCU1+PU(1∶1); 抽穗至成
熟期干物质积累量 SCU 各处理均高于 PU 分施, 其
中 SCU2 单施最大, 其次为 SCU2+PU(2∶1); 抽穗
至成熟干重颖花比, 除 SCU2 单施外, 其他 SCU 处
理均显著高于 PU分施。
相关性分析表明, 沙土和黏土上, 抽穗至成熟干
物质积累量(r=0.896**, r=0.936**)与产量呈极显著相关,
与结实率相关性不显著; 抽穗期茎鞘糖花比与结实率
呈极显著相关(r=0.985**, r=0.948**); 抽穗至成熟期干
重颖花比与结实率呈显著相关(r=0.856*, r=0.864*)。抽
穗期干重颖花比、抽穗茎鞘糖花比及抽穗至成熟期干
重颖花比与千粒重呈显著、极显著相关。

1500 作 物 学 报 第 38卷

表 3 不同 SCU处理水稻干物质颖花比和糖花比
Table 3 Effects of different SCU treatments on ratio of dry matter weight to spikes and soluble sugar and starch in stem to spikes
沙土 Sandy soil 黏土 Clay soil
抽穗期
Heading stage
抽穗–成熟期
Heading–maturity
抽穗期
Heading stage
抽穗–成熟期
Heading–maturity
肥料处理
Fertilizer treatment
DW/spike
(mg spike–1)
C/spike
(mg spike–1)
DW
(g m–2)
DW/spike
(mg spike–1)
DW/spike
(mg spike–1)
C/spike
(mg spike–1)
DW
(g m–2)
DW/spike
(mg spike–1)
SCU1单施 Sole application 34.30 a 27.63 a 622.62 c 22.56 a 34.49 a 33.87 a 630.26 cd 22.78 a
SCU1+PU(1:1) 33.39 b 24.32 c 612.41 cd 21.37 c 33.32 b 25.70 c 623.76 d 21.71 c
SCU1+PU(2:1) 33.84 ab 25.34 b 618.57 cd 21.57 bc 33.56 ab 26.75 b 638.81 c 22.14 b
SCU2单施 Sole application 26.43 f 16.99 f 693.11 a 19.47 d 27.16 f 18.93 g 723.81 a 20.38 e
SCU2+PU(1:1) 32.06 c 23.64 cd 607.74 d 21.70 b 32.92 c 23.84 d 612.80 e 21.73 c
SCU2+PU(2:1) 28.65 e 22.59 d 651.195 b 20.07 d 28.83 e 22.81 e 650.54 b 21.29 d
PU分施 Split application 31.76 d 12.52 g 571.34 e 19.51 d 31.27 d 12.78 h 586.47 f 20.23 e
对照 Control 26.94 f 20.72 e 197.52 f 17.57 e 27.04 f 20.37 f 212.96 g 17.89 f
按照 LSD测验(α=0.05)标以相同小写字母的值差异不显著。DW/spike: 干重颖花比; C/spike: 茎鞘糖颖花数之比; DW: 干物重。
Values followed by the same letter are not significantly different at 5% probability level according to LSD test. DW/spike: ratio of dry
matter weight to spikes; C/spike: ratio of soluble sugar and starch in stem to number of spikelets per panicle; DW: dry matter weight.

2.5 不同 SCU 处理对抽穗后期根系氧化量的影
响
图 5 表明, 水稻抽穗后期, 沙土和黏土各处理
根系 α-萘胺氧化量呈现短暂稳定或回升后降低的趋
势, SCU2单施处理始终处于最高水平。抽穗期, 除
SCU1 单施、SCU1+PU(2∶1)外, 其他 SCU 处理根
系 α-萘胺氧化量均显著高于 PU分施; 抽穗后 10 d,
SCU2 单施及与 PU 按 2∶1 配施处理根系 α-萘胺氧
化量回升较为显著, 其他 SCU 处理与 PU 配施基本
稳定; 抽穗期、抽穗后 10 d根系 α-萘胺氧化量在黏
土上明显较在沙土上低。抽穗后 20 d、30 d, 根系 α-
萘胺氧化量逐渐降低; SCU 处理根系 α-萘胺氧化量

图 5 不同 SCU处理水稻生育后期 α-萘胺氧化量
Fig. 5 Dynamics of root oxidation ability of α-NA in different SCU treatments during rice late growth stage
HS: 抽穗期; 10AHS: 抽穗后 10 d; 20AHS: 抽穗后 20 d; 30AHS: 抽穗后 30 d。
HS: heading stage; 10AHS: 10 days after heading stage; 20AHS: 20 days after heading stage; 30AHS: 30 days after heading stage.
第 8期 张小翠等: 不同质地土壤下缓释尿素与常规尿素配施对水稻产量及其生长发育的影响 1501


均显著高于 PU 分施, 其中 SCU2 最高, SCU1+PU
(1∶1)、SCU1+PU(2∶1)、SCU2+PU(2∶1)其次, 后
三者无显著差异, SCU1和 SCU2+PU(1∶1)最低; 抽
穗后 20 d、30 d根系 α-萘胺氧化量在黏土上与在沙
土上差异不显著。
相关性分析表明, 沙土和黏土上抽穗期、抽穗
后 10 d根系氧化力与产量无显著相关性; 抽穗后 20
d (沙土 r=0.931**, 黏土 r=0.938**)和抽穗后 30 d (沙
土 r=0.977**, 黏土 r=0.958**)与产量呈极显著正相
关。以上分析表明, 抽穗后期 SCU氮素供应能够维
持水稻根系 α-萘胺氧化量较高水平, 下降幅度明显
较 PU分施小, 抽穗后 20~30 d这一阶段对水稻灌浆
影响较为显著, 影响产量构成。
3 讨论
缓释尿素(SCU)是通过表面的硫磺聚合腊包膜
层来延缓颗粒内部尿素的氮素释放, 不仅延长了肥
效期, 而且一次性全量基施也有效地解决了水稻后
期多次追肥的问题。本研究结果显示, 等施氮量条
件下, SCU1单施较 PU分施增产不显著, 与 PU按不
同比例配施后增产均达到显著水平; SCU2 单施、
SCU2+PU(2∶1)较 PU 分施增产效果均显著 , 但
SCU2+PU(1∶1)增产未达显著水平。这与陈贤友
等[13]研究观点部分一致。以往陈贤友等研究均以 1
种 SCU 为材料, 本研究选取 2 种 SCU 为材料发现,
不同 SCU单施及与 PU同种比例配施增产效果未必
一致。这可能是由于 2种 SCU硫膜含量不同导致释
放规律的差异, 所以, 应根据各自的释放特性合理
施用才能达到最佳效果。相关性分析显示, 与产量
关系最为密切的是有效穗数, 而分蘖的发生是保证
有效穗数的首要前提, 分蘖的增加扩大了光合面积
和根的吸收范围, 是获取高产的重要基础。氮素供
应水平必会影响水稻分蘖的发生, 在某种程度上也
影响着茎蘖成穗率。本研究结果显示, 水稻分蘖中
后期, 只有 SCU1单施茎蘖数低于 PU分施, 但其与
PU 配施后茎蘖数显著增加; SCU2 处理整体上高于
SCU1处理, 其中 SCU2单施分蘖长势最好, 其次为
SCU2+PU(2∶1), 这与李世发等[14]研究结果部分相
似。本研究还发现, 茎蘖成穗率 SCU2 各处理整体
上却低于 SCU1 各处理, SCU2+PU(1∶1)配施最低,
可能是分蘖前中期 SCU2氮素供应高于 SCU1, 直至
分蘖后期仍有大量氮素供应 , 产生过多无效分蘖 ,
与 PU按 1∶1配施前期氮素过高抑制了分蘖的形成,
还导致后期氮素缺失。凌启鸿等[2]指出, 提高群体茎
蘖成穗率是水稻群体质量的重要指标, 当茎蘖成穗
率达到 80%以上时, 可实现高产稳产。本研究中茎
蘖成穗率总体上偏低, 最高仅达 77%, 其主要原因
一是分蘖后期氮素供应过多, 前期群体大, 产生过
多无效分蘖, 叶面积指数偏大; 二是整个分蘖期氮
素供应低, 群体小, 晚发, 无效分蘖多。因此, 如何
控制 SCU2 分蘖后期的释放量, 或对前期氮素释放
缓慢的 SCU1 品种配置合理混施比例, 既保证合理
分蘖数又能控制无效分蘖, 提高茎蘖成穗率, 是值
得进一步研究的问题。同时, 氮素水平直接影响水
稻对氮素的吸收, 而水稻的吸氮量也能反映出不同
阶段的氮素供应状况[2]。本研究发现, PU 分施处理
由于基蘖肥分次施用使分蘖盛期植株地上部吸氮量
高于 SCU处理; 拔节直至成熟期, SCU1单施生长前
中期氮素吸收一直低于 PU分施, 与 PU配施后有效
提高前期氮素吸收和成熟期氮素总吸收量; SCU2单
施吸氮量始终保持最高, 但 SCU2+PU(1∶1)拔节后
期氮素吸收明显降低, 这与符建荣 [6]研究结果部分
相同。其次, 氮素利用率是反映作物、土壤、肥料
之间关系的动态参数, 也是用来检验施肥量与施肥
方式是否科学合理的重要指标。本研究显示, 与 PU
分施相比, SCU单施及与 PU配施处理均有效提高了
氮素吸收利用效率和氮肥偏生产力, SCU2单施显著
高于其配施和 SCU1各处理, SCU1配施又显著高于
其单施处理。以上分析表明, SCU 能有效延缓氮素
初期释放, 抽穗后期仍有较多氮素供应。分蘖至抽
穗期, SCU1 单施氮素供应水平一直较低, 与 PU 配
施后虽弥补了其前期氮素不足的缺陷, 中后期氮素
供应显著低于 SCU2 单施, 可能在整个水稻生长季
节中 SCU1 品种氮素释放偏慢, 稻季结束后氮素未
能完全释放; 分蘖盛期, SCU2 单施氮素供应相对
PU分施较低, 与 PU按 2∶1比例配施氮素吸收未见
显著增加, 与 PU按 1∶1比例配施虽然氮素供应强,
却造成中、后期供氮不足。
水稻 SCU研究热点主要围绕氮素释放、吸收以
及氮素利用效率等方面[15-18], 关于干物质生产、茎
鞘可用性糖、糖花比、根系活力的研究相对较少。
田智慧和潘晓华[19]研究表明, 增加中后期施氮比例
能显著增加抽穗至成熟期的干物质积累 ; 焦晓光
等[20]研究分析, 水稻抽穗后期缓释尿素比常规尿素
提供较多的氮肥, 加快抽穗至成熟期的干物质积累,
其与产量呈极显著正相关。本研究结论不尽一致 ,
1502 作 物 学 报 第 38卷

SCU 氮素供应期长, 抽穗灌浆后期仍能供应较多氮
素, 有利于抽穗至成熟期的干物质生产积累从而增
产 , 并能显著提高抽穗期茎鞘中可用性糖颖花比 ,
合成的源产物充足 , 对启动灌浆结实具有正向效
应。本研究通过根系 α-萘胺氧化量来衡量根系活力,
根系活力影响着作物对水分与养分的吸收。抽穗后
水稻以生殖生长为主, 根系需要吸收大量的养分才
能保证籽粒充分灌浆、结实。因此, 抽穗后期较高
的根系活力是保证水稻高产的重要基础, 而肥料差
异、土壤理化性质等因素都会影响根系活力[21-23]。
本研究发现, 抽穗后期, SCU 各处理根系 α-萘胺氧
化量下降幅度明显较 PU 分施小, 有效地延缓根系
衰老, 这点与唐拴虎等[24]和郑圣先等[25]结论相似。
本研究还发现, 抽穗期、抽穗后 10 d, SCU1单施和
SCU1+PU(2∶1)配施的根系 α-萘胺氧化量低于 PU
分施; 抽穗后 10 d, SCU2单施与 SCU2+PU(2∶1)的
根系 α-萘胺氧化量回升显著, 这两点以往研究未涉
及。其主要原因可能是 SCU1单施和 SCU1+PU(2∶1)
移栽分蘖期氮素供应少 , 影响根系生长与分布 ,
SCU2 单施与 SCU2+PU(2∶1)分蘖期氮素供应充足,
根系生长旺盛, 中期氮素供应水平较低或适宜, 后
期氮素供应增加根系活力升高幅度大。本研究结果
还表明, 灌浆初期根系 α-萘胺氧化量在黏土上较在
沙土上低, 但其后期下降幅度较在沙土上小, 至抽
穗后 20 d、30 d二者差异不明显。可能由于不同容
重土壤对根系的机械阻力存在差异, 影响着根系生
长和分布, 黏土土容重较高, 根系在其中的穿透阻
力大, 在某种程度上会影响深层根系的活力[26-27]。
4 结论
供试 2种 SCU不论单施还是配施处理, 基本上
均能满足水稻的生长需求。黏土和沙土上处理间的
差异基本一致。从产量、氮素吸收、干物质积累及
根系活力等因素考虑, SCU2单施效果最佳, SCU2+
PU(2∶1) 其次 , 而 SCU2+PU(1∶1)效果不明显 ;
SCU1与 PU配施效果较单施好。
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