全 文 ：　 　 倡 山西省科技攻关项目（０３３００５）和天津科技攻关计划培育项目 （０６Y FGP NC０３１００）资助
　 　 倡倡 通讯作者
收稿日期 ：２００６唱０３唱０９ 　 改回日期 ：２００６唱０５唱１７
4 种不同材料包膜尿素对油菜的生长效应 倡
王小波１ ，２ 　王 　艳１ 倡倡 张 　渊２ 　王小晶２
（１ ．天津农学院农学系 　 天津 　 ３００３８４ ；２ ．山西农业大学资源与环境学院 　 太谷 　 ０３０８０１）
摘 　 要 　 通过盆栽试验研究了自制的 ４ 种不同材料包膜尿素对油菜生长效应及品质效应的影响 ，重点从土壤脲酶
活性 、油菜产量 、品质及肥料利用率等方面对不同包膜肥料进行了评价 。 选出了一种控释效果较好的包膜肥 FSU唱
４ ，其一次施用能满足油菜整个生育时期对养分的需求 ，使油菜生物产量比施用尿素提高 ７０畅８ ％ ，Vc 含量提高
７畅８ ％ ，叶绿素含量提高 ４６畅１ ％ ，而硝酸盐含量则下降 ４６畅０ ％ 。 施用包膜肥 FSU唱４ 比施用尿素 N 肥利用率提高
３６ ％ ，可有效减少 N 的损失 。 研究表明 ，在油菜生长前期包膜肥对脲酶有抑制 ，后期则有促进作用 ，其机理有待进
一步深入研究 。
关键词 　 包膜肥料 　 油菜 　 生长效应 　 肥料利用率
Evaluation of the effect of coated urea on rape growth ．WANG Xiao唱Bo１ ，２ ，WANG Yan１ ，ZHANG Yuan２ ，WANG Xiao唱
Jing２ （１ ．Department of Agronomy ，Tianjin Agricultural University ，Tianjin ３００３８４ ，China ；２ ．College of Resource and En唱
vironment ，Shanxi Agricultural University ，Taigu ０３０８０１ ，China） ，CJEA ，２００７ ，１５（６） ：７３ ～ ７６
Abstract 　 A pot experiment was set up to study the effects of four different coated urea fer tilizers on rape growth through
appraising their impact on soil urease activit y ，yield and quality of rape and fer tilizer u tilization rate ．Based on the above
mentioned indices ，the best treatment （FSU唱４） was selected that fully met rape nutrition demand just f rom single applica唱
tion ．Compared with urea treatment ，rape biomass raises by ７０畅８ ％ ，Vc content increases by ７畅８ ％ ，and chlorophyll con唱
ten t increases by ４６畅１ ％ when t reated with FSU唱４ ；while nitrate content drops by ４６畅０ ％ ．In two experiments conduct唱
ed ，fertilizer utilization rate of FSU唱４ increases by ３６ ％ compared w ith urea ．Suppression of urease activit y by coated urea
is observed in the early rape grow th stage ，but subsequently gains vigor in the late stage ；an unexplained phenomenon that
needs fur ther research ．
Key words 　 Coated fer tilizer ，Rape ，Growth effect ，Fertilizer u tilization rate
（Received March ９ ，２００６ ；revised May １７ ，２００６）
目前国外化肥利用率为 ５０ ％ ～ ５５ ％ ，我国化肥利用率一般只有 ３５ ％ 左右［１］ ，肥料利用率低及盲目施肥
已成为影响世界农业和环境可持续发展的最突出问题之一 。 包膜控／缓释肥料的研制与应用 ，成为提高肥
料利用率 、保护生态环境及农产品安全生产的有效措施 ，已引起国内外科学研究者的广泛关注［２ ，３］ ，并对包
膜控／缓释肥料的许多包膜材料及作用机理等进行了广泛研究［９ ～ １３］ ，其中一些包膜控／缓释肥料已进入商业
化［４ ，１４］ 。 本试验采用山西省丰富的无机矿质材料作为缓释剂 ，研究了不同包膜材料对油菜的生长效应 ，为
进一步评价其作用机理奠定了基础 。
1 　 试验材料与方法
　 　 试验于 ２００５年 ４ ～ １１ 月在山西农业大学资源与环境
学院大棚内进行 。供试土壤采自大棚旁深 ２m 的生土 ，其
基本理化性质为 pH８畅８ ，有机质 ６畅５g／kg ，全N ０畅１３３g／kg ，
全 P ０畅２８８g／kg ，速效氮 ２６畅５mg／kg ，速效磷 １畅７５mg／kg ，速
效钾 ９５mg／kg 。 每盆装土 ５kg ，施肥水平为 N ０畅２g／kg ，
P２ O５ ０畅１g／kg ，K２O ０畅１５g／kg ，试验设不施 N肥（CK１） 、施用
表 1 　供试包膜肥的基本性质
Tab ．１ 　 Basic properties of coated fertilizers
项 　 目
I tem
W SU唱１ GSU唱２ ZSU唱３ FS U唱４
溶水时间 　 ６′２２″ １６′１″ ４７′５７″ ６１′４１″
N∶ P２O ５∶K ２ O ３７∶０∶０ ３７∶０∶０ ３７∶０∶０ ３７∶０∶０
第 １５卷第 ６ 期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol ．１５ 　 No ．６
２ ０ ０ ７年 １ １月 Chinese Journal of Eco唱Agriculture Nov ．，　 ２００７
尿素（CK２ ） 、施用自制包膜肥 １（WSU唱１） 、施用自制包膜肥 ２（GSU唱２） 、施用自制包膜肥３（ZSU唱３）和施用自
制包膜肥 ４（FSU唱４）６ 个处理 ，各包膜肥的基本性质见表 １ 。 ６ 个处理的 P 、K 肥相同 ，为磷酸二氢钾 、硫酸
钾 。 各处理随机排列 ，重复 ９ 次 。 第 １ 茬油菜于 ４ 月 １７ 日播种 ，２５ 日间苗 ，６ 月 ５ 日最后收获 ；第 ２ 茬油
菜于 ９ 月 １３ 日移苗 ，１１ 月 ３ 日收获 。
第 １ 茬油菜播种后每 ７d 取土样 ，采用比色法测定脲酶活性［５］ 。 分别于 ５ 月 １５ 日 、２２ 日 、２９ 日 、６ 月 ５
日收获 ，前 ３ 次每次随机取 ２ 盆称鲜重 ，最后一次全收获后称量鲜重 ，采用 ２ ，６唱二氯靛酚法测 Vc 含量［６］ ，硫
酸水杨酸比色法测硝酸盐含量 ，３ ，５唱二硝基水杨酸比色法测还原糖 ，丙酮 、乙醇提取比色法测叶绿素含量 ，烘
干后测 N 含量 。 第 ２ 茬油菜收获后烘干测植株全 N 含量 。
N 肥利用率 ＝ （处理吸 N 量 － 空白吸 N 量）／施肥纯 N 量 × １００ ％ （１）
试验数据采用 SAS６畅２ 和 Microsoft Excel 软件进行分析 ，用 Duncan法进行检查（ α ＝ ０畅０５） 。
2 　 结果与分析
2畅1 　 不同包膜肥料处理对土壤脲酶活性的影响
土壤脲酶是土壤中的一种水解酶 ，能催化尿素和有机氮的转化 ，对土壤和肥料中的 N 素转化起着重要
作用 。 施入土壤中的尿素经脲酶的水解作用才能被作物吸收利用 。 大量尿素施入土壤后 ，往往水解极为迅
速 ，易造成氨的累积和土壤 pH值升高 ，对作物产生有害影响 ，并造成氨的挥发损失 ，降低 N 素利用率 。 在生
产中 ，人们通过各种途径和方法来控制尿素的水解速度 ，以提高 N 素利用率［５］ 。
图 1 　 不同包膜肥料处理不同
时期土壤脲酶活性的变化
Fig ．１ 　 The changes of urease activities in
different periods under differen t
coated urea t reatments
由图 １ 可知 ：油菜生育前期各处理脲酶活性均较低 ，可能是因
为生育前期作物根系较小 ，生长不旺盛 ，根系分泌物较少 ，脲酶活性
不高 ，但 CK２ 比包膜处理略高 ，说明包膜材料具有抑制脲酶活性的
作用 ，有效抑制了尿素的分解转化 ，减少了 N 素损失 。 但从 ２１d 开
始作物生长进入旺盛期 ，脲酶活性开始增大 ，且其他处理的脲酶活
性比 CK２ 增加快 ，到 ２８d 时高于 CK２ ，说明作物生长旺盛期包膜肥
处理可提高脲酶活性 ，可分解尿素并有效供给作物快速生长所需养
分 ，其中不同处理对脲酶活性的促进作用依次为 FSU唱４ ＞ ZSU唱３ ＞
WSU唱１ ＞ GSU唱２ ＞ CK２ ，其机理有待进一步研究 。
2畅2 　 不同包膜肥料处理对油菜生物产量的影响
由图 ２ 可以看出 ：在油菜生长的前 ２８d 内 ，不同处理间油菜生
图 2 　 不同包膜肥料处理油菜生物量的变化
Fig ．２ 　 The changes of rape摧s biomass under
differen t coated urea t reatments
物产量差异不明显 。 ２８d
后各施肥处理幼苗长势开
始发生明显变化 ，其生物
量已远大于 CK１ 的生物量 ，２８ ～ ３５d 之间尿素和包膜肥料处理的
油菜都处于较快生长状态 ，但 CK２ 处理产量低于其他控释肥处
理 ，可能是由于尿素的大量释放使其养分浓度过高 ，不利于作物的
生长 。 而包膜处理养分的释放能够满足作物的需求 ，在该时段
GSU唱２ 的生长最快 。 ３５ ～ ４２d 之间 CK２ 处理油菜生长速率加大 ，
之后可能因土壤养分的供养不足而减缓 。 而各包膜肥处理在油菜
生育后期仍能保持较高生长速率 ，随着生长进程的延续 ，到收获时
不同材料包膜肥处理对油菜生物量的影响较大 ，依次为 FSU唱４ ＞
ZSU唱３ ＞ GSU唱２ ＞ WSU唱１ ，均高于 CK２ 、CK１ 。 这是由于包膜材料
的性质不同 ，其中 FSU唱４ 控释时间长 ，在后期养分还能大量释放 ，满足了作物快速生长的需要 。
2畅3 　 不同包膜肥料处理对油菜品质的影响
Vc 、硝酸盐 、还原糖为评价蔬菜品质的重要指标 。 由表 ２ 可知 ，各处理 Vc含量与 CK１ 比较均有显著差
异 ，含量明显增加 。 包膜肥料处理中 ZSU唱３ 、FSU唱４ 、GSU唱２ 较 CK２ 都有所增加 ，增幅分别 ２５畅９ ％ 、７畅８ ％ 、
３畅３ ％ ，ZSU唱３ 与 CK２ 相比差异显著 ，这可能是由于包膜尿素养分的控制释放能长期满足作物对 N 素的需
求，增强作物的光合作用 ，增加光合产物 ，从而提高维生素C含量 。蔬菜产品中糖分含量的多少对产品的食
７４　 中 国 生 态 农 业 学 报 第 １５ 卷
用味觉品质极为重要 ，并对蔬菜
采后储藏 、运输中的营养品质有
重要影响 。 各包膜肥料处理中
油菜还原糖含量呈上升趋势 ，其
中 ZSU唱３ 含量最高 ，与 GSU唱２ 、
FSU唱４ 、CK２ 、CK１ 处理差异达显
著水平 ，比 CK２ 提高 ５０畅７ ％ 。 说
明包膜肥料可增加油菜还原糖
含量 ，能够提高油菜的品质 。 硝
酸盐对蔬菜品质具有负面影响 ，
人类摄取的硝酸盐７０ ％ ～ ８０ ％
表 2 　 不同包膜肥料处理对油菜品质的影响
Tab ．２ 　 Effect of differen t coated urea t reatments on quality of rape
处 　 理
T reatment
Vc 含量 ／mg· kg － １
Vc content
硝酸盐含量／ μg·g － １
Content o f
n it ra te
叶绿素含量 ／mg·g － １
Chlo rophyll
content
还原糖含量 ／ ％
C ontent o f
reducing sugar
CK １ ６０畅２２c １５３c ０畅８４８c ０畅１３９c
CK ２ ７９畅１０b ２８３畅２５a ０畅９１２c ０畅１４８c
W SU唱１ ７９畅１０b ２１３畅９１b １畅０９４b ０畅１９８ab
GS U唱２ ８１畅７０b ２１２畅０３b ０畅９０７c ０畅１５３c
ZS U唱３ ９９畅６０a １９２畅３５b ０畅９７９bc ０畅２２３a
F SU唱４ ８５畅２８b １５３c １畅３３２a ０畅１７５bc
８０ ％来自于蔬菜 ，它在体内累积达到一定水平时会危害人体健康 。 现已清楚 ，蔬菜中的硝酸盐累积是营养
代谢 ，尤其是 N 素代谢受阻所致［７ ，８］ 。 不合理的施肥会改变油菜中硝酸盐含量 ，本试验中几种控释肥料对油
菜硝酸盐含量有明显影响 ，各处理硝酸盐含量比 CK２ 都有显著下降 ，降幅为 ２４畅５ ％ ～ ４６畅０ ％ 。 FSU唱４ 与
CK１ 的差异不显著 ，且该处理油菜硝酸盐含量最低 ，基本与未使用肥料种植的油菜硝酸盐含量相同 。 CK２ 处
理油菜硝酸盐含量最高 ，远远大于其他几个处理 。 施用 FSU唱４ 包膜肥效果最优 ，可能是由于包膜控释尿素
可通过调节养分供应 ，促进体内代谢的进行 ，从而提高了植物体内硝酸还原酶的活性 ，促进硝酸盐在叶片中
的还原 ，达到降低油菜体内硝酸盐含量的目的 。 从不同处理对叶绿素含量的影响可知 ，包膜肥与 CK２ 处理
都优于 CK１ ，故不同肥料处理均有利于增强油菜叶片的光合作用 ，使植株储备更多的物质与能量 。 其中以
FSU唱４ 处理油菜叶绿素含量最高 ，与其他处理差异显著 ，其次为 WSU唱１ 处理 ，分别比 CK２ 高 ４６畅１ ％ 和
２０畅０ ％ ，其他几种处理与 CK１ 相比变化不大 。
2畅4 　 不同包膜肥料处理的 N素利用率比较
表 3 　 不同包膜肥料处理对油菜 N素利用率的影响
Tab ．３ 　 Effect of differen t coated urea treatments on
N utilization efficiency of rape
项目 I tem CK ２ WSU唱１ GSU唱２ ZS U唱３ F SU唱４
N 利用率／ ％ 　 第 １ 茬 ２０畅９４d ２５畅１９c ３０畅８１b ３２畅７６b ３５畅４０a
第 ２ 茬 １９畅７１c ３３畅４５b ３２畅１７b ３２畅７０b ４１畅３３a
总 　 计 ４０畅６５d ５８畅６４c ６２畅９８b ６５畅４６b ７６畅７３a
比 CK ２ 增加／ ％ １７畅 ９９ ２２畅３３ ２４畅８１ ３６畅０８
　 　 越来越多的证据表明 ，现代环境的污染
与农业化肥的过量施用及损失密切相关 ，为
减少环境污染 ，提高肥料利用率是有效措施
之一 。 盆栽试验结果（表 ３）表明 ，包膜尿素能
明显提高其 N 素吸收量 ，其利用率与单施尿
素比较可提高 １８ ％ ～ ３６ ％ ，不同施肥处理 N
素利用率依次为 FSU唱４ ＞ ZSU唱３ ＞ GSU唱２ ＞
WSU唱１ ＞ CK２ ，其中以 FSU唱４ 处理最高 ，达
７６畅７３ ％ ，与施尿素及其他包膜肥处理差异
　均达显著水平 ，且各包膜肥处理与尿素处理差异也都达显著水平 ，但各包膜肥处理间 GSU唱２ 与 ZSU唱３ 差异
不显著 。 说明包膜肥料可提高肥料利用率 ，主要是因为包膜控释肥 N 素从包膜颗粒中释放较慢 ，氨挥发 、淋
失 、反硝化和其他途径损失的较少 。
3 　 小 　 结
试验结果表明 ，与尿素相比包膜肥料能明显促进油菜的生长发育 ，能够做到一次施肥 ，长期供应 ，既能
减少施肥次数 ，又节约了施肥量 ，本试验中 ４ 种包膜肥以 FSU唱４ 表现最好 。
FSU唱４ 处理与尿素处理相比 ，油菜 Vc含量提高 ７畅８ ％ ，叶绿素含量提高 ４６畅１ ％ ，而硝酸盐含量则降低
４６畅０ ％ 。 在 N 肥利用率方面 ，不同包膜处理比尿素处理提高 １８ ％ ～ ３６ ％ ，其中以 FSU唱４ 处理 N 肥利用率最
高 ，达 ７６畅７３ ％ 。 因此 ，与施尿素处理比较 ，不同包膜肥料能明显提高 N 肥利用率 ，减少 N 的损失 ，对节约 N
肥资源和保护生态环境具有积极作用 。
参 　 考 　 文 　 献
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第 13 届全国农业生态学研讨会在新疆石河子召开
由中国生态学会农业生态学专业委员会主办 ，新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室 、新疆生产建设兵团科学技术
协会 、华南农业大学热带亚热带生态研究所 、枟中国生态农业学报枠编辑部等单位承办的第 １３ 届全国农业生态学研讨会于
２００７年 ８ 月 １０ ～ １３ 日在新疆石河子大学召开 ，共有来自全国 １８ 个省 、市 、自治区的 １００ 多名代表参加了这次会议 。
本次会议的主题是“农业生态安全及西部生态农业建设” 。 会议得到了国内相关领域 １００ 多位专家学者的积极响应 。 大
会共收到学术论文全文 ７０ 多篇 ，论文摘要 ２０ 多篇 。会前编印了第 １３ 届全国农业生态学研讨会论文集 ——— 枟农业生态安全及
西部生态农业建设枠 。 本次会议内容丰富 ，形式多样 。 会议期间共举行了 ３场大会报告 ，２ 场分会报告 ，共计有 ４０ 多位学者做
了学术报告 。 骆世明 、李百炼（美国） 、林文雄 、王克林 、李隆 、梁永超 、朱永官 、王云月 、杨正礼 、宇振荣 、闵庆文 、陈欣 、章家恩 、袁
国映 、王松良等应邀做了大会报告 。 本次会议充分展示了近年来我国农业生态学在农业生物多样性利用的生态机制与实践
模式 、农业生态系统复杂性与可持续农业 、农业化学生态学与分子生态学 、农业逆境生态学与污染生态学 、农业生态系统服务
功能 、农业生物入侵 、农业生态安全与粮食安全 、农业文化遗产 、循环农业与新农村建设 、新技术与新方法在农业生态学中的
应用 ，以及农业生态学教学等方面的一些新的研究进展和成果 。 会议期间还组织了生态考察 ，代表们实地沿马纳斯河流域参
观考察了石河子的大泉沟水库 、生态稻田 、万亩葡萄园 、节水棉田 、防护林 、沙漠 ，还参观了军垦博物馆 、生态蟠桃园等地 。 通
过考察 ，代表们对新疆现代绿洲农业发展 、军垦历史以及当地的生态环境和人文环境有了进一步的了解 。
会议期间 ，除圆满完成了预定的学术交流与生态考察任务外 ，还通过了以下几项工作决定 ：（１）经本专业委员会委员和参
会代表审议修改并原则通过了枟关于完善中国生态学会农业生态专业委员会工作机构和学术活动的决议枠 ；（２）决定本次会议
提交的部分学术论文经过遴选后于 ２００８年在枟中国生态农业学报枠上发表 ；（３）决定增补中国科学院地理科学与资源研究所
的闵庆文研究员 、山西农业大学农学院的杨武德教授 、枟中国生态农业学报枠编辑部的冯学赞副研究员三位同志为中国生态学
会农业生态学专业委员会委员 ；（４）决定第 １４ 届全国农业生态学研讨会于 ２００９年在福建召开 ，由福建农林大学承办 。会议还
讨论了于 ２００８ 年在武汉华中农业大学召开“农业生态学教学研讨会” ，以及在浙江青田县或贵州从江县召开 “稻田复合生态
农业模式与农业文化遗产高级研讨会”的初步构想 。
中国生态学会农业生态专业委员会秘书处 　 ２００７畅９畅１６
７６　 中 国 生 态 农 业 学 报 第 １５ 卷