郭晓彦 陈雪青 史鹏飞 张丽霞 李慧龙 聂良鹏 段斌 郭慧玲

摘 要：设置无氮对照、常规尿素、控失尿素、聚能网尿素、含锌尿素、控失尿素一次底施、常规尿素+锌共7个处理，通过大田试验，研究信阳地区水稻施用新型尿素对水稻叶片SPAD值变化特征及产量的影响，以期为新型尿素在信阳地区的大面积推广提供科学依据。结果表明：与常规尿素相比，新型尿素更能促进水稻植株叶片黑黄交替，更有助于水稻植株强壮和穗粒饱满。在分蘖期，新型尿素在供应新叶生长的同时也能保证水稻下位叶片的氮素供应；在孕穗期和抽穗期，新型尿素在保证稻穗发育的同时能更好的兼顾到水稻植株茎叶的生长。施用新型尿素的增产效果明显，与常规尿素相比，水稻产量增幅分别为含锌尿素6.23%、常规尿素+锌5.35%、控失尿素5.13%、聚能网尿素3.72%。综上所述，新型尿素中以含锌尿素和控失尿素表现较好，在信阳地区具有较大推广价值。

关键词：新型尿素；含锌尿素；控失尿素；水稻；SPAD值

中圖分类号：S511 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.05.013

Abstract： The experiment was conducted with 7 treatments， including no nitrogen treatment， normal urea， controlled loss urea， density network urea， urea containing zine， controlled loss urea one-time fertilization， and normal urea plus zine. The effect of new type urea on dynamic characteristics of SPAD value and yield of rice leaves in Xinyang area was studied by field experiment， aiming to providing scientific basis for large area spreading of new type urea in Xinyang area. The results showed that compared with the normal urea， new type urea could promote alternate phenomenon of the plant leaf of rice， which was helpful for sthenia of rice plant and plumpness of grain. At the tillering stage of rice， new urea could provide nitrogen nutrition of newly-growing leaves， and also guarantee nitrogen nutrition of leaves in the lower position. At the booting stage and heading stage， new urea could guarantee nitrogen nutrition of grain， and also consideration to nitrogen nutrition of leaves in rice plant. The effect of new urea on increasing production was significantly， compared with the normal urea， increase amplitude of rice yield was urea containing zine 6.23%， normal urea plus zine 5.35%， controlled loss urea 5.13% and density network urea 3.72% respectively. In summary， the effect of urea containing zine and controlled loss urea were better than the other new urea， which has excellent popularizing value in Xinyang area.

Key words： new type urea；urea containing zine；controlled loss urea；rice；SPAD value

氮素是对水稻生长、产量影响最为明显的营养元素[1-2]。为获得更高产量，农民常施用过量的氮肥，因此造成氮肥浪费，面源污染严重。中国水稻对氮肥的利用率大约在28%～37%之间，低于世界一般水平15～20个百分点[3]，氮肥利用率低一直以来都是施肥中存在的主要问题。根据十二五“一控二减三基本”的目标，中国至2020年化肥、农药的施用量要实现零增长，鉴于此，提高氮肥利用率显得尤为重要。

提高氮肥利用率可以通过作物品种的筛选、测土配方技术、绿肥化肥配施等多种方法来实现[4-7]，其中开发新型肥料也是重要途径之一[8]。河南省心连心化肥公司研发的新型尿素如控失尿素、聚能网尿素、含锌尿素等，通过添加一些脲酶抑制剂、硝化抑制剂、氨基酸、植物生长调节剂等改善养分在土壤中的形态，可直接提高肥效和调节植物代谢而间接提高肥效[9]。

信阳地区具有典型的南北过渡带气候特点，是河南省水稻的主产区，水稻种植面积47 万hm2左右，占全省水稻种植面积的80%以上[10]，因此通过氮肥利用率的提高来增加水稻产量意义重大。

本文旨在通过大田试验，研究信阳地区水稻施用新型尿素对水稻植株叶片SPAD值变化和水稻产量的影响，以期为新型尿素在信阳地区的大面积推广提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验设计与处理

试验于2016年5—9月在河南省信阳市湖东农业科学试验园区进行。试验地前茬空闲，供试土壤为水稻土，质地为轻质黏土，土壤pH值5.89，有机质15.6 g·kg-1、碱解氮120.9 mg·kg-1、速效磷6.0 mg·kg-1、速效钾57.2 mg·kg-1、有效锌4.67 mg·kg-1。供试水稻品种为扬两优6号。

根据水稻氮源不同，设置7个处理，包括对照和6个不同类型的氮肥处理，具体设计方案见表1。小区面积为26.88 m2（6.4 m×4.2 m），株行距20 cm×30 cm，每区14穴×32穴（20 cm×30 cm），每穴栽两粒种苗，四次重复，随机区组排列。各个处理之间的田埂用黑色薄膜包裹，以防止串水串肥和杂草丛生。根据当地土壤养分状况，该试验中N、P、K用量分别为180，90，126 kg·hm-2（1∶0.5∶0.7），P、K做底肥一次性施入，氮肥分底肥（5月15日）、分蘖肥（5月24日）、孕穗肥（7月6日）按照3∶2∶1分三次施入。肥料来源：磷用过磷酸钙（P2O5：12%）、钾用氯化钾（K2O：60%），氮用心连心肥料公司提供的控失尿素、聚能网尿素、含锌尿素和常规尿素。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 整个生育期水稻植株SPAD值监测 水稻于4月22日播种，5月20日移栽，于移栽10 d后（5月30日）开始对水稻SPAD值进行测定，每10 d测定1次，一直测到水稻成熟结束。每个处理随机选择10穴（沿小区对角线方向各选择5穴），每穴选择主茎的顶1叶至顶4叶的SPAD平均值代表该植株的SPAD值，10穴主茎叶片的平均值代表该小区的SPAD值。

1.2.2 水稻生长的3个时期不同叶位叶片SPAD值的测定 在水稻生长的分蘖期（6月14日）、孕穗期（7月18日）和抽穗期（8月18日）对每个小区中10株水稻的顶1叶至顶4叶分别进行SPAD值测定，最终由同一小区、同一叶位的10个SPAD值的平均值代表该小区该叶位的叶色（SPAD值）情况。

1.2.3 叶绿素含量测定 施肥后7 d测定水稻的叶绿素含量，每个处理选择5穴采集水稻主茎的顶1叶至顶4叶，采用95%乙醇法[11]进行测定。

1.2.4 产量测定 各小区单打单收，风干后，测定籽粒干质量。

1.3 数据分析

采用Excel 2007软件进行数据整理，用SAS 8.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 施用新型尿素对水稻整个生长期植株SPAD值的影响

从图1可以看出，无论是施用哪种新型尿素，水稻群体都表现出了黑黄交替现象，黑黄交替有助于水稻植株强壮和穗粒饱满，但是不同新型尿素导致了黑黄变化幅度的不同和黑黄交替出现时间的差异。处理X7（常规尿素+等量锌）和处理X2（常规尿素）表现出相同的趋势（轻微波动），虽然出现了两次黑黄交替，但是变化不明显，出现时间为6月20日和8月18日；而处理X3（控失尿素）、处理X4（聚能网尿素）表現出相同的趋势（三个连续的倒V峰），出现了3次黑黄交替现象，出现时间为6月7日、6月27日、7月18日，第一次黑黄交替出现时间较早，可见控失尿素和聚能网尿素能促使黑黄交替较早出现，有利于促进分蘖和壮苗；另外处理X5（含锌尿素）、处理X6（控失尿素一次底施）表现出相同的趋势（孕穗之前为圆弧形大峰、之后为倒V型小峰），出现了两次黑黄交替，出现时间为6月20日和8月18日，虽然也只是出现了两次黑黄交替，但是黑黄变化幅度更加明显，更有利于水稻植株的营养生长及生殖生长。

2.2 施用新型尿素水稻关键生育期不同叶位叶片的SPAD值分布特征

新型尿素在水稻分蘖期、孕穗期、抽穗期3个关键生育期主茎顶4片叶SPAD值分布特征分别见图2、图3、图4。

从图2可以看出，处理X2（常规尿素）顶2叶、顶3叶的SPAD值大于顶1叶、顶4叶，说明水稻分蘖期的重点是水稻植株茎叶的生长，此时的氮素供应侧重于新生叶片的供给，因此位于水稻植株下位的顶4叶的SPAD值较低，而新生叶片顶1叶的SPAD值偏低则可能是因为叶片未生长完全，仍在继续生长中。处理X3（控失尿素）、X4（聚能网尿素）、X5（含锌尿素）、X6（控失尿素一次底施）、X7（常规尿素+等量锌）则表现为顶1叶至顶4叶的SPAD值逐渐变大，说明这几种新型尿素在供应新叶生长的同时也能保证水稻下位叶片的氮素供应。另外，含锌尿素、控失尿素在分蘖期同一叶位叶片的SPAD值大于常规尿素，说明含锌尿素、控失尿素在氮素供给上要优于常规尿素。

从图3可以看出，处理X5（含锌尿素）的SPAD值表现为分蘖期的趋势：顶4叶>顶3叶>顶2叶>顶1叶，这说明含锌尿素对水稻植株孕穗期的氮素供应即充足又全面。除X6外，其他几个处理的SPAD值均表现为顶2叶、顶3叶>顶4叶>顶1叶，这是因为水稻在孕穗期的生长重点由营养生长转向营养生长与生殖生长并进阶段，氮素供给侧重于稻穗的生长发育，从而使得水稻植株下位叶的SPAD值变小；顶1叶的SPAD值之所以最小的原因应该与分蘖期情况相同；处理X3（控失尿素）、X5（含锌尿素）、X6（控失尿素一次底施）、X7（常规尿素+等量锌）的水稻植株SPADL4-L3（顶4叶和顶3叶之间的差值）大于处理X2（常规尿素），说明新型尿素在保证稻穗发育的同时能更好的兼顾到水稻植株茎叶的生长。

从图4可以看出，在抽穗期水稻为保证谷粒灌浆，氮素供应又一次向稻穗转移，无论是常规尿素还是新型尿素，水稻叶片均出现不同程度的衰老，尤其是水稻植株下位叶。除了处理X6（控失尿素一次底施）外，其他处理的SPAD值均表现为顶1叶至顶4叶逐渐变小。另外，处理X4（聚能网尿素）、X5（含锌尿素）、X6（控失尿素一次底施）的顶4叶的SPAD值大于处理X2（常规尿素），且处理X3（控失尿素）、X4（聚能网尿素）、X5（含锌尿素）、X6（控失尿素一次底施）的SPADL4-L3值大于处理X2（常规尿素）。

姜继萍等[12]研究认为，分蘖期、孕穗期、抽穗期利用水稻主茎顶4叶与顶3叶的SPAD值差值大小可以较好地判断植株当时的氮素营养状况，SPADL4-L3值越大，说明植株氮素营养越充足。王绍华等[13]研究证实，顶4叶叶色受氮素供需差的影响最大， 当土壤供氮不能满足库需氮时， 顶 4叶叶色浅于顶 3 叶。因此，从图2、图3、图4可以看出，在施氮量相同的情况下，新型尿素比常规尿素更能促进植株对氮素的吸收和转化，而在信阳地区，含锌尿素和控失尿素表现最优。

2.3 施用新型尿素对水稻叶绿素含量的影响

由表2可以看出，无论是采用活体（SPAD值）测定，还是采用离体叶片（95%乙醇）测定，其水稻叶绿素含量的变化趋势基本上趋于一致。在施入底肥8 d后（即移栽7 d后），新型尿素处理的叶绿素含量均比常规尿素处理的高，说明新型尿素作50%底肥施入后，有助于水稻叶绿素含量的提高；在施入分蘖肥7 d后及施入孕穗肥7 d后，新型尿素处理的叶绿素含量均比常规尿素处理的高，说明新型尿素与常规尿素相比，更有助于水稻植株茎叶的生长、稻穗的发育及谷粒灌浆，从而为水稻增产打下良好基础。

2.4 不同氮肥处理对水稻产量的影响

从表3可以看出，施氮肥处理X2～X7的水稻产量极显著高于不施氮肥处理X1，说明施氮肥能显著提高水稻产量；X3～X7这5个新型尿素处理的水稻产量与常规尿素处理X2相比，X5与X2差异达到极显著水平，X3、X4、X5、X7与X2差异均达到显著水平，各处理增产效果表现为X5（6.23%）>X7（5.35%）>X3（5.13%）>X4（3.72%）。

3 结论与讨论

（1）与常规尿素相比，含锌尿素、控失尿素、聚能网尿素等新型尿素更能促进水稻植株叶片黑黄交替，更有助于水稻植株强壮和穗粒饱满。

（2）在分蘖期，含锌尿素、控失尿素、聚能網尿素等在供应新叶生长的同时也能保证水稻下位叶片的氮素供应；在孕穗期，新型尿素在保证稻穗发育的同时能更好的兼顾到水稻植株茎叶的生长；在抽穗期，施用含锌尿素、控失尿素、聚能网尿素等水稻植株叶片的SPADL4-L3值大于常规尿素，说明新型尿素的氮素供应效果比常规尿素好。

（3）与常规尿素相比，新型尿素的增产效果明显，这与前人的研究结果一致[14-16]。含锌尿素、常规尿素+锌、控失尿素和聚能网尿素处理水稻产量增幅分别为6.23%，5.35%，5.13%和3.72%。这与水稻整个生育期及关键生育期的SPAD值变化特征相呼应，这也遵循了前人的研究结果[12-13]。

（4）综合来看，含锌尿素和控失尿素在信阳地区水稻田表现较好，产量增幅均超过5%，适宜在信阳地区大面积推广。

参考文献：

[1]刘立军， 王志琴， 桑大志.氮肥运筹对水稻产量及稻米品质影响[J].扬州大学学报（农业与生命科学版），2002， 23（3）：46-50.

[2]马群，李国业，顾海永，等. 我国水稻氮肥利用现状及对策[J].广东农业科学，2010（11）：126-128.

[3]罗志祥，苏泽胜，施伏芝，等. 氮肥高效利用水稻育种的现状与展望 [J]. 中国农学通报，2003，19（1）：66-67.

[4]李庆逵，朱兆良，于天仁. 中国农业持续发展中的肥料问题[M]. 南京： 江苏科学技术出版社， 1998.

[5]张福锁，王激清，张卫峰，等. 中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径 [J]. 土壤学报，2008，45（5）：915-924.

[6]赵秉强，张福锁，廖宗文，等. 我国新型肥料发展战略研究[J]. 植物营养与肥料学报，2004，10（5）：536-545.

[7]王琴，张丽霞，吕玉虎，等.紫云英与化肥配施对水稻生长和土壤养分含量的影响[J]. 天津农业科学，2012，18（3）：54-58.

[8]孙克刚，张梦，李玉顺，等.腐植酸尿素对冬小麦增产效果及氮肥利用率的影响[J]. 腐植酸，2016（3）：18-21.

[9]赵欣楠，杨君林，冯守疆，等. 新型尿素在甘肃省马铃薯上的应用研究[J]. 甘肃农业科技，2017（7）：54-56.

[10]刘京保， 刘祥臣，王晨阳，等. 中国中国南北过渡带主要作物栽培[ M]. 北京： 中国农业科学技术出版社， 2014.

[11]王学奎. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京： 高等教育出版社， 2006.

[12]姜继萍，杨京平，杨正超，等.不同氮素水平下水稻叶片及相邻叶位SPAD值变化特征[J]. 浙江大学学报，2012，38（2）：166-174.

[13]王邵华，吉志军，刘胜环，等.水稻氮素供需差与不同叶位叶片氮转运和衰老的关系[J]. 中国农业科学，2003，36（11）：1216-1265.

[14]郜峰，冯梦喜，卢维宏，等.聚能网尿素在玉米上的应用效果研究[J].化肥工业，2015，42（1）：73-76.

[15]卢维宏，冯梦喜，郜峰，等.心连心加锌尿素对苗期玉米的促生效果 [J]. 南阳师范学院学报，2014，15（6）：40-43.

[16]刘曙光，齐林锁. 心连心控失尿素在水稻上应用效果[J].现代化农业，2016（4）：52.