劉春梅,羅勝國,劉元英

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，大慶163319;2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)）

我國化肥當(dāng)季利用率很低，氮肥一般只有25%～30%，每年由于氮肥流失，造成的損失折合人民幣高達(dá)1 000多億元，不僅造成資源的的巨大浪費，而且使作物的品質(zhì)下降，生態(tài)環(huán)境惡化。而控釋肥料是一種養(yǎng)分釋放速率與作物吸收養(yǎng)分同步的肥料，能滿足作物整個生長期對養(yǎng)分的需求，并且有效養(yǎng)分淋失少、土壤固定低、氨揮發(fā)小或不損失，肥料利用率高；施用方便；重施不會鹽害作物；減少污染環(huán)境等[1]，是未來肥料的發(fā)展方向。目前，有關(guān)控釋肥的研究多集中在提高肥料利用率[2-3]、減少肥料損失和降低環(huán)境污染[4-6]、提高作物產(chǎn)量和改善作物品質(zhì)[7-10]、改善土壤理化性質(zhì)等方面。采用盆栽試驗，通過研究控釋尿素對春小麥成熟前不同生育時期根系活力、植株全氮量和成熟期籽粒蛋白質(zhì)含量的影響，為其大面積推廣，提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與方法

小麥品種：克98R—813。

供試肥料：氮肥：控釋尿素，分別為控1（CRU1）、控2（CRU2）、控3（CRU3）；普通尿素（CU）。

磷肥：磷酸二銨；鉀肥：氯化鉀。

試驗用土為泰康風(fēng)沙土，其基礎(chǔ)肥力見表1。

表1 土壤基礎(chǔ)肥力Table 1 Basic fertility of soils

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)4個處理，其中普通尿素為對照，3種控釋尿素，重復(fù)8次。在拔節(jié)期、孕穗期取樣的裝土2.25 kg，每盆施入氮肥0.76 g，磷酸二銨0.66 g，氯化鉀0.6 g，每盆種6株；開花期、乳熟期取樣、成熟期測產(chǎn)裝土5 kg，每盆施入氮肥1.53 g，磷酸二銨1.28 g，氯化鉀1.25 g，每盆種6株。

1.3 樣品采集及測定方法

1.3.1 樣品采集

分別在春小麥拔節(jié)期、孕穗期、開花期和乳熟期，晴天8：00—10：00將盆中小麥全部取回實驗室。首先取下小麥根系，測定小麥根系活躍吸收面積和總吸收面積；并將小麥葉片洗凈、烘干，測定植株葉片中全氮量。小麥成熟期，將籽粒收獲粉碎后，測定其蛋白質(zhì)含量。

1.3.2 測定方法

根系總吸收面積和活躍吸收面積的測定[1]：取3個燒杯，分別加入0.000 2 moL·L-1甲烯藍(lán)溶液中（溶液量為根體積的10倍），將小麥根系洗凈控干后，放入第一個燒杯中，浸1.5min后立即取出，使根系上多余的甲烯藍(lán)溶液流回到原來燒杯中去，再放入第二個燒杯中浸1.5min，取出控凈后放入第三個燒杯中浸1.5min，取出控凈。從上述浸過根系的3個燒杯中分別取出甲烯藍(lán)溶液1 mL，稀釋10倍，搖勻后，用分光光度計在660 nm處比色。

試驗用土有機質(zhì)采用丘林法，全氮含量測定采用凱氏法，全磷采用鉬銻抗比色法，堿解氮采用堿解擴散法，速效磷采用Olsen法，速效鉀采用火焰光度法，pH采用酸度計法，植株葉片全氮量、籽粒蛋白采用凱氏法。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法

數(shù)據(jù)處理采用Microsoft Excel 2003和DPSv7.5統(tǒng)計軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 施用控釋尿素對小麥根系總吸收面積和活躍吸收面積的影響

根系與地上植株構(gòu)成完整的物質(zhì)生產(chǎn)體系。根系活力能表明作物新陳代謝活動的強弱。調(diào)節(jié)根系活力是麥田管理的中心環(huán)節(jié)，因此高產(chǎn)小麥根群除應(yīng)有一定的根量外，還應(yīng)必須具有較好的根系活力；但由于衡量根系活力的量化指標(biāo)很多，各種方法差異較大，采用測定根系總吸收面積和活躍吸收面積，來研究控釋尿素對根系活力的影響。

表2 控釋肥料對根系總吸收面積和活躍吸收面積的影響（單位:m2）Table 2 The effectof codtrolled release urea on the total absorbtion sueface and the active absorbtion surface of spring wheat root system（m2）

根系總吸收面積和活躍吸收面積在整個生育期中呈低—高—低的趨勢，兩者都是在孕穗期出現(xiàn)最高值。拔節(jié)期普通尿素處理總吸收面積最大為1.32 m2，控3的總吸收面積最小為1.19 m2，各處理對活躍吸收面積/總吸收面積比值影響為CRU1＞CRU3＞CRU2＞CU。孕穗期控3的影響最大，總吸收面積與普通尿素相比，提高43.54%；活躍吸收面積控3是1.09 m2，普通尿素只有0.61 m2，兩者相差0.48 m2，各處理對活躍吸收面積/總吸收面積比值影響為CRU3＞CRU2＞CRU1＞CU。開花期后的根系總吸收面積和活躍吸收面積各處理均有所下降；而活躍吸收面積/總吸收面積比值卻有所增加，開花期CRU3處理最高，為49.68%，CU只有36.6%，說明控釋尿素能延緩小麥根系衰老。

2.2 控釋尿素對春小麥不同生育期植株全氮量的影響

從表3可以看出，使用控釋尿素各處理，除拔節(jié)期小麥植株全氮含量以普通尿素處理最高外，其他生育期小麥植株全氮量均高于普通尿素處理。拔節(jié)期小麥植株全氮含量，各處理間差異達(dá)5%，顯著水平，其中以普通尿素含氮量最高，普通尿素處理比控3植株氮含量增加了13.42%。分析產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因，控釋尿素在土壤中的氮素釋放速度緩慢，而普通尿素在土壤中脲酶的作用較快的釋放出小麥所需要吸收的氮素，因此在小麥拔節(jié)期，植株從普通尿素處理中能吸收較多的氮素。孕穗期是小麥一生中氮素含量最高的時期，各處理間差異達(dá)1%顯著水平，控3植株全氮量最高為37.9 g·kg-1，比普通尿素處理提高11.47%。開花期控釋尿素處理與普通尿素相比達(dá)1%顯著水平，各處理對全氮量影響為CRU3＞CRU1＞CRU2＞CU，各控釋尿素處理比普通尿素處理全氮量分別提高了16.88%、7.5%、5.6%。小麥生育后期——乳熟期，各處理間達(dá)5%顯著水平，控釋尿素各處理的含氮量仍能保持較高水平，各處理對全氮量影響為CRU3＞CRU1＞CRU2＞CU，各控釋尿素處理比普通尿素處理全氮量分別提高了29.34%、24.74%、18.56%。

表3 控釋尿素對不同生育期春小麥植株全氮量的影響（單位：g·kg-1）Table 3 The effect of CRUs on the contentof N of different stage of spring wheat（g·kg-1）

2.3 控釋尿素對春小麥籽粒蛋白質(zhì)含量的影響

各處理對籽粒中蛋白質(zhì)含量影響為CRU3＞CRU1＞CRU2＞CU，控釋尿素各處理與普通尿素處理之間差異達(dá)1%顯著水平，其中控3處理蛋白質(zhì)含量最高為16.32%，比普通尿素處理蛋白質(zhì)含量提高23.45%。三種控釋尿素處理間差異達(dá)5%顯著水平，控1、控2分別比普通尿素處理蛋白質(zhì)含量提高了19.74%、17.10%。這說明控釋尿素能夠發(fā)揮其優(yōu)勢，保證小麥植株后期不脫氮。

3 結(jié)論與討論

鄧圣先[11]采用微區(qū)和小區(qū)試驗的方法，研究表明，施用控釋氮肥能提高水稻的生育后期根系活力和吸收面積，推遲了雜交稻生育后期根系的衰老，增強了根系吸收氮的能力。馬新明[12]研究冬小麥根系活力與子粒灌漿關(guān)系指出，根系活躍吸收面積與子粒灌漿速度、千粒重增重呈正相關(guān)。姜東[13]研究不同施氮時期對冬小麥根系衰老的影響，結(jié)果表明，小麥從拔節(jié)期至挑旗期追施氮肥，可延緩籽粒灌漿中后期中下層根系的衰老，加快籽粒灌漿，提高粒重和產(chǎn)量。唐拴虎[14]等研究了不同緩/控釋肥料在辣椒上的施用效果，結(jié)果表明：與常規(guī)分次施肥處理相比，一次性施用控釋肥處理能改善根系活力。唐拴虎[15]試驗結(jié)果表明，一次性全層施用控釋肥能增加根系深層分布比例。

在春小麥整個生育期中，植株全氮量呈現(xiàn)“S”形曲線，從拔節(jié)期開始逐漸升高，到孕穗期達(dá)到最高值，然后逐漸降低。小麥拔節(jié)期開始幼穗分化，一直到抽穗期是營養(yǎng)生長與生殖生長并進(jìn)的關(guān)鍵時期，也是決定穗粒數(shù)、增加干物重的重要時期。杜金哲[16]等研究指出，不同生育期追施氮肥對小麥產(chǎn)量和品質(zhì)影響不同，生育前期有利于產(chǎn)量的形成，而開花期則提高籽粒蛋白質(zhì)含量。位東斌等[17]研究表明在同一供氮水平下，揚花期追施氮肥，能提高葉片含氮量，促進(jìn)“源”中氮向“庫”內(nèi)運轉(zhuǎn)，提高蛋白質(zhì)含量。薛盈文[18]研究表明在相同的施氮量條件下，隨施肥期延后，蛋白質(zhì)含量逐漸升高。謝培才[10]等研究表明，施用包膜緩釋肥能顯著增加冬小麥粗蛋白、濕面筋含量、提高沉降值和穩(wěn)定時間等。

研究結(jié)果表明，各處理根系活躍吸收面積和總吸收面積均在孕穗期達(dá)到最大值，并且控釋尿素處理的春小麥根系吸收面積和兩者比值均高于普通尿素處理的，其中控3效果最好。植株含氮量也是孕穗期達(dá)到最高值，控3處理植株含氮量最高為37.9 g·kg-1，植株含氮量占整個生育期的38.56%，說明控釋尿素能滿足小麥需氮高峰期對于氮素的需求，積累較多營養(yǎng)物質(zhì)，葉片保持較長的光合功能期[19]，延長灌漿時間，有效增加小麥的千粒重和小穗結(jié)實率，提高產(chǎn)量，提高籽粒蛋白質(zhì)含量。綜上所述，控3是此小麥品種的首選氮肥。實驗中各控釋尿素處理間差異不明顯，有待進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)，以期獲得更好的效果。

［1］劉春梅.控釋尿素對春小麥生理性狀和籽粒品質(zhì)的影響［D］.哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2002.

［2］陳建生，徐培智，唐拴虎，等.一次基施水稻控釋肥技術(shù)的養(yǎng)分利用率及增產(chǎn)效果［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2005，16（10）：1868-1871.

［3］鐘雪梅，朱義年，劉杰，等.竹炭包膜對肥料氮淋溶和有效性的影響［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報：增刊，2006，25：154-157.

［4］Emilsson T，Berndtsson J C，Mattson J E，et al.Effect of using conventional and controlled release fertiliser on nutrient runoff from various vegetated roof systems［J］.Ecological Engeering，2007，29：260-271.

［5］徐培智，陳建生，張發(fā)寶，等.蔬菜控釋肥的產(chǎn)量和品質(zhì)效應(yīng)研究［J］.廣東農(nóng)業(yè)學(xué)報，2003（1）：28-30.

［6］鄭圣先，肖劍，易國英.控釋肥料養(yǎng)分釋放動力學(xué)及其機理研究第1報.溫度對包膜型控釋肥料養(yǎng)分釋放的影響

［J］.磷肥與復(fù)肥，2002，17（4）：14-17.

［7］焦曉光，羅盛國，劉元英.施用控釋尿素對大豆吸氮量及產(chǎn)量的影響研究［J］.中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2004，12（3）：95-98.

［8］孫錫發(fā)，涂仕華，秦魚生，等.控釋尿素對水稻產(chǎn)量和肥料利用率的影響研究［J］.西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2009，22（4）：984-989.

［9］王鑫.控釋復(fù)合肥對保護(hù)地黃瓜產(chǎn)量和質(zhì)量效應(yīng)的影響［J］.隴東學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2007，17（1）：61-64.

［10］謝培才，馬冬梅，張興德，等.包膜緩釋肥的養(yǎng)分釋放及其增產(chǎn)效應(yīng)［J］.土壤肥料，2005（1）：23-28.

［11］鄭圣先，聶軍，戴平安，等.控釋氮肥對雜交水稻生育后期根系形態(tài)生理特征和衰老的影響［J］.植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2006，12（2）：188-194.

［12］馬新明.冬小麥根系活力與子粒灌漿關(guān)系的研究［J］.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1990，24（2）：270-274.

［13］姜東，于振文，蘇波，等.不同施氮時期對冬小麥根系衰老的影響［J］.作物學(xué)報，1997，23（2）：181-190.

［14］唐拴虎，張發(fā)寶，黃旭，等.緩/控釋肥料對辣椒生長及養(yǎng)分利用率的影響［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2008，19（5）：986-991.

［15］唐拴虎，徐培智，張發(fā)寶，等.一次性全層施用控釋肥對水稻根系形態(tài)發(fā)育及抗倒伏能力的影響［J］.植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2006，12（1）：63-69.

［16］杜金哲，李文雄，白祥和，等.春小麥籽粒蛋白質(zhì)積累和產(chǎn)量形成規(guī)律及施氮的調(diào)節(jié)作用［J］.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1999，30（1）：2-8.

［17］位東斌，林琪，王志良，等.中后期追氮對小麥葉片氮含量及籽粒產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量的影響［J］.河南職技師院學(xué)報，1990，18（3）：97-101.

［18］薛盈文，于立河，郭偉.影響小麥品質(zhì)的因素及改善小麥品質(zhì)的途徑［J］.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報，2005，17（3）：32-38.

［19］劉春梅，羅盛國，劉元英.控釋尿素對春小麥硝酸還原酶活性和產(chǎn)量的影響［J］.安徽農(nóng)學(xué)通報：上半月刊，2011，17（13）：103-104.