施用包膜尿素对水稻生长和氮磷流失的影响

施用新型肥料是减少养分径流损失的重要途径。采用田间试验研究了施用包膜尿素对水稻生长和径流氮磷损失的影响,试验设置CK(习惯施肥)、PU1(减磷41%、减氮20%、施普通尿素)、PU2(PU1基础上减氮13%)、UR1(PU2基础上施包膜尿素)和UR2(UR1基础上减氮13%)5个处理。结果表明:PU1和UR1处理水稻氮磷含量与CK处理相近,PU1成熟期氮、磷总积累量比CK增加11.21,2.69kg/hm~2。PU1和UR1处理成熟期地上部生物量和籽粒产量高于CK处理,籽粒产量分别提高7.68%,5.77%。PU1、PU2、UR1和UR2处理径流总磷含量和累积流失量比CK处理低,减少13.18%~21.51%。施用包膜尿素(PU1、PU2)处理径流总氮、铵氮和硝氮含量低于施用普通尿素(CK、UR1、UR2)处理;稻田径流总氮、铵氮和硝氮累积流失量分别减少12.90%~26.91%,54.52%~49.38%和4.03%~15.95%,其中包膜尿素处理铵氮累积流失量显著(P0.05)小于普通尿素处理。施用包膜尿素和优化施肥能促进水稻对氮磷养分的吸收,提高水稻籽粒产量,显著减少稻田氮磷流失量,值得在水稻生产中推广应用。     

水基聚合物包膜尿素实现山东夏玉米氮肥减施和一次性基施

【目的】相比于普遍的树脂包膜材料,新型水基聚合物包膜材料具有环境友好、成本低等特点。我们研究了水基聚合物包膜尿素在氮肥减量和一次性基施条件下,满足山东省夏玉米全生育期氮素营养供给和实现夏玉米稳产高效的可行性。【方法】采用田间释放率测定方法,研究供试水基聚合物包膜氮肥(WF)和树脂包膜氮肥(PF)的控释性能,计算理论最佳掺混比例。于2018—2020年在山东青州和桓台开展3年田间试验,设置常规用量(N 225 kg/hm²)和减施30%氮量(N 157.5 kg/hm²)两个氮素水平,分别采用普通尿素(BF)、水基聚合物包膜尿素(WF)、树脂包膜尿素(PF)、WF和PF按1∶0.52质量比例掺混(MF) 4种氮肥,以不施氮肥为对照(CK),共9个处理。普通尿素采用基施加追施方法,包膜尿素均为一次性基施。测定了土壤氮含量、土壤有机质含量、氮素利用率、氮素累积吸收量和夏玉米产量。【结果】WF、PF两种包膜尿素在青州和桓台2个试验点的总释放率分别超过了90%和80%,WF的田间释放率高于PF且其释放特征更符合夏玉米生育前期对氮素的需求。同一氮肥用量下...     

包膜尿素对玉米和小麦的生物学与环境效应

应用渗滤池研究了褐潮土不同用量包膜尿素(POCU)和普通尿素对小麦玉米轮作条件下作物生长发育和地下水污染的影响。结果表明,施用包膜尿素可以显著提高玉米的产量、吸氮量和氮肥利用率;小麦收获期土壤残留氮也明显高于普通尿素处理。玉米的氮肥利用率(55%～140%)明显高于小麦(29.96%4～5.26%)。在每季作物施尿素和包膜尿素N.1002～25.kg/hm2的条件下,地下水淋溶损失的硝态氮量只占施肥量的0.43%1～.12%,表明在目前施肥水平下,中国北方实行的小麦玉米轮作制,一般不存在化肥氮素的淋溶损失。     

包膜尿素和普通尿素不同掺混比例对水稻产量与氮肥利用率的影响

以晚粳稻"秀水110"为供试水稻品种,在2007、2008连续2年田间试验条件下,研究了硫磺加树脂双层包膜尿素(SPCU)和普通尿素(PU)不同掺混比例对水稻产量及氮肥利用率的影响。结果表明,与当地农民习惯施用普通尿素PU100%(N 210 kg/hm2)处理相比,等氮量下一次性基施包膜尿素SPCU100%、SPCU70%+PU30%和SPCU50%+PU50%处理产量为7644.0、7172.5和7008.2 kg/hm2,增产17.75%、10.49%和7.96%;氮肥利用率为27.64%、23.24%和18.06%,提高18.73、14.33和9.15个百分点;氮肥农学效率也有显著增加。     

树脂包膜尿素对水稻产量和氮肥利用率的影响

通过田间小区试验,研究了树脂包膜尿素对水稻产量和氮肥利用率的影响。结果表明,树脂包膜尿素处理比普通尿素处理显著提高水稻产量和氮肥利用率。施氮素180kg/hm2,树脂包膜尿素和普通尿素按氮素用量7∶3比例掺混基施处理,水稻增产效果和经济效益最好,其中产量增幅为5.6%～30.5%。减少氮素用量30%,即施氮素126kg/hm2,树脂包膜尿素基施和普通尿素追施按氮素用量6∶4处理,水稻氮肥利用率最高,且水稻产量亦高于普通尿素常规处理。表明树脂包膜尿素可以减少氮肥用量,保证水稻产量,又有利于保护环境。     

硫包膜尿素对土壤性质和夏玉米生长的影响

研究了硫包膜尿素对土壤性质和玉米生长的影响。结果表明,在玉米生长期内,硫包膜尿素可以显著增加土壤有效硫含量。与普通尿素相比,硫包膜尿素能够显著增加土壤水溶性SO42-含量,但在玉米成熟期不会显著酸化土壤。施用硫包膜尿素比普通尿素能够显著增加玉米叶绿素含量、株高和产量,但是硫膜对促进玉米叶绿素和株高增长作用有限,持续供氮是玉米叶绿素和株高增长的主要原因。在高、低量施肥水平下,硫包膜尿素处理比普通尿素处理2008年分别增产10.19%和15.23%,2009年分别增产10.94%和41.34%。低量施氮时硫膜能显著增产,而高量施氮时氮素的控释作用是显著增产的主要原因。     

包膜尿素与普通尿素掺混施用方式对土壤脲酶及春玉米生长的影响

采用大田试验,以不施氮为对照,采用释放期为60 d的包膜控释尿素(30%)与普通尿素(70%)掺混,研究了其不同施用方式(侧施、底施、分层施)对土壤脲酶及春玉米叶片净光合速率、保护酶活性的影响。结果表明:相同施氮水平下,底施处理0~40 cm土壤脲酶活性显著高于侧施和CK,尤其是在春玉米抽雄、灌浆期,但底施与分层施处理间没有显著差异。其中0~20 cm土层底施处理脲酶均值高于分层施、侧施和CK,分别为4.03%、55.94%和58.01%;20~40 cm土层底施处理脲酶均值高于分层施、侧施和CK,分别为3.77%、57.07%和67.37%。各处理植株和籽粒全氮含量变化趋势也基本一致,均表现为底施分层施侧施CK。采用底施处理在抽雄与灌浆期较分层施、侧施和CK叶片净光合速率平均值分别高3.61%、11.42%和33.43%,同时底施还提高了叶片超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性。与分层施、侧施、CK相比,采用包膜尿素与普通尿素掺混底施春玉米产量分别增加0.42%、5.81%、49.23%。采用包膜控释尿素与普通尿素掺混底施效果明显且减少成本,是适宜北京地区推广的施用方式。     

太湖地区稻麦轮作条件下施用包膜尿素的氮素循环和损失

A field experiment was conducted to investigate the fate of ^15N-labeled urea and its residual effect under the winter wheat （Triticum aestivum L.） and summer maize （Zea mays L.） rotation system on the North China Plain. Compared to a conventional application rate of 360 kg N ha^-1 （N360）, a reduced rate of 120 kg N ha^-1 （N120） led to a significant increase （P 〈 0.05） in wheat yield and no significant differences were found for maize. However, in the 0-100 cm soil profile at harvest, compared with N360, N120 led to significant decreases （P 〈 0.05） of percent residual N and percent unaccounted-for N, which possibly reflected losses from the managed system. Of the residual fertilizer N in the soil profile, 25.6%-44.7% and 20.7%-38.2% for N120 and N360, respectively, were in the organic N pool, whereas 0.3%-3.0% and 11.2%-24.4%, correspondingly, were in the nitrate pool, indicating a higher potential for leaching loss associated with application at the conventional rate. Recovery of residual N in the soil profile by succeeding crops was less than 7.5% of the applied N. For N120, total soil N balance was negative; however, there was still considerable mineral N （NH4^＋-N and NO3^--N） in the soil profile after harvest. Therefore, N120 could be considered ngronomically acceptable in the short run, but for long-term sustainability, the N rate should be recommended based on a soil mineral N test and a plant tissue nitrate test to maintain the soil fertility.     

不同释放期包膜控释尿素与普通尿素配施在夏玉米上的应用效果研究

通过大田对比试验研究了释放期为30 d、60 d、90 d的包膜控释尿素(分别用PCU30、PCU60、PCU90表示)与普通尿素(U)配合一次性基施对夏玉米产量、氮肥利用率、氮素积累量及经济效益的影响。结果表明:在施氮量相等、包膜控释氮素占总施氮量30%的条件下,不同释放期的包膜控释尿素(PCU30、PCU60、PCU90)与普通尿素配合一次基施比习惯施肥显著增加夏玉米产量和氮素积累总量,提高氮肥利用率和经济效益,其中PCU60与普通尿素配合一次基施玉米产量最高,为8778 kg/hm2,增产12.0%;氮素积累总量为201.5 kg/hm2,增加18.9%;氮肥利用率提高11.02个百分点;经济效益为11468.7元/hm2,提高产量10.7%。     

保水包膜尿素肥料理化特征

保水肥料是缓/控释肥料剂一个新的发展方向。本文中作者对研发的一种保水缓释包膜尿素肥料的包膜物理化学特征,养分缓释机制进行了研究。电镜观察显示,保水材料包膜上存在网状孔隙,膜厚度0.12mm~0.30mm,是水分贮存的物理空间。红外光谱分析表明,保水材料与尿素表面存在着氢键作用,这种氢键作用使保水包膜材料对尿素有一定吸附作用,这是保水包膜尿素具有养分缓释的一种机制。吸水倍率测定表明,保水包膜材料吸水倍率在70倍以上,吸水达饱和的时间为1.4小时,在盐水中还有一定的吸水倍率,pH为6.87。因此,保水包膜尿素肥料是水肥复合一体化的缓释肥料。     

南太湖流域控释包膜尿素对水稻产量及稻田氮素流失的影响

通过研究控释包膜尿素(硫磺加树脂包膜尿素SPCU、树脂包膜尿素PCU、硫磺包膜尿素SCU)和普通尿素PU对水稻产量和稻田水体氮含量的影响,为水稻氮素减控施肥技术提供依据。结果表明,等氮条件下,不同氮肥品种对稻田田面水和地下水氮影响较大,与普通尿素(PU)处理相比,SPCU处理可以显著降低水稻灌浆期之前田面水和地下水总氮、氨氮及硝氮的浓度;三种控释肥处理下水稻的产量均比PU处理高,其中SPCU处理最高,比PU处理增产19.7%;SPCU处理的氮肥利用率高达40%,比PU处理高75.4个百分点。因此,从氮肥利用率及环境安全角度出发,SPCU是水稻生产中比较理想的氮素肥料。     

缓释尿素在双季稻上的养分供应特征

采用双季早晚稻的田间试验,研究了养分释放期为60 d和90 d的两种不同缓释尿素对整个生育期内水稻养分吸收的影响。结果表明:60 d型缓释尿素一次性施用在早、晚稻上均达到了普通尿素分次施肥时的产量水平,而90 d型缓释尿素一次性施用在早稻上效果好晚稻上效果欠佳。60 d和90 d型缓释尿素一次性施用的优势在于能使水稻有较高的有效穗数及穗粒数,整个生育期地上植株氮(灌浆期不含籽粒)含量也显著高于普通尿素分次施肥、普通尿素一次施用及不施氮处理,而灌浆过程中籽粒、剑叶、倒二位及倒三位叶的氮含量及剑叶SPAD值(叶绿素相对含量)也均高于其他3个处理。两种缓释尿素均使水稻出现了不同程度的贪青状况,其中以90 d型缓释尿素贪青最为严重,60 d型缓释尿素的养分释放期对水稻较为适中而90天型缓释尿素较长。     

控释尿素与常规尿素不同配施对根际土壤微生物数目、土壤氮素及玉米产量的影响

为研究控释尿素与常规尿素配施条件下对玉米根际土壤微生物的影响,采用不同肥料配比处理,对玉米根际土壤细菌、真菌、放线菌采用平板计数法进行数量测定;对玉米成熟期根际土壤微生物数量变化、土壤氮素含量变化及玉米产量相关因素进行研究,结果表明控释尿素与常规尿素不同配施条件下,与CK相比施用肥料的各个处理,土壤微生物数量均增加,CRU100%处理有利于增加土壤细菌、土壤氮素含量及玉米产量,CRU40%+PU60%处理在增加土壤真菌及放线菌数量上优于其他配比。针对实际生产应用及对土壤微生物整体影响,综合比较本研究表明CRU40%+PU60%处理为最佳配比并为控释尿素与常规尿素配施条件下土壤微生物生态环境的深入研究提供依据。     

Placement Effect of Controlled-release and Conventional Urea Blend in Maize

ABSTRACT

A single application of polymer-sulfur coated urea (PSCU) and conventional urea (U) blends can supply nitrogen (N) throughout the maize (Zea mays L.) cycle but it could become harmful for plants if not properly placed in the soil due to a possible salt stress which would reduce dry weight (DW) and N uptake (NU) in maize. DW and NU in maize plant as well as soil pH and electrical conductive (EC) were evaluated in a greenhouse pot trial. Treatments consisted of different placements (0.05, 0.1 and 0.15 m below and 0, 0.05 and 0.1 m to the side of seed row) of fertilizers (70%PSCU + 30%U, and 100%U) applied at maize sowing in band at a rate equivalent to 180 kg N ha^?1 in a Rhodic Eutrustox soil. Control treatment (without N) was also included. At V7 (vegetative leaf stage 7), N fertilizers placed 0.15 m below of seed row provided higher total DW, total NU, EC and pH (in fertilizer row) than 0.05 m and 0.1 m. 70%PSCU + 30%U provided higher total DW and total NU than 100%U in placement 0 m. In addition, 70%PSCU + 30%U placed 0.1 m to the side of seed row provided lower total NU and EC (in fertilizer row) than 0 m. 70%PSCU + 30%U and 100%U placement can negatively interfere maize in vegetative stage when applied incorporated in band at sowing. The proper placement for this condition was 0.15 m below and 0.1 m to the side of seed row.     

聚苯乙烯包膜尿素的缓释效果研究

采用实验室不同温度水培和淋洗试验,研究了膜材料比例、膜厚度、堵孔材料加入量以及尿素颗粒大小与包膜尿素养分释放的关系,温度对养分释放的影响,以确定不同释放速率系列包膜尿素配方。结果表明,膜材料增加、膜厚度增加,包膜尿素养分释放速率降低;单用网孔状膜材料包裹尿素,养分释放速率过快,肥料氮从土壤淋出量大,不可能用于水田作物;加入堵孔材料2%后,30℃水中养分释放期超过70 d,膜材料抗水性、耐挤压性好;在温度低于30℃条件下,温度对养分释放影响不大,温度高于45℃影响膜稳定性。     

包膜尿素养分释放特性测定方法的研究

分别以水、砂子、热硼酸溶液为介质,研究不同浸提方式对缓/控释肥养分溶出率的影响及两种缓/控释肥料的溶出特征。结果表明,同一种肥料在不同的介质中溶出率趋势无显著差异,以热硼酸溶液为介质,可提高检验速度,是检验长释放期控/缓释肥料产品质量的有效方法。     

包膜尿素的养分释放特征及其肥效

应用固-液反应包膜工艺，采用4种改性的无机包膜材料，试制出了成本较低的包膜缓释尿素，用水中溶出率法测定了包膜缓释尿素的养分释放特征，应用盆栽水稻评价了包膜缓释尿素的肥效，并与国外的有机缓释氮肥（Methylene Urea）和高聚物包膜复合肥（Osmocotte）进行了比较，表明固-液反应型包膜尿素具有较好的养分缓释效果，4种包膜尿素与等氮和等重常规尿素相比，栽培水稻都有一定的增产作用，并提高了肥料利用率，其中LU增产最显著，比等氮和等重尿素处理分别增产41．5％和35．7％，肥料当季利用率达到43．9％，好于国外的有机缓释氮肥和高聚物包膜复合肥。养分释放特征与水稻氮素营养特征较为接近，可为水稻一次性施肥所用。     

Rice responses to single application of coated urea on yield,dry matter accumulation,and nitrogen uptake in Southern China

Nitrogen is the most important element for rice (Oryza sativa L.) growth. However, excessive use of conventional urea leads to serious environmental problems in China. The objective of this study was to evaluate the release patterns of coated urea and response of rice to coated urea on dry matter accumulation, nitrogen uptake, and nitrogen use efficiencies on a clay soil. A two single-year experiment was carried out in southern China to evaluate two coated urea, polymer-coated urea (PCU) and polymer-sulfur coated urea (PSCU). Nitrogen (N) release patterns of PCU and PSCU were determined in the laboratory and in the field. The release rate of PSCU in the field was much higher than that in the laboratory. And PCU had a similar release pattern both in the field and laboratory. Compared with urea, rice fertilized with PCU and PSCU had similar dry matter accumulation, but higher grain yield and N use efficiencies. Recovery efficiency of PCU treatment reached 50% in 2012 and 60% in 2013, around 40% for PSCU, which was only 16% for single application of urea.