縮二脲對水稻出苗率及秧苗白化的影響

張義凱 朱德峰陳惠哲 張玉屏 向鏡

（中國水稻研究所/水稻生物學國家重點實驗室，杭州310006；*通訊作者）

縮二脲對水稻出苗率及秧苗白化的影響

張義凱 朱德峰*陳惠哲 張玉屏 向鏡

（中國水稻研究所/水稻生物學國家重點實驗室，杭州310006；*通訊作者）

以中浙優1號和甬優1540為材料，采用栽培池培養試驗，研究縮二脲對水稻出苗率及葉片白化特性的影響。結果表明，縮二脲含量在0～2.0%時對水稻的出苗率和秧苗生長量影響較小；縮二脲含量高于4.0%時顯著降低了出苗率，顯著抑制秧苗的生長，中浙優1號和甬優1540干物質量分別降低24%和17%；水稻葉片對縮二脲比較敏感，縮二脲造成葉片發白的葉位主要在第2葉，第3葉葉片發白比例較低，但是當縮二脲含量達到4.0%時，第3葉葉片發白比例也開始上升；當縮二脲含量過量時，顯著降低葉綠素含量以及葉綠素a/葉綠素b比值。化肥中的縮二脲是引起直播稻出現白化苗的重要原因，在直播稻和水稻育秧中，應選用縮二脲含量較低的肥料。

水稻；縮二脲；白化；葉綠素

水稻是我國主要的糧食作物，品種類型多，種植區域廣，在保障糧食安全方面具有不可替代的作用。當前隨著農村勞動力向其他產業轉移及勞動力成本提高，水稻種植方式從單一的手插秧，向省工節本的機插秧、直播等轉型[1-2]。由于復合肥料能提供水稻所需的多種主要養分而被廣泛地應用于水稻生產。復合肥制造是以尿素作為氮源，在造粒和干燥過程中，由于生產工藝的原因，如溫度、時間等條件控制不當，很容易造成兩分子尿素縮合脫氨成縮二脲，從而使復混肥中縮二脲含量超標[3-4]。縮二脲是一種對作物有毒害作用的物質，但目前國家只有尿素標準（GB2440-91，尿素中縮二脲含量大于1.5%時在農業生產上為不合格產品），對復合肥中的縮二脲含量還沒有相應的國家標準[5]。

近年來，各地多次發生水稻直播田秧苗出現發白現象。經實地調查，初步認為可能是肥料中縮二脲超標引起。為此，本文以不同類型水稻品種為供試材料，研究縮二脲對水稻秧苗出苗率和白化苗的影響，為制定水稻復合肥質量控制標準和水稻優質、高產和安全生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試水稻品種2個，分別為秈型雜交稻中浙優1號和秈粳雜交稻甬優1540。中浙優1號在長江中下游及華南地區作為單季稻和連作晚稻大面積種植。甬優1540在長江中下游地區作為單季稻和連作晚稻種植。這2個品種均可以作為直播稻種植。

縮二脲為上海國藥集團化學試劑有限公司生產的分析純縮二脲。

試驗土壤類型為水稻土，基本理化性質如下：pH值5.53，有機質含量40.93 g/kg，全氮1.64 g/kg，速效磷18.92 mg/kg，速效鉀50.02 mg/kg。

1.2 試驗處理

試驗處理以國家規定的肥料尿素縮二脲含量應小于0.5%為基礎，添加縮二脲到復合肥中，使復合肥中縮二脲含量分別為0、0.5%、1.0%、2.0%和4.0%。按照水稻濕潤直播的施肥方法，翻耕基本整平后，每667 m2施復合肥（N∶P∶K=15∶15∶15）20 kg。將處理的縮二脲與復合肥混合，均勻施入土壤，然后整平，待播種。播種量為10 kg/667 m2，種子進行浸種催芽，當種子露白時播種，然后用鏟子塌谷。小區面積4 m2，3次重復。

1.3 測定項目及方法

在水稻出苗2周后，調查出苗率、白化苗率以及白化葉片發生葉位。同時選取代表性、生長均勻一致的水稻秧苗，測定葉綠素含量。葉綠素含量的測定采用浸提法[6]。植株樣品在105℃下殺青30 min，并在65℃~70℃下烘干稱重。土壤基礎理化性質指標參考魯如坤所編的《土壤農業化學分析方法》[7]。

1.4 數據處理

采用SAS軟件進行數據的統計分析，用Microsoft Excel 2007作圖。

表1 縮二脲對水稻秧苗出苗率及白化苗的影響 （%）

表2 不同縮二脲處理水稻葉片葉位發生白化比例（%）

圖1 縮二脲對水稻秧苗葉綠素含量的影響

圖2 縮二脲對水稻秧苗生長的影響

2 結果與分析

2.1 縮二脲對水稻秧苗出苗率以及失綠情況的影響

從表1可以看出，縮二脲含量在0~2.0%時，對中浙優1號和甬優1540的出苗率影響較小。當縮二脲含量高于4.0%時，水稻出苗率顯著下降，與對照相比，甬優1540和中浙優1號的出苗率分別下降了14個和4個百分點。水稻葉片對縮二脲比較敏感，縮二脲含量在0.5%時，基本沒有影響；當縮二脲含量大于0.5%時，隨縮二脲含量提高白化苗比例增加。縮二脲含量為1.0%、2.0%和4.0%時，2個品種的白化苗比例平均為6.5%、12.5%和21.0%。

2.2 白化苗的白化葉片發生葉位

調查表明，不同縮二脲含量處理，第1葉片基本不發生白化。縮二脲主要引起葉片失綠，2個品種在縮二脲含量2.0%處理時，第2葉和第3葉葉片平均白化比例為88.0%和29.5%；4.0%處理，第2葉和第3葉葉片平均白化比例為94.5%和67.5%（表2）。縮二脲處理引起葉片白化的葉位主要是第2葉，對第3葉影響相對較小。但當縮二脲含量達到4.0%時，對第3葉位葉片白化的影響較大。

2.3 縮二脲對水稻秧苗葉綠素含量的影響

隨著縮二脲濃度的增加，水稻葉片葉綠素含量整體呈下降趨勢（圖1），這與鄒春野等[8]的研究結果一致。當縮二脲含量為2.0%時，中浙優1號和甬優1540的總葉綠素含量與對照相比降低22%，達顯著水平；當縮二脲濃度含量為4.0%時，總葉綠素含量與對照相比降低30%，此時水稻秧苗葉片光合作用受到極大影響，葉片的生理功能也受到影響。從圖1可見，縮二脲處理2個品種葉片的葉綠素a與葉綠素b的比值與對照相比也明顯降低。可能是在植物受到逆境脅迫引起植株體內活性氧的累積，進而引發葉綠素的破壞所致，而葉綠素a可能不及葉綠素b穩定，因而更易被分解破壞。

2.4 縮二脲對水稻秧苗生長的影響

從圖2可見，縮二脲含量在0~2.0%之間時，水稻秧苗生長量差異不大，對水稻毒害作用較小。當縮二脲含量為4.0%時，顯著抑制了秧苗的生長。與對照相比，中浙優1號和甬優1540秧苗干物質量分別降低24%和17%。

3 結論與討論

通過本試驗發現，高濃度的縮二脲會直接或間接對水稻的生長造成毒害作用，影響水稻出苗率以及葉綠素的合成。縮二脲超標的復合肥對水稻秧苗生長的影響主要表現在葉片失綠白化。過量的縮二脲導致大量活性氧產生，直接或間接啟動膜脂的過氧化作用[8]，最終引發水稻葉片葉綠素的破壞及部分特異性地破壞葉綠素a，致使葉綠素含量下降及葉綠素a/葉綠素b降低，直接影響水稻的光合作用。

縮二脲在很低濃度下對水稻的生長有一定的促進作用，原因可能是縮二脲通過土壤微生物的轉化作用成為植物營養物質所致[9]。高濃度縮二脲會導致水稻植株體內營養物質尤其是氮化合物的不平衡，影響了水稻的能量轉化途徑，導致對作物產生毒害[10-11]。建議在水稻生產上選用縮二脲含量低于2.0%的肥料，同時控制尿素或者含尿素肥料的投入，降低縮二脲對作物的毒害。

[1]孫永健，鄭洪幀，徐徽，等.機械旱直播方式促進水稻生長發育提高產量[J].農業工程學報，2014，30（20）：10-18.

[2]朱德峰，張玉屏，陳惠哲，等.中國水稻高產栽培技術創新與實踐[J].中國農業科學，2015，48（17）：3 404-3 414

[3] 魏作峰.基于尿素低負荷生產時縮二脲的控制 [J].化肥設計，2007，45（6）：27-28.

[4]平泉瑞，鄒鳳珠，黃為一.復混肥中縮二脲含量對作物生長的影響[J].中國土壤與肥料，2009（6）：41-46.

[5]賈亮，武磊，王州，等.微量元素和硅鈣鉀肥對縮二脲毒害玉米的影響[J].湖北農業科學，2015，54（3）：671-673.

[6] 蘇正淑，張憲政.幾種測定植物葉綠素含量的方法比較[J].植物生理學通訊，1989（5）：77-78.

[7]魯如坤.土壤農業化學分析方法[M].北京：中國農業科學技術出版社，2000.

[8]鄒春野，高強.不同濃度縮二脲對苗期玉米主要生理指標的影響[J].東北農業科學，2016，41（1）：43-46.

[9]Xue J M,Sands R,Clinton P W.Effect of biuret on growth and nutrition of Douglas-fir（Pseudotsuga menziesii（Mirb）Franco）seedlings [J].For Ecol Manage,2004,192（2/3）:335-348.

[10]Impey R L,Jones W W.Effeets of biuret on nitrogen status of Washington Navel and Valencia Orange leaves[J].Proe Am Soe Hort Sci, 1960,76:176-196.

[11]Krisper J,Tanew S,Michl H.Effects of biuret on some enzymes of the tomato plant in water culture[J].Zeit Pflanz Bodenk,1972,133: 52-63.

Effects of Biuret on Seedling Rate and Albino Seedling of Rice

ZHANG Yikai,ZHU Defeng*,CHEN Huizhe,ZHANG Yuping,XIANG Jing
（State Key Laboratory of Rice Biology/China National Rice Research Institute,Hangzhou 310006,China;*Corresponding author）

In order to study on the effects of biuret on seedling rate and leaf bleaching characteristics of rice,an experiment in cultivation pool was conducted,Zhongzheyou 1 and Yongyou 1540 as materials.The results showed that the effects of biuret on rice seedling rate and seedling growth was less when biuret content in 0～2.0%．The seedling rate significantly decreased and the seedling growth significantly inhibited when biuret content more than 4.0%,the dry matter of Zhongzheyou 1 and Yongyou 1540 were reduced by 24%and 17%respectively.The leaves of rice were more sensitive to biuret and when the application of biuret more than 2.0% caused the leaves white,mainly in the second leaf.The excessive application of biuret significantly decreased the content of total chlorophyll and the ratio of chlorophyll a/chlorophyll b.Biuret is the main cause of albino seedling in direct seedling.In the production,the compound fertilizer with low biuret was recommended.

rice;biuret;albino;chlorophyll

S511.062

A

1006-8082（2017）02-0010-03

2016－12－28

浙江省自然科學基金（LY16C130006）；中央級公益性科研院所基本科研業務費（2014RG004-3）；國家重點計劃項目（2016YFD200801）