缩二脲对水稻出苗率及秧苗白化的影响

张义凯 朱德峰陈惠哲 张玉屏 向镜

（中国水稻研究所/水稻生物学国家重点实验室，杭州310006；*通讯作者）

缩二脲对水稻出苗率及秧苗白化的影响

张义凯 朱德峰*陈惠哲 张玉屏 向镜

（中国水稻研究所/水稻生物学国家重点实验室，杭州310006；*通讯作者）

以中浙优1号和甬优1540为材料，采用栽培池培养试验，研究缩二脲对水稻出苗率及叶片白化特性的影响。结果表明，缩二脲含量在0～2.0%时对水稻的出苗率和秧苗生长量影响较小；缩二脲含量高于4.0%时显著降低了出苗率，显著抑制秧苗的生长，中浙优1号和甬优1540干物质量分别降低24%和17%；水稻叶片对缩二脲比较敏感，缩二脲造成叶片发白的叶位主要在第2叶，第3叶叶片发白比例较低，但是当缩二脲含量达到4.0%时，第3叶叶片发白比例也开始上升；当缩二脲含量过量时，显著降低叶绿素含量以及叶绿素a/叶绿素b比值。化肥中的缩二脲是引起直播稻出现白化苗的重要原因，在直播稻和水稻育秧中，应选用缩二脲含量较低的肥料。

水稻；缩二脲；白化；叶绿素

水稻是我国主要的粮食作物，品种类型多，种植区域广，在保障粮食安全方面具有不可替代的作用。当前随着农村劳动力向其他产业转移及劳动力成本提高，水稻种植方式从单一的手插秧，向省工节本的机插秧、直播等转型[1-2]。由于复合肥料能提供水稻所需的多种主要养分而被广泛地应用于水稻生产。复合肥制造是以尿素作为氮源，在造粒和干燥过程中，由于生产工艺的原因，如温度、时间等条件控制不当，很容易造成两分子尿素缩合脱氨成缩二脲，从而使复混肥中缩二脲含量超标[3-4]。缩二脲是一种对作物有毒害作用的物质，但目前国家只有尿素标准（GB2440-91，尿素中缩二脲含量大于1.5%时在农业生产上为不合格产品），对复合肥中的缩二脲含量还没有相应的国家标准[5]。

近年来，各地多次发生水稻直播田秧苗出现发白现象。经实地调查，初步认为可能是肥料中缩二脲超标引起。为此，本文以不同类型水稻品种为供试材料，研究缩二脲对水稻秧苗出苗率和白化苗的影响，为制定水稻复合肥质量控制标准和水稻优质、高产和安全生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试水稻品种2个，分别为籼型杂交稻中浙优1号和籼粳杂交稻甬优1540。中浙优1号在长江中下游及华南地区作为单季稻和连作晚稻大面积种植。甬优1540在长江中下游地区作为单季稻和连作晚稻种植。这2个品种均可以作为直播稻种植。

缩二脲为上海国药集团化学试剂有限公司生产的分析纯缩二脲。

试验土壤类型为水稻土，基本理化性质如下：pH值5.53，有机质含量40.93 g/kg，全氮1.64 g/kg，速效磷18.92 mg/kg，速效钾50.02 mg/kg。

1.2 试验处理

试验处理以国家规定的肥料尿素缩二脲含量应小于0.5%为基础，添加缩二脲到复合肥中，使复合肥中缩二脲含量分别为0、0.5%、1.0%、2.0%和4.0%。按照水稻湿润直播的施肥方法，翻耕基本整平后，每667 m2施复合肥（N∶P∶K=15∶15∶15）20 kg。将处理的缩二脲与复合肥混合，均匀施入土壤，然后整平，待播种。播种量为10 kg/667 m2，种子进行浸种催芽，当种子露白时播种，然后用铲子塌谷。小区面积4 m2，3次重复。

1.3 测定项目及方法

在水稻出苗2周后，调查出苗率、白化苗率以及白化叶片发生叶位。同时选取代表性、生长均匀一致的水稻秧苗，测定叶绿素含量。叶绿素含量的测定采用浸提法[6]。植株样品在105℃下杀青30 min，并在65℃~70℃下烘干称重。土壤基础理化性质指标参考鲁如坤所编的《土壤农业化学分析方法》[7]。

1.4 数据处理

采用SAS软件进行数据的统计分析，用Microsoft Excel 2007作图。

表1 缩二脲对水稻秧苗出苗率及白化苗的影响 （%）

表2 不同缩二脲处理水稻叶片叶位发生白化比例（%）

图1 缩二脲对水稻秧苗叶绿素含量的影响

图2 缩二脲对水稻秧苗生长的影响

2 结果与分析

2.1 缩二脲对水稻秧苗出苗率以及失绿情况的影响

从表1可以看出，缩二脲含量在0~2.0%时，对中浙优1号和甬优1540的出苗率影响较小。当缩二脲含量高于4.0%时，水稻出苗率显著下降，与对照相比，甬优1540和中浙优1号的出苗率分别下降了14个和4个百分点。水稻叶片对缩二脲比较敏感，缩二脲含量在0.5%时，基本没有影响；当缩二脲含量大于0.5%时，随缩二脲含量提高白化苗比例增加。缩二脲含量为1.0%、2.0%和4.0%时，2个品种的白化苗比例平均为6.5%、12.5%和21.0%。

2.2 白化苗的白化叶片发生叶位

调查表明，不同缩二脲含量处理，第1叶片基本不发生白化。缩二脲主要引起叶片失绿，2个品种在缩二脲含量2.0%处理时，第2叶和第3叶叶片平均白化比例为88.0%和29.5%；4.0%处理，第2叶和第3叶叶片平均白化比例为94.5%和67.5%（表2）。缩二脲处理引起叶片白化的叶位主要是第2叶，对第3叶影响相对较小。但当缩二脲含量达到4.0%时，对第3叶位叶片白化的影响较大。

2.3 缩二脲对水稻秧苗叶绿素含量的影响

随着缩二脲浓度的增加，水稻叶片叶绿素含量整体呈下降趋势（图1），这与邹春野等[8]的研究结果一致。当缩二脲含量为2.0%时，中浙优1号和甬优1540的总叶绿素含量与对照相比降低22%，达显著水平；当缩二脲浓度含量为4.0%时，总叶绿素含量与对照相比降低30%，此时水稻秧苗叶片光合作用受到极大影响，叶片的生理功能也受到影响。从图1可见，缩二脲处理2个品种叶片的叶绿素a与叶绿素b的比值与对照相比也明显降低。可能是在植物受到逆境胁迫引起植株体内活性氧的累积，进而引发叶绿素的破坏所致，而叶绿素a可能不及叶绿素b稳定，因而更易被分解破坏。

2.4 缩二脲对水稻秧苗生长的影响

从图2可见，缩二脲含量在0~2.0%之间时，水稻秧苗生长量差异不大，对水稻毒害作用较小。当缩二脲含量为4.0%时，显著抑制了秧苗的生长。与对照相比，中浙优1号和甬优1540秧苗干物质量分别降低24%和17%。

3 结论与讨论

通过本试验发现，高浓度的缩二脲会直接或间接对水稻的生长造成毒害作用，影响水稻出苗率以及叶绿素的合成。缩二脲超标的复合肥对水稻秧苗生长的影响主要表现在叶片失绿白化。过量的缩二脲导致大量活性氧产生，直接或间接启动膜脂的过氧化作用[8]，最终引发水稻叶片叶绿素的破坏及部分特异性地破坏叶绿素a，致使叶绿素含量下降及叶绿素a/叶绿素b降低，直接影响水稻的光合作用。

缩二脲在很低浓度下对水稻的生长有一定的促进作用，原因可能是缩二脲通过土壤微生物的转化作用成为植物营养物质所致[9]。高浓度缩二脲会导致水稻植株体内营养物质尤其是氮化合物的不平衡，影响了水稻的能量转化途径，导致对作物产生毒害[10-11]。建议在水稻生产上选用缩二脲含量低于2.0%的肥料，同时控制尿素或者含尿素肥料的投入，降低缩二脲对作物的毒害。

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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

浙江省自然科学基金（LY16C130006）；中央级公益性科研院所基本科研业务费（2014RG004-3）；国家重点计划项目（2016YFD200801）