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Effects of One-time Basal Application of a Newly Formulated Controlled-release Blended Urea on Traits, Yield and Nitrogen Utilization of Rice (Oryza sativa L. 'Nanjing 46')
LUPing, CHENYujia, WANGZhanfu, ZHANGYiming, JIANGHangfeng, WANGChaofan, ZHANGRong, QIUHanying
Chin Agric Sci Bull ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (8) : 95-103.
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Abbreviation (ISO4): Chin Agric Sci Bull
Editor in chief: Yulong YIN
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Effects of One-time Basal Application of a Newly Formulated Controlled-release Blended Urea on Traits, Yield and Nitrogen Utilization of Rice (Oryza sativa L. 'Nanjing 46')
Based on the characteristics of controlled-release urea (CRU) and the nutrient uptake patterns of single-cropping late rice, this study developed a novel blended CRU formulation by optimizing the mixing ratio and release period of CRU and conventional urea (U), and investigated the feasibility of its one-time basal application as a substitute for conventional split fertilization. The aim was to provide a theoretical basis for achieving high yield, cost reduction, and enhancing efficiency in rice cultivation in Jiading District. Three treatments were established: T1 (CRU:U = 75%:25% by mass, 30-day release period, one-time basal application), T2 (conventional split application of U), and T3 (no nitrogen application). Results showed that compared with T2, the T1 treatment significantly increased the SPAD value of flag leaves at flowering and milking stages by 3.56% and 17.38%, respectively, and increased panicles per unit area by 11.24%. Yield and net economic benefit were enhanced by 2.58% and 6.30%, respectively; aboveground nitrogen accumulation rose by 19.36%; while nitrogen use efficiency, agronomic efficiency, and partial factor productivity were significantly improved by 28.69%, 4.03%, and 2.58%, respectively. This one-time fertilization strategy enables multi-stage nitrogen supply through a single basal application, reduces fertilization frequency and labor costs, and increases nitrogen use efficiency by 9.53% compared with T2 while maintaining stable yield. It represents an effective fertilization strategy suitable for the simplified and efficient cultivation of single-cropping late rice, demonstrating significant potential for cost reduction and efficiency improvement.
rice / controlled-release blended urea / nitrogen use efficiency / yield and economic benefit
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王宝档, 王朝贤, 董作为, 等. 缓释氮肥与尿素配施对早稻产量和氮肥效率的影响[J]. 浙江农业科学, 2022, 63(2):265-267.
在2个试验地点,以早籼杂交稻陵两优0516号为试材,设不施氮肥(PK)、80%缓释氮肥+20%尿素氮肥一次基肥(T1)、70%缓释氮肥+30%尿素氮肥一次基肥(T2)及常规施肥模式基肥+2次追肥(简称一基二追)(NPK)为对照,研究缓/控释肥料和普通尿素不同比例组合一次基施对早稻产量及其构成因素、植株氮含量和氮肥效率的影响。试验结果表明,与一基二追常规施肥模式相比,在2个试验地点缓/控释肥料与普通尿素不同比例一次基施在籽粒产量及其构成、植株中氮含量、氮素利用率和氮肥偏生产力方面无显著差异。而在仙居,T2处理籽粒吸氮量比常规施肥处理高31%,差异显著(P<0.05);水稻吸收的氮绝大部分被储存在籽粒中,而秸秆中氮累积量只占地上部吸氮量的20%~30%。在施氮肥条件下每生产100 kg籽粒,早稻平均需要吸收氮2.11 kg,需要施氮2.4 kg。本试验条件下,缓释肥料与普通尿素按不同比例一次基施的产量和氮肥利用率与常规一基二追相近,实现了高产高效简化的施肥目标。
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辛志远, 王昌全, 申亚珍, 等. 水基包衣控释掺混肥料一次性施用对单季稻氮素利用的影响[J]. 农业环境科学学报, 2016, 35(1):109-114.
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通过田间小区试验研究一次性施肥对水稻生长的作用效果，进而明确水稻一次性施肥是否能达到传统分次施肥的增产效果及其机制。本研究以传统分次施肥为对照，研究了一次性施用常规速效肥、硝化抑制剂DCD型稳定肥、硝化抑制剂DMPP型稳定肥以及树脂包膜控释肥对水稻产量、产量构成要素、分蘖动态、灌浆期光合速率以及主要生长节点植株氮、磷、钾含量的影响。试验表明，分别一次性施用各种类缓/控释肥均可以满足水稻各生长期对氮、磷、钾的吸收，促进水稻分蘖、增加水稻有效穗数及穗粒数，增强水稻光合速率和碳氮代谢水平，提高或保持了水稻正常产量。一次性施用缓控释肥较传统分次施肥对水稻具有稳产或增产的作用是因为其能在整个生育期内满足水稻的养分供应，在不降低千粒重及结实率的基础上提高或是保持水稻的有效穗数及穗粒数。
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水稻机插侧深施肥是一种高效、优质、安全的栽培技术。深入研究侧深施肥条件下不同施肥方式对水稻产量及氮素利用效率的影响, 有利于完善水稻侧深施肥技术体系。本研究以江苏优质食味水稻代表性品种南粳9108和南粳5718为材料, 设置4种不同的侧深施施肥方式, 分别为: 100%基肥侧深施FM1 (fertilization method 1)、70%基肥侧深施+30%分蘖肥FM2 (fertilization method 2)、70%基肥侧深施+30%穗肥FM3 (fertilization method 3)、35%基肥侧深施+35%分蘖肥+30%穗肥FM4 (fertilization method 4), 并设置常规施肥对照CFM (conventional fertilization method)和不施氮处理0N (no nitrogen)。研究了不同施肥方式 (处理)对水稻产量及构成因素、茎蘖动态、叶面积指数、光合势、干物质积累、群体生长率、氮素利用效率等方面的影响。结果表明, 与其他处理相比, FM3和FM4在稳定穗数的基础上, 显著提高了群体颖花量和千粒重, 经济产量最高。FM3生育中、后期的叶面积指数和干物质积累量尤其是抽穗至成熟期的干物质积累显著高于其他处理, 拔节后的氮素积累量和全生育期总吸氮量、氮素农学利用率、氮素生理利用率、氮素吸收利用率、和氮素偏生产力也均显著高于其他处理。同时, FM3比CFM及FM4减少施肥次数1~2次, 节省了用工及成本, 利于规模化生产, 是一种兼具高产、轻简与高效的水稻施肥方式。
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刘兆辉, 吴小宾, 谭德水, 等. 一次性施肥在我国主要粮食作物中的应用与环境效应[J]. 中国农业科学, 2018, 51(20):3827-3839.
当前我国粮食生产面临过量施肥、氮肥利用率低和农业劳动力短缺等问题,探讨主要粮食作物一次性施肥技术及其对作物产量、肥料利用效率以及环境效应的影响,为我国粮食生产的简化施肥提供技术支撑。本论文系统分析了一次性施肥技术的发展现状及其在三大粮食作物上的应用效果,针对一次性施肥技术存在的不足,提出其在我国三大粮食作物主产区的推广应用前景和发展方向。一次性施肥是一种生产轻便、节本增效和保护环境的技术模式。当前农业生产中,通过一次性基施缓控释肥、氮肥减量施用技术以及化学调控技术均可以实现三大粮食作物的一次性施肥。与农民传统施肥方式相比,一次性基施缓控释肥可以显著提高玉米、小麦和水稻三大粮食作物的产量和氮肥利用率,产量、氮肥利用率分别提高3.1%—31.7%、6.2%—86.6%;显著减少农田氨挥发、氧化亚氮排放、氮素淋溶和径流损失,分别减少18.1%—81.3%、22.4%—73.4%、0—53.0%和0—43.2%。氮肥减量施用技术可在减少20%—37%氮肥施用量的条件下,维持玉米、小麦和水稻的产量不降低,提高三大粮食作物氮肥利用率2.3%—20.4%,以及降低氮素的损失。添加硝化抑制剂可使三大粮食作物产量、氮肥利用率分别提高6.5%—20.1%、5.0%—78.3%,使氧化亚氮排放显著降低22.1%—51.0%;添加脲酶抑制剂显著提高三大粮食作物产量5.8%—22.8%,显著提高玉米、小麦氮肥利用率25.4%—40.7%,同时显著降低三大作物氨挥发、氧化亚氮排放46.1%—51.2%、11.9%—45.2%。在全国主要粮食主产区的应用结果表明,一次性施肥技术既实现了作物稳产高产、氮肥高效和氮损失减少,又节省了农业劳动力和降低了农业生产成本。因而,一次性施肥技术协同实现了作物高产、养分高效和环境友好的农业可持续发展道路,同时解决了我国当前农业生产劳动力不足的难题,是适宜在全国粮食主产区全面推广和应用的新技术。
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杨红竹, 黄艳艳, 刘海林, 等. 控释掺混肥料一次性基施对热带地区水稻产量及氮肥利用效率的影响[J]. 福建农业学报, 2024, 39(7):766-774.
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【目的】为了探究控释掺混尿素对稻麦产量及氮素利用率的影响,并分析不同氮肥处理下稻麦生长差异及原因,【方法】采用稻麦轮作两季作物大田试验,共设7个处理,包括不施氮CK处理、常规施肥以及掺混控释氮肥10%、20%、40%、80%、100%（依次记为CK,T<sub>1</sub>、T<sub>2</sub>、T<sub>3</sub>、T<sub>4</sub>、T<sub>5</sub>和T<sub>6</sub>处理）,探讨了控释掺混尿素对稻麦干物质积累与分配、干物质增长速率、氮素积累与分配、产量与产量构成因子以及氮素利用率的影响。【结果】掺混控释氮肥20%以上对稻麦生育中后期干物质与氮积累有明显促进作用。但稻麦成熟期干物质与氮分配均呈现出掺混80%以上控释氮肥处理穗部分配明显较少,而茎、叶分配相对较多的特征,表现出一定程度的茎叶徒长,贪青晚熟趋势。添加20%以上比例控释氮肥均具有显著增产的效果,掺混40%控释氮肥处理分别比常规施肥处理增产14.23%(小麦)和10.93%(水稻),分别比单施控释氮肥处理增产7.37%和3.83%。稻麦季随掺混比例增加,氮肥偏生产力、氮肥农学利用率、氮素吸收效率、氮肥表观利用率均呈先增加后减少趋势,以掺混40%控释氮肥处理最优。各施氮处理均以单施控释氮肥处理的氮收获指数最低,小麦与水稻季分别较常规施肥处理下降了3.99%和8.51%。稻麦季土壤氮依存率随掺混比增加呈先下降后回升趋势,且均以掺混40%控释氮肥最低,分别比常规施肥处理下降了14.38%(小麦)和15.84%(水稻)。【结论】控释掺混氮肥处理可协调稻麦氮素吸收与分配,有利于作物生长发育,达到增产和提高氮素利用效率的作用,综合各因素以20%~40%掺混比例为佳。
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张金萍, 陈照明, 王强, 等. 缓释肥占基肥比例对单季晚稻分蘖和氮素吸收利用的影响[J]. 浙江农业学报, 2022, 34(10):2259-2267.
通过温室盆栽试验,研究在基肥中施用不同比例的缓释肥对单季晚稻分蘖动态、水稻生长和氮素吸收的影响,拟为单季晚稻一次性施肥技术提供理论指导。试验共设5个处理:N0,不施氮;CF,常规施肥;20%SRN,基肥中20%的氮用缓释氮肥提供;40%SRN,基肥中40%的氮用缓释氮肥提供;60%SRN,基肥中60%的氮用缓释氮肥提供。除N0外,各处理的施氮量相等。结果表明:各施氮处理的水稻分蘖数随移栽时间的变化均符合一元二次方程(P<0.05)。与CF相比,施用缓释肥并未显著(P>0.05)增加水稻的理论最大分蘖数和成穗率,对水稻产量亦无显著影响。在分蘖盛期、孕穗期,各施氮处理根部和地上部的氮素累积量无显著差异,但与CF处理相比,20%SRN和40%SRN处理显著(P<0.05)降低了水稻成熟期地上部的氮素吸收量和氮素表观利用率。综上,与CF处理相比,在基肥中施用不同比例的缓释氮肥并不会增加水稻的无效分蘖。60%SRN处理的水稻产量、成穗率、氮素吸收利用与CF处理并无显著差异。
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王强, 姜丽娜, 潘建清, 等. 缓释氮肥一次性施肥对单季稻氮素吸收和产量的影响[J]. 中国农业科学, 2018, 51(20):3951-3960.
【目的】研究不同类型缓释氮肥一次性施肥的单季稻氮肥减施和稳产效应,筛选适宜于单季稻一次性施肥的缓释氮肥类型。【方法】2013—2016年在浙江省长兴县林城镇、太湖新城和金华市蒋堂镇分别布置11个缓释氮肥一次性施肥田间小区试验,比较树脂包膜尿素（RCU）、聚氨酯包膜尿素（PCU）和稳定性肥料（NIU）等缓释氮肥一次性施肥处理（氮肥用量225 kg·hm<sup>-2</sup>）与常规分次施肥处理（尿素Urea,种植大户常规施肥,270 kg·hm<sup>-2</sup>）在单季稻产量、土壤氮素供应特征和水稻氮素吸收特征、氮肥利用率等方面的差异。【结果】（1）多点试验汇总结果表明不施氮肥处理（N0）的水稻产量为Urea处理的83.9%,3个试验点Urea处理的平均氮肥利用率为19.2%—20.1%。3种缓释氮肥一次性施肥处理单季稻平均产量与Urea处理间没有显著差异。（2）RCU和PCU处理在林城和太湖新城试验中地上部氮含量、氮素吸收量与Urea处理间没有显著差异,NIU处理在太湖新城试验中地上部氮含量著低于Urea处理。金华试验点籼粳杂交稻品种试验中3种缓释氮肥处理稻谷中氮含量都明显下降。（3）RCU处理单季稻平均产量显著高于PCU和NIU处理,多点试验中产量变异系数较小,水稻生长后期土壤铵态氮含量和植株氮素吸收强度都高于Urea处理,氮肥利用率比Urea处理提高了2.8—9.0个百分点。【结论】基于现阶段土壤基础肥力和常规施肥量,采用RCU、PCU或NIU一次性基施,氮肥用量比现阶段常规施肥量减少16.7%时,可以满足单季稻一次性施肥要求。
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缓控释肥料应用于我国水稻生产中, 对化肥使用量零增长和农业可持续发展具有重要推动作用。本研究以连续在湖南进行6年(2013—2018年)的双季稻控释尿素施用试验为研究平台, 分析控释尿素施用下环洞庭湖区早晚稻主要生育期地上部氮素累积、氮素阶段吸收速率与氮素利用的关系, 探究控释尿素减施对水稻持续稳产增产的原因。结果表明: 早稻各施氮处理均有1次明显的氮素阶段吸收速率峰值, 控释尿素(controlled-release urea, CRU)处理氮素吸收相对延后, 氮素累积主要在幼穗分化始期至抽穗期阶段, 占生育期总量的35.31%~42.33%, 其次为始分蘖期至幼穗分化始期和抽穗期至乳熟期。晚稻于始分蘖期至幼穗分化始期和抽穗期至乳熟期出现2次明显的氮素阶段吸收速率峰值, 均以1.0 CRU (等氮量控释尿素)处理峰值最高; 始分蘖期至幼穗分化始期、抽穗期至乳熟期水稻大量吸收氮素, 累积增量分别占35.92%~40.52%和23.05%~24.58%。控释尿素还能显著提高双季稻产量, 早晚稻分别以0.9 CRU (控释尿素减氮10%)和0.8 CRU (控释尿素减氮20%)处理最佳, 控释尿素减施的晚稻增产效果优于早稻, 且显著提高早晚稻氮肥吸收利用率、农学利用率和偏生产力。CRU处理早晚稻产量与幼穗分化始期、抽穗期、乳熟期、腊熟期氮素累积量和有效穗数均呈极显著正相关, 且晚稻产量与穗长呈显著正相关; 早晚稻幼穗分化始期氮素累积量与氮肥农学利用率、生理利用率呈显著负相关, 氮肥偏生产力与早稻幼穗分化始期、抽穗期、乳熟期和腊熟期氮素累积量呈极显著或显著负相关, 与晚稻抽穗期氮素累积量呈显著负相关。因此, 控释尿素施用使水稻氮素阶段吸收速率、地上部氮素累积后延, 有利于后期生殖生长及籽粒结实, 显著提高双季稻产量及氮肥利用效率。结合双季稻吸氮特征和籽粒产量, 建议环洞庭湖区早稻采用释放期较短的控释尿素或配合速效氮肥施用, 进一步实现增产。
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胡丹丹, 范呈根, 洪欠欠, 等. 等养分条件下缓/控释肥料替代部分速效化肥对中稻生产效益的影响[J]. 中国稻米, 2018, 24(1):16-19.
以杂交稻Y两优1号为试验材料，通过红壤性稻田和潮沙泥田的田间试验，在施用等量氮、磷、钾养分条件下，比较了不施肥（CK）、常规施肥（CF）、一次性基施100%缓/控释肥料（100% CRF）和一次性基施80%缓/控释肥料（80% CRF）对中稻产量、氮素利用效率和经济效益的影响。结果表明，100% CRF、80% CRF处理水稻产量均高于CF处理，增幅为5.17%～6.48%，但处理间差异不显著；与CF处理相比，100% CRF、80% CRF处理显著提高了水稻的氮素吸收利用率和农学利用率，增幅平均分别为16.2%～24.6%和18.0%～20.2%（P＜0.05）；而氮肥的生理利用率和偏生产力各施肥处理间差异不显著； 100% CRF、80% CRF处理均显著提高了水稻的净收益，与CF处理相比增幅为5.87%～6.19%（P＜0.05）。
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