旱直播水稻土壤尿素氨挥发及对种子萌发影响的检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种旱直播水稻土壤尿素氨挥发及对影响种子萌发的检测方法，其步骤：a、土壤氨挥发测定：从田块取深表土，取样后将土壤自然风干，混匀；b、试验采用两种培养皿，在培养皿中加入风干土，加入尿素；c、在培养皿的中央放置小培养皿，里面加入硼酸溶液及混合指示剂，将培养皿用盖子盖好，为吸收装置；d、将装置放置于培养箱内培养，吸收氨后变为绿色，用盐酸滴定，所消耗的盐酸体积计算氨挥发量；e、检验氨挥发影响种子萌发：在滤纸上面放入水稻种子，将密闭装置放置于培养箱内培养，然后统计。方法易行，操作简便，确保了水稻机械化旱直播全苗，解决了制约旱直播水稻大面积推广的瓶颈，稳定了水稻种植面积，保证了国家粮食安全。
【专利说明】旱直播水稻土壤尿素氨挥发及对种子萌发影响的检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于水稻高产高效栽培【技术领域】，更具体涉及一种旱直播水稻土壤尿素氨 挥发及对影响种子萌发的检测方法，尤其适用于筛选适宜旱直播的水稻品种、土壤类型、氮 肥形态、施氮量、施肥方法，以及探索旱直播水稻苗期最佳氮肥管理方案。
【背景技术】
[0002] 目前，农村劳动力的严重短缺是我国农业发展的重要限制因子之一，解决此问题 的关键在于农业生产的机械化。对水稻生产来说，种和收是用工量最多的两个环节。目前， 我国在水稻收获环节上已经基本上实现了机械化，而在种的环节上机械化的程度还比较 低，尽管机插秧在部分地区已经得到推广，但机插秧不仅需要秧田，而且需要育秧、泡田等 这些用工用水量巨大的环节。水稻旱直播技术就可以完全实现水稻生产在种的环节上的机 械化。
[0003] 水稻旱直播技术是指在全旱整地的基础上，采用直播的方式播种，在一定时期内 适时建立水层管理的栽培形式。由于减少了泡田插秧这一用水量巨大的环节，所以节约 了大量的水资源，同时由于旱地直播便于机械化作业，大大减少了劳动强度，提高了劳动效 率，降低了劳动力成本，是发展水稻生产的一项新技术。在我国具有广阔的发展前景。但是 在大面积生产上，出苗不齐和成苗率低是影响旱直播水稻高产和稳产的关键制约因子。除 了土壤水分含量过高或过低，播种深度过深或过浅的原因之外，研究证明施用尿素做基肥 后较高浓度的氨挥发对水稻萌发及幼苗生长产生毒害是造成旱直播水稻出苗不齐和成苗 率低的主要原因。
[0004] 尿素因含氮量高、物理性状好和无副成分等优点，在世界农业生产中占有很大的 比重，我国农业生产中氮肥使用量的一半以上是尿素。尿素必须经过土壤脲酶水解，才能 为作物吸收利用，但是当土壤脲酶活性过强，尿素水解过速时，因局部氨浓度增高使作物中 毒。因此，在水稻旱直播系统中，施用尿素做基肥可能对种子的萌发和幼苗的早期发育造成 不利的影响，成为制约旱直播水稻发展的瓶颈因素之一。如果有一套快速测定土壤氨挥发 及检验氨挥发影响种子萌发的方法，然后通过此方法比较研究水稻品种、土壤类型、氮肥形 态及施肥方法对氨挥发的影响，就可以筛选出适宜机械旱直播的水稻品种、土壤类型、氮肥 形态及施肥方法，从而找出降低根际微环境氨浓度的调控措施。这也是本发明研究目的所 在。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是在于提供了一种旱直播水稻土壤尿素氨挥发及对影响种子萌发 的检测方法，方法易行，操作简便，有效的筛选出了适宜旱直播的水稻品种、土壤类型、氮肥 形态、施氮量及施肥方法，确保了水稻机械化旱直播条件下一播全苗，解决了制约旱直播水 稻大面积推广的瓶颈因素，稳定了水稻种植面积，保证了国家粮食安全。
[0006] 为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：
[0007] -种旱直播水稻土壤尿素氨挥发及对影响种子萌发的检测方法，其步骤是：
[0008] a、土壤氨挥发测定方法：从待测田块取24 - 26cm深表土，取样后将土壤自然风 干，然后粉碎(过18目筛)、混匀。
[0009] b、试验采用直径分别为14一15cm和5 - 6cm的两种培养皿。在直径为14一15cm 的培养皿中加入140 - 160g风干土，然后加入尿素（0. 5-1. Og N/培养皿)，以溶液的形式 施入，土壤含水量达到35-40%。
[0010] C、在培养皿的中央放置一个直径为5 - 6cm的小培养皿，里面加入9 一 Ilml浓度 为1. 5 - 2. 5%的硼酸溶液以及1-2滴混合指示剂（50ml0. 1%甲稀蓝乙醇溶液与200ml0. 1% 甲基红乙醇溶液配制）混合后，此时小培养皿内硼酸溶液为红色，将直径为14 一 15cm的大 培养皿用盖子盖好，即为一个密闭型氨挥发吸收装置。
[0011] d、将此装置放置于温度设置为24 - 26°C的培养箱内培养四天，小培养皿内硼 酸溶液吸收从土壤挥发的氨后变为绿色。用〇. OlOOmol I71标准盐酸溶液滴定硼酸溶液 所吸收的氨，根据滴定所消耗盐酸的体积来计算氨挥发量，氨挥发量（mg/150g风干土） =0. OlX 17X滴定所用标准盐酸溶液的体积数（ml)。
[0012] e、检验氨挥发影响种子萌发的方法：与土壤氨挥发测定所用装置和方法相同。不 同的是，在测定土壤氨挥发方法中所放置于直径为5 - 6cm小培养皿中的硼酸溶液替换为 用2-3ml蒸馏水打湿的滤纸，然后在滤纸上面放入10粒水稻种子。同样，将密闭装置放置 于温度设置为24 - 26°C的培养箱内培养四天，然后统计发芽率，测量芽长、根长、根毛数、 芽重和根重。
[0013] 本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
[0014] 通过本发明在机械旱直播水稻上的应用，快速检测土壤氨挥发及检验氨挥发对种 子萌发的影响，可以促进旱直播水稻的大面积推广，在水资源短缺和全球气候变化条件下， 稳定水稻种植面积，确保粮食安全。
[0015] 试验数据：
[0016] 不同氮肥形态下土壤氨挥发及其对种子萌发的影响
[0017] 试验所用土壤为pH值不同的三种土壤，土壤理化性质如表1所示。土壤尿素氨挥 发及对影响种子萌发的检测方法与步骤如上所述。所用氮肥形态为尿素和硫酸铵，施氮量 为0. 15g N/培养皿，以不施氮处理为试验对照。在温度设置为25°C的培养箱内培养四天。 每天用0. OlOOmol L-I标准盐酸溶液滴定硼酸溶液所吸收的氨，然后更换小培养皿里面的 硼酸溶液，四天内土壤氨挥发总量为每天氨挥发量的总和。种子萌发试验培养四天后，将其 中的小培养皿取出。考察每个培养皿内10粒种子的发芽率、记载幼苗的地上部分鲜重、根 鲜重和根尖数。
[0018] 试验结果如下：表2显示，在三种土壤中，对照和硫酸铵作种肥处理的土壤氨挥发 量为〇,以尿素作种肥处理土壤氨挥发量较大。尿素处理中，酸性和中性土壤的氨挥发量较 大，均在4000 i! g/培养皿以上，而在碱性土壤中，氨挥发量较小，只有1785 i! g/150g培养 皿。在三种土壤中，施用尿素作种肥处理的种子的萌发率、根系鲜重和发根数显著高于施用 硫酸铵处理和不施氮对照，而地上部分鲜重并不受土壤氨挥发的影响(表3)。
[0019] 表1.试验所用三种土壤的理化性状
[0020]
[0021] 表2.尿素、硫酸铵作种肥处理及不施氮对照的土壤氨挥发情况
[0022]
【权利要求】
1. 一种旱直播水稻土壤尿素氨挥发及对影响种子萌发的检测方法，其步骤是： a、 土壤氨挥发测定方法：从待测田块取24 - 26 cm深表土，取样后将土壤自然风干，然 后粉碎，过18目筛,混匀； b、 试验米用直径分别为14 一 15 cm和5 - 6 cm的两种培养皿，在直径为14 一 15 cm 的培养皿中加入140 - 160 g风干土，然后加入尿素，以溶液的形式施入，土壤水分以湿润 为佳，土壤含水量达到35-40% ; c、 在培养皿的中央放置一个直径为5 - 6 cm的小培养皿，里面加入9 一 11 ml浓度 为1. 5 - 2. 5%的硼酸溶液以及1-2滴混合指示剂：50 ml 0. 1%甲稀蓝乙醇溶液与200 ml 0. 1%甲基红乙醇溶液配制，混合后，此时小培养皿内硼酸溶液为红色，将大培养皿用盖子盖 好，为一个密闭型氨挥发吸收装置； d、 将此装置放置于温度设置为24 - 26°C的培养箱内培养四天，小培养皿内硼酸溶液 吸收从土壤挥发的氨后变为绿色，用0.0100 mol I71标准盐酸溶液滴定硼酸溶液所吸收的 氨，根据滴定所消耗盐酸的体积来计算氨挥发量，氨挥发量:mg/150 g风干土 =0. 01 X 17 X 滴定所用标准盐酸溶液的体积数ml ; e、 检验氨挥发影响种子萌发的方法：在测定土壤氨挥发方法中所放置于直径为5 - 6 cm小培养皿中的硼酸溶液替换为打湿的滤纸，然后在滤纸上面放入水稻种子，同样，将密 闭装置放置于温度设置为24 - 26°C的培养箱内培养四天，然后统计发芽率，测量芽长、根 长、根毛数、芽重和根重。
【文档编号】A01C1/00GK104335733SQ201310368608
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】聂立孝, 彭少兵, 黄见良, 崔克辉 申请人:华中农业大学