應用側深施肥技術實現水稻綠色安全生產的調查分析

李子建， 馬德仲

(哈爾濱理工大學安全工程系，黑龍江哈爾濱 150040)

糧食是人類生存所必需的。黑龍江省是農業大省，糧食總產連續7年居全國首位，成為國家糧食安全的“壓艙石”[1]。化肥施用對糧食增產作用顯著[2]。但同時由于化肥不合理施用，導致養分流失、化肥利用率降低，對農業生產及生態環境造成負面影響。黑龍江省高度重視，將農業“三減”(減化肥、減農藥、減除草劑)作為推動綠色農業、有機農業發展的重要舉措來抓，制定了黑龍江省農業“三減”行動方案。水稻側深施肥具有節肥增產提質、降本減污作用[3]。為了證明該技術在改善生態環境、實現水稻安全生產方面的效果，2016年對黑龍江省綏化市水稻種植基地開展的水稻機械側深施肥減肥增效技術試驗進行了跟蹤調查。

1 試驗設計及調查內容

水稻是黑龍江省第二大主栽作物，近幾年水稻播種面積在400萬hm2左右，約占全省糧食播種面積的30%，年總產量近3 000萬t[4]。合理施肥和高效利用是增加水稻產量和改善品質的關鍵因素之一。多年來，水稻田間施用化肥大多采用人工手撒表層施肥方式，普遍存在施肥量大、分布不均勻、養分易流失現象，不僅影響水稻秧苗均勻吸肥，造成水稻發育差異大，而且肥料利用率很低，損失大，增加了用肥成本，還會導致農業面源污染[5-7]。水稻側深施肥技術是在水稻機械精準插秧的同時，用水稻側深施肥器將肥料(基肥和返青、分蘗肥)一次性施在距稻根側向3～5 cm、深度5 cm的條形區域，解決了施肥不夠定位、不夠定量、不夠均勻、不夠可靠的難題，是保證秧苗均勻吸收肥料、促使水稻長勢和結穗均勻、實現水稻高產穩產的重要條件[8-9]。為進一步解決水稻施肥過量與肥料利用率低這個困擾水稻生產的突出問題，實現水稻綠色生產和環境安全，在黑龍江省綏化市水稻種植基地開展水稻機械側深施肥減肥增效技術試驗及調查跟蹤，探索水稻機械側深施肥對水稻產量及效益的影響，為全面實施水稻減肥行動提供理論依據。

試驗采用對比法，設4個田塊，以機械側深施肥技術配合專用肥料為減肥處理，以常規肥料撒施為對照，具體各田塊試驗設計與操作見表1，各處理化肥減少量詳見表2。試驗點處理及對照的地勢、品種及田間管理等均一致。在水稻生育期間調查水稻生育進程，并在收獲期實測水稻產量，進行經濟效益分析。

2 結果與分析

2.1 水稻物候期

從表3各試驗點調查看，與水稻專用肥料、常規肥料傳統撒施比較，機械側深施肥并配合水稻專用肥，其水稻返青期、分蘗期、抽穗期、成熟期提前1～2 d，說明側深施肥技術能夠加速水稻生長發育進程。

2.2 水稻產量

水稻機械側深施肥相比常規肥料傳統撒施方式，除中化水稻專用肥料機械側深施肥(底肥減量10%，減肥 19.50 kg/hm2)產量略減外(減產幅度0.5%)，其他處理均增產，增產量為189.90～829.50 kg/hm2，增幅2.29%～8.91%。

中化水稻專用肥料一次性機械側深施肥(全生育期不追肥，減底肥7.8%，減肥21.00 kg/hm2)增產效果最好，增產水稻691.05 kg/hm2，增產幅度8.91%。中化水稻專用肥料機械側深施肥(不追返青、分蘗肥，減穗肥中氮肥10%，減肥 3.9 kg/hm2)增產7.30%，增產水稻829.50 kg/hm2；中化水稻專用肥料機械側深施肥(全生育期追肥，返青分蘗肥減量10%，減肥3.45 kg/hm2)增產3.10%，增產水稻 271.50 kg/hm2；中化水稻專用肥料機械側深施肥(全生育期追肥，底肥減量5%，減肥9.75 kg/hm2)增產2.29%，增產水稻189.90 kg/hm2(表4)。

3 效果分析

3.1 增產原因分析

與常規肥料傳統撒施比較，采用機械側深施肥技術并配合水稻專用肥，在減肥3.45～21.00 kg/hm2的情況下，各處理穗粒數都有不同程度的增加，增加數量在1.1～11.0粒/穗之間，中化水稻專用肥料機械側深施肥(不追返青、分蘗肥，減肥3.90 kg/hm2)增幅最大，穗粒數增加11粒/穗；千粒質量在減肥21 kg/hm2時持平，其他處理均增加，增加0.2～0.5 g，中化水稻專用肥料機械側深施肥(不追返青、分蘗肥，減肥 3.90 kg/hm2)增加較多，增加0.5 g；單位面積穗數在減肥 19.50 kg/hm2和 9.75 kg/hm2時減少，其他處理有不同程度增加，中化水稻專用肥料一次性機械側深施肥(全生育期不追肥，減底肥7.8%，減肥21.00 kg/hm2)有效分蘗多，穗數增加28個/m2，其次為中化水稻專用肥料機械側深施肥(不追返青、分蘗肥，減肥3.90 kg/hm2)，穗數增加25個/m2。

表1 水稻側深施肥試驗具體方法

表2 化肥減量時期及數量

3.2 減肥增效分析

從表5可看出，與常規肥料傳統撒施比較，采用機械側深施肥技術并配合水稻專用肥，均達到減肥增效的目的。在減肥3.45～21.00 kg/hm2情況下，新增純收益90.0～3 403.5元/hm2。尤以中化水稻專用肥料機械側深施肥(不追返青、分蘗肥，減肥3.90 kg/hm2)取得的經濟效益最大，新增純收益3 403.5元/hm2；依次為中化水稻專用肥料一次性機械側深施肥(全生育期不追肥，減肥21.00 kg/hm2)新增純收益2 377.8元/hm2；中化水稻專用肥料機械側深施肥(全生育期追肥，返青分櫱肥減量10%，減肥3.45 kg/hm2)新增純收益829.5元/hm2；中化水稻專用肥料機械側深施肥(全生育期追肥，底肥減量5%，減肥9.75 kg/hm2)新增純收益735.0元/hm2；中化水稻專用肥料機械側深施肥(全生育期追肥，底肥減量10%，減肥19.50 kg/hm2)雖稍減產，但純收益增加90.0元/hm2。

表3 水稻生育期

表4 水稻機械側深施肥技術產量及產量構成因子

表5 水稻機械側深施肥技術減肥增效分析

4 綠色安全生產效益分析

近年來，隨著黑龍江省農業“三減”行動的實施，“增產施肥、經濟施肥、環保施肥”和“科學植保、綠色植保”成為指導水稻種植的重要理念。全省綠色水稻播種面積不斷擴大，總產量不斷增加，2016年已分別達到209.49萬hm2和 1 222.50萬t，比2010年分別增長43%和25%，食用安全得到了較好的保障(表6)。

表6 黑龍江省水稻綠色安全生產情況

隨著綠色水稻產量的大幅度增加，綠色食品加工企業逐漸增多、規模不斷擴大。2016年具有相當規模的綠色食品加工企業已達到890家，實現產值1 480億元，綠色訂單數量達到930.6萬t(表7)。按此趨勢，人們對綠色安全食品的需求還將不斷增長。

水稻側深施肥將肥料呈條狀集中施于耕層中，距離水稻根系較近，利于根系吸收，有效減少了肥料淋失，提高了土壤對銨態氮的吸附，稻田表層的氮、磷等元素較常規施肥少，藻類、水綿等明顯減少，依據試驗田土壤化驗數據分析，側深施肥較傳統施肥肥料利用率可提高5%～10%，大大減少了環境污染，促進生態環境改善。

表7 黑龍江省綠色食品生產情況

將機械側深施肥技術全面推廣應用，集中連片整體推進，將全面帶動施肥、施藥方式轉變，可以使耕地質量得到有效保護與提升，病蟲害實現綠色防控，可以減少不合理化肥、農藥和除草劑投入，致使水稻生產走上了綠色安全發展之路。

5 結論

與傳統撒施相比，側深施肥位置合理、肥料集中，利于水稻快速吸收利用，解決分散、表施造成的化肥過量、損失問題，保證了水稻生長期間養分供應及時充分，促進了分蘗的早生快發，形成良好的群體結構，提升了產量和效益。同時省去了施基肥、分蘗肥，甚至是穗肥的環節，減少了人工和機械作業次數，節約了勞動投入成本。調查結果表明，減肥增效最好的是機械側深施肥配合中化水稻專用肥料(不施返青肥和分蘗肥，穗肥減氮肥10%，減肥3.90 kg/hm2)，增產水稻 829.50 kg/hm2， 增加純收益3 403.5元/hm2；其次為中化水稻專用肥料一次性機械側深施肥(全生育期不追肥，減底肥7.80%，減肥21.00 kg/hm2)，增產水稻691.05 kg/hm2，增加純收益2 377.8元/hm2。

倘若黑龍江全省每年有50%水田即近200萬hm2水稻種植應用上述側深施肥技術，將減少化肥用量(折純)可達1.74萬～4.2萬t，新增水稻13.82億～16.59億kg，新增純收益47.56億～68.07億元，必將有力地推動黑龍江省水稻綠色安全生產和生態環境改善。

參考文獻：

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