關于推進江蘇水稻機插側深施肥的思考

顏士敏 劉林旺 仇美華 梁永紅

（江蘇省耕地質量與農業環境保護站，南京210036；第一作者：409089913@qq.com）

水稻施肥按時期可分為基肥、苗肥、分蘗肥和穗肥等；按施用方式可分為撒施、穴施、條施、葉面噴施等。水稻施肥如何做到總量控制、結構優化、時期適宜、方法恰當，實現精準、綠色、高效施用，關系到農作物增產提質，關系到農田生態環境安全，關系到農民節本增收。本文剖析了江蘇省水稻施肥現狀，探討水稻機插側深施肥技術的特點，提出適宜江蘇稻作生產的機械施肥模式，以期實現化肥減量增效目標，推進農業可持續發展。

1 江蘇省水稻施肥現狀

多年來江蘇省大力推廣測土配方施肥、秸稈機械化還田等技術，掌握了以土定產、以產定肥、因缺補缺、有機無機相結合、氮磷鉀平衡施用的原則，根據土壤類型、作物生育特性和需肥規律，制定了相應的施肥模式，促進了化肥使用總量和單位面積使用強度大幅度下降。2016年全省化肥使用總量較2015削減2.3%，較2010年削減8.4%，年均下降1.4個百分點。

水稻是江蘇省第一大糧食作物，常年種植面積220萬hm2、總產1900萬t，面積和總產分別約占全省糧食的40%和60%。據統計，化肥對水稻增產的貢獻率可達40%～60%[1]，但江蘇省水稻生產化肥利用率徘徊不前，氮肥當季利用率僅為30%～35%，而發達國家的化肥利用率一般在60%左右[1]。究其原因，主要有以下3個方面：一是化肥施用量較大。全省稻田施氮量大約在150～250 kg/hm2范圍內，高于全國平均水平，某些地塊高達300 kg/hm2。過量施肥地區，靠增加化肥投入量提升水稻產能已近極限，增施化肥不僅不增產甚至會造成減產。二是施肥方法落后。水稻施肥以人工表施淺施或機械拋灑為主，施肥均勻性較差。有的是在旋耕整地前將肥料拋灑在田間地表，通過旋耕整地措施將肥料混拌在土壤中；有的則是在打漿前將肥料拋灑在水田泥土中。這兩種施肥方式均勻度無法控制，容易造成水稻秧苗吸肥量不均，水稻長勢、高矮、結穗大小都有很大差異，直接影響水稻產量和品質。三是水漿管理水平低。平原或圩區水稻生產大水灌溉較為普遍，淺濕灌溉、干濕交替技術應用不到位，在強降雨條件下，施入的肥料往往隨地表徑流或淋溶而損失，對農業生態環境造成負面影響。

圖1 側深施肥示意圖

2 水稻機插側深施肥技術要點

水稻機插側深施肥是一種與機插秧作業配套的機械化施肥技術，即在水稻機械插秧的同時，采用水稻側深施肥器將顆粒狀的肥料（基肥和分蘗肥）定位、定量、均勻的施于秧苗側面3.0～5.0 cm處，施肥深度4.0～5.0 cm，使肥料在土壤中緩慢分解，延長肥效（圖1）。

2.1 提高耕整地質量

土壤耕作要求精細平整，耕層松軟適宜，尤其嚴格要求水整地后泥漿的沉降程度，泥過軟易推苗影響插秧質量，過硬阻力大而行走困難。要有一定的耕作深度，特別是秸稈還田的田塊，耕深應達15 cm以上。一方面可以將秸稈掩埋于土層內，另一方面也可保證有一定量的泥漿覆蓋肥料。在小麥秸稈全量還田時應采用帶有切碎裝置的大動力機械，同時輔以施用秸稈腐熟劑，以解決秸稈“還不下、爛不快”和秧苗機插質量不高的問題。

2.2 選擇適宜的肥料與用量

一般選用粒徑為2～5 mm的圓粒型配方肥或復合肥。應用肥料的氮磷鉀比例應合理，粒型整齊，硬度適宜，含水率≤2.0%，要求手捏不碎、吸濕少、不粘、不結塊。要根據作物品種、地力情況和目標產量等因素，制定施肥方案，確定施肥總量、主推肥料配方和肥料運籌比例。側深施肥時，氮肥投入量一般可比常規施肥量減少20%～40%。基蘗肥和追肥運籌比例可控制為5.5∶4.5或6.5∶3.5；磷肥在土壤中的移動性比較小，可以一次性施用；鉀肥則根據土地質地和土壤供肥狀況，選擇一次性施用或分期調控。

2.3 精準操作機械施肥器

水稻側深施肥插秧機是一種既能夠保持高速乘坐式插秧機原有性能，又能夠將顆粒復合肥同時施于秧苗側位的復式作業機器。側深施肥插秧機作業時要求勻速前進，避免傷苗、缺株和倒苗。施肥量按農藝要求確定，作業前作好調整，嚴防排肥口堵塞。每天作業完畢后要清掃肥料箱，第2天加入新肥料再作業。

3 水稻機插側深施肥技術的優越性

3.1 是減輕勞動強度的迫切需要

江蘇省水稻機械化生產發展迅速，目前在耕整地、收獲和植保環節已基本實現機械化，其中機插率超過75%，但是水稻施肥全程機械化應用面積較少，成為水稻生產全程機械化的短板。水稻插秧施肥一體機是江蘇省近年來開始推廣的新型機械，目前江蘇省水稻機插側深施肥技術推廣面積不足萬畝。因此，大力推廣機械化施肥技術，推動水稻生產全程機械化刻不容緩。人工常規施肥要在插秧前后分基肥、分蘗肥2次拋灑于田間土壤表層，水稻機插側深施肥將2次施肥合二為一，不僅減少了一次施肥工序的人工，而且提高了水稻生產機械化水平，把農民從繁重的體力勞動中解放出來，有效減輕了農民的勞動強度和作業成本，平均每667 m2節省人工成本40元。該技術的推廣應用可以緩解農忙季節農村勞力不足的矛盾，大幅度減少種植業從業人員數量，促進農村剩余勞動力的轉移和二、三產業的發展。

3.2 是推進化肥減量增效的迫切需要

科學減少化肥施用總量，減少化肥投入成本，提高化肥利用效率，是推進化肥減量增效、農業綠色發展、高質量發展的需要，能夠實現“三個提高”“三個促進”。

3.2.1 提高肥料利用率，促進節本增效

目前，江蘇省水稻生產中化肥投入成本已占生產資料成本的50%以上。采用人工淺施或機械拋灑表施等落后方式，大量投入氮肥不僅不能大幅度提高產量，有時反而導致病蟲害增多以及倒伏而減產，同時氮肥利用率下降。水稻機插側深施肥改變了傳統施肥模式，在單產基本相近的情況下，與人工常規表施相比，肥料用量可以減少20%～40%[3]，但根際氮肥濃度比常規施肥高5～6倍。水田氮肥深施可以充分利用氮肥的效能，減少其在田間的揮發和徑流損失，大幅度提高氮肥利用率。據劉汝亮等[4]在寧夏靈武市的試驗結果，側深施肥氮肥利用率可提高35%左右。水稻機插側深施肥后同步覆土，既能防止肥料中的氮揮發，減少損失，還能增強土壤對氨態氮的吸附[2]，較好地維持土壤中堿解氮含量，增加土壤的肥力，從而有利于秧苗對養分的吸收，增加肥料養分利用率。

3.2.2 提高水稻產量，促進增產增效

大量的生產實踐證明，水稻機插側深施肥與傳統拋灑表施技術相比具有顯著的增產效果，平均增產10%～15%。一是有利于促進水稻根系生長。水稻機插側深施肥時將肥料呈條狀集中施于耕層苗側，與水稻根系分布較近，由于作物根系具有向肥性，可以促進水稻根系向深處擴展，有利于形成發達、粗壯的根系，增強作物吸收養分的能力。二是有利于促進早發足穗。水稻機插側深施肥能增加水稻分蘗初期的分蘗能力，促進分蘗早生、快發。劉汝亮等[4]研究結果表明，水稻分蘗數比常規施肥增加20%～30%，且低位分蘗明顯增多，無效分蘗少，進而增加了有效穗數，為實現水稻的穩產、高產打下良好的基礎。三是有利于促進水稻后期平穩生長。研究發現，側深施肥能在保證水稻前期平穩生長的前提下，使功能葉增多，葉片的光合作用增強，使得水稻在抽穗期以前就可以積累整個生育期當中大部分的氮素，葉片以及莖鞘的氮素積累都比較高，使得水稻在灌漿期莖葉中氮素的表觀轉移量以及轉移速率加大，水稻后期不會發生早衰，分蘗成穗率更高。

3.2.3 提高稻米品質，促進提質增效

機插側深施肥作為一種定向定量施肥方式，實現了精確施肥，插秧后30 d左右氮素濃度降低，葉色褪淡，由于早期能夠確保足量的莖蘗數和生長量，可以提早擱田、多次擱田，促進根系發育，有效增強植株抗倒能力。同時由于肥料減量、植株健壯，灌漿速率加快，能夠適期成熟，有利于提高稻米品質。

3.3 是提升耕地質量和保護農業生態環境的迫切需要

化肥表施后，部分化肥通過滲透、淋溶、地表徑流等途徑進入土壤或水體，過量施肥導致土壤活性下降或土壤酸化。機插側深施肥是將肥料施于秧苗側深位置的土壤中，極大的減少了肥料淋溶、流失，稻田行間地表氮、磷營養元素少，藻類等雜草危害明顯減輕，隨著暴雨、排水流入江河的肥料減少，對農業生態環境的污染大大減輕。同時，肥料中氨的揮發及反硝化過程中生成的氮氧化物的揮發也大大降低，減輕了對大氣的污染。

4 推進機插側深施肥技術發展的對策建議

4.1 加強協作攻關，不斷優化完熟成套技術

一是推進農機農藝融合。目前市場上的施肥機械大部分是小型兼用型機械，沒有成熟配套的側深施肥專用肥料產品，需要農機農藝融合，進一步加強機械、技術和產品配套。要根據不同區域的施肥機械機型，開展不同作物品種精確施肥試驗，優化肥料主推配方，研究探索出適應不同機型的施肥參數，確定適合機插施肥一體化作業的最佳施肥方案。同時，強化機插側深施肥與其他栽培技術的組裝配套，促進水稻根系對肥料的吸收，提高肥料利用率，實現增產、提質、增效。二是探索水稻生產全程肥料側深施肥技術。現有機插側深施肥技術基本解決了基肥、分蘗肥表施的問題，但后期穗肥還是表施為主，成為稻田氮素利用效率進一步提高的限制因子。近些年，由于控釋肥生產成本大幅降低，在生產上的應用也越來越廣泛，應加強探索在插秧時一次性機械施入控釋基肥、分蘗肥及穗肥的技術研究，或探索穗肥機械施用的可行性，達到節工、節肥、增產等效果。三是探索水稻全程智能監測施肥技術。隨著肥料向濃縮化、復合化、液體化、長效化以及專一化方向發展，針對流動性好的肥料的排肥器和施肥機將得到進一步的發展，液體肥料施肥機械的研究將逐漸被重視，應加強探索研究自動化的監測控制技術，對水稻生長和肥料運籌進行實時監測和控制，發展變量施肥技術，實現智能配肥，逐漸提高施肥機械自動化程度，向大型、高效化和智能化方向發展。

4.2 加強技術指導，促進關鍵技術應用到位

層層做好技術指導培訓工作，是推進水稻機插側深施肥技術集成與推廣的重要舉措。機插側深施肥要求施肥量精確、深度適宜，必須配備專業人員，通過專業培訓、掌握要領、科學操作。要對基層農技人員和新型經營主體開展多形式的技術培訓，通過田間示范、現場觀摩，提高對水稻機插側深施肥技術的認知度、接受度和執行率，提高技術到位率。要依托新聞媒體、網絡，通過公告欄、張貼宣傳標語、發放宣傳資料等形式，結合現場會、觀摩會、開展技術培訓或專題報告等活動，加大宣傳和推廣力度，迅速將水稻機插側深施肥技術應用到生產實踐中去。

4.3 加強政策扶持，提升技術推廣覆蓋率

在原有高速插秧機上增加一套施肥裝置，每臺裝置增加費用約1.0～1.5萬元。針對配套機械投資成本可能導致推廣阻力增加的實際，應制定可操作的對機插側深施肥農機裝備的補貼政策，充分發揮財政引導作用。通過農機購置補貼、報廢更新補貼、金融扶持和項目實施等措施，對帶側深施肥裝置的高速乘坐式插秧機進行試驗篩選推薦，納入農機購置補貼目錄，引導基層農機服務組織、種田大戶增加對農機裝備的投入，提高農業生產經營者應用插秧側深施肥農機裝備的積極性，全面提高農業施肥機械化水平。