機(jī)械側(cè)深施肥對(duì)機(jī)插晚稻產(chǎn)量及農(nóng)學(xué)性狀的影響

馬良，陳耀輝，王越，張真，朱鴻飛

(1.嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 桐鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，浙江 桐鄉(xiāng) 314500；2.桐鄉(xiāng)市烏鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)服務(wù)中心，浙江 桐鄉(xiāng) 314500)

水稻是我國(guó)最重要的糧食作物，播種面積和總產(chǎn)量均居國(guó)內(nèi)糧食作物首位，我國(guó)約60%的人以稻米為主食，稻米供應(yīng)和需求變化關(guān)系到我國(guó)的糧食安全[1]。近年來，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在勞動(dòng)力成本攀升、農(nóng)忙季節(jié)農(nóng)村勞力不足、生產(chǎn)物資成本上升、種糧比較效益偏低等不利因素，長(zhǎng)此以往必然會(huì)打擊水稻種植戶種糧積極性，急需進(jìn)一步完善水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化，推廣省工節(jié)本技術(shù)，提高水稻種植效益。

在20世紀(jì)70年代，日本學(xué)者提出了水稻側(cè)條施肥技術(shù)，它是將農(nóng)業(yè)機(jī)械與施肥技術(shù)和新型肥料產(chǎn)品結(jié)合在一起的一種農(nóng)技農(nóng)藝融合技術(shù)，具有節(jié)省種子、肥料及人力投入，減少水稻田面源污染的特點(diǎn)[2]。側(cè)條施肥，也稱為側(cè)深施肥，是利用側(cè)深施肥機(jī)械在水稻插秧時(shí)將肥料呈條狀集中施在水稻一側(cè)3～5 cm，施肥深度為2～5 cm，肥料在水稻根際形成一個(gè)貯肥庫并逐漸析出供水稻吸收，降低養(yǎng)分的固定和流失，從而提高肥料利用率[3]。水稻機(jī)插秧同步側(cè)深施肥技術(shù)為2018年農(nóng)業(yè)部公布的十項(xiàng)重大引領(lǐng)性農(nóng)業(yè)技術(shù)之一。2019年，桐鄉(xiāng)市引進(jìn)水稻機(jī)插-施肥-噴藥三同步機(jī)械，開展水稻機(jī)插側(cè)深施肥試驗(yàn)，為今后側(cè)深施肥技術(shù)在化肥減量增效、機(jī)械施肥節(jié)本和新型肥料等的推廣提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2019年在桐鄉(xiāng)市烏鎮(zhèn)鎮(zhèn)元豐村水稻種植基地進(jìn)行。供試田塊地勢(shì)平坦，地力均勻，排灌條件良好，前茬小麥，土壤肥力中等，有機(jī)質(zhì)含量為21.2 g·kg-1，全氮1.46 g·kg-1，有效磷16.8 mg·kg-1，速效鉀98.2 mg·kg-1，pH 6.7。

供試水稻品種甬優(yōu)1540，為寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院用甬粳15A和F7540雜交培育的感溫秈型三系雜交稻品種。供試肥料有穩(wěn)定性肥(N，P2O5，K2O各為20%，10%，15%)、尿素(N 46%)和水稻配方肥(N，P2O5，K2O各為18%，8%，18%)。

1.2 處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，處理1，不施任何肥料為對(duì)照(CK)；處理2，基肥人工撒施中量穩(wěn)定性肥375 kg·hm-2，分蘗肥追施尿素330 kg·hm-2(分2次追施)，穗肥施水稻配方肥225 kg·hm-2；處理3，基肥機(jī)械側(cè)深施中量穩(wěn)定性肥375 kg·hm-2，分蘗肥與穗肥同處理2；處理4，基肥人工撒施高量穩(wěn)定性肥450 kg·hm-2，分蘗肥追施尿素390 kg·hm-2(分2次追施)，穗肥施水稻配方肥225 kg·hm-2；處理5，基肥機(jī)械側(cè)深施高量穩(wěn)定性肥450 kg·hm-2，分蘗肥與穗肥同處理4。采用大區(qū)試驗(yàn)，不設(shè)重復(fù)，每個(gè)處理面積為978.75 m2(14.5 m×67.5 m)，其他管理同大田。

1.3 樣品采集與分析

水稻收割前，每個(gè)大區(qū)調(diào)查與測(cè)定水稻農(nóng)學(xué)性狀(株高、有效穗、每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重)。水稻收獲時(shí)每個(gè)大區(qū)隨機(jī)選取3個(gè)15 m2田塊進(jìn)行單打單收，并計(jì)產(chǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 水稻產(chǎn)量

從表1可知，不同施肥處理水稻籽粒產(chǎn)量為10 234～11 134 kg·hm-2，高量穩(wěn)定性肥側(cè)深施處理(處理5)產(chǎn)量最高。與空白處理相比，不同施肥處理均能顯著提高水稻籽粒產(chǎn)量，增幅54.5%～68.1%。各施肥處理間比較，高量穩(wěn)定性肥側(cè)深施處理產(chǎn)量最高，為11 134 kg·hm-2，其次是高量穩(wěn)定性肥人工撒施處理，為10 734 kg·hm-2，分別比對(duì)照增產(chǎn)4 512和4 112 kg·hm-2；在氮素投入降低約13.7%的條件下，中量穩(wěn)定性肥側(cè)深施處理與高量穩(wěn)定性肥人工撒施處理水稻產(chǎn)量差異不大。

表1 穩(wěn)定性肥側(cè)深施對(duì)水稻農(nóng)學(xué)性狀和產(chǎn)量的影響

2.2 水稻農(nóng)學(xué)性狀

從表1可以看出，不同施肥處理水稻株高為128.3～134.4 cm，以處理5最高，其次為處理3>處理4>處理2>處理1，相較于相同施肥水平的人工撒施處理，穩(wěn)定性肥側(cè)深施處理的株高要高。水稻有效穗以處理5最高，水稻每穗實(shí)粒數(shù)以處理4最高。與人工撒施處理相比，側(cè)深施肥處理有效穗增加，千粒重增加，從而達(dá)到一定的增產(chǎn)效果。

2.3 氮素農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力

氮肥農(nóng)學(xué)效率指投入單位純氮所增加的作物產(chǎn)量數(shù)量，其大小可表征氮肥施用的增產(chǎn)效果；氮肥偏生產(chǎn)力指施用單位氮肥能生產(chǎn)的作物產(chǎn)量，其大小可表征提高氮肥利用率的潛力[4]。表2顯示，不同施肥處理下氮肥農(nóng)學(xué)效率為13.3～15.1 kg·kg-1，氮肥偏生產(chǎn)力隨著施氮量的增加呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)。相同施肥水平下，肥料側(cè)深施處理的氮肥農(nóng)學(xué)效率和氮肥偏生產(chǎn)力均高于人工撒施處理。由此可見，在氮素投入相同的條件下，側(cè)深施肥可以提高水稻籽粒產(chǎn)量和氮肥的生產(chǎn)效率。

表2 不同施肥處理對(duì)氮素農(nóng)學(xué)效率和偏生產(chǎn)力的影響

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，與人工撒施方式相比，水稻機(jī)插-施肥-噴藥三同步技術(shù)通過對(duì)插秧機(jī)的改裝，使機(jī)械在插秧同時(shí)進(jìn)行基肥側(cè)深施用和農(nóng)藥噴灑，肥效較好，操作簡(jiǎn)單方便。施肥位置在苗側(cè)附近，秧苗返青后肥料很快被吸收，與人工撒施不同的是側(cè)深施肥肥料集中施于水稻根系附近，水稻吸收利用率高，是一種可促進(jìn)前期生長(zhǎng)、防御低溫冷害、省工、省成本、減輕水質(zhì)污染的低成本穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的技術(shù)。

有研究表明，水稻機(jī)插側(cè)深施肥技術(shù)可以提高化學(xué)肥料利用率和水稻產(chǎn)量[5-6]。本試驗(yàn)結(jié)果與前人研究結(jié)果相似，與人工撒施基肥的方式相比，肥料側(cè)深施能提高水稻籽粒產(chǎn)量，增幅為3.7%～4.2%。肥料側(cè)深施處理的有效穗增加，千粒重增加，從而達(dá)到一定的增產(chǎn)效果。氮肥偏生產(chǎn)力隨著施氮量的增加呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)，不同施肥處理下氮肥農(nóng)學(xué)效率為13.3～15.1 kg·kg-1，肥料側(cè)深施處理的氮肥利用效率和氮肥偏生產(chǎn)力都高于人工撒施處理，側(cè)深施肥技術(shù)可以顯著提高氮肥的生產(chǎn)效率。

另外，在試驗(yàn)過程中總結(jié)出3個(gè)技術(shù)和要點(diǎn)：1)整地質(zhì)量要高。耕作要求精細(xì)平整，耕層土壤質(zhì)地松軟適宜，過硬過軟都會(huì)影響插秧和施肥質(zhì)量。2)肥料品種要適宜。一般選用粒徑≤5 mm的圓粒型水稻配方肥或復(fù)合肥，盡量不要用單一肥料或摻混肥料，要求含水率低于2%，吸濕少，不結(jié)塊。3)施肥器盡量選擇合格點(diǎn)的生產(chǎn)廠家產(chǎn)品。該技術(shù)對(duì)施肥器有一定的要求，要具有散熱裝置，否則很容易造成排肥口堵塞，影響作業(yè)效率。