機插側深施肥技術對水稻產量及效益的影響

余振淵，汪本福，李 陽，張枝盛，楊曉龍，趙祖成，馬曉偉，程建平，彭 威

（1.長江大學農學院，湖北 荊州 434025；2.糧食作物種質創新與遺傳改良湖北省重點實驗室/農業農村部華中地區作物栽培科學觀測實驗站，武漢 430064；3.湖北三星實業總公司，湖北 荊州 434100；4.中化現代農業（湖北）有限公司，武漢 430064）

湖北省水稻種植面積約240 萬hm2，水稻產量占糧食總產量的69.22%［1］，肥料的合理施用是水稻種植提質增效的關鍵因素。目前，全省在水稻種植中普遍存在施肥量過大、肥料利用率低下現象。據統計，肥料利用率僅為37%左右［2］，大部分養分進入水體、土壤和大氣中，造成農業面源污染日益加重。施肥方式不當是導致氮肥用量過大的重要原因［3］。生產中施肥方式主要有兩種［4］，一是人工手撒表層性施肥方式，在旋耕整地前將肥料撒施在田間地表，通過旋耕整地過程將肥料混拌在土壤中；二是在打漿前把肥料撒施在泥水里。采用這兩種施肥方式施肥量偏大，肥料在田間分布不均勻，造成水稻吸肥不勻，大量的肥料溶解在水中，伴隨水稻生產灌排水而流入江河，造成生產、生活用水污染嚴重。

為優化施肥方式，推進水稻全程機械化進程，日本在20 世紀70 年代便開始研發水稻側深施肥技術［5］，后將農業機械與施肥技術融合逐步演變為機插側深施肥技術，該技術即在水稻種植過程中將肥料按照農藝要求一次性施在稻苗根側下方的泥土中，施肥深度5 cm，肥料距稻根側向距離3 cm，肥料以條帶狀的形式被施入稻苗側深位置，這種施肥方式有利于水稻根系生長，實現節肥的同時提高了肥料利用率，而且降低了肥料的流失、減輕了環境的污染［6-8］。

國內機插側深施肥技術目前尚處于起步階段，2018 年被農業農村部列為十項重大引領性技術之一［9］，湖北省自2017 年開始推廣應用，近幾年在提高肥料利用率、降低肥料施用量、增加水稻產量方面起到了重要作用［10］。目前機插側深施肥技術雖存在著施肥量不精確，適宜減氮比例不清等問題［11］，影響了施肥效果，但該技術已經得到廣泛的認可，前人研究結果表明，側深施肥技術在水稻生育前期穩定地為秧苗提供養分供給［12］；與常規撒施方式相比，在相同施肥量下，側深施肥技術可顯著提高有效穗數和產量［13］，其增產原理為有利于低位分蘗成穗，成穗率提高了7.4%，最終達到增產效果［14］。鑒于此，本研究設置側深施肥及減肥處理，探討側深施肥技術對水稻產量結構及產量的影響，以期為大面積推廣應用和水稻減肥增效提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試水稻品種為晚粳甬優2640；供試側深施肥機械為湖南龍舟2FU-8 插秧同步精量側深施肥機，施肥方式為螺桿強推式施肥，施肥深度50 mm、側距40 mm；供試肥料為金正大復合肥，總養分含量48%（N-P-K=25%-11%-12%）。

1.2 試驗設計

試驗在公安縣章田寺鄉和孝昌縣陡山鎮（下文分別簡稱公安點和孝昌點）兩個試驗基地進行，試驗采用隨機區組設計，設置4 個處理，T1：常規人工拋撒面施肥；T2：機插側深施肥；T3：機插同步側深施減氮肥減施20%；CK 為不施氮肥處理作對照，重復3次，小區面積50 m2。各處理施肥量如下：T1 和T2 處理施純氮240 kg/hm2，T3 處理施純氮192 kg/hm2，各處理均等量施入純磷120 kg/hm2、純鉀240 kg/hm2（T1、T2、T3 基肥中不足的磷鉀肥分別單獨施入過磷酸鈣和氯化鉀）。氮肥運籌方式均為基肥∶分蘗肥∶穗肥=5∶3∶2，磷肥作底肥一次性施入，鉀肥按基肥∶穗肥=5∶5 施入。各小區間筑埂包膜，單獨排灌，防止肥水串灌，其他管理統一按高產栽培模式進行。

1.3 測定項目

產量及產量結構：水稻成熟期，每小區以5 點取樣法取樣，每個樣點連續選取10 株，計算每穴有效穗數。根據其平均值取有代表性的植株10 株，室內考種測定產量結構，包括單穴有效穗數、每穗粒數、結實率、千粒重。在每處理選取長勢均勻一致的1 m2實收測產，重復3次，風干除雜后計算實際產量。

1.4 數據處理

試驗數據均采用Excel（Microsoft office，2003）軟件進行計算；采用DPS數據處理系統（Data Processing System）統計軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對水稻產量及產量結構的影響

受2020 年寒露風氣候影響，兩地晚粳結實率均出現異常，較往年下降約10 個百分點。分析兩地的產量可知，與不施氮肥對照相比，施肥處理平均增幅為：孝昌點增產42.3%、公安點增產28.9%。與人工撒施（T1）相比，側深施肥處理（T2）在孝昌點和公安點分別增產7.30%和1.61%，側深施肥減肥20%處理（T3）在孝昌點表現為與T1 處理相持平，公安點略有減產，但差異均不顯著。分析產量結構可知，增施氮肥主要是通過增加公頃穗數和穗粒數來增加產量，在相同施肥量情況下，側深施肥處理T2 與常規拋撒面施肥處理T1 相比，公頃有效穗均顯著增加，公安點、孝昌點增加比例分別為4.8%、5.3%，但穗粒數在公安點出現顯著下降，在孝昌點差異不顯著，結實率在兩地均表現出增加的趨勢，但未達顯著水平。可見，側深施肥處理主要是通過增加有效穗數和提高結實率來達到增產。

表1 不同施肥處理水稻產量及其構成因素

2.2 不同施肥處理經濟效益差異

不同施肥處理的經濟效益分析見表2。稻谷價格按照2020 年當地干谷收購價2.8 元/kg 計算，肥料成本計算按照當地銷售商價格計算，施肥用工按180 元/（d·人）計算，施肥環節以外的其他成本如種子、育秧、整田、田租等，統一按12 900 元/hm2計算成本。由表2 可知，孝昌點T1、T2、T3 三個處理的肥料和施肥成本分別為4 801.5、3 226.5、3 062.7 元/hm2；公安點T1、T2、T3 三個處理的肥料和施肥成本分別為4 759.5、3 184.5、3 023.1 元/hm2；T1 因人工費用和肥料施用量的增加，生產成本比T2 和T3 處理高。從每公頃純收入看，孝昌點側深施肥處理（T2）及側深施肥減肥處理（T3）較人工常規拋撒施肥分別增收3 115.0 元/hm2和1 822.8 元/hm2，增收幅度分別為92.1%和53.8%；公安點側深施肥處理（T2）及側深施肥減肥處理（T3）較人工常規撒施肥分別增收1 911.0 元/hm2和1 680.0 元/hm2，增收幅度分別為59.7%和52.5%。

表2 不同施肥處理的效益比較（單位：元/hm2）

3 小結與討論

側深施肥與面施肥料相比，可顯著縮短緩苗期，增加水稻分蘗初期的分蘗能力，促進分蘗生長，有效分蘗期和分蘗末期提早，促進水稻早發足穗，且低位分蘗明顯增多，無效分蘗少，進而增加了有效穗數，為水稻高產穩產打下良好的基礎［15-17］。本研究結果表明側深施肥主要顯著增加了有效穗數，在公安點、孝昌點增加比例分別為4.8%、5.3%，且側深施肥處理在相同施肥量下增加了水稻產量，增產增收效果顯著，這與前人的研究結果基本一致［18，19］。

側深施肥改變了傳統的施肥模式，可有效防止肥料的蒸發和揮發損失，同時可加快土壤對肥料的吸收利用，有利于水稻植株對養分的吸收利用，提高了肥料利用率。但在配套肥料種類的研發和施肥均勻度和精度方面還需進一步研究，從而真正做到農機農藝融合發展。