鄭仁兵
摘要 水稻側深施肥技術是在機插秧機插作業時配套專業施肥機械將專用緩控釋配方肥料集中施于秧苗根部一側3~5 cm耕作層中,通過精準施肥可以減少肥料流失,提高肥料利用率,既減輕了面源污染,又能減肥、省力、節本、增效。按需供肥是實現“化肥減量增效”的重要措施,有助于實現水稻減肥增效和農業高質量發展。
關鍵詞 水稻;施肥技術;側深施肥
中圖分類號 S511? ?文獻標識碼 A
文章編號 1007-7731(2023)04-0036-04
為扎實開展化肥減量增效行動,推進農業綠色發展,保障糧食安全,推廣水稻機插秧側深施肥是一項關鍵舉措。側深施肥是指在精準插秧的同時,在距水稻秧苗根部位置施以肥料的局部施肥技術。水稻側深施肥是施肥技術的重大革新,應用水稻機插秧側深施肥技術,可做到水稻插秧同步側深施肥,可精準施肥,減輕農業面源污染,減少人工作業次數,減少肥料投入,同時提高肥料利用率[1-4]。霍山縣是安徽省重要的水稻種植基地。科學施肥是提高水稻產量、提高肥料利用率、減少肥料損失的重要保障,在全縣推廣水稻機插秧側深施肥技術具有重要的應用價值。
1 霍山縣水稻施肥現狀
霍山縣隸屬于安徽省六安市,位于安徽西部、大別山腹地、淮河一級支流淠河上游。統計數據表明2020年霍山縣糧食作物總產量為10.92 萬t,其中水稻總產量為10.00 萬t[5]。
近年來,在農業部門多年的大力推廣下,霍山縣水稻農作物施肥技術有了較大提高,科學施肥越來越受到重視,在施肥品種上已經得到了較大提升,其中配方施肥面積逐年增加,水稻專用肥等施用也越來越受到農民的青睞。施肥品種已經有了較大幅度的改善,但是還存在一些問題,如在部分區域仍然存在農民重化肥輕有機肥、重氮肥磷肥輕鉀微肥,且在施肥方式上仍然比較粗放,在肥料運籌上存在施肥比例不合理等問題。因此,在霍山縣部分區域依然存在化肥利用率不高、施肥效益低下、施肥引起的農業面源污染等問題,稻田生態系統也受到威脅。
通過在當地進行多點田間試驗,得出水稻的養分需求特點和土壤養分特點,推薦在霍山縣水稻化肥施用量,當季氮肥用量推薦為120~180 kg/hm2;當季磷肥用量推薦為45~90 kg/hm2;當季鉀肥用量推薦為90~120 kg/hm2。在中微量因素施用上,鋅肥對水稻開花結實起著非常重要的調節作用,因此在水稻種植中,當土壤缺鋅時,推薦土壤補施鋅肥15 kg/hm2。在有機無機配施方面,推薦水稻種植中增施有機物,當有機肥投入后,要根據有機肥中氮養分的含量減去水稻季化學氮肥施用量,有機無機配施不僅可以減少化學肥料的施用量,還可以培肥土壤、提升稻田肥力。在肥料運籌方面,推薦水稻季氮肥分2次施用,2次分別為基肥和分蘗肥,施用比例分別為60%和40%,磷肥全部做基肥一次性施用,鉀肥和氮肥也是分基肥和分蘗肥施用,施用比例分別為60%和40%,在部分鉀肥含量比較高的地區,鉀肥也可一次性基施。如果是施用水稻配方肥或者水稻專用肥,推薦施用配方肥或者專用肥375~525 kg/hm2,然后在分蘗期根據水稻長勢追施15~30 kg/hm2尿素。
2 水稻側深施肥技術演變過程
傳統的水稻種植中,施肥方式以人工撒肥為主,一方面增加了施肥成本,增加肥料損失,導致肥料浪費,降低肥料利用率;另一方面造成面源污染,導致環境污染加重。除此之外,在常規機插秧時,一般是先上水、泡田,然后施肥、整地,最后機插秧前需排干田面水,這樣易造成肥料流失。與傳統施肥方式不同,水稻側深施肥技術是在機插秧的同時,配套專業的施肥裝置,精準邊插秧邊施肥,通過側深施,以條狀施肥,將肥料埋置在耕層深度3~5 cm之中。水稻生育期前一次性施肥,均勻釋放肥效,利于水稻根部向下生長和吸收養分,既滿足作物對養分的需求,又避免肥料浪費。
3 霍山縣水稻測深施肥示范情況
該研究在示范推廣水稻側深施肥技術基礎上,篩選最佳肥料種類,做到精準施肥,提高肥料養分利用率,促進水稻增產增收,綠色發展。2021年霍山縣開展水稻測深施肥示范推廣工作,通過遴選新型經營主體和規模種植基地,加強農企合作,加大技術指導,促進關鍵技術應用到位,促進水稻增產增收,霍山縣在水稻主產鄉鎮示范推廣水稻側深施肥1 400 hm2,有力推動霍山縣水稻施肥機械化、輕簡化、精準化,促進了化肥減量增效。
3.1 示范地點和面積
2021年度水稻機插秧側深施肥萬畝示范區建立在與兒街鎮山王河村、石河村、百福庵村、指封山4個行政村,示范片總面積733 hm2,并在百福庵村建立核心展示區133 hm2。核心示范展示區土壤屬于潮土土類,灰潮土亞類,砂泥土土種;質地為砂壤;0~20 cm耕層土壤土壤化驗結果:pH 5.5,有機質24.0 g/kg,全氮0.93 g/kg,有效磷22.9 mg/kg,堿解氮102 mg/kg,速效鉀120 mg/kg,有效銅1.79 mg/kg,有效錳11.0 mg/kg,有效鐵14.57 mg/kg,有效鋅1.56 mg/kg。地勢平坦,陽光充足,旱澇保收;耕層深度20 cm,地下水位中等高度。
3.2 示范時間和材料
整個示范片全部為單季雜交水稻,示范時間為2021年4—10月。示范所用品種為兩系雜稻水稻組合昌兩優8號。根據作物品種、土壤肥力和目標產量等因素,制定施肥方案,確定主推配方、施肥量和運籌比例。主推一基一追施肥模式:基施(26-10-14)控氮控鉀型緩釋肥或者(18-12-14)復混肥450~600 kg/hm2,分蘗期追尿素10~15 kg/hm2,氮肥用量一般較當地習慣減少施肥3.2%。農藥主要選用高效、低毒、低殘留品種。
3.3 主要示范過程
兩系雜交稻4月下旬播種育秧,實行旱育秧和通氣濕潤育秧,5月中旬至6月上旬機插秧移栽大田,同時進行機械側深施肥,同步將顆粒肥料定位、定量、均勻地施于秧苗(或種子)側位,施肥深度4~6 cm,離秧苗(或種子)4~6 cm一項新施肥技術。栽后3~5 d追肥除草,7月上旬夠苗曬田,7月中旬追施穗肥,8月上旬末始穗,中旬齊穗揚花,9月中旬稻谷成熟,9月下旬收獲結束。整個生育期中防治水稻稻薊馬、灰飛虱、二化螟、稻縱卷葉螟、紋枯病、稻曲病和穗頸瘟等病蟲害各1次(多采用混合施藥防治)。
3.4 農事活動和劇烈氣候情況記載
詳細記錄試驗田作物情況、試驗布置(整地、施肥、播種)的時間和方法、其他重要農事(如抗旱、排水、病蟲草害防控)活動和時間,調查、取樣和收獲時間,記載大概的生育進程時間、極端氣候情況(如降溫、凍害、冷害、大降水、干旱等)及發生的時間、持續時間對作物生長產生的危害。
3.5 收獲測產
作物收獲時,各區單打單收進行測產。
4 關鍵技術措施
4.1 整地要求
在前茬作物收獲時,要選用帶有秸稈粉碎和拋撒裝置的聯合收割機進行田間作業。將秸稈粉碎,保證粉碎后的長度不超過10 cm,粉碎后均勻拋撒在田面,然后進行翻耕、灌水、泡田后,旋耕整地作業。整田后,確保田面耕整深淺一致,泥腳深度小于30 cm,且田塊內高低落差小于3 cm,田面水不宜過深,一般控制在1~2 cm。水稻插秧前自然落水沉泥,泥漿沉實時間長短應根據土壤質地情況而定,一般黏土沉3~4 d,壤土沉2~3 d,砂質土沉淀一般時間要短一些,1~2 d左右,沉田效果以達到沉淀不板結、插秧不陷機,以指劃溝緩緩合攏為宜。
4.2 肥料品種和用量選擇
選用的肥料應為顆粒均勻、表面光滑的圓粒型,粒徑為2~5 mm,顆粒強度>40 N(196 kPa以上),手捏不碎、吸濕少、不粘、不結塊,吸濕率小于5%,方便機械進行精準施肥。摻混肥平均主導粒徑(SGN)應在2.8~3.4 mm,均勻度指數(UI)至少超過40,不同物料摻混時,UI值差別不超過15%。該次示范選擇安徽省土壤肥料總站試驗示范推廣的機插秧用50%(28-9-13)緩釋型復合肥,機直播用控氮控鉀型50%(26-10-14)緩釋型復合肥。主推一次性施肥模式,氮肥用量一般較當地習慣施肥減少20%。選用緩釋型復合肥(緩釋氮占總氮量的40%以上)作為基肥施用,后期不追肥。選用適宜肥料品種、確定適宜肥料用量、提高耕地整地質量、控制播栽密度、精準操作機械施肥。根據作物品種、土壤肥力和目標產量,制定施肥方案,確定主推配方、施肥量和運籌比例。
4.3 精準作業
選擇適宜的側深施肥機械,推薦帶有加熱裝置的氣吹式機械,且該機械應帶肥料堵塞、漏施報警和顯示裝置。施肥機排肥性能要符合DG/T 105—2019的要求:①總排肥量穩定性變異系數≤7.8%;②各行排肥量一致性變異系數≤13.0%;③斷條率≤2.0%。在田間作業時確保各行排量一致性良好,同時確定插秧密度。綜合栽培季節、秧苗素質、品種特性及土壤肥力等因素,確定適宜栽插密度,并調試穴距及取秧量,合理確定穴距。作業過程中應注意避免施肥孔堵塞、漏施等,不能倒車,掉頭轉彎時要停止插秧與排肥,避免缺株、歪苗、倒伏、埋苗。完畢后應排空肥箱及施肥管道中的肥料并做好清潔,以備下次作業。
4.4 水分管理
后期田間水分管理、病蟲草害防治等參照水稻常規機插秧管理。
4.5 強化協作攻關
各級土肥農機農藝部門要加強緊密協作,篩選適合本地區成熟機型,確保機型性能優越、作業高效、成本合理。開展產學研合作攻關,研發改進機具、配套專用肥料,優化施用技術,推進農機農藝深度融合,不斷優化完善配套技術。
4.6 強化示范帶動
以實施土肥項目為契機,遴選農村新型經營主體和規模種植基地,加強農企合作、加大技術指導,促進關鍵技術應用到位,示范推廣水稻側深施肥技術,推進水稻種植全程機械化生產。
4.7 強化宣傳培訓
大力宣傳農機財政補貼政策,激勵種植大戶、農民專業合作社、家庭農場等新型經營主體購置水稻側深施肥機械。多形式開展宣傳培訓,利用霍山農業信息網宣傳1次,召開現場觀摩會1次,指導一般農民1 290 人次。大力宣傳水稻側深施肥技術和典型經驗,培訓農民掌握關鍵技術,推動側深施肥技術應用,實現節本增產高效,助力水稻產業綠色可持續發展。
4.8 強化績效考核
主要水稻產區鄉鎮選擇有代表性的示范點和農戶,建立示范對比田,定點調查應用效果,分析存在問題,提出改進意見。
5 應用成效分析
生育期調查,與對照相比,水稻種植采用側深施肥技術,水稻的返青期和分蘗期較常規施肥處理提前1 d,后期的抽穗期和齊穗期以及成熟期比常規對照推遲1~2 d。
不同時期株高變化情況,使用側深施肥技術的處理株高均高于常規對照,趨勢為株高隨著基肥施用量的減少而降低。
不同時期分蘗變化情況,使用側深施肥技術的處理分蘗數明顯高于常規對照,呈隨施肥量的增加而增加的趨勢。
氮肥利用率調查,氮肥利用率(%)=施肥區水稻吸氮量-肥區水稻吸氮量/投入純氮養分含量×100。使用側深施肥技術的處理氮肥利用率均高于常規對照,說明側深施肥技術可以提高肥料利用率,其中側深施肥常量N肥利用率最高,達到41.3%,較常規施肥提高了5個百分點,減少化肥用量16.5 kg/hm2。
不同處理間產量及產量構成要素間的關系。常規施氮水稻產量為7 799 kg/hm2,側深施肥處理的產量整體高于常規對照,達到8 344 kg/hm2,比常規高545 kg/hm2,增產率為7.0%,說明水稻側深施肥技術可以有效提高水稻產量。
效益分析。根據水稻價格按照2.8 元/kg計算,計算各處理成本與經濟效益。使用側深施肥技術的處理與常規對照比較,均達到減肥增產增收的效果,純增收達到1 416 元/hm2。
6 問題和建議
側深施肥中出現的問題:側深施肥機的使用對肥料粒度條件要求高,由于摻混肥中三大肥的形狀大小不一致,密度不同,加入施肥機肥料出現分層,導致施肥不夠均勻;6個肥料管的施肥量精確度不夠,不能做到完全一致;分蘗肥與穗肥仍要人工進行追施,沒有徹底解決節約人工的目的,建議使用長效緩釋的復合型肥料。
對于前茬秸稈的處理,前茬作物收獲時,選用配有秸稈粉碎裝置的聯合收割機作業,切碎秸稈長度小于10 cm并均勻拋撒在地表,割茬高度以不影響整地質量為宜,一般小于16 cm;對秸稈還田量大的可采取犁耕翻埋,再進行旋耕整地作業。前茬是綠肥時,要適時耕翻上水漚至腐爛。
播栽密度控制,機插秧的田塊,一般密度為21 萬~28.5 萬穴/hm2,每穴栽1~2 苗。機械穴直播的田塊,粳稻密度不小于25.5 萬穴/hm2,每穴播種量5~8粒、播種量為45~52.5 kg/hm2;秈稻密度控制在21 萬穴/hm2左右,每穴播種2~3粒、播種量為22.5~37.5 kg/hm2。
在精準操作機械施肥方面,作業時要薄水插秧(播種),調整好株行距,勻速前進。同時,2021年插秧過程中空氣濕度過大易造成側深施肥機的肥料管堵塞;要按照推薦的施肥用量,調整好排肥量檔位,作業過程中嚴防排肥口堵塞。
7 參考文獻
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(責編:王 菁)