燈塔水稻化肥減施綠色生產模式集成與應用試驗效果研究

王 雙

遼寧省燈塔市自然生態條件良好，屬北溫帶大陸性氣候類型，春暖、夏熱、秋涼、冬寒，四季分明，雨熱同季，日照充足。常年平均氣溫8.8℃，年平均無霜期171 天。雨量充沛，主要集中在夏季，年總降水量平均為686.0 毫米左右。境內水資源充足，流經境內的河流共20 條，均屬遼河水系。燈塔市擁有良好的自然條件，適宜農、林、牧、副、漁各業發展。

燈塔市全國商品糧基地縣、淡水魚養殖重點縣、我國毛皮產業之鄉。是全國最大的北蟲草生產基地，銷售產量占全國的80%以上。省綠色水稻之鄉，素有“北方魚米之鄉”之稱。先后被列為國家農村一二三產業融合發展試點縣、國家創新創業典型縣、國家農產品質量安全縣、糧油綠色高產高效創建示范縣、全國農業科技現代化先行縣和省萬畝高標準農田試點、農業科技園區、現代農業綜合示范區、農產品加工集聚區、農業產業園，現代農業快速發展。

一、模式背景

燈塔市以往農業生產中養分投入以化肥為主，加之廣大農戶“重產量、輕養護”的種植理念，造成有機養分歸還少，多數地塊幾十年不施撒有機肥，并且在化肥施用中多重視氮肥，輕視磷鉀肥，個別農戶最大氮肥施用量達20kg 純氮/畝，而磷鉀肥施用很少，甚至不施用鉀肥。同時，先進施肥與耕作方式、新型緩控釋肥料等新技術、新產品應用范圍不廣，造成農田耕層變淺、養分供需失衡、地力衰退明顯、作物抗逆性差，水熱資源優勢難以充分發揮等問題，不僅使水稻產量和品質提升難度大，而且農田生態環境也亮起了“紅燈”。為應對和解決上述問題，燈塔市農村農業服務中心貫徹《深入推進農業供給側結構性改革》精神，把增加綠色優質農產品供給放在突出位置，改變傳統生產方式，減少化肥過量使用問題，優化養分投入配比和農產品產地環境，有效提升產品品質，從源頭上確保優質綠色農產品供給，構建了“下遼河平原水稻化肥減施綠色生產技術模式”。該模式依托國家級項目“東北黑土地保護利用試點項目”“化肥減量增效項目”“糧棉油高產創建項目”和“全國水稻高質高效行動項目”及省級項目“東北黑土地保護利用項目”，以測土配方施肥為基礎，融合有機替代、秸稈還田保育、密植減肥、稻田種養循環等技術，配合緩控釋肥、生物炭基肥、肥料增效劑等新型產品，構建下遼河平原區水稻化肥減施綠色生產技術模式，有效提升水稻產量和品質，提高土壤肥力水平，改善農田抗逆能力，優化資源合理配置與高效利用，減少化肥農藥大量施用對環境的影響，引領區域水稻生產綠色發展，實現保護好、利用好黑土地，使之永遠造福人民的目標，助力鄉村振興。

二、模式內容

1、選用優良品種

燈塔地區水稻種植以粳稻為主，輔助種植雜交稻，通常選擇適合本地區氣候特點的生育期在157 天左右的中晚熟品種。本模式為了實現水稻化肥減施綠色生產目標，在品種上選擇養分利用率高、耐密植、食味優、抗逆穩產、不易倒伏和易于機械化的優質水稻品種，如遼粳401、遼粳419、隆優619、鹽粳219、鹽粳939 等。

2、改進耕作方式

常規水稻耕作方式通常采用將化肥一次性撒入地表后直接進行翻地。本模式實施水稻秸稈留茬翻壓還田或秋季秸稈全量濕耙還田技術，提高土壤有機質含量和肥力水平，采用密植減氮栽培和側深施肥技術，降低生產成本，提升肥料利用率，實現經濟生態效益雙贏。

3、養分科學管理

為合理施用肥料，提高肥料利用率，根據土壤養分含量，依托測土配方施肥信息，進行養分科學配比與均衡供給，采用緩控釋肥與生物炭基肥，提高養分持續供應能力，通過使用肥料增效劑，活化土壤養分，提升利用效率，增施堆漚有機肥提高有機養分供給，減少化肥用量5%—10%，減少氮肥用量10%—15%。

4、土壤肥力培育

采用稻秸高留茬還田或全量還田技術，配合秸稈腐熟劑與機械翻埋措施，有效提高土壤有機質含量，通過施用堆漚有機肥和生物炭基有機肥提升土壤總體肥力水平，項目實施3 年以來，有機質含量由實施前的22.43 克/公斤平均提升到23.13 克/公斤，實現了增碳培肥雙重目標。

5、生態種養結合

基于種養循環理念，以充分利用耕地資源為原則，進行稻田養蟹，科學規劃養殖與種植流程，優化河蟹養殖密度、投放時期、水分管理、抗災防病等措施，完善田間配套工程與設施，使養分水分資源得到循環充分利用，延長農業生產鏈條，實現稻蟹雙豐收。稻蟹種養是根據稻養蟹、蟹養稻、稻蟹共生的理論，在稻蟹種養的環境內，蟹能清除田中的雜草及害蟲，排泄物可以肥田，促進水稻生長；而水稻又為河蟹的生長提供豐富的天然餌料和良好的棲息條件，互惠互利，形成良性的生態循環。

6、配套綠色防控

水稻生產過程中減少高毒性、高殘留農藥使用，多采用生物、農藝、物理等措施，配合低毒低殘留農藥進行病蟲害防治，形成全生育期綠色防控技術體系，為提高稻米品質提供技術支撐。在水稻生長期內，在田間放置水稻專用誘捕器、太陽能殺蟲燈等開展綠色防控，利用飛機等現代大型藥械開展專業化統防統治來防治病蟲害。

三、模式集成與技術要點

1、測土配方+有機替代+緩控釋肥技術體系

根據土壤養分狀況和施肥指導服務平臺智能化推薦，進行肥料養分的科學配伍，基肥施用緩控釋型水稻專用肥料（25—10—10 或相近配方）36—50 公斤/畝，同時施撒堆漚有機肥1000公斤/畝，根據水稻長勢情況可追施分蘗肥或穗肥5—15 公斤/畝，也可免追肥，化肥較常規施肥量降低5%—10%，通過有機替代無機促進化肥減量。

2、測土配方+緩控釋肥料或炭基肥料技術體系

在測土配方基礎上，基肥施用緩控釋型水稻專用肥料（25—10—10 或相近配方），推薦用量40—55 公斤/畝，根據水稻長勢情況可追施分蘗肥或穗肥5—15 公斤/畝，也可免追肥或水稻基肥施用炭基水稻專用肥（24—8—10 或相近配方）40—50 公斤/畝，根據水稻長勢情況可追施分蘗肥或穗肥5—15 公斤/畝，也可免追肥。

3、測土配方+留茬還田保育+密植減肥+緩控釋肥技術體系

每年秋季水稻收獲時實施高留茬，高度12—15 厘米，春季滅茬機粉碎秸稈，長度小于10 厘米，均勻覆蓋地表，選擇在本區域稻秸促腐效果好的腐熟劑，噴灑（撒）至秸稈，配施堆漚有機肥500 公斤/畝，用機械將秸稈與有機肥翻埋入土，深度不低于18厘米，并耙平?；适┯镁徔蒯屝退緦Ｓ梅柿厦慨€40—50 公斤，在水稻返青時期每畝施用速效氮肥5—10 公斤。適當增加水稻移栽密度，以遼粳419 為例，采用寬窄行密植和窄行密植減氮栽培，普通行距栽培30 ×13.2 厘米，寬窄行栽培33×15 厘米，窄行密植25×15 厘米，減施氮肥10%—15%。

4、測土配方+秸稈秋季濕耙還田+緩控釋肥+生物炭改良培肥技術體系

秋季進行水稻秸稈全量濕耙還田，翻深15—20 厘米，配合施用生物炭基有機肥100 公斤/畝以上，基肥施用緩控釋型水稻專用肥料（25—10—10 或相近配方），推薦用量40—55 公斤/畝，根據水稻長勢情況可追施分蘗肥或穗肥5—15 公斤/畝，也可免追肥。

5、測土配方+緩控釋肥+肥料增效技術體系

在測土配方基礎上，基肥施用緩控釋型水稻專用肥料（25—10—10 或相近配方），推薦用量40—55 公斤/畝，同時配合添加海藻酸、氨基酸和腐植酸類肥料增效劑50—100 克/畝，與肥料充分混合后一同施用，根據水稻長勢情況可追施分蘗肥或穗肥5—15 公斤/畝，也可免追肥。

6、測土配方+緩控釋肥+側深施肥+蟹稻共生生態種養技術體系

在測土配方基礎上，基肥施用緩控釋型水稻專用肥料（25—10—10 或相近配方），推薦用量40—55 公斤/畝，采用側深施肥方式，在水稻插秧同時將肥料施在秧苗的側位土壤中，施肥深度4 厘米，肥料距稻根側向距離5 厘米，實現節肥、增產、提高利用率、減少污染的目的。根據水稻長勢情況可追施分蘗肥或穗肥5—15 公斤/畝，也可免追肥。放養河蟹稻田采用根茬還田，配套蟹溝、進排水系統、防逃墻，適時投放品質優良扣蟹約1000 只/畝，調配植物性與動物性餌料，優化投喂量與次數，增放綠萍與浮萍，提高溶氧量，保持稻田水深與水質，采用綠色生態防控，降低肥藥對河蟹影響。

四、解決的核心問題

針對燈塔市水田開墾年限長、利用強度高、有機質歸還少和農戶科學施肥意識淡漠、農業生產過度依賴化肥等因素造成的農田養分供給失衡、土壤質量退化、光熱水土資源利用效率低、農業生產附加值不高、農機農藝農技措施匹配度不夠等問題，依托國家與遼寧省黑土地保護與農業發展項目，結合農業科技發展成果，將測土配方施肥、有機替代、留茬翻壓還田保育、秸稈全量濕耙還田、水稻側深施肥、水稻密植減肥、蟹稻共生生態種養、全程機械化與生態防控等技術有效融合，并配套緩控釋型水稻專用肥、生物炭基肥、水稻肥料增效劑等新產品，優化了水稻生產中投入養分配比、延長了肥料養分供應時效、提高了農田有機質歸還量、實現了稻秸高量還田、形成了稻蟹共生生態種養循環、完善了機械化操作流程和病蟲害綠色防控配套技術，構建了以水稻良種選播、化肥減量均衡高效、秸稈機械還田增碳、堆漚有機糞肥替代、生態種養循環利用和水稻全生育期綠色防控技術為核心的下遼河平原水稻化肥減施綠色生產技術模式，實現了化肥農藥減量、農產品品質提高、資源高效利用、土壤質量改善和農業生產附加值提升，助力“雙碳”目標達成。

五、實施效果

水稻化肥減施綠色生產相關技術模式在燈塔市進行了示范和推廣應用，與常規技術對比，應用該技術模式取得了較好的實施效果。選擇常規品種生產的稻米口感一般、產量較高、抗性較差；選擇鹽粳419、天隆619 等優良品種，稻米品質高、豐產穩產性能好、抗逆性強。原采用淺旋耕耕作方式，稻茬難以完全翻埋入土、易漂浮于水面；采用深旋耕、深翻、濕耙還田耕作方式，實現高留茬稻秸或全量稻稈還田，并形成更厚漿層。采用常規施用化肥的地塊，氮肥施用量大，養分失衡，利用效率低、影響稻田養殖；采用測土配方施肥、有機替代、緩控釋肥、碳基肥與肥料增效劑等技術和產品的地塊，養分配比均衡、化肥用量減少、養分供給持續、利用率高。常規低留茬、不施有機肥地塊，有機質歸還量不足，土壤質量下降；采用秸稈高留茬或全量還田、增施堆漚有機肥或生物炭基有機肥地塊，提升了土壤有機質含量，改善了養分供養能力，實現了固碳培肥。對開展稻田養殖地塊與傳統只種不養地塊相比，改善了原來生產模式單一、養分循環通量小、農田利用效率低的問題，延長了產業鏈，提升了稻米品質及農田利用效率，農業生產附加值提升。

六、項目成效

項目實施三年來，該技術模式在燈塔市累計實施面積75 萬畝，項目實施區水稻產量達649 公斤/畝，與當地常規種植模式相比增產49 公斤/畝，稻谷按2.7 元/公斤計算，增收132.3 元/畝；減施化肥2.2 公斤/畝，化肥利用率提高10%以上，肥料價格按3.0 元/公斤計算，節支6.6 元/畝；新增投入32 元/畝，合計新增純收益106.9 元/畝；三年累計總增產3675 萬公斤，新增純收益8017.5 萬元。

燈塔市2021-2022 年的化肥減量增效項目測產情況如下：

通過測產數據顯示：項目實施區和常規區（對照）在水稻株高、穗長兩個生長指標上沒有顯著差異，因種植習慣和地力水平，項目實施單位在種植密度上個別有差異，株行距9×6 或9×7寸。項目實施區產量比常規區產量均為增產。2021 年增幅最多的地塊為59 公斤/畝，增幅最少的地塊為10 公斤/畝。2022 年增幅最多的地塊為62 公斤/畝，增幅最少的地塊為44 公斤/畝。具體增產結果見附表。

測產分室外取樣和室內考種兩個時間段進行，室外取樣地點按照項目區功能（處理區+對照區），在項目實施單位負責人確認地塊上進行。在測產田塊內，按照長勢均勻隨機選取的原則選擇取樣點，面積小于100 畝地塊取樣三點，大于100 畝地塊取樣五點。測量株高、穗長；測量株行距計算種植密度。每樣點連續取3 平方米，取穗后標記編號裝入網袋，放通風處自然降水。待水分到達標準后進行室內脫粒，用電子秤稱重每平方米稻谷重量。