機插秧不同側深施肥量對水稻生長及產量的影響

摘 要：為探索最佳的機插秧水稻側深施肥量，設置常規側深施肥量（450 kg/hm2）、常規側深施肥量的80%（360 kg/hm2）及常規側深施肥量的50%（225 kg/hm2）3個處理進行生產試驗，對比3個處理下水稻生長情況及產量。試驗結果表明，側深施肥量為360 kg/hm2時，水稻莖蘗數在各個時期均多于其他處理，水稻穗粒數、產量均優于其他處理，即該側深施肥量有利于水稻生長，可提高水稻產量。試驗為機插秧水稻側深施肥量的控制提供了一定參考。

關鍵詞：水稻；機插秧；側深施肥；產量；經濟性狀

中圖分類號：S511 文獻標志碼：B 文章編號：1674-7909（2023）12-73-4

0 引言

水稻是我國最重要的糧食作物之一，在我國農業生產中占據重要地位。在我國水稻生產中，常用的施肥方式以施用基肥和多次追肥為主。這種施肥方式不僅施肥量大，肥料在土壤中的分布也不均勻，而且養分流失較多，容易造成肥料的浪費和環境的破壞，降低肥料利用率，進而降低水稻生產效益［1］。因此，改進施肥方式是提高水稻生產效益的關鍵途徑。

水稻機插秧側深施肥是在插秧機上加裝施肥裝置，將肥料施在秧苗根部側向距離4～5 cm、深度3～5 cm的耕層中，可使返青后秧苗吸收肥料的速度更快，養分流失更少，可提高肥料利用率［2-4］。相關研究證實，與傳統的施肥方式相比，采用水稻機插秧側深施肥技術能夠增加土層內水稻根系所需的氮素，在水稻秧苗期能提供足夠的養分［5］，增加土壤的離子飽和度［6］，提升肥料利用率［7］。同時，由于是一次性定位、定量和均勻施肥于水稻秧苗側下方泥土中，因而可有效改善肥料對周邊水系的污染［8］，對秧苗根系的傷害也比傳統施肥方式更小，能降低肥害的發生概率［9］。應用水稻機插秧側深施肥技術還能有效降低水稻無效分蘗數量［10］及減少水稻倒伏情況，推進水稻整體發育進程［11］，增加水稻前期生長量［12］。還有研究表明，水稻機插秧側深施肥技術能通過增加水稻收獲穗數且不影響千粒質量、結實率等農藝性狀，實現有效增產［13-15］。

吉安市位于江西省中部，2021年水稻機插面積為31.3萬hm2，擁有水稻插秧機2 721臺，建有超過22個育秧中心，水稻機械化種植力度不斷加大［16-17］。目前，吉安市引入了水稻種植全過程機械化技術，包括栽培機械化技術［18-19］、耕整地機械化技術［20-22］、機插秧側深施肥技術［23-24］等。其中，水稻機插秧側深施肥技術能有效降低肥料使用量，減少農戶的生產投入，節省勞動力，已在當地水稻生產中得到了不同規模的推廣應用。但目前，對于精準控制水稻機插秧側深施肥量的問題尚待研究。因此，筆者進行生產試驗對比分析機插秧不同側深施肥量對水稻生長及產量的影響，探索最佳的水稻機插秧側深施肥量，以期為加快水稻機插秧側深施肥技術的推廣應用提供理論支撐和技術支撐。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2022年在吉安市吉安縣敖城鎮偉鳳農機服務專業合作社進行。試驗地位于吉安縣南部，屬于亞熱帶季風濕潤性氣候區，2022年平均高溫25 ℃，平均低溫16 ℃，年平均降水量374.2 mm。試驗地土壤為紅壤土，地勢平坦，地力均勻，土壤肥力中等。

1.2 試驗材料

試驗材料主要包括供試水稻、試驗設備和供試肥料。供試水稻品種為南京香粘，屬于秈型兩系雜交水稻，是吉安市主栽水稻品種之一。試驗設備主要有自主研發的插秧施肥一體機洋馬YR60DZF（30.00 cm）和井關VP9D25（23.33 cm）型高速乘坐式插秧機，并且搭載了2FH系列水稻插秧同步精量施肥機。2FH系列水稻插秧同步精量施肥機主要是利用側深施肥原理，通過螺桿輸送方式深入施肥于泥土下方，可減少肥料流失和環境污染。供試肥料為水稻專用復合肥［m（N）∶m（P）∶m（K）=20∶12∶15］。

1.3 試驗設計

試驗共設置3個處理：水稻機插秧側深施肥量為常規側深施肥量，即450 kg/hm2（對照）；水稻機插秧側深施肥量為常規側深施肥量的80%，即360 kg/hm2（處理T1）；水稻機插秧側深施肥量為常規側深施肥量的50%，即225 kg/hm2（處理T2）。試驗不設重復，共3塊試驗田，每塊試驗田面積約2 000 m2。3個處理在施用微肥、施藥量和排灌水等操作上均保持一致。

試驗于2022年7月16日進行水稻機插秧，水稻秧苗的行距為30 cm，株距為12 cm；于2022年11月3日對各處理試驗田進行實割測產。

1.4 測定指標和方法

1.4.1 水稻莖蘗數。在每塊試驗田選取長勢較一致的4列連續20穴水稻，定點調查水稻莖蘗數，從2022年7月27日開始，每7 d調查1次，調查截至2022年9月7日。

1.4.2 水稻葉片葉綠素相對含量（SPAD）。在每塊試驗田隨機選取10株水稻，分別在水稻抽穗期（9月17日）、灌漿期（10月7日）和成熟期（11月2日），用SPAD-502P型葉綠素儀對水稻植株最上部第一片完全展開葉進行SPAD值的測定。

1.4.3 水稻經濟性狀。水稻成熟后，在每塊試驗田隨機選取9穴，測定每穴有效穗數、穗長、穗粒數、結實率、千粒質量。

1.4.4 水稻產量。水稻成熟后，在每塊試驗田隨機選取3個約3 m2的方形測產區，每個測產區水稻收獲后將雜草、昆蟲等雜物挑出，將稻谷曬干后測產。

1.5 數據處理與分析

利用Excel 2003軟件對數據進行整理和分析，利用SPSS 18.0軟件進行方差分析和多重比較。

2 試驗結果與分析

2.1 水稻機插秧不同側深施肥量對水稻莖蘗的影響

由表1可知，從7月27日至9月7日，各處理水稻莖蘗數均呈現先增后降趨勢。7月27日至8月17日，各處理水稻莖蘗數均呈上升趨勢，且處理T1與其他處理均存在顯著差異。8月10日水稻開始進入分蘗旺盛期，8月24日處理T1和處理T2水稻莖蘗數均達到最大值，處理T1水稻莖蘗數大于處理T2和對照（CK），各處理水稻莖蘗數存在顯著差異。8月24日以后，各處理水稻莖蘗數均呈下降趨勢，8月31日、9月7日處理T1水稻莖蘗數顯著大于處理T2和對照（CK）。由此可見，相較于處理T2和對照（CK），處理T1能促早發，且處理T1水稻莖蘗數在各個時期均顯著多于處理T2和對照（CK），說明處理T1有利于水稻分蘗的發生。除了8月24日、8月31日，在其他時期處理T2水稻莖蘗數均少于處理T1和對照（CK），可能是由于處理T2肥料減量過大，導致前期養分供應不足，使水稻生長發育遲緩。

2.2 水稻機插秧不同側深施肥量對水稻葉片SPAD值的影響

由表2可知，抽穗期、灌漿期各處理水稻葉片SPAD值存在顯著差異，處理T1水稻葉片SPAD值最高，處理T2次之，對照（CK）最低；成熟期各處理水稻葉片SPAD值不存在顯著差異。

2.3 機插秧不同側深施肥量對水稻經濟性狀和產量的影響

由表3可知，各處理水稻每穴有效穗數、穗長、結實率、千粒質量等經濟性狀不存在顯著差異。處理T1水稻穗粒數顯著大于處理T2和對照（CK），處理T1水稻穗粒數比對照（CK）增加約32粒，比處理T2增加約23粒，說明處理T1有利于增加水稻穗粒數，從而加大增產可能性。

由表3可知，處理T1水稻每667 m2產量最高（562.91 kg），與處理T2不存在顯著差異，與對照（CK）存在顯著差異。處理T1分別比處理T2、對照（CK）增產3.12%和18.56%，說明處理T1可增加水稻產量。

3 結論與討論

已有大量研究證實，水稻機插秧側深施肥技術比常規施肥方法更能提高肥料利用率、減少環境污染和提高水稻產量。近年來，吉安市貫徹農業綠色發展理念，部分地區（如泰和縣）已推廣使用水稻機插秧側深施肥技術種植綠色水稻，有效提升了水稻產量和經濟效益。但水稻機插秧側深施肥技術在吉安市的推廣應用過程中，施肥量對水稻經濟性狀和產量的影響尚未明確。此次試驗設置不同側深施肥量，研究不同施肥量對水稻生長和產量的影響。試驗結果表明，機插秧側深施肥量為360 kg/hm2時，水稻莖蘗數在各個時期均多于其他處理，水稻抽穗期、灌漿期葉片SPAD值均高于其他處理，水稻穗粒數、產量均優于其他處理。這說明水稻機插秧側深施肥量為360 kg/hm2時，可形成較優的群體結構，有利于水稻生長和提高水稻產量，還能節約施肥成本，與羅翔等［25］研究結果一致。此次試驗為吉安市水稻機插秧側深施肥技術的推廣提供了一定的科學依據，并且為吉安市水稻機插秧側深施肥量的控制提供了一定參考，有助于推動當地農業綠色發展。

已有研究發現水稻產量與穗數顯著相關，有效穗數對水稻產量起首要作用，穗粒數為其次［26］，超過一定量的穗數后結實率反而會下降，制約水稻高產［27］。另外，由于保持綠色的功能葉片的光合作用更強，更能保證水稻穗部的營養供給，因此水稻葉片SPAD值能作為診斷水稻氮素營養的葉色指標和用來預測水稻產量［28-29］。為實現水稻高產，水稻生產過程中要考慮有效穗數、結實率、SPAD值等產量相關性狀之間的協調性。此次試驗結果在一定程度上對了解水稻有效穗數、結實率、SPAD值和產量之間的量化關系提供了科學依據，但由于只進行了一季種植，所得數據和結果不夠全面，因此這方面有待進一步研究。

以施用基肥和多次追肥疊加為主的常規水稻施肥方式容易導致肥料利用率低。此次試驗使用高氮素緩釋肥為機插水稻的完整生長發育過程提供充足的養分，減少了施肥量和施肥次數，從而達到了提高肥料利用率、減少生產成本、提升產量的目的，但是高氮肥又可能會引起氮肥過量施用問題，而氮肥施用過量易加重環境污染和氮素損失［30］。長期過量施用氮素還易使土壤養分失衡，進一步導致土壤生產力下降［31］。同時，氮素可以通過土地徑流和淋溶等方式進入水體，造成水體富營養化，還可能會通過硝化作用等產生NO和N2O等溫室氣體，加劇溫室效應［32-33］。因此，亟待在此次試驗基礎上進一步研究提高水稻施用緩釋肥料中氮素吸收利用率的方法。這對提高水稻產量和實現農業可持續發展具有重要意義。

參考文獻：

［1］姜恒鑫.機插同步側深減施氮肥對優質食味粳稻綜合生產力的影響［D］.揚州：揚州大學，2022.

［2］CONGHUA Z，JING X，YUPING Z，et al.Mechanized transplanting with side deep fertilization increases yield and nitrogen use efficiency of rice in Eastern China［J］.Scientific Reports，2019（1）：5653.

［3］朱從樺，張玉屏，向鏡，等.側深施氮對機插水稻產量形成及氮素利用的影響［J］.中國農業科學，2019（23）：4228-4239.

［4］張宣，丁俊山，劉彥伶，等.機插配合控釋摻混肥對水稻產量和土壤肥力的影響［J］.應用生態學報，2014（3）：783-789.

［5］鄭仁兵.霍山縣水稻機插秧側深施肥技術推廣應用情況分析［J］.安徽農學通報，2023（4）：36-39.

［6］陳彩娣，張龍.邳州市水稻機插秧側深施肥技術試驗［J］.科學種養，2020（10）：36-37.

［7］周麗瑤，魯超，李育娟，等.長江中下游地區單季晚粳水稻側深施肥技術研究［J］.北方水稻，2023（1）：18-22.

［8］鄭學哲.唐山水稻機插秧側深施肥技術推廣試驗及方案［J］.農機科技推廣，2021（6）：52-54.

［9］趙婷婷，趙珅，李鵬，等.水稻側深施肥技術應用與發展［J］.現代化農業，2021（3）：25-27.

［10］吳金士.水稻機插秧側深施肥技術要點淺析［J］.南方農業，2020（27）：164-165.

［11］湯云川，沈超，凌俊英，等.成都平原水稻機插秧側深施肥技術初探［J］.四川農業科技，2019（9）：12-14.

［12］畢春輝，陳長海，李明金，等.淺談水稻側深施肥技術［J］.農業裝備技術，2011（6）：24-25.

［13］符全.水稻機插側深施肥技術的探討［J］.農機使用與維修，2020（4）：5-6.

［14］白雪，鄭桂萍，王宏宇，等.寒地水稻側深施肥效果的研究［J］.黑龍江農業科學，2014（6）：40-43.

［15］張永瑞，張習鋒.淺探機械化化肥深施技術［J］.農村機械化，2000（5）：41.

［16］肖祖梂，胡俊平.吉安市水稻機插秧技術推廣現狀及對策［J］.南方農機，2016（7）：5-6.

［17］羅麗.吉安市農業機械化現狀與發展對策研究［D］.南昌：江西農業大學，2019.

［18］宋晶晶，唐宏偉.林下油用牡丹栽培機械化技術顯成效［J］.農機科技推廣，2020（9）：45-46.

［19］李大燕.淺析玉米對生種子栽培機械化技術及配套機具［J］.種子科技，2019（16）：165.

［20］韓休海，于磊，邢占強.黑龍江省水田耕整地機械化技術研究［J］.農業科技與裝備，2013（10）：40-41.

［21］劉科.聯合耕整地機械化技術［J］.山東農機化，2012（4）：38.

［22］叢福滋.我國耕整地機械化技術研究［J］.農業科技與裝備，2010（2）：12-14.

［23］孫蕊.淺析水稻機插秧側深施肥技術［J］.農業裝備技術，2018（5）：20-21.

［24］李景新.淺談水稻機插秧側深施肥技術［J］.農機科技推廣，2018（5）：17-18.

［25］羅翔，藥林桃，舒時富，等.機插秧同步精量側深施肥對水稻生長及產量的影響［J］.江西農業學報，2020（2）：1-8.

［26］姚義，張洪程，霍中洋，等.播種期對直播水稻產量的影響［J］.江蘇農業科學，2009（6）：97-99.

［27］姜兆遠，劉曉梅，呂珂，等.禾田稻2號產量構成因素的遺傳特性對產量影響試驗研究［J］.北方水稻，2021（5）：32-35.

［28］歐陽杰，王楚桃，何光華，等.水稻灌漿中后期功能葉中葉綠素含量及其變化趨勢與谷物產量關系研究［J］.西南農業學報，2012（4）：1201-1204．

［29］郭建華，王秀，孟志軍，等.主動遙感光譜儀Greenseeker與SPAD對玉米氮素營養診斷的研究［J］.植物營養與肥料學報，2008（1）：43-47．

［30］崔玉亭，程序，韓純儒，等.蘇南太湖流域水稻經濟生態適宜施氮量研究［J］.生態學報，2000（4）：659-662.

［31］巨曉棠，谷保靜.我國農田氮肥施用現狀、問題及趨勢［J］.植物營養與肥料學報，2014（4）：783-795.

［32］劉兆輝，薄錄吉，李彥，等.氮肥減量施用技術及其對作物產量和生態環境的影響綜述［J］.中國土壤與肥料，2016（4）：1-8.

［33］黃旭民.水稻氮素吸收利用研究進展［J］.黑龍江糧食，2022（9）：40-42.