機插同步側深施肥技術對水稻產量的影響研究

摘 要：【目的】探究不同品種類型條件下，水稻機插同步側深施肥技術應用效果和增產機理，為水稻高效生產提供參考。【方法】試驗選取常規水稻和雜交水稻2種品種類型，共計4個水稻品種，設置常規施肥和水稻機插同步側深施肥2種施肥模式，考察不同品種和施肥模式下水稻生育期、產量、產量構成和施肥等情況。【結果】與常規施肥模式相比，水稻機插同步側深施肥技術對水稻生育期影響較小，可增加水稻產量約6.5%-15.5%；顯著增加單位面積有效穗數和每穗粒數，增幅分別為8.5%和4.4%，水稻機插同步側深施肥技術對千粒重和結實率影響較小；通過肥料深施，減少施肥2次，提高了施肥作業效率。【結論】水稻機插同步側深施肥技術通過顯著增加有效穗和每穗粒數顯著提高水稻產量，并較常規施肥模式降低施肥次數，是一種輕簡高效施肥技術模式，但水稻機插同步側深施肥技術對綜合效益等的影響還有待進一步研究。

關鍵詞：水稻；側深施肥；產量；效率

前言

水稻是廣東省主要糧食作物，在農村勞動人口轉移背景下，提高水稻生產效率，既是水稻產業發展的需要，也是水稻生產現代化的要求[1-2]。當前，水稻移栽機械化、施肥機械化、病蟲害防治機械化和收獲機械化技術日益成熟，極大提高了農業生產效率[3-4]。水稻機插同步側深施肥技術是通過在插秧機上安裝施肥裝置，在機插秧的同時，把肥料均勻、定量地施入秧苗根部位置，起到肥料深施效果，促進秧苗根系對養分的吸收[5-7]。研究顯示[8-11]，通過肥料深施促進水稻根系生長，利于營造高產群體結構，增加水稻產量；水稻機插同步側深施肥技術可提高化肥利用效率，降低肥料施用次數，減少農業面源污染。因施肥機械化作業帶來生產效率同步提升，有利于水稻規模化生產。

當前，圍繞水稻側深施肥技術已有諸多研究[12-13]，但基于區域生態環境條件，在化學肥料總投入量不變的條件下，應用不同品種類型、減少施肥次數、多因素結合的水稻側深施肥技術模式的相關研究還較少。本試驗以常規水稻和雜交水稻兩種水稻品種類型為供試材料，設置常規多次施肥對照和機插同步側深施肥兩種施肥處理，通過對不同處理條件下水稻生育期、產量、產量構成和生產效率等要素的考察，試圖探究不同品種水稻側深施肥技術應用效果和機插側深施肥技術對農業生產效率的影響，為水稻高效生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗田塊的前茬作物為水稻，排灌便利，肥力水平中等且肥力分布均勻，土壤養分含量為pH值5.4，有機質18.2g/kg，全氮1.6g/kg，有效磷（P2O5）2.8mg/kg，速效鉀（K2O）28.4mg/kg。

1.2 試驗設計

試驗選取常規水稻和雜交水稻2種水稻品種類型為供試材料，其中，常規水稻品種為粵禾絲苗（V1）和五山絲苗（V2），雜交水稻品種為廣8（V3）優169和Y兩優1173（V4）。設置常規多次人工施肥（T1）和水稻機插同步側深施肥（T2）2種水稻施肥模式，其中，設置常規多次人工施肥（T1）分基肥、返青肥、分蘗肥和穗肥4次施肥，水稻機插同步側深施肥分基肥和分蘗肥2次施肥。兩種施肥模式化肥養分總量保持一致，均為：純N 153.0kg/hm2，P2O5 44.6kg/hm2，K2O 121.1kg/hm2。試驗水稻采用洋馬VP6G（2ZGQ-6G）插秧機機插，側深施肥設備加裝在插秧機上，移栽行株距為30cm×14cm，基本苗約75.0×104/hm2。試驗采取隨機區組設計，小區面積20m2，3次重復，各處理除施肥水平不同外，栽培管理參照本地高產栽培且處理間保持一致，強化病蟲草防治。

1.3 測定內容及方法

按照統一標準記載播種期、移栽期、抽穗期、成熟期，其中，全田50%有效莖出穗的時間為抽穗期，全田90%谷粒黃熟的時間為成熟期。水稻成熟期每處理隨機選取代表植株15穴測定單位面積有效穗數，根據調查結果選取代表植株3穴，測定每穗粒數、結實率和千粒重，成熟期每個小區單獨收割測定水稻產量和水分含量，折算標準產量。全生育期記錄施肥時間與施肥品種與數量。

1.4 數據處理

試驗采用Excel 2019整理數據、數據分析和作圖。

2 結果分析

2.1 不同處理生育期對比

不同處理均于5月5日播種，見表1，5月29日機械移栽；T1抽穗期在7月17日至7月20日之間，T2抽穗期在7月18日至7月21日之間；T1始穗期在7月22日至7月26日之間，T2抽穗期在7月23日至7月26日之間；T1成熟期在8月24日至8月27日之間，T2成熟期在8月24日至8月26日之間；從播種歷期來看，T1播種歷期在73天至77天之間，平均值為75.3天；從全生育期來看，T1全生育期在111天至113.0天之間，平均值為75.3天。

2.2 不同處理產量構成因素對比

由表2可知，常規施肥處理（T1）中V1、V2、V3和V4單位面積有效穗在239.9萬-289.3萬/hm2，平均值為264.5萬/hm2，側深施肥處理（T2）中V1、V2、V3和V4單位面積有效穗在267.2萬-316.6萬/hm2，平均值為287.0萬/hm2，較常規施肥處理增加8.5%；常規施肥處理中V1、V2、V3和V4每穗粒數在134.4-176.4，平均值為147.5，側深施肥處理中V1、V2、V3和V4每穗粒數在143.4-182.6，平均值為154.1，較常規施肥處理增加4.4%，差異達到顯著水平；常規施肥處理中V1、V2、V3和V4結實率在78.9%-85.6%之間，平均值為82.8%，側深施肥處理中V1、V2、V3和V4結實率在80.4%-86.1%之間，平均值為83.5%，較常規施肥處理增加0.9%，差異不顯著；常規施肥處理中V1、V2、V3和V4千粒重在20.4-22.5g之間，平均值為21.4g，側深施肥處理中 V1、V2、V3和V4千粒重在20.1-22.5g之間，平均值為21.3g，處理間差異不顯著。產量構成要素差異主要來源于單位面積有效穗和每穗粒數。

2.3 不同處理產量比較

綜合產量構成要素計算理論產量，見表2。結果顯示，常規施肥處理（T1）中V1、V2、V3和V4理論產量在6500.4-7270.5kg/hm2之間，平均值為6748.7kg/hm2；側深施肥處理（T2）中V1、V2、V3和V4理論產量在7444.3-8585.6kg/hm2之間，平均值為7817.2kg/hm2，較常規施肥處理增加14.1%，差異達到顯著水平。對不同處理條件下品種進行實收測產，見表3，結果顯示，常規施肥處理（T1）中V1、V2、V3和V4理論產量在6584.6-7306.0kg/hm2之間，平均值為6965.9kg/hm2；側深施肥處理（T2）中V1、V2、V3和V4理論產量在7248.3-8441.2kg/hm2之間，平均值為7677.4kg/hm2，差異達到顯著水平。從對應品種兩種施肥模式比較來看，V1、V2、V3和V4品種中側深施肥較常規施肥處理分別增產6.5%、10.1%、8.5%和15.5%。

2.4 不同處理肥料運籌及施肥次數比較

參試處理施肥均采用50%（24-7-19）水稻配方肥，具體施肥情況見表4。常規施肥分基肥、返青肥、分蘗肥和穗肥4次施肥，其中，基肥在移栽前撒施，返青肥在移栽后8-9天秧苗返青后撒施，分蘗肥在移栽后16-18天秧苗分蘗期撒施，穗肥在移栽后37-40天秧苗穗期撒施。側深施肥處理分基肥和分蘗肥2次施肥，其中基肥在移栽時機插同步施肥，分蘗肥在移栽后19-22天秧苗分蘗期撒施，返青期和穗期均不施肥，該模式較常規施肥處理減少施肥2次。

3 討論

水稻機插同步側深施肥是一種利用專用施肥設備在水稻機插的同時完成水稻施肥的技術。一般將肥料施入水稻根側約3cm處，通過深施部件將肥料埋入約5cm的耕層土壤中[14-15]。研究顯示[16-17]，水稻機插同步側深施肥可提高施肥效率、肥料利用效率和水稻產量。機插同步側深施肥已在水稻生產中有較多和成熟的應用，以水稻機插同步側深施肥技術為基礎，綜合應用品種，栽培和施肥管理等復合技術模式需要進一步探索。

生育期是水稻生長發育的基礎指標之一，反映水稻在特定生態環境中，遺傳特性的表達，適度延長或控制生育期是栽培中的重要措施。本研究顯示，不同品種生育期存在差異。其中，五山絲苗全生育期在111天左右，粵禾絲苗、廣8優169和Y兩優1173生育期在113天左右。同一品種不同施肥模式下對生育期影響在0-1天，從常規施肥模式4個品種平均全生育期為113.0天，水稻機插同步側深施肥模式4個品種平均全生育期為112.5天，因此，推斷水稻機插同步側深施肥技術對生育期影響較小。

研究表明[18-20]，水稻機插同步側深施肥技術可通過肥料定位深施，減少肥料流失，提高肥料利用效率，水稻氮肥吸收利用率提高了8.4%-21.2%，因利用率的大幅提升，可實現在產量不降低前提下的肥料減施，肥料減施率可達17.1%-30.0%[21]。肥料養分的穩定和充足供應，改善水稻耕層營養環境，從而提高生物產量和籽粒產量，水稻機插同步側深施肥技術可實現增產5%-20%。本研究結果與此相似，與常規施肥模式相比水稻機插同步側深施肥技術可提高水稻產量約6.5%-15.5%，其中，常規稻品種增產6.5%-10.1%，雜交稻品種增產8.5%-15.5%，因此，水稻機插同步側深施肥技術在常規稻品種和雜交稻品種均可實現增產效果。

產量的本質來源于產量構成指標的表現。已有研究表明[22]，水稻機插同步側深施肥技術單位面積有效穗數、穗粒數和千粒重等產量構成要素表現更均衡，不同產量構成指標對水稻機插同步側深施肥技術模式的響應程度不一致。本研究表明，側深施肥處理中不同品種單位面積有效穗在267.2萬-316.6萬/hm2，平均值為287.0萬/hm2，較常規施肥處理增加8.5%，每穗粒數在143.4-182.6，平均值為154.1，較常規施肥處理增加4.4%，結實率在80.4%-86.1%之間，平均值為83.5%，較常規施肥處理增加0.9%，千粒重在20.1-22.5g之間，平均值為21.3g，其中，單位面積有效穗和每穗粒數在常規施肥處理和水稻機插同步側深施肥處理間的差異達到顯著水平，結實率和千粒重差異不顯著。因此，水稻機插同步側深施肥技術可增加單位面積有效穗和每穗粒數。

從綜合效益來看[23]，因肥料投入降低、作業效率提升和產量增加等影響，水稻機插同步側深施肥技術可實現每公頃利潤增加值1232-1655元。本研究中，常規施肥分基肥、返青肥、分蘗肥和穗肥4次施肥，側深施肥處理分基肥和分蘗肥2次施肥，其中，基肥在移栽時機插同步施肥，該模式較常規施肥處理減少施肥2次，減少了施肥人工投入，提升作業效率。有研究表明[24]，水稻機插同步側深施肥技術配合新型控緩釋肥料實現一次性基施，將進一步將施肥作業輕簡化，效率進一步提升，關于水稻機插同步側深施肥技術在本地區效益增加情況和側深施肥與新型肥料融合應用效果等有待進一步研究。

4 結論

與常規施肥模式相比，水稻機插同步側深施肥技術對水稻生育期影響較小，可增加水稻產量約6.5%-15.5%；顯著增加單位面積有效穗和每穗粒數，增加幅度分別為8.5%和4.4%，水稻機插同步側深施肥技術對千粒重和結實率影響較小；通過肥料深施，提高肥料利用效率，減少施肥2次，提高了施肥作業效率。

參考文獻

[1] 吳健生，蔣培培，黃秀蘭，等.廣東省糧食供需時空

格局[J].自然資源學報，2013，28（2）：253-265.

[2] 楊海生，張洪程，楊勇，等.我國稻米產業現代化問

題的探討[J].農業現代化研究，2002（1）：21-25.

[3] 袁月明，馬旭.水稻種植機械化的現狀及芽播機械

化的展望[J].農機化研究，2004（1）：41-43.

[4] 宋建農，莊乃生，王立臣，等.21世紀我國水稻種植

機械化發展方向[J].中國農業大學學報，2000（2）：

30-33.

[5] 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，2011，37（6）：24-25.

[6] 王曉丹，向鏡，張玉屏，等.水稻機插同步側深施肥

技術進展及應用[J].中國稻米，2020，26（5）：

53-57.

[7] 王德強.農業生產中水稻機械側深施肥技術分析

[J].時代農機，2015，42（3）：25-26.

[8] 季雅嵐，吳文革，孫雪原，等.機插秧同步側深施肥

技術對水稻產量及肥料利用率的影響[J].中國稻

米，2019，25（3）：101-104.

[9] 趙立軍，顏珊珊，王宇杰，等.側深施肥插秧機施肥

量對水稻栽培的影響[J].農機化研究，2019，41

（10）：192-197.

[10] 黃恒，姜恒鑫，劉光明，等.側深施氮對水稻產量及

氮素吸收利用的影響[J].作物學報，2021，47（11）：

2232-2249.

[11] 劉曉霞，潘賢，張歡.施肥方式及化肥用量對水稻

產量和氮肥利用效率的影響[J].中國農學通報，

2020，36（34）：1-4.

[12] 劉愛云，高建國，楊正華.機械側深施肥對水稻產量

及氮肥利用率的影響[J].上海農業科技，2020（3）：

86-87.

[13] 李海國.水稻機插秧同步側深施肥技術示范應用

[J].農機使用與維修，2020（2）：45.

[14] 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.

[15] 張穎.水稻機械化插秧同步側深施肥內容及技術要

點[J].農技服務，2019，36（5）：69+71.

[16] 胡根生.側深施肥用量對中秈雜交水稻生長和產量

的影響[J].安徽農業科學，2021，49（7）：167-

169.

[17] 馮艷輝，王深研.水稻機插秧同步側深施肥技術應

用分析[J].農業技術與裝備，2020（1）：81+83.

[18] 伍雜日曲，郭長春，李飛杰，等.減氮和機械側深施

肥對機插雜交稻產量及氮素吸收利用的影響[J].

核農學報，2022，36（5）：1034-1041.

[19] 黃煒，張煒，沈家禾，等.不同肥料運籌方式下側深

施肥插秧機對水稻生產的影響[J].江蘇農機化，

2017（4）：17-20.

[20] 曾凡斌.不同側深施肥專用肥對水稻產量的影響

[J].現代化農業，2019（9）：14-15.

[21] 黃凰，曹衛華，楊敏麗，等.水稻多功能插秧機側

向深施肥試驗效果分析[J].中國農業大學學報，

2014，19（4）：150-154.

[22] 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，

2020，32（2）：1-8.

[23] 朱文榮，顧婷，陳豪，等.新型緩釋肥水稻機插側深

施肥技術研究與推廣[J].農業開發與裝備，2021

（12）：195-196.

[24] 鐘雪梅，吳遠帆，彭建偉，等.機插同步一次性精量

施肥對雙季稻產量及經濟效益的影響[J].核農學

報，2020，34（5）：1079-1087.