王平義
(桐城市農業綜合行政執法大隊,安徽桐城 231400)
水稻的高產離不開合理的施肥方式,傳統的水稻施肥方式以基肥和多次追肥為主,需要施用大量肥料,在土壤中存在分布不均勻、養分流失等問題,不僅導致肥效無法完全發揮,還可能會對生態環境帶來不利影響[1-2]。因此,需要對傳統的施肥方式進行改良,以提高水稻的生產效益[3-4]。水稻側深施肥是機插秧技術的創新發展,該技術將施肥裝置安裝在機插秧機械上,確保肥料施在水稻秧苗根部側面距離4~5 cm、深度3~5 cm 的位置,提高秧苗返青后對肥料的吸收速度、減少養分的流失[5-6]。該施肥方法是將肥料均勻、定量和定位地施入秧苗側面下方泥土中,對改善周邊生態環境有較好的效果[7],且有利于提高肥料利用率、降低肥害和減少根系損傷。此外,水稻機插秧同步側深施肥方法減少了施肥的總量及追肥量,降低了水稻施肥的勞動強度,適合大面積推廣。
為了探討水稻機插秧同步側深施肥技術的優勢以及適合的側深施肥量,本研究開展了水稻機插秧同步側深施肥對水稻生長及產量的影響研究,對水稻生育期、莖蘗數、有效穗、穗粒數、結實率和產量等指標進行分析,探討水稻機插秧同步側深施肥的優勢與水稻側深施肥量的控制,為水稻機插秧同步側深施肥技術的推廣及減肥增效生產提供參考。
試驗地安排在安徽桐城天泰農機服務專業合作示范基地內,排灌方便、地勢平坦、氣候溫和且雨熱同期,為亞熱帶濕潤氣候,有充足的光照及降水量,年均溫度15.8 ℃,年均降水量1 300 mm 以上,年均蒸發量875 mm;土壤肥力水平中等偏上,地力均勻,土壤類型為黃棕壤。
供試水稻品種為兩優688(國審稻2010010),該品種屬秈型兩系雜交水稻;試驗期間需要的尿素、鉀肥、二銨、硫酸鉀及水稻側深施專用肥(21-15-16)等肥料均按照該地區施肥習慣購自農資市場;試驗機械包括豐疆2Z-6A(FJC60-A)型智能無人乘坐高速插秧機、久保田2FH-1.8A(FSPV6)型側深施肥機。
1.3.1 不同施肥方式比較試驗設2個處理,分別為水稻機插秧同步側深施肥和常規水稻機插秧人工施肥。水稻機插秧同步側深施肥:同時施入基蘗肥,施入52%側深施專用肥378 kg/hm2、尿素30 kg/hm2和50%硫酸鉀60 kg/hm2,控制施肥總量為468 kg/hm2。機插秧常規人工施肥:基肥與分蘗肥分開施,基肥施入尿素120 kg/hm2、二銨135 kg/hm2和鉀肥105 kg/hm2;蘗肥施入尿素90 kg/hm2;施入尿素15 kg/hm2作為調節肥,進入穗期后施入尿素30 kg/hm2、50%硫酸鉀52.5 kg/hm2作為穗肥,控制施肥總量為547.5 kg/hm2。
1.3.2 側深施肥量比較為了探索水稻種植中最佳的機插秧測深施肥量,在生產試驗中按照1.3.1中同步側深施肥方法設計3個不同的施肥量處理,分別為480、384和288 kg/hm2,即以480 kg/hm2為100%全量施肥,384和288 kg/hm2分別為80%和60%施肥量。
每個處理3次重復,每個小區面積300 m(220 m ×15 m),隨機排列。各小區之間設保護行,并設40 cm寬、30 cm 高的埂,每個小區周圍用塑料地膜隔斷,避免各小區之間串水串肥。
2022 年5 月28 日挑選提前浸種催芽的飽滿種子進行基質播種育秧,6月24日統一進行機插,株行距為14 cm × 30 cm。各處理除了試驗設計存在差異,其余灌溉、病蟲害防治等常規管理保持一致。
1.5.1 施肥方式試驗試驗期間,對各處理小區水稻的生長情況進行觀察統計,記錄不同施肥方式處理下水稻的生育期進程。水稻成熟后,每個小區內隨機選擇9穴水稻植株進行室內考種,調查有效穗數、穗粒數、千粒重和結實率等經濟指標,并測量水稻株高、穗長,分小區收獲、晾干,計產。各處理3次重復取平均值分析,所有數據在Excel表格中處理。
1.5.2 側深施肥量試驗試驗期間,對各處理小區水稻的生長情況及生育進程進行觀察統計,機插后開始在每個試驗小區內選擇長勢較為一致的30 穴水稻植株,分別進行水稻莖蘗數的調查記錄。水稻成熟后,每個小區內隨機選擇9 穴水稻植株進行室內考種,對有效穗數、穗粒數和千粒重等經濟指標進行調查,分小區收獲、晾干,計產。各處理3 次重復取平均值分析,所有數據在Excel 表格中處理。
2.1.1 生育進程通過對機插秧同步側深施肥處理與常規施肥處理下水稻的生育進程進行記錄,結果見表1。2個處理下水稻齊穗、成熟等關鍵生育期表現出一定的差異,機插秧同步側深施肥處理的生育期較常規施肥長15 d。即同步側深施肥處理較常規施肥的肥效更為持久、肥料利用率更高,可以延緩水稻的生育進程,齊穗期、成熟期均較常規施肥有所延遲。

表1 不同施肥方式處理下水稻生育期進程
2.1.2 農藝性狀及產量通過對機插秧同步側深施肥處理與常規施肥處理下水稻成熟時主要農藝性狀、考種經濟性狀以及產量進行記錄(表2),結果表明機插秧同步側深施肥較常規施肥處理的水稻株高矮,有效穗數增加7.75 萬/hm2,穗實粒數增加32.27 粒,其千粒重較常規施肥輕0.1 g,結實率高4.30個百分點;機插秧同步側深施肥處理的實測產量達到10 156.35 kg/hm2,比常規施肥處理增產18.60%。即側深施肥處理下產量結構因子協調,積累的有機物較多,有利于高產。

表2 機插秧同步側深施肥處理與常規施肥處理的主要農藝及產量
2.2.1 生育進程通過對機插秧同步側深施肥不同用肥量處理下水稻的生育進程進行記錄,結果見表3。3 個水稻機插秧同步側深施肥量處理下的水稻齊穗、成熟等關鍵生育期未出現明顯差異;齊穗期在9 月3—5 日,成熟期在10 月15—16 日,生育期為113~114 d。表明不同施肥量處理對機插秧同步側深施肥水稻的生育進程沒有明顯影響。

表3 機插秧同步側深施肥處理不同用量下水稻的主要生育期進程
2.2.2 莖蘗動態通過對機插秧同步側深施肥不同用肥量處理下水稻生育期間的莖蘗動態及成穗率情況進行記錄分析,結果見表4。在不同側深施肥量處理下,水稻不同時期的莖蘗動態表現出不同程度的差異。6月30日前,3個施肥量處理的莖蘗數未表現出差異,7 月6 日之后開始表現出差異,整體來說,施肥量為384 kg/hm2的處理下莖蘗數較其余2個施肥量處理多,水稻分蘗的速度較為平緩,成穗率最高,為51.22%,各處理在7 月31 日時莖蘗數均達到最高。

表4 機插秧同步側深施肥處理下不同用量水稻莖蘗動態
2.2.3 主要農藝性狀及產量通過對機插秧同步側深施肥3 種不同用肥量處理下水稻成熟時主要農藝性狀、考種經濟性狀以及產量進行記錄,結果見表5。不同的側深施肥量處理下,以480 kg/hm2施肥量處理的株高最高,為132.1 cm,穗長最長,為27.2 cm;以384 kg/hm2施肥量處理的株高最矮,為129.7 cm;以288 kg/hm2施肥量處理的穗長最短,為26.1 cm。

表5 機插秧同步側深施肥不同用量處理下水稻的主要農藝性狀及產量
不同的側深施肥量處理下,水稻的有效穗數隨著施肥量的減少而逐漸降低,施肥量由480 kg/hm2降低到288 kg/hm2時,有效穗數由270.17 萬/hm2降低到253.10萬/hm2,降幅為6.32%;穗實粒數和千粒重在384 kg/hm2時最大,為192.86粒和25.10 g;結實率以施肥量384 kg/hm2時最高,為95.05%;實測產量以施肥量384 kg/hm2時最高,達到11 163.51 kg/hm2,比施肥量480 kg/hm2處理增加11.50%,比288 kg/hm2處理增加29.62%。
水稻機插秧同步側深施肥技術相對于常規施肥方式有較多優勢,如提高肥料利用率、降低肥料對生態環境的污染和提高產量等[3,5,7]。湯云川等[8]和吳金士[9]的研究表明,水稻生產中應用機插秧同步側深施肥技術,可以使水稻植株的倒伏概率降低、水稻整體的生育進程延長和產量增加。這與本試驗結果一致,即在推廣機插秧同步側深施肥技術后,肥效更為持久、一定程度上延緩了水稻的生育進程,進而積累更多的營養物質、增加產量,且株高較常規施肥有所降低,抗倒伏能力增強。張永瑞等[10]和符全[11]的研究表明,水稻機插秧側深施肥技術推廣后,穗數、產量有所增加,而結實率及千粒重沒有明顯變化,與本試驗結果存在差異。本試驗中,該技術推廣在一定程度上增加了水稻的有效穗數和產量,千粒重變化不明顯,但結實率較常規施肥有所增加,分析其原因,可能在于各地的生態區位不同及選擇的水稻品種自身特性存在差異。在側深施肥技術的基礎上,適當增加水稻機插的密度可以進一步提高結實率和產量水平,下一步研究可在機插秧的株行距方面開展。
目前關于側深施肥增加水稻產量方面的研究較多[3-9],主要集中在對有效穗數、穗粒數及千粒重等經濟性狀方面,而有關具體側深施肥中的施肥量、肥料類型等關鍵技術要點研究相對較少。李曉躍等[12]的研究表明,選擇高氮素緩釋肥作為側深施肥的肥料類型,為水稻完整發育期間提供了足夠的養分條件,減少了施肥的次數及施肥量,有利于降低成本、增產增效。本研究選擇了水稻側深施專用肥,在移栽時同時施入基蘗肥,通過合理地控制施肥量,取得了較好的增產效果,施肥量過多或者過少均不利于水稻的高產。后續可在側深施肥的肥料養分利用效率等方面開展研究,以推進農業生產的高質量與可持續發展。
綜上,機插秧同步側深施肥水稻的生育進程相對于常規施肥有所延緩,有利于積累生物量、實現豐產;通過側深施肥技術的實施,水稻的有效穗數、穗粒數、結實率和產量等均有所提高,優勢明顯;不同的同步側深施肥用量處理下,施肥量為384 kg/hm2時,各階段水稻莖蘗數較多且變化相對平緩、成穗率最高,達到51.22 %,有效穗數、穗粒數、千粒重、結實率及產量均比其他施肥量處理高,建議在推廣水稻機插秧同步側深施肥技術的同時適當控制施肥量。