不同追肥方式對水稻生長及產量的影響

摘 要 為探究水肥一體機對水稻氮肥利用率及產量的影響，以無人機追肥為對照開展田間對比試驗。試驗結果表明，與無人機施肥相比，水肥一體機施肥可降低稻田排水氮素流失，提高水稻葉綠素含量，增加水稻植株氮素含量，從而提升氮肥利用率；可增加水稻分蘗數，提高水稻成穗數，促進水稻植株生長，株高較高；每667 m2水稻產量提高14.89 kg，機械成本節約13.20元，水稻增產帶來的經濟收益為44.00元，水稻生產綜合效益提升57.20元。

關鍵詞 水肥一體機；肥料利用率；施肥成本；水稻產量

中圖分類號：S275 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.01.029

近年來，隨著無人機技術突飛猛進，無人機拋肥技術因拋肥均勻、肥量精確、不碾壓作物等優勢得到全面推廣應用。但無人機作業成本較高，為充分發揮無人機施肥的優點，同時降低施肥的機械作業費，光明農業發展（集團）有限公司上農種植業中心（以下簡稱上農種植業）自主研發了一款水肥一體機。水肥一體機在設施農業上應用較為廣泛，在水稻施肥上應用較少[1]。上農種植業研發的水肥一體機是在水稻田間進水時將肥料施入進水渠，迅速融化后隨灌溉水淌灌入田，要求肥料有速溶性，因此只適合施用尿素。這與上農種植業在水稻上全面推廣使用緩釋肥作底肥，追肥只追施尿素的肥料運籌方案十分契合。水肥一體機只能帶水施肥，在水稻生長階段可用于施用一次分蘗肥、一次促花肥。

在使用過程中發現，水肥一體機施肥均勻性較好，水稻長勢良好，但缺乏對稻田氮素隨排水流失、水稻氮肥利用率及對水稻產量影響等方面的研究。因此，筆者對這些內容進行研究，為水肥一體機的推廣使用提供數據支撐。

1" 材料與方法

1.1" 試驗地概況

試驗地位于江蘇省鹽城市大豐區新豐鎮上農種植業12隊二排13、14號田，地理坐標為北緯33°22′48.166 32″、東經120°32′57.104 88″，土壤質地為壤土，水解性氮含量為83.8 mg·kg-1，有效磷含量為47.8 mg·kg-1，速效鉀含量為152 mg·kg-1，土壤pH值為8.29，有機質含量為12.5 g·kg-1。

1.2" 試驗材料

試驗用水稻品種為南粳9108，種植方式為大疆T40無人機飛播。

1.3" 試驗設計

14號田為對照組（CK），13號田為處理組（T），每667 m2施用緩釋肥25.0 kg+尿素7.5 kg作為基肥，施用尿素7.5 kg作為第一次分蘗肥，施用尿素10.0 kg作為第二次分蘗肥，施用尿素12.5 kg作為促花肥。對照組和處理組各時期施肥方式如表1所示。每個處理設置2個重復，共4個試驗區，各試驗區面積均為3.33 hm2。

1.4" 試驗實施

2022年6月14日播種，7月4日施用第一次分蘗肥，7月19日施用第二次分蘗肥，8月4日施用促花肥，10月25日測定理論產量，11月5日測定實收產量。水稻生長期間嚴格控制病蟲草害。

1.5" 調查項目與方法

1.5.1" 莖蘗動態調查

于水稻4葉期定點，每個處理選定4個0.25 m×0.25 m的區域，分蘗期每隔7 d調查1次，拔節至抽穗揚花期每隔14 d調查1次，抽穗后不再調查。

1.5.2" 稻田進/排水含氮量檢測

在施用第二次分蘗肥和促花肥時，先進好田間水層，肥料施用完畢且完全融化后，田間分別取水樣。在保水3 d后即將排水時，再到田間分別取水樣，送樣至譜尼測試集團上海有限公司檢測水體氮素含量。

1.5.3" 水稻葉片葉綠素含量

在水稻拔節期、抽穗揚花期、灌漿中期、灌漿后期檢測葉綠素含量，使用ZZY型號的植株營養測定儀進行檢測。檢測時夾取葉片中部獲得數值，每個處理每次檢測30張葉片。拔節期劍葉未完全抽出則檢測倒二葉，其他時期劍葉已完全抽出，檢測劍葉。

1.5.4" 成熟期水稻植株氮素含量

于水稻成熟期，取水稻地上部植株，并將莖鞘、葉片、穗分開，送樣至譜尼測試集團上海有限公司檢測水稻植株氮素含量。

1.5.5" 水稻產量及其構成因素

于水稻成熟期，對試驗田考種，測定每667 m2穗數、穗粒數、結實率及千粒重，并隨機取6個0.25 m2區域內的水稻植株穗子于網袋中，進行曬干、脫粒測量實收產量。

1.5.6" 水稻形態特征

于水稻成熟期，對試驗田隨機取10穴，測量其主莖的基部第一節間長、基部第二節間長、穗下節間長、穗長和株高等形態特征。

1.6" 數據處理

試驗數據利用WPS office軟件進行處理與分析。

2" 結果與分析

2.1" 不同追肥方式對水稻莖蘗動態的影響

由表2可知，兩種施肥模式下的基本苗及7月5日、7月12日的莖蘗數基本相同，而之后的群體和最終的成穗數則是T處理高于CK處理。7月19日后，水稻群體產生差異的因素是施肥方式不同，T處理田塊群體及成穗數較高，表明使用水肥一體機施肥有利于提高肥料利用率，促進了分蘗的發生，提高了水稻成穗數。

2.2" 不同追肥方式對稻田氮素隨排水流失的影響

由表3可知，在施肥量相同的情況下，田間進水和排水的水層含氮量均表現為T處理田塊低于CK處理田塊，利用率表現為T處理田塊高于CK處理田塊。原因在于使用水肥一體機施肥時，邊進水邊施肥，而使用無人機施肥需要先把水層進好再施肥，而田間進水需要8～10 h，使用水肥一體機施肥相當于提前將肥料施入田中，有更長的保水時間。尿素施入田間后，在微生物的作用下可水解為NH4+，而NH4+在被土壤膠體吸附后逐漸被作物吸收利用，這一過程也需要較長的時間[2]。水肥一體機施肥相較于無人機施肥，肥料在田間保存時間更長，因此氮素隨水流失更少，肥料利用率更高。

2.3" 不同追肥方式對水稻植株氮素含量的影響

在水稻成熟期，取樣檢測水稻莖鞘、葉片、穗部的氮素含量，結果見表4。由表4可知，兩種施肥方式下水稻穗部氮素含量基本相當，而莖鞘和葉片氮素含量均表現為T處理高于CK處理。由于氮素是促進水稻生長的主要物質，水稻對氮素的吸收越高，其生長越健壯，越有利于高產[3-4]。試驗表明使用水肥一體機追肥有利于提高水稻對氮素的吸收和積累，提高肥料利用率。

2.4" 不同追肥方式對水稻形態特征的影響

由表5可知，除穗長兩處理基本一致外，基部第一節間、基部第二節間、穗下節間、株高均表現為T處理大于CK處理。這表明使用水肥一體機施肥水稻植株吸收的養分更多，生長更充分。但基部節間偏長、株高偏高，水稻倒伏風險也會增加[5]。2023年，水稻生育后期風雨較少，兩處理田塊均未發生倒伏。

2.5" 不同追肥方式對水稻產量及其構成因素的影響

由表6可知，理論產量和實收產量均表現為T處理高于CK處理。從產量構成因素看，T處理每667 m2成穗數較高，CK處理穗粒數較高但結實率低，因此兩處理在穗實粒數上表現相當。T處理千粒重較低，原因可能是水稻植株氮素含量高，灌漿速度變慢[6]。

2.6" 不同追肥方式對水稻生產效益的影響

以無人機施肥的處理為基準，計算水肥一體機施肥處理的效益。無人機施肥價格按0.72元·kg-1計，每667 m2第二次分蘗肥和促花肥共施用22.5 kg，無人機施肥需要16.20元；水肥一體機每667 m2按3.00元計，可節約施肥機械作業費13.20元。水稻按實收產量計，每667 m2增產14.89 kg，稻谷價格按5.96元·kg-1計，增產效益為44.00元。經計算可知，使用水肥一體機施肥的綜合效益比使用無人機施肥每667 m2高57.20元。

3" 討論與結論

3.1" 水肥一體機的優勢

與無人機施肥相比，使用水肥一體機施肥可降低稻田排水氮素流失，提高水稻葉綠素含量，增加水稻植株氮素含量，綜合提高氮肥利用率。使用水肥一體機施肥可增加水稻分蘗數，提高水稻成穗數，促進水稻植株生長，最終每667 m2水稻產量提高14.89 kg，每667 m2可節約機械成本13.20元，增產帶來的效益44.00元，綜合效益提升57.20元。

3.2" 水肥一體機推廣的基礎條件

1）條田平整度要求較高，同一丘塊高低落差控制在3 cm以內，有利于水稻水層管理。2）基礎灌溉設施良好，田間不漏水，保水效果好。稻田進排水迅速、順暢。要求稻田進水的時間在10 h以內，時間不宜過長。3）技術人員水平高，經驗豐富，能掌握好進水時間，并能保證下肥速度與進水速度匹配，這樣施肥才能更加均勻。4）水肥一體機只能施用尿素，其他速溶性差的肥料不能用水肥一體機施用。

綜上所述，水稻使用水肥一體機追肥雖然可節本增效，但使用條件較為苛刻，滿足使用條件才可推廣應用。

參考文獻：

[1]" 胡亮亮，熊橙梁，張慶富，等.水肥一體化技術研究現狀及在我國的推廣應用[J].現代農業科技，2023（20）：104-109.

[2]" 周舟，沈炘埡，王俊，等.控釋肥與普通尿素組合對水稻產量、氮肥利用率和米質的影響[J/OL].作物雜志：1-9[2023-12-11].http：//kns.cnki.net/ kcms/detail/11.1808.S.20231208.1416.002.html.

[3]" 紀明亮，趙津瑤，韋佳，等.基于葉片SPAD值的華南雙季早稻氮肥推薦模型的研究[J].湖南農業科學，2023（6）：20-25.

[4]" 張猛，李振山，陳猛猛，等.氮肥運籌對水稻生長、光合特性及產量的影響[J].青島農業大學學報（自然科學版），2023，40（1）：54-61.

[5]" 劉佳欣，吳周周，周嬋嬋，等.水稻倒伏性狀與抗倒途徑研究進展[J].中國稻米，2023，29（6）：44-48.

[6]" 付景，王亞，楊文博，等.干濕交替灌溉耦合施氮量對水稻籽粒灌漿生理和根系生理的影響[J].作物學報，2023，49（3）：808-820.

（責任編輯：劉寧寧" 敬廷桃）

收稿日期：2023-12-18

作者簡介：馬里超（1970—），本科，高級農藝師，研究方向為農業技術推廣。E-mail：3614130465@qq.com。