水稻环保型施肥技术的推广应用与前景展望

王伟政李平段然

（1.岳阳市农业科学研究所 国家水稻产业技术体系岳阳综合试验站， 湖南 岳阳 414000；2.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业部农业环境重点实验室，北京 100081）

水稻环保型施肥技术的推广应用与前景展望

王伟政1李平1段然2

（1.岳阳市农业科学研究所 国家水稻产业技术体系岳阳综合试验站， 湖南 岳阳 414000；
2.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业部农业环境重点实验室，北京 100081）

洞庭湖区因不合理施肥导致稻田水体中氮磷含量偏高，以致造成农业面源污染。适合在洞庭湖稻区推广的水稻侧条施肥技术为水稻环保型施肥技术，掌握该技术的有关理念、技术要点和技术优势等，可进一步促进农业生产活动与农业生态环境保护相互协调发展，为区域农业面源污染防控和洞庭湖区水环境保护提供新的技术支撑。

水稻环保型施肥技术；侧条施肥；技术要点

研究表明[1]，水体污染源的60%来自于农业生产活动。洞庭湖是我国第二大天然淡水湖，洞庭湖平原广袤而肥沃的土地历来就被视为水稻生产的首选之地。然而，随着化学工业的不断发展和人们对水稻产量的盲目索高，水稻种植在肥料使用上更倾向于化肥且用量越来越大。化肥的过量投入不仅破坏了土壤结构，还会随着地表径流进入附近水域，极易造成受体水域中氮磷含量升高。据观测[2-3]，洞庭湖区稻田中化肥的损失率可高达30%～50%。而洞庭湖区稻田氮、磷的流失是湖区农业面源污染的主要因素[4]。

为缓解洞庭湖区水稻种植对环境带来的负面影响，推广环保型农业技术，笔者与国内知名农业专家联手，共同引进一种环保型水稻施肥新技术——水稻侧条施肥。20世纪90年代，国内有学者研究发现，水稻侧条施肥技术有促进根系发育、提早返青、增加颖花数和提高产量的作用[5-6]，但由于当时缺乏相应的机械与肥料，该技术未能普及。随着我国化学和机械工业的快速发展，水稻生产上开始大量应用缓释化学肥料和普及机械化，水稻侧条施肥技术实现规模化、产业化的基本条件已日趋成熟。宣传该技术的相关知识，可进一步提升广大农户和农业科技工作者树立崇尚环保、保护自然的科学意识和自觉性，推进我国环保型农业更好更快更协调地发展。

1 概念、特点和技术优势

1.1 概念及其发展史

侧条施肥是指在水稻插秧的同时，应用侧条施肥机械将颗粒状肥料一次性施入水稻秧苗根系一侧约5cm处（施肥深度为5～8cm）的一种施肥方法。20世纪70年代，日本科学家提出这一概念[6]。我国随后有学者陆续着手开始研究，但由于受器械、肥料等各种客观因素制约，该技术一直未被大众所知晓。2009年，笔者与中国农科院农业环境与可持续发展研究所的有关专家共同引进该项技术，通过4年多的摸索和一系列本土化技术改良，并在洞庭湖双季稻区多年多点大面积试验验证，该技术进行大面积推广的各项条件已近成熟。

1.2 特点和优势

1.2.1 环保性

水稻侧条施肥最大的特点就是环保性。根据实验观测，运用侧条施肥技术的稻田，其氮、磷流失率仅为传统施肥方式的61.07%和70.59%。连续3年试验后的稻田周边水体水质可由劣五类提高到五类[7]。根据4年多的研究结果，采用该技术的稻区田面水中，年际平均氮、磷浓度仅为常规施肥方式的67.99%和62.69%（表1）。

表1 侧条施肥与传统施肥田面水质对比

1.2.2 节约性

水稻侧条施肥是在插秧的同时，将水稻生长所需的肥料一次性施入稻田耕层，一般不需另施底肥和追肥，其肥料总用量较传统施肥方式可减少30%左右；采用该技术每667m2大田仅需秧盘30-35个（其所配套使用的专用育秧盘，使用寿命一般可达10～15年，按每个秧盘20元计算，则每个秧盘成本每年为1.33～2元），每盘只需播2～3粒种子，每667m2大田仅需种子1.05～1.2kg（以晚稻为例），种子用量可节省20～30%；而且，该技术采用全程机械化操作，省工省时。按此计算，仅肥料、种子、人工、农药等成本，每667m2便可节约成本275元左右（表2）。

表2 不同施肥方式部分费用明细对比 单位：元/667m2

1.2.3 高效性

水稻侧条施肥技术采用均匀肥料深施方式，利用率较大提高。据测试，侧条施肥稻田中的氮磷利用率较传统施肥方式分别提高16.22%和7.28%；其播种和插秧均采用效率较高的专用机械，田间作业的效率大大高于传统耕作方式。如：栽插667m2的大田仅需20min，而且同步完成了施肥工序，较传统栽插方式速度明显加快，比普通机插秧也省去了施肥工序；播种采用的是全自动播种机械和专用钵体育苗盘，一人操作每小时可播种300个秧盘，可供10亩大田使用（1亩=667m2），因此该技术更加适合于规模化种植（种粮大户和农村专业化合作组织等）。见图1，图2。

图1 侧条施肥插秧机

图2 高速播种机

1.2.4 稳定性

由于使用机械手柄进行操作，稻株个体间接受温、光、水、肥等资源相对于传统栽培更为均衡，因此个体发育进度基本一致。根据实验观察：在移栽后第3天，侧条施肥的秧苗，单株茎基宽增加10%以上（达0.3~0.4cm）；平均单株带蘖0.3~0.5个，较常规增加50%；单株白根数达13~16条，提高30%；百株干重达7.1g以上，比常规高30%；叶色纯正，单株绿叶数大于4.0，叶色为4.0~5.0级。侧条施肥插秧机的栽插原理不同于国内其它插秧机，秧苗移栽后基本无“缓苗”，且缺蔸率小于3%，因此，其前期生长迅速，后期生长稳健，病虫害发生也相对减少，水稻产量比较稳定。根据笔者多年实践观察，只要管理到位，水稻侧条施肥技术较传统栽培方式可增产2～4%（表3）。若在中稻或一季晚稻区推广（移栽规格为30×14～16cm)，增产潜力将更大。

表3 侧条施肥在洞庭湖稻区（岳阳县）多年推广的产量效益统计

2 技术要点

2.1 育秧

侧条施肥技术需要配置专门的营养土育秧。先将准备好的营养土装入育秧盘底部，约为盘孔深度的2/3，土量过多会影响成苗；再将催好芽的种子（“破胸”即可，种芽长度＜2mm）在用播种机均匀播入育秧盘中，然后覆土（均为机械操作）。每667m2大田种子用量杂交稻1.05～1.2kg（以晚稻为例），常规稻应适当增加用种量。播种时，保证育秧盘中每孔有2～3粒种子。播种后的育秧盘要浇足底水，然后移至秧田。摆盘前在厢面上铺一层塑料或铁质的切根网(孔径≤0.5cm)，以免移栽时秧根盘结，不利栽插。育秧厢面须整平，以利秧田后期管水。

2.2 移栽

侧条施肥的插秧深度宜“浅”，即栽插深度不超过5cm（保证秧苗不浮起即可，若插秧过深将影响分蘖）；速度以“中速”为宜（速度过快易导致卡苗），速度不超过1.2m/s；根据移栽密度要求，适当设置株距（可调整为12cm或14cm等规格），保证移栽基本苗。更换秧盘时，注意尽量不要将秧苗折断。根据田块形状和转移地块时的行走路线选择机械下田位置，尽量减少空驶和人工补苗的作业量；按照蛇形往返栽插，大田四周可采用“回”字形栽插。

2.3 施肥

根据经验，侧条施肥可采用速、缓效肥料相结合的方式。氮（N）、磷（P2O5)、钾（K2O）配比根据土壤测试和田间肥效试验结果科学确定，一般控制在2∶1∶1为宜，每667m2大田用量控制在氮肥 （N）8～10kg、磷肥（P2O5）4～5kg、钾肥（K2O）4～5kg。将速效氮肥和缓释氮肥按3∶7进行配比，速效氮肥可选用尿素。根据肥料用量调节至合理的施肥刻度。

2.4 管理

插秧完成后，应在机械无法栽插的地方（转角处）进行人工补插与施肥，在大田中间进行补苗时无需另行施肥。若遇特殊年份，水稻长势较差，可酌情补施尿素等速效性肥料。其它管理同常规方法。

3 推广应用及综合评价

3.1 推广应用

2009年，笔者仅在洞庭湖区的岳阳县试种5× 667m2晚稻，当年测试产量结果为480.6kg/667m2,比对照增产15.1kg，增幅约为3.1%；后通过对该技术进行本土化改进，至2012年，年推广面积达到489亩；2013年，一些稻米加工龙头企业、农村专业化合作组织及种粮大户开始认知和接受该项技术，并尝试开展规模化生产。笔者通过调研，截止2013年4月，在洞庭湖区共推广应用水稻侧条施肥技术1100多亩，累计增产增收41.14万元，节约种子投入6.89万元、肥料投入22.38万元、农药投入2.87万元，减少工资性费用19.51万元；新增产值89.34万元；总计减少种植区氮、磷排放454.56kg和9.77kg，创造直接环境效益240多万元。

3.2 权威评价

2013年9月，由笔者等编制的《一季水稻侧条施肥插秧技术规程》经由湖南省农业厅正式审核颁布。评审专家认为：这项技术规程的制定，选题准确，技术资料完整，技术规程格式符合《湖南省农业技术规程制定与发布管理规范》规定；技术规程在广泛收集国内有关规程、集成现有科技成果并进行了有关生产实验的基础上，对水稻侧条施肥机插秧技术进行了系统规范总结，规程技术先进、可操作性和实用性强，达到了国内同类型技术规程的先进水平；该技术规程的制订，对加快湖南省水稻机插秧标准化生产和保障水稻产品质量，减少农业环境污染，促进产业化经营具有重要意义。

4 前景展望

21世纪以来，环保型农业技术的推广得到全球的广泛响应[8-9]。如奥地利实施的支持有机农业发展特别项目，国家提供专门资金鼓励和帮助农场主向有机农业转变；法国制定并实施了“有机农业发展中期计划”；日本农林水产省推出“环保型农业”发展计划；美国的依阿华州规定，只有生态农场才有资格获得“环境质量激励项目”。

我国在环保型农业方面也存在巨大的发展空间，以侧条施肥为例，近几年，该技术在江苏、四川、福建、宁夏等地开展一季稻试验验证并获得成功，洞庭湖稻区在双季稻上试验推广已4年有余，也获得较大成功。目前已形成一套较为完整的技术体系。在示范推广的1100多亩水稻面积中，多数表现出与对照持平或增产，累计增加产值240余万元，且稻田周边水体水质明显改善。洞庭湖区现有耕地56.56万hm2，其中水稻面积38.12万hm2，年均种植水稻60多万hm2。按笔者调研结果推算，如果本技术可以推广应用全区25%的水稻面积，每667m2肥料用量降低30%，可减少肥料投入成本50元，水稻产量提高2%，每667m2可增产稻谷10千克，则此项技术每年可节本增值1.15亿元，增产稻谷9万吨。此外，还将带来巨大的的生态和环境效益。可见，水稻侧条施肥技术在洞庭湖区具有广阔的应用前景。

[1]赵解春,白文波,李玉中,等.日本湖泊地区水质保护对策与成效[J].中国农业科技导报，20ll，13(6)：126-134.

[2]段然，汤月丰，曾希柏，等.减量施肥对湖垸旱地作物产量及氮磷径流损失的影响[J].中国生态农业学报，2013，21(5)：536-543.

[3]张爱平，刘汝亮，杨正礼，等.基于缓释肥的侧条施肥技术对水稻产量和氮素流失的影响[J].农业环境科学学报，2012，31(3)：555-562.

[4]扈艳萍，朱彪，高振芹，等.水稻机插侧条施肥效果研究[J].辽宁农业科学，2005(3):22-23.

[5]王春艳.水稻侧条施肥技术研究[J].耕作与栽培,1998，(2): 43-46.

[6]Donigan A S Jr，Huber W C．Modeling of nonpoint source water quality in urban and nonurban areas[J]．Water Research，1991，60：343-349．

[7]段然，王伟政，李平，等.洞庭湖区水稻侧条施肥技术的研究与应用[J].作物研究，2013(5):503-506.

[8]樊红平,牟少飞,叶志华,等.美国农产品质量安全认证体系及对中国的启示[J].世界农业，2007(9)：39-44.

[9]李哲敏，信丽媛.国外生态农业发展及现状分析[J].浙江农业科学，2007（3）：241-244.

（责任编校：马余平）

Study and Prospects of an Environmental Friendly Rice Fertilizer Technique

WANG Wei-Zheng1LI Ping1DUAN Ran2

(1 Yueyang Agricultural Sciences Institute,National Technical System of Yueyang Rice Experiment Station Hunan Province,Yueyang，Hunan 414000；2 Institute of Agricultural Environment and Sustainable Development,Chinese Academy of Agricultural Sciences;Key Laboratory of Agricultural Environment,Ministry of Agriculture,Beijing 100081)

s:Irrational fertilization led to high level of nitrogen and phosphorus in rice paddy water in Dongting Lake area.In order to alleviate the current disparity,we explored a new rice side fertilizing technology suitable for the area through conducting several years of field research works and learning foreign advanced experiences.By elaborating related concepts,key points and advantages of such technology,it would be helpful to more extensive popularization and application of environment-friendly agricultural technology, further promoting coordinated development of agricultural production and agro-ecological environment protection,and providing new technical support for prevention and control of regional agricultural non-point sources pollution and water environmental protection in Dongting Lake area.

rice side fertilizing technology；environmental friendly fertilizer；technical essential

S 511.62

A

1672－738X（2014）01－0073－04

2013-11-01

国家“十二·五”水稻产业技术体系重点资助项目（CARS-01-67）。

王伟政（1973—），男，湖南华容人，农艺师。主要研究方向：农业环保技术研究与应用。