关于推进江苏水稻机插侧深施肥的思考

颜士敏 刘林旺 仇美华 梁永红

（江苏省耕地质量与农业环境保护站，南京210036；第一作者：409089913@qq.com）

水稻施肥按时期可分为基肥、苗肥、分蘖肥和穗肥等；按施用方式可分为撒施、穴施、条施、叶面喷施等。水稻施肥如何做到总量控制、结构优化、时期适宜、方法恰当，实现精准、绿色、高效施用，关系到农作物增产提质，关系到农田生态环境安全，关系到农民节本增收。本文剖析了江苏省水稻施肥现状，探讨水稻机插侧深施肥技术的特点，提出适宜江苏稻作生产的机械施肥模式，以期实现化肥减量增效目标，推进农业可持续发展。

1 江苏省水稻施肥现状

多年来江苏省大力推广测土配方施肥、秸秆机械化还田等技术，掌握了以土定产、以产定肥、因缺补缺、有机无机相结合、氮磷钾平衡施用的原则，根据土壤类型、作物生育特性和需肥规律，制定了相应的施肥模式，促进了化肥使用总量和单位面积使用强度大幅度下降。2016年全省化肥使用总量较2015削减2.3%，较2010年削减8.4%，年均下降1.4个百分点。

水稻是江苏省第一大粮食作物，常年种植面积220万hm2、总产1900万t，面积和总产分别约占全省粮食的40%和60%。据统计，化肥对水稻增产的贡献率可达40%～60%[1]，但江苏省水稻生产化肥利用率徘徊不前，氮肥当季利用率仅为30%～35%，而发达国家的化肥利用率一般在60%左右[1]。究其原因，主要有以下3个方面：一是化肥施用量较大。全省稻田施氮量大约在150～250 kg/hm2范围内，高于全国平均水平，某些地块高达300 kg/hm2。过量施肥地区，靠增加化肥投入量提升水稻产能已近极限，增施化肥不仅不增产甚至会造成减产。二是施肥方法落后。水稻施肥以人工表施浅施或机械抛洒为主，施肥均匀性较差。有的是在旋耕整地前将肥料抛洒在田间地表，通过旋耕整地措施将肥料混拌在土壤中；有的则是在打浆前将肥料抛洒在水田泥土中。这两种施肥方式均匀度无法控制，容易造成水稻秧苗吸肥量不均，水稻长势、高矮、结穗大小都有很大差异，直接影响水稻产量和品质。三是水浆管理水平低。平原或圩区水稻生产大水灌溉较为普遍，浅湿灌溉、干湿交替技术应用不到位，在强降雨条件下，施入的肥料往往随地表径流或淋溶而损失，对农业生态环境造成负面影响。

图1 侧深施肥示意图

2 水稻机插侧深施肥技术要点

水稻机插侧深施肥是一种与机插秧作业配套的机械化施肥技术，即在水稻机械插秧的同时，采用水稻侧深施肥器将颗粒状的肥料（基肥和分蘖肥）定位、定量、均匀的施于秧苗侧面3.0～5.0 cm处，施肥深度4.0～5.0 cm，使肥料在土壤中缓慢分解，延长肥效（图1）。

2.1 提高耕整地质量

土壤耕作要求精细平整，耕层松软适宜，尤其严格要求水整地后泥浆的沉降程度，泥过软易推苗影响插秧质量，过硬阻力大而行走困难。要有一定的耕作深度，特别是秸秆还田的田块，耕深应达15 cm以上。一方面可以将秸秆掩埋于土层内，另一方面也可保证有一定量的泥浆覆盖肥料。在小麦秸秆全量还田时应采用带有切碎装置的大动力机械，同时辅以施用秸秆腐熟剂，以解决秸秆“还不下、烂不快”和秧苗机插质量不高的问题。

2.2 选择适宜的肥料与用量

一般选用粒径为2～5 mm的圆粒型配方肥或复合肥。应用肥料的氮磷钾比例应合理，粒型整齐，硬度适宜，含水率≤2.0%，要求手捏不碎、吸湿少、不粘、不结块。要根据作物品种、地力情况和目标产量等因素，制定施肥方案，确定施肥总量、主推肥料配方和肥料运筹比例。侧深施肥时，氮肥投入量一般可比常规施肥量减少20%～40%。基蘖肥和追肥运筹比例可控制为5.5∶4.5或6.5∶3.5；磷肥在土壤中的移动性比较小，可以一次性施用；钾肥则根据土地质地和土壤供肥状况，选择一次性施用或分期调控。

2.3 精准操作机械施肥器

水稻侧深施肥插秧机是一种既能够保持高速乘坐式插秧机原有性能，又能够将颗粒复合肥同时施于秧苗侧位的复式作业机器。侧深施肥插秧机作业时要求匀速前进，避免伤苗、缺株和倒苗。施肥量按农艺要求确定，作业前作好调整，严防排肥口堵塞。每天作业完毕后要清扫肥料箱，第2天加入新肥料再作业。

3 水稻机插侧深施肥技术的优越性

3.1 是减轻劳动强度的迫切需要

江苏省水稻机械化生产发展迅速，目前在耕整地、收获和植保环节已基本实现机械化，其中机插率超过75%，但是水稻施肥全程机械化应用面积较少，成为水稻生产全程机械化的短板。水稻插秧施肥一体机是江苏省近年来开始推广的新型机械，目前江苏省水稻机插侧深施肥技术推广面积不足万亩。因此，大力推广机械化施肥技术，推动水稻生产全程机械化刻不容缓。人工常规施肥要在插秧前后分基肥、分蘖肥2次抛洒于田间土壤表层，水稻机插侧深施肥将2次施肥合二为一，不仅减少了一次施肥工序的人工，而且提高了水稻生产机械化水平，把农民从繁重的体力劳动中解放出来，有效减轻了农民的劳动强度和作业成本，平均每667 m2节省人工成本40元。该技术的推广应用可以缓解农忙季节农村劳力不足的矛盾，大幅度减少种植业从业人员数量，促进农村剩余劳动力的转移和二、三产业的发展。

3.2 是推进化肥减量增效的迫切需要

科学减少化肥施用总量，减少化肥投入成本，提高化肥利用效率，是推进化肥减量增效、农业绿色发展、高质量发展的需要，能够实现“三个提高”“三个促进”。

3.2.1 提高肥料利用率，促进节本增效

目前，江苏省水稻生产中化肥投入成本已占生产资料成本的50%以上。采用人工浅施或机械抛洒表施等落后方式，大量投入氮肥不仅不能大幅度提高产量，有时反而导致病虫害增多以及倒伏而减产，同时氮肥利用率下降。水稻机插侧深施肥改变了传统施肥模式，在单产基本相近的情况下，与人工常规表施相比，肥料用量可以减少20%～40%[3]，但根际氮肥浓度比常规施肥高5～6倍。水田氮肥深施可以充分利用氮肥的效能，减少其在田间的挥发和径流损失，大幅度提高氮肥利用率。据刘汝亮等[4]在宁夏灵武市的试验结果，侧深施肥氮肥利用率可提高35%左右。水稻机插侧深施肥后同步覆土，既能防止肥料中的氮挥发，减少损失，还能增强土壤对氨态氮的吸附[2]，较好地维持土壤中碱解氮含量，增加土壤的肥力，从而有利于秧苗对养分的吸收，增加肥料养分利用率。

3.2.2 提高水稻产量，促进增产增效

大量的生产实践证明，水稻机插侧深施肥与传统抛洒表施技术相比具有显著的增产效果，平均增产10%～15%。一是有利于促进水稻根系生长。水稻机插侧深施肥时将肥料呈条状集中施于耕层苗侧，与水稻根系分布较近，由于作物根系具有向肥性，可以促进水稻根系向深处扩展，有利于形成发达、粗壮的根系，增强作物吸收养分的能力。二是有利于促进早发足穗。水稻机插侧深施肥能增加水稻分蘖初期的分蘖能力，促进分蘖早生、快发。刘汝亮等[4]研究结果表明，水稻分蘖数比常规施肥增加20%～30%，且低位分蘖明显增多，无效分蘖少，进而增加了有效穗数，为实现水稻的稳产、高产打下良好的基础。三是有利于促进水稻后期平稳生长。研究发现，侧深施肥能在保证水稻前期平稳生长的前提下，使功能叶增多，叶片的光合作用增强，使得水稻在抽穗期以前就可以积累整个生育期当中大部分的氮素，叶片以及茎鞘的氮素积累都比较高，使得水稻在灌浆期茎叶中氮素的表观转移量以及转移速率加大，水稻后期不会发生早衰，分蘖成穗率更高。

3.2.3 提高稻米品质，促进提质增效

机插侧深施肥作为一种定向定量施肥方式，实现了精确施肥，插秧后30 d左右氮素浓度降低，叶色褪淡，由于早期能够确保足量的茎蘖数和生长量，可以提早搁田、多次搁田，促进根系发育，有效增强植株抗倒能力。同时由于肥料减量、植株健壮，灌浆速率加快，能够适期成熟，有利于提高稻米品质。

3.3 是提升耕地质量和保护农业生态环境的迫切需要

化肥表施后，部分化肥通过渗透、淋溶、地表径流等途径进入土壤或水体，过量施肥导致土壤活性下降或土壤酸化。机插侧深施肥是将肥料施于秧苗侧深位置的土壤中，极大的减少了肥料淋溶、流失，稻田行间地表氮、磷营养元素少，藻类等杂草危害明显减轻，随着暴雨、排水流入江河的肥料减少，对农业生态环境的污染大大减轻。同时，肥料中氨的挥发及反硝化过程中生成的氮氧化物的挥发也大大降低，减轻了对大气的污染。

4 推进机插侧深施肥技术发展的对策建议

4.1 加强协作攻关，不断优化完熟成套技术

一是推进农机农艺融合。目前市场上的施肥机械大部分是小型兼用型机械，没有成熟配套的侧深施肥专用肥料产品，需要农机农艺融合，进一步加强机械、技术和产品配套。要根据不同区域的施肥机械机型，开展不同作物品种精确施肥试验，优化肥料主推配方，研究探索出适应不同机型的施肥参数，确定适合机插施肥一体化作业的最佳施肥方案。同时，强化机插侧深施肥与其他栽培技术的组装配套，促进水稻根系对肥料的吸收，提高肥料利用率，实现增产、提质、增效。二是探索水稻生产全程肥料侧深施肥技术。现有机插侧深施肥技术基本解决了基肥、分蘖肥表施的问题，但后期穗肥还是表施为主，成为稻田氮素利用效率进一步提高的限制因子。近些年，由于控释肥生产成本大幅降低，在生产上的应用也越来越广泛，应加强探索在插秧时一次性机械施入控释基肥、分蘖肥及穗肥的技术研究，或探索穗肥机械施用的可行性，达到节工、节肥、增产等效果。三是探索水稻全程智能监测施肥技术。随着肥料向浓缩化、复合化、液体化、长效化以及专一化方向发展，针对流动性好的肥料的排肥器和施肥机将得到进一步的发展，液体肥料施肥机械的研究将逐渐被重视，应加强探索研究自动化的监测控制技术，对水稻生长和肥料运筹进行实时监测和控制，发展变量施肥技术，实现智能配肥，逐渐提高施肥机械自动化程度，向大型、高效化和智能化方向发展。

4.2 加强技术指导，促进关键技术应用到位

层层做好技术指导培训工作，是推进水稻机插侧深施肥技术集成与推广的重要举措。机插侧深施肥要求施肥量精确、深度适宜，必须配备专业人员，通过专业培训、掌握要领、科学操作。要对基层农技人员和新型经营主体开展多形式的技术培训，通过田间示范、现场观摩，提高对水稻机插侧深施肥技术的认知度、接受度和执行率，提高技术到位率。要依托新闻媒体、网络，通过公告栏、张贴宣传标语、发放宣传资料等形式，结合现场会、观摩会、开展技术培训或专题报告等活动，加大宣传和推广力度，迅速将水稻机插侧深施肥技术应用到生产实践中去。

4.3 加强政策扶持，提升技术推广覆盖率

在原有高速插秧机上增加一套施肥装置，每台装置增加费用约1.0～1.5万元。针对配套机械投资成本可能导致推广阻力增加的实际，应制定可操作的对机插侧深施肥农机装备的补贴政策，充分发挥财政引导作用。通过农机购置补贴、报废更新补贴、金融扶持和项目实施等措施，对带侧深施肥装置的高速乘坐式插秧机进行试验筛选推荐，纳入农机购置补贴目录，引导基层农机服务组织、种田大户增加对农机装备的投入，提高农业生产经营者应用插秧侧深施肥农机装备的积极性，全面提高农业施肥机械化水平。