机插秧同步侧深施肥技术对水稻产量及肥料利用率的影响

季雅岚吴文革* 孙雪原 许有尊 周永进 习敏何超波 蔡海涛

（1安徽省农科院水稻所，合肥230031；2安徽省农机推广总站，合肥 230006；第一作者：jiyalan626＠163.com；*通讯作者：wuwenge＠vip.sina.com）

水稻是我国重要的粮食作物之一。在实际生产中，水稻生产者为了实现产量最大化而大量施用化肥，不仅造成肥料利用率低下，也导致环境污染等问题[1-3]。因此，减少化肥用量，提高肥料利用率，成为当下水稻生产亟需解决的关键性问题。水稻机插秧同步侧深施肥技术改变了传统的栽培方式和施肥模式，是一种在插秧过程中同步水稻根侧向距离精量施肥的技术，相对传统人工插秧施肥技术，施肥量减少，肥料集中输入土壤且微生物获取养分量少，能够较大程度的提高水稻对肥料的利用效率，减少肥料流失对周边水环境造成的污染[4-5]。机插秧侧深施肥技术对提高水稻产量具有重大意义，是近年来一种精确、可靠的水稻施肥技术[6-7]。但是，由于水田的特殊性和水稻生长与旱作作物的差异性，对稻田深施肥机械要求更高[8]。目前，针对机插秧同步侧深施肥技术开展的研究较少。因此，本研究利用机插秧同步侧深施肥，探讨不同施肥量对水稻群体产量和肥料利用率的影响，以为水稻机插秧侧深施肥技术的推广应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验条件

本研究于2018年在安徽省合肥市肥东县桥头集镇桥青村（A 区，东经 117°56′，北纬 31°76′）和庐江县台创园施湾种植基地（B区，东经117°16′，北纬31°43′）进行。试验田地力中等，地表平整无残茬，水田耕整地2遍。

1.2 试验设计与田间管理

本研究采用完全随机试验方法，每个试验点共设5个处理，具体见表1。

A区：选用N两优1998为参试材料，2018年5月16日流水线播种，工厂化育秧，6月4日移栽，秧龄18 d。B区：选用万象优华占为参试材料，2018年5月14日流水线播种，工厂化育秧，6月12日移栽，秧龄27 d。肥料品种为尿素（含N 46%）、普通复合肥（N、P、K含量均为15%）、控释型复合肥（N、P、K含量分别为28%、9%、13%）、中化缓释肥（N、P、K含量分别为 26%、10%、12%）。

各处理间做田埂并用黑膜包实，每个处理区设进、出水口各1个。灌溉时，选择清洁无污染的水源。按设计方案机插，栽插规格30 cm×14 cm、每穴插足3～4苗。各处理区肥料用量按试验方案作业前目标称量机施，作业后及时称量实际机施量。成熟期用联合收割机收获并进行机械烘干。

各处理除施肥有差异外，其它大田管理措施基本一致。管水方面，各小区排灌管水，采取薄皮水栽插，浅水活棵、分蘖；当大田茎蘖数达到20万/667 m2左右时或在供试品种主茎叶龄达到有效分蘖临界叶龄的前5 d开始落水搁田，搁至田泥不陷脚，后上水保持湿润，此后采取分次轻搁至拔节后结束。孕穗至灌浆期保持浅水层，高温期间灌深水，灌浆期后保持田间湿润至成熟。追肥方面，肥东、庐江两地均施孕穗肥。除草方面，试验田全生育期采取强化杂草防除，以农业防治为主，搁田后灌水前1 d采取茎叶化学防治。病虫害防治方面，全生育期间病虫害防治3次，没有发生重度危害。

表1不同处理施肥方式及用量

表2不同处理水稻生育进程（d）

1.3 测定项目及方法

1.3.1 生育进程

记录各处理下水稻生育期时间。

1.3.2 茎蘖动态

水稻移栽后，采用定点定株方法，每次定点查10丛，计数单丛分蘖数。A 区于移栽后 7、13、28、35、48、64 d 调查，B 区于移栽后 15、38、47、68、95 d 调查。

1.3.3 产量及构成因子

各小区于成熟期调查100株水稻，计算有效穗数，按平均茎蘖法取6丛，测定每穗总粒数、千粒重和结实率。同时，各小区实收测产。

1.3.4 肥料利用效率

偏生产力（kg/kg）=水稻产量/肥料施用量。

1.4 数据采集及统计分析

用Excel 2016进行数据处理和统计分析。

2 结果与分析

图1 A区不同处理水稻茎蘖数动态

2.1 不同处理对水稻生物性状的影响

从表2可见，移栽至水稻成熟，各处理间的生育期差异不显著。A区T1和T2处理的生育期最长，比CK多2 d；T4处理的生育期最短，比CK少2 d；T3处理与CK基本相仿。而B区是T1和T2处理的生育期比CK短，T3处理比CK长1 d，T4处理与CK生育期相仿。

由图1、图2可以看出，A区水稻茎蘖数显著少于B区；随着栽培时间的增加水稻茎蘖数增长到峰值后开始下降，其中A区处理水稻茎蘖数峰值出现在移栽后28 d，B区则比A区晚10 d出现；移栽后13 d内各处理水稻茎蘖数变化一致，之后A区T1、T2处理的水稻茎蘖数高于CK，在移栽后28 d时T2处理茎蘖数最高，T3和T4处理则低于CK；B区移栽后38 d前，各处理水稻茎蘖数均低于CK，之后T1与CK变化基本一致，其余处理显著低于CK。

表3不同处理水稻产量构成因素和肥料利用率情况

图2 B区不同处理水稻茎蘖数动态

2.2 不同处理对水稻产量、肥料利用率及经济效益的影响

从表3可见，A区的穗粒数相对高于B区，同时A区4个侧深施肥处理高于CK，而B区则相反；结实率方面，A区T1、T2处理高于CK，而B区则4个侧深施肥处理普遍低于CK；两个试点各侧深施肥处理的千粒重均高于CK或与CK持平；与CK产量相比，T1、T2（A区）及T3处理的可获得增产效果，其中，T1处理增产幅度最大；T4处理产量显著低于CK；4个侧深施肥处理的肥料偏生产力普遍高于CK，B区T4处理的肥料偏生产力最高，其中T1、T2处理下A区的肥料偏生产力高于B区，T3、T4处理下则是B区高于A区。

从表4可见，A、B区T1处理较CK增效，T2、T3处理间两地区规律不一致。A区，除T4处理外，其它侧深施肥处理均有增效；B区，减基蘖肥的3个处理均减效。

表4不同处理水稻经济效益情况 （元/667 m2）

表5不同处理理论施肥量与实际施肥量（kg/667 m）2

2.3 不同处理理论施肥量与实际施肥量的比较

由表5可见，两个试点螺旋推进式机插秧侧深施肥方式肥料损耗量实际施肥量与理论施肥量差值低于风送式（B区T2处理除外）；A区T1处理的实际施肥量与理论施肥量差值最大，具体表现为T1＞T2＞T3＞T4，B区不同施肥方式间规律不一致。

3 结论与讨论

相关研究发现，与传统人工施肥技术相比，水稻同步侧深施肥技术可以节肥30%以上，节省尿素65%，产量约提高10%[9-10]。本研究表明，在机插秧同步侧深施肥并减基蘖肥 20%内的处理（T1、T2、T3），水稻分蘖数增加，总体可达到减肥增效的效果。而减基蘖肥30%的处理水稻产量低于CK，主要是因为基蘖肥过少，虽然总穗数相差不大，但由于营养供给量过少导致水稻有效穗数降低，进而影响产量。

本研究结果表明，机插秧同步侧深施肥技术可提高肥料利用率及经济效益。在肥料侧深施入后由于肥料挥发量减少，从而增强了土壤对NH4+-N的吸附，避免肥料直接施入水田产生的流失，同时根系与肥料间的空隙避免了稻苗根系被肥料烧伤发生肥害这一问题[4，11]。不同处理间水稻生物性状、产量、经济效益的不同，不全是因为肥料应用方式及实际肥料用量的不同造成，机插秧施肥方式的变化也导致实际施肥量与理论值有一定差异。本试验结果表明，螺旋推进施用方式的实际肥料利用情况显著好于风送式。

可见，机插秧同步侧深施肥技术可使施肥量大大减少，在减基蘖肥20%内可达到增产节肥效果，降低化肥施用过量对环境造成的污染。