陈先兵,金云云,刘红菊,范玉莲
(应城市农业技术推广中心,湖北 应城 432400)
应城市地处湖北省孝感市西南部,土地肥沃,物产丰富,享有“鱼米之乡”的美誉。应城市素有种植糯稻习惯,糯米加工产业兴旺,2016 年应城糯米注册为国家地理标志证明商标。2020 年应城全市种植糯稻面积达到24 666 hm2,总产19.2 万t。当地水稻种植户习惯基肥加追肥的传统施肥方式,存在施肥量过大、肥料均匀度差、氮磷养分损失、肥料总利用率低等诸多问题[1-3]。
水稻机插同步侧深施肥是在机插秧的同时,同步将肥料(基肥或基蘖肥)一次性施在稻苗根侧下方泥土中,能够减少肥料的流失,增加肥料的综合利用效率,促进水稻生长发育,提高水稻产量。2018 年,水稻机插侧深施肥技术被农业农村部确定为十大引领性农业生产技术之一[4],成为研究热点[5-8],并在生产上大面积应用[9,10]。
2021年,结合国家耕地质量保护与化肥减量增效补贴项目实施要求,在应城市进行糯稻侧深施肥技术减肥效果试验,为该技术在当地的推广提供支撑。
试验地点设在应城市田店镇畅马村(东经113.33°,北纬30.57°)。该田块地势平坦,交通便利,基础设施齐全,土壤肥力中上、均匀,排灌方便。土壤有机质含量35.76 g/kg,碱解氮含量173.24 mg/kg,有效磷含量14.93 mg/kg,速效钾含量60.59 mg/kg,有效硼含量0.61 mg/kg,有效锌含量2.75 mg/kg,pH 6.03。前茬作物为免耕飞播油菜,机械收割,秸秆粉碎还田,产量1 800 kg/hm2左右。
水稻品种为红糯优1 号,为当地常规当家品种,作一季中稻种植。基肥为49%水稻专用复合肥(24-10-15),由华中农业大学研制、湖北祥云(集团)化工股份有限公司生产。
1.3.1 施肥设计与施肥量 试验共设计7 个处理(表1)。各处理重复4 次,共计28 个小区,每小区面积为304 m2(长19 m、宽16 m)。为操作便利,相同处理的4 个小区尽量安排在同一个田块。各小区间筑土埂覆薄膜隔离,区组间设灌排沟,保证各小区单排单灌,避免串排串灌,周围设置保护行。
表1 各处理情况
1.3.2 水稻种植与田间管理 试验水稻于2021 年4月29 日常规播种育秧,5 月28 日移栽、施基肥,栽培密度为22.5 万株/hm2。6 月7 日每公顷施用尿素75kg 作为分蘖肥。9 月16 日水稻成熟收获,每个小区单打、单收、单计产。
试验期间,病虫草害防控及其他田间管理措施按当地常规操作。
1.4.1 水稻生长指标调查 于水稻成熟期,每小区随机5 点取样,每点随机选取2 穴水稻,调查株高、穗长、每株有效穗数、每穗总粒数和实粒数、千粒重。统计结实率,测算理论产量。
1.4.2 水稻产量调查 于水稻收获期,每小区实测产量,比较各处理间的产量。计算增产率。
1.4.3 相关计算式 结实率=实粒数/总粒数×100%。
理论产量=每公顷株数×株有效穗数×每穗实粒数/1 000×千粒重。
增产率=(处理实测产量-对照实测产量)/对照实测产量×100%。
采用SPSS22.0 软件统计分析,采用新复极差法(DMRT)检验差异显著性。
由表2 可知,综合表现处理1 最差,处理5 最好。处理1(不施肥)的有效穗数、结实率、千粒重均显著低于其他处理。处理5 即机插秧同步侧深施肥80%的总粒数、结实率均最高,分别为183.7 粒/穗、82.7%。施肥量相同的情况下,机插秧侧深施肥(处理3)的水稻的株高、有效穗数、总粒数比常规施肥(处理2)分别高3.8 cm、2.6 穗/株、2.2 粒/穗。施肥方式相同的情况下,处理4、5 总粒数、实粒数、结实率均显著高于处理3。随着机插秧同步侧深施肥用量的降低,水稻各农艺性状均呈现出先增加后降低趋势。处理6 总粒数、实粒数、结实率均显著低于处理5,减肥20%以上不利于水稻生长发育。可见机插秧同步侧深施肥技术可促进水稻生长发育,提高肥料利用率,提高有效穗数、结实率和千粒重。
表2 不同施肥处理水稻的农艺性状
由表3 可见,处理1 的实测产量最低,产量最高为处理5。各处理与处理1 相比,增产率依次为29.2%、24.9%、36.3%、38.3%、27.3%、16.5%,处理5增产率最高,处理4 次之。相同施肥方式即机插秧同步侧深施肥的处理中,其产量大小为,处理5>处理4>处理6>处理3。机插秧同步侧深施肥90%和机插秧同步侧深施肥80%比机插秧同步侧深施肥100% 分 别 增 产713.8、842.1 kg/hm2,增 产9.1% 和10.8%,可见机插秧同步侧深施肥施肥量减少10%~20%能提高水稻产量。当施肥量减少30%~40%时,水稻产量显著降低,增产仅2%和-6.8%。可见适宜用量的肥料对水稻产量有促进作用,适当减肥能够增加水稻产量,但减肥过量则不利于水稻生长,产量降低。
表3 不同处理的产量情况
由表4 可以看出,处理1 生产成本最低,从处理2 到处理7 生产成本呈下降趋势,处理2 最高,处理6最低。可见改变施肥方式可以节约成本。纯利润处理1 最低,处理5 最高,处理2 至7 纯利润比处理1 分别高2 856.0、2 200.5、4 411.5、4 989.0、3 280.5 和1 585.5 元/hm2,分 别 提 高32.4%、24.9%、50.0%、56.5%、37.2%、18.0%。处理2 纯利润略高于处理3、7,但明显低于处理4、5。可见施肥方式和施肥量对水稻产量有重要影响,水稻机插秧同步侧深施肥在施肥量减少10%~20%时增效更明显。
表4 不同施肥处理的经济效益 (单位:元/hm2)
通过对各处理水稻的农艺性状、产量和经济效益对比可知,相比常规施肥,机插秧同步侧深施肥可促进水稻生长发育,减少肥料挥发和径流流失,提高肥料利用率,提高有效穗数、结实率和千粒重,省力节本增产增效。水稻机插秧同步侧深施肥在施肥量减少10%~20%时能明显提高水稻产量,其中施肥量减少20%时,水稻产量增加814.5 kg/hm2,增产率达10.8%。水稻机插秧同步侧深施肥技术能够减肥增效,提高化肥利用效率,助力农业高质高效。该技术可以在应城市大力推广应用。