机械侧深施肥对机插晚稻产量及农学性状的影响

马良，陈耀辉，王越，张真，朱鸿飞

(1.嘉兴市农业科学研究院 桐乡农业科学研究所，浙江 桐乡 314500；2.桐乡市乌镇农业经济服务中心，浙江 桐乡 314500)

水稻是我国最重要的粮食作物，播种面积和总产量均居国内粮食作物首位，我国约60%的人以稻米为主食，稻米供应和需求变化关系到我国的粮食安全[1]。近年来，农业生产中存在劳动力成本攀升、农忙季节农村劳力不足、生产物资成本上升、种粮比较效益偏低等不利因素，长此以往必然会打击水稻种植户种粮积极性，急需进一步完善水稻生产全程机械化，推广省工节本技术，提高水稻种植效益。

在20世纪70年代，日本学者提出了水稻侧条施肥技术，它是将农业机械与施肥技术和新型肥料产品结合在一起的一种农技农艺融合技术，具有节省种子、肥料及人力投入，减少水稻田面源污染的特点[2]。侧条施肥，也称为侧深施肥，是利用侧深施肥机械在水稻插秧时将肥料呈条状集中施在水稻一侧3～5 cm，施肥深度为2～5 cm，肥料在水稻根际形成一个贮肥库并逐渐析出供水稻吸收，降低养分的固定和流失，从而提高肥料利用率[3]。水稻机插秧同步侧深施肥技术为2018年农业部公布的十项重大引领性农业技术之一。2019年，桐乡市引进水稻机插-施肥-喷药三同步机械，开展水稻机插侧深施肥试验，为今后侧深施肥技术在化肥减量增效、机械施肥节本和新型肥料等的推广提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2019年在桐乡市乌镇镇元丰村水稻种植基地进行。供试田块地势平坦，地力均匀，排灌条件良好，前茬小麦，土壤肥力中等，有机质含量为21.2 g·kg-1，全氮1.46 g·kg-1，有效磷16.8 mg·kg-1，速效钾98.2 mg·kg-1，pH 6.7。

供试水稻品种甬优1540，为宁波市农业科学研究院用甬粳15A和F7540杂交培育的感温籼型三系杂交稻品种。供试肥料有稳定性肥(N，P2O5，K2O各为20%，10%，15%)、尿素(N 46%)和水稻配方肥(N，P2O5，K2O各为18%，8%，18%)。

1.2 处理设计

试验设5个处理，处理1，不施任何肥料为对照(CK)；处理2，基肥人工撒施中量稳定性肥375 kg·hm-2，分蘖肥追施尿素330 kg·hm-2(分2次追施)，穗肥施水稻配方肥225 kg·hm-2；处理3，基肥机械侧深施中量稳定性肥375 kg·hm-2，分蘖肥与穗肥同处理2；处理4，基肥人工撒施高量稳定性肥450 kg·hm-2，分蘖肥追施尿素390 kg·hm-2(分2次追施)，穗肥施水稻配方肥225 kg·hm-2；处理5，基肥机械侧深施高量稳定性肥450 kg·hm-2，分蘖肥与穗肥同处理4。采用大区试验，不设重复，每个处理面积为978.75 m2(14.5 m×67.5 m)，其他管理同大田。

1.3 样品采集与分析

水稻收割前，每个大区调查与测定水稻农学性状(株高、有效穗、每穗实粒数、结实率、千粒重)。水稻收获时每个大区随机选取3个15 m2田块进行单打单收，并计产。

2 结果与分析

2.1 水稻产量

从表1可知，不同施肥处理水稻籽粒产量为10 234～11 134 kg·hm-2，高量稳定性肥侧深施处理(处理5)产量最高。与空白处理相比，不同施肥处理均能显著提高水稻籽粒产量，增幅54.5%～68.1%。各施肥处理间比较，高量稳定性肥侧深施处理产量最高，为11 134 kg·hm-2，其次是高量稳定性肥人工撒施处理，为10 734 kg·hm-2，分别比对照增产4 512和4 112 kg·hm-2；在氮素投入降低约13.7%的条件下，中量稳定性肥侧深施处理与高量稳定性肥人工撒施处理水稻产量差异不大。

表1 稳定性肥侧深施对水稻农学性状和产量的影响

2.2 水稻农学性状

从表1可以看出，不同施肥处理水稻株高为128.3～134.4 cm，以处理5最高，其次为处理3>处理4>处理2>处理1，相较于相同施肥水平的人工撒施处理，稳定性肥侧深施处理的株高要高。水稻有效穗以处理5最高，水稻每穗实粒数以处理4最高。与人工撒施处理相比，侧深施肥处理有效穗增加，千粒重增加，从而达到一定的增产效果。

2.3 氮素农学效率和偏生产力

氮肥农学效率指投入单位纯氮所增加的作物产量数量，其大小可表征氮肥施用的增产效果；氮肥偏生产力指施用单位氮肥能生产的作物产量，其大小可表征提高氮肥利用率的潜力[4]。表2显示，不同施肥处理下氮肥农学效率为13.3～15.1 kg·kg-1，氮肥偏生产力随着施氮量的增加呈现出下降趋势。相同施肥水平下，肥料侧深施处理的氮肥农学效率和氮肥偏生产力均高于人工撒施处理。由此可见，在氮素投入相同的条件下，侧深施肥可以提高水稻籽粒产量和氮肥的生产效率。

表2 不同施肥处理对氮素农学效率和偏生产力的影响

3 小结与讨论

试验结果表明，与人工撒施方式相比，水稻机插-施肥-喷药三同步技术通过对插秧机的改装，使机械在插秧同时进行基肥侧深施用和农药喷洒，肥效较好，操作简单方便。施肥位置在苗侧附近，秧苗返青后肥料很快被吸收，与人工撒施不同的是侧深施肥肥料集中施于水稻根系附近，水稻吸收利用率高，是一种可促进前期生长、防御低溫冷害、省工、省成本、减轻水质污染的低成本稳产、高产的技术。

有研究表明，水稻机插侧深施肥技术可以提高化学肥料利用率和水稻产量[5-6]。本试验结果与前人研究结果相似，与人工撒施基肥的方式相比，肥料侧深施能提高水稻籽粒产量，增幅为3.7%～4.2%。肥料侧深施处理的有效穗增加，千粒重增加，从而达到一定的增产效果。氮肥偏生产力随着施氮量的增加呈现出下降趋势，不同施肥处理下氮肥农学效率为13.3～15.1 kg·kg-1，肥料侧深施处理的氮肥利用效率和氮肥偏生产力都高于人工撒施处理，侧深施肥技术可以显著提高氮肥的生产效率。

另外，在试验过程中总结出3个技术和要点：1)整地质量要高。耕作要求精细平整，耕层土壤质地松软适宜，过硬过软都会影响插秧和施肥质量。2)肥料品种要适宜。一般选用粒径≤5 mm的圆粒型水稻配方肥或复合肥，尽量不要用单一肥料或掺混肥料，要求含水率低于2%，吸湿少，不结块。3)施肥器尽量选择合格点的生产厂家产品。该技术对施肥器有一定的要求，要具有散热装置，否则很容易造成排肥口堵塞，影响作业效率。