水稻施肥技术与机械化施肥研究
2022-05-26丰宝华
丰宝华
摘 要:我国人口的增长使粮食的需求量不断增多,推动了我国水稻产业的发展。水稻是我国主要粮食作物之一,水稻管理中的施肥是重要的环节。科学施肥能保证水稻的产量和质量,提高肥料的利用效率。不科学的施肥方式不仅会造成肥料资源浪费,同时会破坏土壤结构,影响生态环境。文章以水稻施肥的特征为出发点,分析了水稻施肥技术,提出了科学的水稻施肥方法,以期为水稻种植提供参考。
关键词:水稻;需肥规律;施肥技术
文章编号:1005-2690(2022)07-0086-03 中国图书分类号:S233.71 文献标志码:B
水稻的正常生长、发育需要吸收各种营养元素,氮、磷、钾是主要的元素,只依靠土壤供给,不能满足水稻生长发育的需求,需要补充氮、磷、钾等元素。传统施肥的施肥量和施肥期不易掌握,导致农作物的产量无明显提升,生产成本增加,还会造成严重的环境污染,影响水稻的生长。为此,必须结合水稻的需肥特点提出合理的施肥技术,保证水稻高产、稳产。
1 水稻的需肥规律
1.1 氮吸收规律
水稻对氮素的营养十分敏感,氮素是决定水稻产量和质量的重要因素,在水稻生长的过程中,对氮素的需求量较大。种植实践表明,水稻对氮素的吸收有两个高峰时期:一是水稻分蘖期;二是插秧后的49~56 d。如果该时期的氮素供应不足,会影响水稻的高产。
1.2 磷吸收规律
水稻对磷素的吸收量和氮素比相对较低,为氮素的1/2。水稻各个生育发展时期都需要吸收磷素,尤其是幼苗期和分蘖期吸收最多,插秧后21 d是磷素的吸收高峰时期,分蘖盛期的含磷量最高,如果该时期的磷元素不足,会影响水稻的分蘖,影响水稻干物质的积累。在水稻谷黄熟时,60%~80%的磷素转移到籽粒中[1]。
1.3 钾吸收规律
钾素吸收量高于氮素,说明水稻在生长的过程中需要钾素。水稻幼苗时期对钾的需求量不高,植株体内的含钾量在1.5%左右不会影响正常分蘖,钾的吸收高峰期集中在分蘖盛期和拔节期,该时期的茎叶含钾量约2%。在水稻孕穗期,如果含钾量不足,会造成颖花的数量减少。在出穗期和收获期,茎叶的钾素不断向籽粒集中。
1.4 水稻不同生长阶段的需肥规律
水稻的整个生育过程包括营养生长期和生殖生长期。营养生长期主要是保证根茎和叶片的生长,并且为生殖生长积累养分,施肥的主要目的是促进水稻分蘖,形成壮苗,提高单位面积的穗数。生殖生长期是指生殖器官的形成和开花结实的主要时期,要明确两者之间的关系,只有在良好的营养生长基础上,才能保障生殖生长。为此,掌握水稻生育阶段的生长以及需肥规律并合理施肥,才能保证水稻高产。在水稻不同的生育周期,氮、磷、钾的吸收规律如下所述。
分蘖期的幼苗较小,干物质积累较少,养分吸收也较少,氮素的需求量约占整个生命周期氮素需求量的30%,磷的吸收率為18%,钾的吸收率为20%。针对早稻生产,应重视施入基肥,尽早施入分蘖肥,满足早稻的肥料需求。水稻的幼穗分化到抽穗期,叶面积逐渐增大,干物质积累增多,是水稻生长过程中需肥量最大的时期,对氮、磷、钾的需求量约占总需求量的50%。
水稻在抽穗至成熟期,因为根系的吸收能力减弱,对养分的吸收量减少。针对晚稻,应该合理施入穗肥和酌情施入粒肥,满足晚稻生长后期对养分的需求。通常情况下,晚稻的生育周期较短,对氮磷钾元素的吸收量主要集中在移栽后14~21 d。此外,单季稻的生育周期较长,对氮、磷、钾元素的吸收主要集中在分蘖盛期和幼穗分化期。因此,应结合水稻的需肥特点,满足水稻各个生长阶段的肥力需求,促进水稻的健康生长。
2 当前水稻施肥存在的问题
2.1 过度施用化肥
水稻在生长过程中对肥料要求较高,施肥环节非常重要,但是当前存在着水稻过度施肥的问题。施肥应结合化肥和有机肥,合理搭配肥料比例,提高水稻产量。但是在水稻施肥过程中,过度施用化肥会导致土壤中的微量元素被破坏,影响土壤肥力,导致水稻产量下降。与此同时,过度施用化肥会破坏土壤结构,导致土壤板结,破坏生态环境。
2.2 施肥方法不科学
当前水稻施肥过程中以氮肥为主,并且氮肥是水稻生长中的重要肥料。不科学地施用氮肥会影响肥料的利用效率,同时造成资源消耗,影响水稻的结实率,导致水稻的产量下降。
2.3 不重视微量元素的补充
水稻生长过程中,氮、磷、钾是必不可少的元素,同时也要补充适量的微量元素,否则会影响水稻的正常生长。但是从当前的施肥情况来看,不重视微量元素的补充,无法满足水稻生长的养分需求,极易导致水稻质量出现问题。
2.4 盲目施肥
有些种植户认为肥料使用越多,越会增加水稻产量,导致盲目使用肥料,不仅会破坏土壤结构,也会造成肥料浪费,破坏生态环境,不利于水稻的健康生长。
2.5 施肥时间不合理
水稻生长的关键时期为分蘖期和成穗期,同时也是施肥的关键时期,科学的施肥方式能有效提高水稻产量,不科学的施肥方式会造成土壤破坏,导致养分流失。
如果分蘖期的肥效过于集中,会增加无效分蘖的数量。如果在水稻生长后期,肥料没有发挥应有的作用,会造成水稻早衰、空秕粒增多等。为此,只有选择正确的施肥时间,才能保证水稻的产量和质量。
3 施肥技术
3.1 施肥原则
3.1.1 保证基肥的充足
在水稻生长的过程中,主要分为3个阶段,包括营养生长期、生殖生长转换期、生殖生长期。肥料在不同时期对氮、磷、钾的吸收量不同,在施入基肥的过程中,基肥的氮肥数量应该占氮肥总量的40%~50%,钾肥占生育期的50%。
3.1.2 科学追分蘖肥
追肥又被称为分蘖肥,是水稻移栽后、返青前使用的肥料,目的是保证水稻前期生长阶段的养分供应充分。与此同时,促进水稻尽早分蘖,为水稻后期的生长发育奠定基础[2]。
3.1.3 及时追穗肥
针对早中稻,在插秧之后的5 d施入5~7 kg/667 m2的尿素。针对有机肥和缺钾的情况,追施氯化钾约5 kg/667 m2。如果肥力不足,可以间隔5~7 d再施肥1次。
3.1.4 巧施穗粒肥
在水稻生长发育的后期,穗肥非常关键,能提高成穗率。此外,还应巧施粒肥,提高籽粒的成熟度,增加水稻的千粒重。通常情况下,氮肥约占总施肥量的5%,要结合水稻的生长情况和土壤情况灵活施入肥料,不能盲目施用。
3.2 水稻施肥技术
3.2.1 本田施肥
第一,施入腐熟的農家肥,控制好用量。第二,每667 m2施入纯氮150 kg、五氧化二磷80 kg、氧化钾70 kg,控制好氮磷钾的比例。第三,在耙地前施入30%氮肥、50%钾肥。第四,分两次施入蘖肥,第一次在移栽返青后使用70%,在水稻7叶末到8叶施入第二次蘖肥。第五,使用30%的氮肥作为穗肥,控制好钾肥和氮肥的施用量。
3.2.2 促花肥
为了促进水稻分化的能力,在穗分化前6 d和分化后4 d追施肥料,尤其在分化前1 d和分化后1 d效果最为显著。
3.2.3 增施有机肥
在施肥过程中,要注意有机肥和无机肥的搭配,提高土壤的肥力,每667 m2施入商品有机肥100 kg或有机肥1 000 kg,能改善植物的营养,促进营养平衡,提高作物的产量和品质。
有机肥中含有丰富的有机物和各种营养元素,养分全面,不会造成严重的生态污染。无机肥是经过加工合成的化学肥料,具有养分含量高、肥效快的优点,但是在使用过程中肥效短,容易造成环境污染。此外,利用秸秆还田技术能有效提高土壤的理化性质和土壤的蓄水能力、保肥能力,实现节约资源、减少成本,为水稻营造健康的生长环境。
4 传统的水稻施肥方式
传统的水稻施肥方式包括旱地施肥和水田施肥。第一,旱地施肥。在水田种地之前,将肥料均匀地撒在土壤表层,然后放水泡田,通过旋耕整地的方式将有机肥料拌在土壤中。第二,水田施肥。在整地完成之后施肥,将肥料均匀撒在泥土里,然后搅浆整平,让肥料混合在泥土里。
传统的施肥方式施肥量大,肥料分布不均,有些地段肥料多,有些地段肥料少,影响水稻分蘖,导致穗粒和粒重不足。此外,传统施肥方式还会造成肥料和秧苗接触,出现烧苗的现象,影响水稻产量。将肥料溶解在水中,容易造成氮肥挥发,导致大量有机肥料漂浮在水面上,给杂草提供营养,增加去除杂草的难度。肥料溶解在水中后,会顺着江河流入到其他地区,造成生产和生活用水的污染,破坏环境。
5 水稻机械化精确测土配方施肥技术
水稻测土配方施肥机械化的发展主要包括测土配方施肥检测机械设备、土壤养分测定仪器设备、土壤酸碱度的测定仪器设备、测土配方施肥机械设备和后期的管理监测机械设备。
5.1 测土配方施肥机械设备的研发情况
许多企业热衷于研究大中小型的农业机械设备,特别是耕种收环节的机械设备,包括一些大型拖拉机、高速插秧机和联合收割机等,不重视对精准控制机械设备包括测土配方施肥精准的机械设备的研发和应用,主要包括以下几方面的因素。第一,精准农业研发投入人力、物力、财力较高,尤其是科研经费。第二,我国的精准农业起步较晚,许多领域还处于起步的发展阶段。第三,精准农业的主要目的是提高资源利用率,保护生态环境。但是目前获得的经济效益不高,许多企业不愿意投入。第四,政府的引导力不足,应加大对精准农业机械设备的研发力度。
5.2 测土配方施肥机械化发展的建议
第一, 加快对测土配方施肥技术全程机械化的发展和研究。测土配方施肥技术的全面发展,需要有配套的施肥全程机械设备的支持,大力推广测土配方施肥过程中的配套机械设备。针对不同地区的土壤和肥力情况研发出相应的配套的施肥机械设备。重视传统配方施肥中的农机和农艺相结合,结合农艺要求研发不同的农业配套机械设备,更好地为农业发展服务。第二,加快对使用的配方肥的研发力度。我国市场上的肥料仍然以化肥为主,配方肥的使用量不足50%,是由多方面的因素导致,为了进一步推广测土配方施肥技术,应加强对测土配方施肥的研发和推广。第三,政府部门应加大对企业的扶持力度。为了实现测土配方施肥的精确机械化发展,需要政府的支持,包括出台相应的政策,加大对精准农业机械设备的研发和应用力度。政府部门还应做好宣传工作,加大对精准农业技术和产品的使用和支持力度。
6 水稻侧深施肥技术
6.1 水稻侧深施肥技术的优势
第一,水稻侧深施肥技术能够保证水稻的生长。第二,可以减少化肥的流失,提高化肥的利用效率。化肥在使用的过程中具有很强的挥发性,将其和水混合之后很容易蒸发,利用侧深施肥技术能够减少水分的蒸发,降低养分的流失。第三,该技术能够减少水稻烧苗的现象,有效把控水稻秧苗和肥料的距离。大量的数据试验表明,利用该技术能够明显提高水稻产量,促进水稻发育。和其他的施肥技术相比,该技术能够增产10%~15%。第四,水稻侧深施肥技术还能降低对生态环境的污染,将肥料深埋在泥土中,减少肥料流失,减少对地表水的污染。
6.2 试验验证
为了有效验证水稻侧深施肥技术的优点和可推广性,采取了以下的实施方案。第一,在每年5月中上旬,开始机械设备插秧带侧深施肥工作,5月中旬完成作业。第二,在每年7月初,利用插秧带侧深施肥技术,两次试验使用的肥料为每667 m2施用缓释肥600 kg。和传统的施肥方法相比,利用该种施肥技术能够提升平均水稻产量,实现种植户的增收,节约肥料成本,减少人力资源。
6.3 提高水稻侧深施肥技术水平的措施
第一,加大科研投入力度。政府应大力宣传和提倡水稻侧深施肥技术,降低水稻的生产成本。积极引进国内外先进的农业生产设备,提高施肥过程中的技术含量,满足水稻生长过程中的养分需求。第二,加强对施肥基础设施的建设。水稻施肥极易受天气因素的影响,导致施肥效果不明显,影响施肥质量。为此,应加大水稻生产基础设施的建设力度,提高施肥的工作质量和水平。同时,加强后期施肥管理,定期觀察水稻的生长情况,避免水稻缺肥,为水稻种植提供保障。第三,提高社会工作者的技术水平。提高水稻侧深施肥技术水平,加强对施肥工作者职业技能的培训,应用和推广施肥新技术,保证水稻施肥的科学性。
7 水稻机械化施肥的意义及建议
7.1 水稻机械化施肥的意义
7.1.1 改进施肥方式
目前,许多农户还是沿用传统的施肥经验,采用浅施或撒施的方式,导致肥料挥发,利用率下降,造成资源浪费。随着测土配方施肥技术的普及,可以选择机械化深施的方式,促进水稻根系对养分和水分的吸收,提高肥料的利用效率。
7.1.2 提高肥料利用效率
试验结果表明,采取碳酸氢铵和尿素深施地表以下6~10 cm土层,能提高利用效率50%~58%,氮肥的平均利用率由原来的30%提高到50%,可以延长肥效,提高肥料的利用效率。水稻侧深施肥插秧机是一种新型的机械设备,既能够完成一次性的插秧和施肥两道工序,同时还可以精确深施,减少肥料流失,提高肥料的利用效率[3]。
7.1.3 推动产业的可持续发展
随着城市化进程的加快,大批农村劳动力转移到城市,导致农村用工紧张,传统的施肥方式需要大量人工,并且成本高,利用机械设备施肥可以减轻劳动强度,节约肥料,减少支出费用,促进水稻产业的可持续发展。
7.2 水稻全程机械化施肥的建议
实行新型的施肥方式,能提高农业生产机械化水平,可以大力推广和发展插秧施肥一体化机械设备,控制好施肥深度,节约成本。应利用水肥一体化技术,结合水稻的生长需求,将肥料精准输送到水稻根部,完成灌溉,以提高作业效率。
采用秸秆机械粉碎还田技术,可以有效改善土壤的理化性状,提高土壤肥力,增强水稻的抗逆性能[4]。应推广和应用沼渣沼液施用技术,沼渣、沼液中富含丰富的矿物质和微生物菌体可以作为基肥,能有效提高资源的利用效率。
参考文献:
[1]钟亚玲.浅谈水稻种植过程中的施肥技术[J].农民致富之友,2018(22):61.
[2]吴雪辉.测土配方施肥技术在水稻生产中的应用[J].种子科技,2017,35(7):69-70.
[3]李华.浅谈水稻种植及施肥技术[J].农业与技术,2015,35(24):107.
[4]王英日,姚宗儒.合浦县杂交水稻测土配方施肥指标体系构建[J].现代农业科技,2011(22):61-62,64.
(编辑:郭志阳)