基于水稻机穴播同步侧深施肥的化肥减量施用探索

徐钟欢，金 轶，季 康，黄佳春，丁豪婷，樊佳樱

（1.上海市浦东新区农机技术推广站，上海 201202；2.上海临农农机服务专业合作社，上海 201306）

水稻机械化种植同步侧深施肥技术是新型农机、专用肥料、配套农艺于一体的集成新技术，在水稻机械化种植的同时将颗粒状肥料定位、定量、均匀地施于秧苗或者种子侧3～5 cm、深4～5 cm 位置，使肥料在土壤中缓慢分解，延长肥效，达到提高肥料利用率，减少面源污染，减轻劳动力等目的。2020年—2021年，浦东新区农机技术推广站实施了浦东新区科技发展基金资助项目《基于水稻机械化种植同步侧深施肥的化肥减量施用探索》，2020 年在水稻机插秧同步侧深施肥技术上开展了一系列探索，基本掌握了适宜施肥量，2021 年在水稻机穴播同步侧深施肥技术上进一步开展试验研究，以论证实现化肥减量使用的可行性，确定适宜施肥量，并探索相关技术。

1 试验材料与设计

1.1 试验材料

1.1.1 试验时间和试验地点

5 月30 日，在浦东新区南汇新城镇的上海临农农机服务专业合作社内进行试验。

1.1.2 试验田块和试验面积

试验田块前茬为冬耕休闲田，共安排4块田进行试验，每块试验田面积为0.33 hm2。

1.1.3 供试品种及种植方式

本次试验供试品种选择杂交稻品种“花优14”，采用机穴播种种植方式，播种量为2.25 kg/0.067 hm2。

1.1.4 试验机型和试验肥料

本次试验的试验机型选择了禾田2BDZ-10A（HTZ1025）侧深施肥穴播机，带有永祥牌2FH-2.4A（F8）施肥装置，行距和穴距为25 cm×16 cm。肥料选用长征牌缓释肥作为基肥。

1.2 试验设计

试验总共设3 处理1 对照，以人工撒施基肥为对照，设置3个不同梯度的缓释肥侧深施肥处理，以5 kg为梯次递减，后期追肥施同等量尿素。详见表1、表2。

表1 田间设计图Tab.1 The field design drawing

表2 试验处理及肥料运筹Tab.2 The experimental treatment and fertilizer operation kg/0.067 hm2

2 试验总体完成情况

试验按照设计方案于5月30日共完成试验面积1.33 hm2，其中常规机穴播作业0.33 hm2、机穴播同步侧深施肥作业1 hm2，合作社于5 月30 日、5 月31 日、6 月1 日进行水稻机穴播同步侧深施肥示范区作业9.67 hm2，2021 年共计试验示范了水稻机穴播侧深施肥技术面积10.67 hm2。

3 试验结果与分析

3.1 从穴播机的作业效率进行分析

此次试验在充分做好机手、辅工、肥料、种子等各项准备工作的前提下，侧深施肥穴播机在开展机穴播同步侧深施肥作业时主要增加了一个补肥的时间，工作效率稍有降低。从表3 可知，处理CK 总用时42 min，常规机穴播作业效率为0.48 hm2/h，处理1、处理2、处理3总共用时130 min，机穴播同步侧深施肥作业平均作业效率为0.46 hm2/h，工作效率降低了3.08%左右。

表3 作业效率Tab.3 The operation efficiency

从表4 可知，在5 月31 日、6 月1 日实施水稻机穴播同步侧深施肥作业时，受土壤潮湿等因素影响，出现了施肥孔堵塞问题，根据单机作业效率跟踪记录看，3 d 合计作业面积10.67 hm2，总共用时23.7 h，平均作业效率为0.45 hm2/h，比传统机穴播作业效率降低了5.46%左右。

表4 单机作业效率跟踪记录Tab.4 The tracking record of single machine operation efficiency

3.2 从农艺指标进行分析

从表5 可知，（1）使用侧深施肥的三个小区进行比较，基本苗基本一致，分蘖率随基肥的减少而减少；成穗率出现肥量最少的反而最大的现象；有效穗、总粒数、实粒数随着肥量的减少稍有减少，结实率随着肥量的减少有上升现象，千粒质量一致，产量随着肥料的减少而减少。

表5 产量及其结构考察表Tab.5 The investigation of yield and its structure

（2）侧深施肥与常规撒肥进行比较，处理1 和处理2 分蘖率比CK高、处理3分蘖率比CK低；处理1、处理2、处理3成穗率均比CK 高，处理1 和处理2 有效穗比CK 多，处理3 有效穗与CK 相近；处理1 和处理2 实粒数比CK 多，处理3 实粒数与CK 相近；处理2和处理3结实率比CK 高，处理1结实率与CK相近；处理1、处理2、处理3理论产量和实际产量均比CK 高，处理1 增产最明显，从实际产量看，处理1 比CK 增产4.41%，处理2比CK增产2.51%，处理3基本一致。

分析可得，应用水稻机穴播同步侧深施肥技术后，将肥料精准地施于土壤中，减少了肥料流失，提高了肥料利用率，促进了分蘖形成，形成了较大的群体结构，经过断水搁田后，使得无效分蘖大量消亡，形成了较为合理的群体结构，有利于幼穗分化，穗粒数增加，群体大、个体壮，直接导致了增产。但随着基肥的不断减少，产量也逐渐减少，处理3 的产量与CK 基本持平，故基肥数量减少到一定量的时候也会影响产量。

3.3 从成本核算进行分析

从表6、表7可知，两种不同的处理方式，在人工上的区别主要在于播种和撒施基肥环节，单从这两个环节来计算，采用机穴播同步侧深施肥，在播种的同时进行肥料撒施，减少了一次撒肥工序，每0.067 hm2只需机手和辅工各0.018 5 人工，按照机手300元/人工、辅工200元/人工计算，每0.067 hm2需人工费9.25 元；采用常规机穴播作业并进行人工撒施基肥，每0.067 hm2需机手和辅工各0.0175 人工，同时还需撒肥工0.05人工，按照撒肥工300 元/人工计算，合计每0.067 hm2需人工费23.75元。故采用机穴播同步侧深施肥技术每0.067 hm2可降低人工成本14.5元。

表6 人工明细清单Tab.6 The labor list

表7 人工成本核算Tab.7 The labor cost accounting

从表8可知，处理2、处理3在减少肥料使用的情况下，降低了肥料的成本，处理2比CK节省了肥料成本18元/0.067 hm2，处理3比CK节省肥料成本36元/0.067 hm2。

表8 肥料成本核算Tab.8 The fertilizer cost accounting

3.4 从经济效益进行分析

从表9可知，应用侧深施肥技术的三个处理相比CK而言在产量上都有所增加，按照稻谷70%的出米率进行计算，处理1 增加产量效益209.88 元/0.067 hm2，处理2 增加产量效益119.16元/0.067 hm2，处理3增加产量效益29.88元/0.067 hm2。

表9 增加单产量效益核算（相比CK）Tab.9 The accounting of increased yield per unit area

从表10 可知，应用侧深施肥技术的3 个处理相比CK 而言，在人工成本、肥料成本上有所节省，在产量效益上有所增加，处理1可节本增效224.38元/0.067 hm2，处理2可节本增效151.66元/0.067 hm2，处理3可节本增效80.38元/0.067 hm2。

表10 节本增效核算（相比CK）Tab.10 The section efficiency accounting

4 试验结论

4.1 减少肥料流失，提高肥料利用率

应用机穴播侧深施肥技术，将肥料施于耕层中，位于种子附近，有利于吸收，可减少肥料流失，提高肥料利用率，所以在侧深施基肥时用肥量可以酌情减量。从本次试验结果来看，使用侧深施肥的三个小区产量均比表面撒施的高，施肥量一致时增产4.41%，减氮6.26% 时增产2.51%，减氮12.52%时还略有增产。建议实际生产中肥料用量根据前茬肥力情况而定，肥力平脊的田块以30 kg/0.067 hm2左右为宜，肥力高的可适当减少，但不能低于20 kg/0.067 hm2。

4.2 节约生产成本，提高经济效益

应用水稻机穴播同步侧深施肥技术，在机穴播作业的同时，将肥料进行同步侧边深施，减少了一次撒施基肥的用工。当肥料减量6.26%和12.52%时，在肥料成本上又有了一定程度的降低。同时应用侧深施肥的3 个小区产量均有所增加，在产量经济效益上又有所增加。在同等施肥量的情况下，采用侧深施肥技术的水稻增效最明显，每0.067 hm2可增收224.38 元；在肥料减量6.26%的情况下，可增加经济效益151.66 元/0.067 hm2；在肥料减量12.52%的情况下，也可增加经济效益80.38 元/0.067 hm2，所以对于农户而言可达到节本增效的目的。