機(jī)插秧同步精量側(cè)深施肥對(duì)水稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

羅 翔,藥林桃,舒時(shí)富,曹曉林,劉 洋,陳立才,董力洪,王康軍

(江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)工程研究所,江西 南昌 330200)

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,化肥在促進(jìn)糧食增產(chǎn)方面起著不可替代的作用[1]。江西是我國(guó)水稻生產(chǎn)的重要省份,稻谷產(chǎn)量居全國(guó)第三,水稻種植以雙季稻為主,在集約化農(nóng)業(yè)和追求高產(chǎn)的生產(chǎn)方式推動(dòng)下,江西水稻生產(chǎn)中肥料施用量不斷增大,由2010年的760.58 kg/hm2增加到2013年的773.29 kg/hm2,是世界平均肥料施用量的2倍多[2-4]。相關(guān)研究表明,水稻氮肥吸收利用率只有30%～35%,絕大部分的肥料因進(jìn)入土壤和環(huán)境而流失[5]。過(guò)量地施用化肥不僅造成肥料大量損失,降低肥料利用率,且隨著肥料溶解到水中,還會(huì)使生產(chǎn)、生活用水受到嚴(yán)重污染,造成農(nóng)業(yè)面源污染[6-8]。

水稻在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,伴隨著施肥方式的不同,其吸肥效果也不同。目前,水稻的施肥方式以人工或機(jī)械拋灑為主,通常在土地耕整前或者田塊打漿前,將肥料拋灑于地面上或者水田泥土中,通過(guò)耕整田地把肥料攪拌進(jìn)入土壤中。然而這種傳統(tǒng)的施肥方式不僅用肥量大,人工成本高,而且田間肥料均勻度無(wú)法控制,導(dǎo)致秧苗吸收養(yǎng)分不均[8-9],造成水稻植株高度、長(zhǎng)勢(shì)、結(jié)穗等存在很大差異,影響水稻的產(chǎn)量及品質(zhì),進(jìn)而影響農(nóng)民種稻的經(jīng)濟(jì)效益[10]。因此,改進(jìn)水稻生產(chǎn)的施肥方式,提高施肥機(jī)械化水平,是目前水稻種植過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[11-12]。

水稻機(jī)插秧同步精量側(cè)深施肥技術(shù),是在機(jī)插秧的同時(shí),利用側(cè)深施肥機(jī)具將肥料采用螺旋輸送方式[13],按照農(nóng)藝要求一次性施在稻苗根側(cè)下方泥土中,并由刮板覆蓋泥漿于肥料上,避免肥料隨水漂移,減少肥料流失,提高肥料利用率；同時(shí)肥料與秧苗保持隔離,避免燒傷秧苗,可促進(jìn)水稻早生快發(fā),保障高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)[14-15]。水稻機(jī)插秧同步精量側(cè)深施肥技術(shù)在黑龍江水稻生產(chǎn)中大面積應(yīng)用,取得了良好的增產(chǎn)節(jié)本增效的效果,受到了種植戶的一致認(rèn)可[14,16-18]。魯立明在余姚市進(jìn)行了水稻機(jī)插秧同步精量側(cè)深施肥技術(shù)試驗(yàn),結(jié)果表明通過(guò)機(jī)械化精量側(cè)深施入基肥的處理,可減少基肥使用量,提高肥效,加快分蘗速度,增加單位面積有效穗數(shù),使水稻產(chǎn)量增加11%以上[15]。趙志華在湖南衡陽(yáng)的試驗(yàn)結(jié)果表明，水稻機(jī)插秧同步精量側(cè)深施肥技術(shù)可以顯著提高肥料利用率,提高糧食產(chǎn)量,具有較好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益[19]。顏士敏闡述了江蘇省水稻施肥現(xiàn)狀,分析了水稻機(jī)插秧同步精量側(cè)深施肥的技術(shù)要點(diǎn)和優(yōu)越性[20]。目前,水稻機(jī)插秧同步精量側(cè)深施肥雖然在黑龍江省和江蘇省開(kāi)展了較多的試驗(yàn),但是人們對(duì)于水稻機(jī)插秧同步精量側(cè)深施肥技術(shù)中的最佳肥料用量尚不清楚。同時(shí),江西省水稻機(jī)插秧同步精量側(cè)深施肥技術(shù)的研究仍然處于起步階段,還有很多問(wèn)題亟待解決。為此,江西省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)工程研究所從2017年開(kāi)始,開(kāi)展了水稻機(jī)械化施肥方式的研究,相繼在宜春市奉新縣和撫州市臨川區(qū)開(kāi)展了水稻機(jī)插秧同步精量側(cè)深施肥技術(shù)試驗(yàn),全面探討了機(jī)械插秧同步側(cè)深施肥方式下不同施肥量對(duì)水稻分蘗動(dòng)態(tài)、葉片葉綠素含量及產(chǎn)量的影響,并從產(chǎn)量效益和成本兩個(gè)方面進(jìn)行了產(chǎn)出效益分析,旨在為實(shí)現(xiàn)江西省水稻高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、生態(tài)、安全的施肥技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試品種 奉新試驗(yàn)點(diǎn):在2017年中稻選用甬優(yōu)15;在2018年早稻選用譚兩優(yōu)39,晚稻選用岳優(yōu)398。臨川試驗(yàn)點(diǎn):在2017年中稻選用和兩優(yōu)625;在2018年早稻選用中早35,晚稻選用岳優(yōu)3700。

1.1.2 供試肥料 肥料選用水稻專用復(fù)合肥(N∶P∶K=20∶12∶15)。

1.1.3 試驗(yàn)機(jī)具 插秧機(jī)選用洋馬YR60DZF(30 cm)和井關(guān)VP9D25(23.33 cm)型高速乘坐式插秧機(jī)。側(cè)深施肥機(jī)選用湖南龍舟農(nóng)機(jī)股份有限公司研發(fā)的2FH系列水稻插秧同步精量施肥機(jī)(圖1),該機(jī)具可以搭載在插秧機(jī)上實(shí)現(xiàn)插秧施肥同步作業(yè)(圖2),采用側(cè)深、深施肥原理,通過(guò)螺桿輸送方式將肥料深施入泥土下方,避免肥料流失及環(huán)境污染。

圖1 2FH-8型側(cè)深施肥機(jī)

圖2 YR60DZF高速乘坐式插秧機(jī)配套側(cè)深施肥機(jī)

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

以當(dāng)?shù)剞r(nóng)民常規(guī)施肥量和施肥方式為對(duì)照,選擇水稻專用復(fù)合肥,進(jìn)行不同施肥方式以及不同施肥量對(duì)比試驗(yàn),如表1所示,試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理：處理1(T1)為80%側(cè)深施肥處理,一次性施用水稻專用復(fù)合肥600 kg/hm2,后期不追肥;處理2(T2)為70%側(cè)深施肥處理,一次性施用水稻專用復(fù)合肥525 kg/hm2,后期不追肥;處理3(T3)為60%側(cè)深施肥+追穗肥處理,一次性施用水稻專用復(fù)合肥450 kg/hm2,穗肥人工撒施水稻專用復(fù)合肥150 kg/hm2；對(duì)照(CK)為常規(guī)施肥，在整個(gè)生育期施肥總量為750 kg/hm2,其中基肥人工撒施水稻專用復(fù)合肥450 kg/hm2,在返青分蘗肥人工撒施水稻專用復(fù)合肥150 kg/hm2,穗肥人工撒施水稻專用復(fù)合肥150 kg/hm2。基肥在整地前施用,側(cè)深施肥的基肥在機(jī)插時(shí)施用；返青分蘗肥在水稻4葉期施用；穗肥在水稻10葉期施用。奉新試驗(yàn)區(qū)包括CK、T1和T2三個(gè)處理,臨川試驗(yàn)區(qū)包括CK、T2和T3三個(gè)處理。

表1 不同處理的施肥量設(shè)計(jì)

試驗(yàn)田肥力中等、田面平整、排灌便利。本試驗(yàn)采取大田種植模式,隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),各處理間做田埂并用黑膜包實(shí)；每個(gè)處理區(qū)設(shè)進(jìn)水口、出水口各1個(gè)。每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù),且位于同一塊田地,對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)用地不變,每個(gè)處理面積約為200 m2。

在水稻整個(gè)生育期內(nèi),各處理除施肥有差異外,其他大田管理措施均保持一致。兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)于插秧前3 d整地,耕作后的耕深、泥腳深、水深均符合水稻種植條件。常規(guī)施肥與側(cè)深施肥均采用機(jī)插,早稻機(jī)插行距25 cm、株距14 cm,中稻和晚稻機(jī)插行距30 cm、株距14 cm。在奉新試驗(yàn)點(diǎn),2017年中稻、2018年早稻和2018年晚稻的機(jī)插日期分別為6月11日、4月15日和7月26日;在臨川試驗(yàn)點(diǎn),2017年中稻、2018年早稻和2018年晚稻的機(jī)插日期分別為7月1日、4月17日和7月25日。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 分蘗動(dòng)態(tài) 各處理定時(shí)調(diào)查田間秧苗的生長(zhǎng)情況,采用5點(diǎn)取樣法,每個(gè)定點(diǎn)取樣10穴,在抽穗前每隔7 d對(duì)分蘗數(shù)進(jìn)行1次調(diào)查。

1.3.2 葉片SPAD值 在水稻抽穗期、灌漿期和成熟期,采用SPAD-502型葉綠素儀測(cè)定水稻葉片的SPAD值。每個(gè)處理隨機(jī)測(cè)定10張水稻葉片(選取最上部第一片完全展開(kāi)葉)的SPAD值,測(cè)定葉片上、中、下部3個(gè)點(diǎn),取平均值。

1.3.3 產(chǎn)量 在完熟期,在每個(gè)處理區(qū)采用五點(diǎn)法取樣進(jìn)行穗數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒重的調(diào)查；全部收割后曬干測(cè)產(chǎn)。

1.3.4 產(chǎn)出效益分析 本研究通過(guò)產(chǎn)量和成本兩個(gè)方面進(jìn)行產(chǎn)出效益分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 水稻分蘗的動(dòng)態(tài)變化

奉新和臨川點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果(圖3)表明,隨分蘗的持續(xù),單位面積的水稻分蘗數(shù)均呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢(shì)。各處理在返青期的莖蘗數(shù)增加緩慢,差異性不顯著。2017年中稻試驗(yàn)中,奉新試驗(yàn)點(diǎn)從6月27日開(kāi)始,各處理的莖蘗數(shù)顯著增加,7月4日進(jìn)入分蘗盛期,7月18日進(jìn)入最高分蘗期,最大分蘗數(shù)表現(xiàn)為T(mén)1處理>T2處理>CK,但不同處理間的差異均未達(dá)到顯著水平。隨著水稻生長(zhǎng)進(jìn)入拔節(jié)期,水稻莖蘗數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì),最終水稻成穗率表現(xiàn)為T(mén)1處理>T2處理>CK。在臨川試驗(yàn)點(diǎn),從7月15日開(kāi)始,各處理的莖蘗數(shù)顯著增加,7月21日進(jìn)入分蘗盛期,7月28日進(jìn)入最高分蘗期,出現(xiàn)最大分蘗數(shù),且T3處理>T2處理>CK。隨后水稻莖蘗數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì),最終水稻成穗率表現(xiàn)為T(mén)3處理>T2處理>CK。

2018年早稻試驗(yàn)中,奉新試驗(yàn)點(diǎn)從5月1日開(kāi)始,各處理的莖蘗數(shù)顯著增加,5月8日進(jìn)入分蘗盛期,到5月15日達(dá)到最大分蘗數(shù),表現(xiàn)為T(mén)1處理>CK>T2處理,但差異未達(dá)到顯著水平。隨后水稻生長(zhǎng)進(jìn)入拔節(jié)期,水稻莖蘗數(shù)開(kāi)始下降,直到8月9日形成有效穗數(shù),水稻成穗率的排序?yàn)門(mén)1處理>T2處理>CK,且T1處理顯著大于CK,T1處理和T2處理之間的差異未達(dá)到顯著水平。臨川試驗(yàn)點(diǎn)返青期莖蘗數(shù)增加緩慢；從5月5日開(kāi)始,各處理的莖蘗數(shù)顯著增加,5月11日進(jìn)入分蘗盛期,到5月18日達(dá)到最大分蘗數(shù),最大分蘗數(shù)的排序?yàn)門(mén)3處理>T2處理>CK,但不存在顯著差異。隨后水稻莖蘗數(shù)開(kāi)始下降,直到8月7日形成有效穗數(shù),水稻成穗率表現(xiàn)為T(mén)3處理>T2處理>CK,但不同處理間差異不顯著。

圖3 不同處理水稻分蘗數(shù)的動(dòng)態(tài)變化

2018年晚稻試驗(yàn)中,水稻莖蘗數(shù)的變化規(guī)律與2017年中稻和2018年早稻基本一致。在奉新試驗(yàn)點(diǎn),從8月10日開(kāi)始,各處理的莖蘗數(shù)顯著增加,最大分蘗數(shù)出現(xiàn)在8月23日,最大分蘗數(shù)表現(xiàn)為T(mén)1處理>T2處理>CK,但差異不顯著；同時(shí),水稻成穗率表現(xiàn)為T(mén)1處理>T2處理>CK,但差異均未達(dá)顯著水平。在臨川試驗(yàn)點(diǎn),從8月8日開(kāi)始,各處理的莖蘗數(shù)顯著增加,最大分蘗數(shù)出現(xiàn)在8月23日,最大分蘗數(shù)表現(xiàn)為T(mén)3處理>T2處理>CK,但差異不顯著。最終水稻成穗率的排序?yàn)門(mén)3處理>T2處理>CK,且差異不顯著。

綜上所述,相比于CK,T1處理的水稻返青快,分蘗旺盛,有效分蘗數(shù)增多,水稻成穗率增大。T2處理肥料減量過(guò)大,前期的肥料供應(yīng)不足,無(wú)法滿足水稻正常生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)養(yǎng)分的需求,水稻成穗率較T1處理有所下降,與CK差異不大。T3處理進(jìn)行追肥后,水稻成穗率高于T2處理,說(shuō)明后期追肥可以彌補(bǔ)前期養(yǎng)分供應(yīng)不足,促使水稻成穗率提高。

2.2 不同處理葉片葉綠素含量的變化

在2017年和2018年試驗(yàn)過(guò)程中,分別在水稻的抽穗期、灌漿期和成熟期,對(duì)奉新和臨川各處理的3個(gè)重復(fù)分區(qū)進(jìn)行葉片SPAD值測(cè)定。方差分析表明葉片SPAD值在各處理的重復(fù)分區(qū)之間不存在顯著差異性。隨后將不同季別各處理3個(gè)重復(fù)分區(qū)測(cè)定的葉片SPAD值取平均值,再進(jìn)行不同處理之間的方差分析。試驗(yàn)結(jié)果表明,兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)水稻葉片SPAD的變化規(guī)律基本一致,SPAD值在抽穗期達(dá)最大值,隨后逐漸降低。

在奉新試驗(yàn)中,抽穗期葉片SPAD值表現(xiàn)為T(mén)1處理>T2處理>CK,但差異均未達(dá)到顯著水平;在灌漿期T1處理的葉片SPAD值最高,T2處理次之,CK最低,但差異不顯著;在成熟期T1處理的葉片SPAD值最高,T2處理、CK依次遞減,但在各處理之間葉片SPAD值差異不顯著。說(shuō)明側(cè)深施肥可以滿足水稻生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)養(yǎng)分的需求；但當(dāng)施肥減量超過(guò)一定程度時(shí),葉片SPAD值會(huì)有所下降(圖4)。

臨川試驗(yàn)點(diǎn)的葉片SPAD值表現(xiàn)與奉新試驗(yàn)點(diǎn)基本一致,其中在抽穗期不同處理水稻葉片SPAD值表現(xiàn)為T(mén)3處理> T2處理>CK,但差異均未達(dá)到顯著水平;在灌漿期，T3處理葉片SPAD值最高,T2處理最低,但差異不顯著;在成熟期各處理之間葉片SPAD值差異不顯著。同時(shí),由于T3處理在后期進(jìn)行了肥料追加,葉片SPAD值大于T2處理,說(shuō)明通過(guò)后期追肥可以為水稻生長(zhǎng)發(fā)育提供持續(xù)穩(wěn)定的養(yǎng)分,從而提高水稻葉片葉綠素含量(圖4)。

2.3 水稻產(chǎn)量構(gòu)成要素分析

2.3.1 水稻穗數(shù) 在奉新試驗(yàn)中,不同處理對(duì)水稻單位面積穗數(shù)的影響如表2所示。由表2可知,不同季別水稻單位面積穗數(shù)表現(xiàn)出的規(guī)律基本一致,即T1處理>T2處理>CK。2017年中稻試驗(yàn)中,不同處理之間穗數(shù)相近,差異不顯著。2018年早稻試驗(yàn)中,T1處理水稻的單位面積穗數(shù)最高,比CK多17.45萬(wàn)穗/hm2,且差異達(dá)到0.05顯著性水平。2018年晚稻試驗(yàn)中,不同處理之間穗數(shù)相近,差異不顯著。在臨川試驗(yàn)中,不同處理對(duì)水稻單位面積穗數(shù)的影響如表3所示。由表3可知,不同季別不同處理的單位面積穗數(shù)表現(xiàn)為T(mén)3處理>T2處理>CK,且差異不顯著。

圖4 不同處理水稻在不同時(shí)期葉片SPAD值的變化

2.3.2 水稻穗粒數(shù) 在奉新試驗(yàn)中,不同處理對(duì)水稻穗粒數(shù)的影響如表2所示。由表2可知,不同季別水稻穗粒數(shù)表現(xiàn)出的規(guī)律基本一致,即T1處理>T2處理>CK,且差異不顯著。在不同季別中,T1處理的水稻穗粒數(shù)都為最多,2017年中稻試驗(yàn)中,CK的水稻穗粒數(shù)最少;2018年早稻和晚稻試驗(yàn)中,T2處理的水稻穗粒數(shù)最少。在臨川試驗(yàn)中,不同處理對(duì)水稻穗粒數(shù)的影響如表3所示。由表3可知,不同季別不同處理的穗粒數(shù)表現(xiàn)為T(mén)3處理>T2處理>CK,且差異不顯著。

表2 在奉新試驗(yàn)點(diǎn)不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的影響

表3 在臨川試驗(yàn)點(diǎn)不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的影響

2.3.3 水稻千粒重 在奉新試驗(yàn)中,不同處理對(duì)水稻千粒重的影響如表2所示。由表2可知,不同季別水稻千粒重表現(xiàn)出的規(guī)律基本一致,即T1處理>T2處理>CK,且差異不顯著。在臨川試驗(yàn)中,不同處理對(duì)水稻千粒重的影響如表3所示。由表3可知,不同季別各處理之間千粒重基本表現(xiàn)為T(mén)3處理>T2處理>CK。在2017年中稻和2018年早稻試驗(yàn)中,不同處理之間千粒重相近,差異不顯著。在2018年晚稻試驗(yàn)中,T3處理水稻千粒重最高,比T2處理高2.53 g,且差異達(dá)到0.05顯著性水平。

2.3.4 水稻產(chǎn)量 在奉新試驗(yàn)中,不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響如表2所示。由表2可知,在2017年中稻試驗(yàn)中,水稻產(chǎn)量表現(xiàn)為T(mén)1處理>T2處理>CK,其中T1處理的水稻產(chǎn)量達(dá)9.708 t/hm2,比CK增加0.491 t/hm2,增產(chǎn)率為5.33%,差異顯著。在2018年早稻試驗(yàn)中,水稻產(chǎn)量表現(xiàn)為T(mén)1處理>CK>T2處理,T1處理的水稻產(chǎn)量達(dá)7.819 t/hm2,比CK和T2處理分別增加0.385和0.506 t/hm2,增產(chǎn)率分別為5.18%和6.92%,差異顯著。在2018年晚稻試驗(yàn)中,水稻產(chǎn)量表現(xiàn)為T(mén)1處理>T2處理>CK,T1處理的水稻產(chǎn)量達(dá)7.159 t/hm2,比CK和T2處理分別增加0.576和0.363 t/hm2,增產(chǎn)率分別為8.75%和5.34%,差異顯著。

在臨川試驗(yàn)中,不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響如表3所示。由表3可知,在2017年中稻試驗(yàn)中,水稻產(chǎn)量表現(xiàn)為T(mén)3處理>T2處理>CK,T3處理的水稻產(chǎn)量達(dá)8.517 t/hm2,比CK增加0.432 t/hm2,增產(chǎn)率為5.34%,差異顯著。在2018年早稻試驗(yàn)中,水稻產(chǎn)量表現(xiàn)為T(mén)3處理>T2處理>CK,T3處理和T2處理的水稻產(chǎn)量分別為8.328和8.264 t/hm2,分別比CK增產(chǎn)2.27%和1.49%,差異不顯著。在2018年晚稻試驗(yàn)中,水稻產(chǎn)量表現(xiàn)為T(mén)3處理>CK>T2處理,T3處理的水稻產(chǎn)量達(dá)8.261 t/hm2,比CK和T2處理分別增加0.432和0.522 t/hm2,增產(chǎn)率分別為5.52%和6.75%,差異顯著。

2.4 經(jīng)濟(jì)效益分析

綜合產(chǎn)量效益、肥料成本和人工成本,進(jìn)行機(jī)插秧同步精量側(cè)深施肥技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益分析,結(jié)果如圖5所示。根據(jù)產(chǎn)量結(jié)果可知,相比于CK,T1處理和T3處理均有不同程度的增產(chǎn),T2處理與CK的產(chǎn)量相當(dāng)。產(chǎn)量的提高增加了效益值。在奉新試驗(yàn)中,2017年中稻以及2018年早、晚稻T2處理的效益值分別較CK增加了384、-363和639元/hm2,2017年中稻以及2018年早、晚稻T1處理的效益值分別較CK增加了1473、1155和1728元/hm2,其中T1處理每公頃增效益最高。而在肥料減量30%后,由于產(chǎn)量的降低,效益較T1處理有所下降。

在臨川試驗(yàn)中,2017年中稻以及2018年早、晚稻T3處理的效益值分別較CK增加了1296、555和1296元/hm2,2017年中稻以及2018年早、晚稻T2處理的效益值分別較CK增加了621、363和-270元/hm2,其中T3處理的每公頃效益高于T2處理。

肥料成本按市場(chǎng)價(jià)(20-12-15水稻專用復(fù)合肥的市價(jià)為2350元/t)計(jì)算,CK的肥料成本為1537.5元/hm2,T1處理的肥料成本為1230元/hm2,T2處理的肥料成本為1076.25元/hm2,T3處理的肥料成本為1230元/hm2。說(shuō)明機(jī)插秧同步精量側(cè)深施肥技術(shù)可以減少用肥量,節(jié)約肥料成本。此外，人工施肥成本按15元/次計(jì)算,CK的人工施肥成本為675元/hm2,而T3處理的人工施肥成本僅為225元/hm2,說(shuō)明機(jī)插秧同步精量側(cè)深施肥技術(shù)也可以節(jié)約人工施肥成本。

圖5 不同處理的水稻產(chǎn)出效益分析

3 討論

分蘗是與水稻群體質(zhì)量和籽粒產(chǎn)量密切相關(guān)的農(nóng)藝性狀。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明,T1處理和T3處理的水稻分蘗強(qiáng)度強(qiáng)于CK和T2處理,而CK和T2處理間差異不顯著,說(shuō)明了機(jī)插秧同步精量側(cè)深施肥技術(shù)可以促進(jìn)分蘗的早生快發(fā),形成良好的群體結(jié)構(gòu),增加有效分蘗。楊艷明[21]研究表明側(cè)深施肥可以增加水稻的分蘗成穗率,減少無(wú)效分蘗,可以為水稻的高產(chǎn)提供充足的穗數(shù)保證。此外,相關(guān)研究表明,施肥量是影響水稻分蘗動(dòng)態(tài)的最主要因素之一[22-23],這些都驗(yàn)證了本試驗(yàn)的研究結(jié)果。

光合作用是形成干物質(zhì)的主要途徑,決定水稻產(chǎn)量的潛力；葉綠素含量與水稻的光合速率之間呈正相關(guān)。本試驗(yàn)結(jié)果表明,水稻葉片SPAD值在抽穗期達(dá)最大值,此后逐漸降低,到成熟期最低,根據(jù)趙紅玉的研究結(jié)果,原因在于隨著水稻生長(zhǎng)發(fā)育的進(jìn)行,灌漿期葉片衰老,葉綠素發(fā)生降解[14]。在抽穗期和灌漿期,T1處理和T3處理的水稻葉片SPAD值顯著大于CK；到成熟期,各處理之間的葉片SPAD值差異不顯著,說(shuō)明側(cè)深施肥能夠滿足水稻對(duì)肥料的需求,可以在水稻抽穗后提供持續(xù)穩(wěn)定的養(yǎng)分[21],在減少肥料用量的情況下,保障水稻的光合速率。

近年來(lái),許多學(xué)者對(duì)水稻側(cè)深施肥技術(shù)做了大量的研究[24-28],結(jié)果表明水稻側(cè)深施肥相較于常規(guī)施肥,能夠確保秧苗早期的生長(zhǎng)量,從而達(dá)到提高產(chǎn)量、提高肥料利用率、減輕環(huán)境污染的效果。在本研究中，側(cè)深施肥處理的水稻單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重均高于常規(guī)施肥,產(chǎn)量也基本上高于常規(guī)施肥,說(shuō)明側(cè)深施肥技術(shù)具有一定的優(yōu)越性,這與前人的研究結(jié)果一致。

通過(guò)對(duì)比奉新點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果可知,T1處理的水稻生長(zhǎng)狀況最優(yōu)。魯立明[15]設(shè)計(jì)了不施基肥、常規(guī)施肥、側(cè)深施肥減量20%和減量36%共4個(gè)處理,對(duì)比發(fā)現(xiàn)側(cè)深施肥減量20%處理的產(chǎn)量最高,這驗(yàn)證了本試驗(yàn)的研究結(jié)果。同時(shí),T2處理的產(chǎn)量低于T1處理,原因在于隨著肥料減量的增多,無(wú)法保證后期對(duì)水稻氮素的充足供應(yīng)[14]。本試驗(yàn)在臨川的T3處理組,后期追加了150 kg/hm2水稻專業(yè)復(fù)合肥,結(jié)果T3處理的產(chǎn)量高于T2處理,說(shuō)明為了保障收益,在前期側(cè)深施肥減量增加的同時(shí),后期需要進(jìn)行追肥處理。

4 結(jié)論

機(jī)插秧同步精量側(cè)深施肥技術(shù)優(yōu)于常規(guī)施肥。相較于常規(guī)施肥,水稻機(jī)插秧同步精量側(cè)深施肥技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)精確減量施肥,提高肥料利用率,減少肥料流失,延長(zhǎng)肥效,利于水稻根系對(duì)肥料的吸收,從而提高產(chǎn)量,符合國(guó)家“兩減一控”中化肥使用量零增長(zhǎng)的要求。

80%側(cè)深施肥為較優(yōu)施肥量。在奉新試驗(yàn)點(diǎn)的不同季別，80%側(cè)深施肥處理水稻的分蘗數(shù)、葉片SPAD值和產(chǎn)量均顯著高于常規(guī)施肥和70%側(cè)深施肥處理。

當(dāng)肥料減量過(guò)大時(shí),需優(yōu)化后期肥料運(yùn)籌。當(dāng)肥料減量超過(guò)一定范圍之后,為了彌補(bǔ)前期的肥料供給不足的問(wèn)題,后期需要優(yōu)化肥料運(yùn)籌方式,通過(guò)追肥補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)成分,促進(jìn)水稻分蘗早發(fā)、快發(fā),在不嚴(yán)重影響產(chǎn)量的基礎(chǔ)上,達(dá)到省肥省工、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的目的。