基于減肥條件下水稻側深施肥的高產增效增收效應分析

郭乾坤，李文濤，陳雅玲，仇美華，劉林旺*

（1.江蘇省耕地質量與農業環境保護站，江蘇 南京 210000；2.江蘇沿海地區農業科學研究所，江蘇 鹽城 224002）

水稻是中國第一大糧食作物，種植面積約2400萬hm2，但在種植過程中長期不合理施用化肥，造成土壤中氮磷流失，江河湖泊等水體質量嚴重下降［1-3］。減少化肥施用，提高養分利用效率是當前土肥科學技術推廣工作者關注的重點［4-5］。水稻機插秧側深施肥指在機插秧的同時側深施用專用緩控釋配方肥，使肥料在土壤中緩慢分解［6］，具有提高肥料利用效率，減少養分流失，保證水稻穩產增產的特點［7-8］，是稻田土壤減肥高產增效增收的有效舉措。江蘇省高度重視對水稻機插秧同步側深施肥技術的研究與推廣，連續4年舉辦全省水稻側深施肥現場觀摩會，積極發布相關指導意見。本研究通過對2020年江蘇省蘇南、蘇中和蘇北有代表性的地區水稻側深施肥試驗結果進行分析和總結，探究了水稻側深施肥技術在水稻增產、增效、增收方面的作用，旨在為推廣水稻側深施肥技術，提高水稻種植減肥增效水平提供實踐依據。

1 材料與方法

1.1 試驗基本情況

綜合考慮水稻種植區域代表性和面積分布，在江蘇蘇南、蘇北和蘇中地區分別遴選了2～5個試驗點，共8個試驗點開展水稻側深施肥技術試驗。試驗采用速緩相濟、緩控多類型組合的緩控釋肥料，水稻品種為當地主栽高產品種。同一區域除不同施肥措施外，各處理的栽培條件、病蟲防治、水漿管理等農事措施保持一致。

1.2 試驗設計

在綜合土壤地力條件的基礎上，確定基肥、追肥的時間、用量和方式。以常規施肥為參照，水稻側深施肥均以一基一追方式施入，部分試驗點另設置了一次性側深施肥處理。具體試驗地點、參試水稻品種、施肥技術參數等情況見表1。

表1 水稻側深施肥試驗設計

1.3 相關指標

理論產量=有效穗數×穗粒數×結實率×千粒重×10-4，其中理論產量單位為kg/hm2，有效穗數單位為萬/hm2，千粒重單位為g。

氮素利用率（%）=（成熟期施氮區地上部氮素積累量-成熟期不施氮區地上部氮素積累量）/施氮量×100% 。

氮肥偏生產力=籽粒產量/施氮量，其中氮肥偏生產力單位為：kg/kg。

2 結果與分析

2.1 側深施肥技術對水稻產量及氮素利用效率的影響

除姜堰試驗點一次性側深施肥模式外，其余7個以減氮為核心的側深施肥技術試驗點均實現了不同程度的增產（表2），在氮肥減施率為14.63%～ 30.23%的處理下，各試驗點平均產量增加599.00 kg/hm2，平均增產率為6.21%，且實際產量整體上呈現一基一追水稻側深施肥模式＞一次性側深施肥模式＞常規施肥模式的規律。如灌南在減氮施肥26.83%和14.63%的條件下，一次性側深施肥和一基一追側深施肥處理分別增產705.00和1018.50 kg/hm2，增產率分別達7.66%和11.07%。

表2 不同施肥處理的水稻產量及氮素利用效率

水稻側深施肥還增加了水稻氮素利用率和偏生產力，常規施肥模式的水稻氮素利用率在30.80% ～35.70%之間，平均氮素利用率為33.64%；水稻側深施肥模式的氮素利用率平均在36.20%～48.10%之間，平均值為43.46%，高出常規施肥9.82個百分點。常規施肥模式的水稻氮素偏生產力在27.98～35.95 kg/kg之間，平均值為31.30 kg/kg；水稻側深施肥模式的氮素偏生產力在33.79～54.16 kg/kg之間，平均值為41.29 kg/kg，高出常規施肥的31.92%。綜上，水稻側深施肥技術可有效提高水稻的氮素利用效率。

各地區水稻側深施肥處理的水稻理論產量與實際產量大小趨勢基本一致，即相對于常規施肥，除姜堰試驗點一次性側深施肥模式外，其余試驗點側深施肥技術試驗點均實現了增產（表2和表3）。因為姜堰試驗點一次性側深施肥處理肥料配比及用量不合理，導致水稻孕穗、灌漿期的氮素供應不足，降低了每穗粒數，造成該試驗點一次性側深施肥模式的理論產量和實際產量均略低于常規施肥處理的。其他各試驗點一基一追施肥模式的水稻結實率和每穗粒數均高于一次性施肥模式的，說明一基一追側深施肥模式能提高水稻的結實率及每穗粒數，進而提高產量。

表3 不同施肥處理的水稻理論產量及其構成因素

2.2 側深施肥技術對水稻經濟效益的影響

如表4所示，除姜堰一次性側深施肥模式外，其余水稻側深施肥處理均能夠提高水稻的經濟效益。8個試驗點的平均凈增效益為1486.53元/hm2，其中常熟一次性側深施肥模式經濟效益最高，為3837.00元/hm2。且一基一追施肥模式的凈增效益整體上高于一次性施肥模式的，如灌南一基一追施肥模式的凈增效益為3451.80元/hm2，高于一次性施肥模式的2454.00元/hm2；淮陰一基一追施肥模式的凈增效益為2201.40元/hm2，高于一次性施肥模式的2063.70元/hm2。

表4 水稻側深施肥成本與經濟效益

3 討論

研究表明，水稻側深施肥配施緩控釋肥是提高作物產量、養分利用效率的高效施肥技術，劉曉霞等［9］研究認為在常規氮肥用量條件下，側深施肥技術的水稻產量較淺施的提高了10%，在化肥減量條件下，側深施肥技術的水稻產量較淺施的提高了14%；陳立才等［10］研究結果表明，側深施用控釋尿素+減氮20%處理的作物產量和氮素農學利用率分別較常規施肥處理提高了7.53%和57.62%；鐘雪梅等［11］研究發現一次性側深施肥+減氮10%～30%處理的早稻產量較常規施肥的提高了16.5%～20.2%，且以機插同步一次性減氮20%～30%處理的效果最好，這與本研究結果一致。相較于常規施肥處理的施氮量高、施肥方式和施肥結構不合理等缺點，水稻側深施肥可在秧苗移栽的同時將肥料顆粒施于秧苗附近，將養分直接供給作物根系，促進根系高效吸收利用氮素，該技術配合施用緩控釋肥可以實現作物全生育期養分定量、定向供給。有研究表明，機插秧水稻側深施用緩控釋肥技術還能夠降低稻田50%銨態氮的揮發、40%的總氮淋洗，減少N2O排放，其不僅能提高養分利用效率，還能實現生態環境友好的目的［12-13］，有利于農業綠色可持續發展。

在推廣使用水稻側深施肥技術的同時應注重專用緩控釋肥的選用和肥料運籌。本研究中，各試驗點一基一追側深施肥模式的水稻產量均優于一次性側深施肥，這可能是因為專用緩控釋肥的養分釋放周期和水稻需肥規律不能完全匹配［14-15］，一次性施肥處理在水稻生育后期養分供應乏力，因此水稻生育后期生長受到影響。比如，淮陰、灌南和如皋一基一追施肥模式的水稻結實率和每穗粒數均高于一次性側深施肥模式，這可能由于一次性側深施肥處理在灌漿期養分供應不足。

4 結論

水稻側深施肥技術配合緩控釋肥應用在減肥增效、提高水稻產量和經濟效益方面效果顯著。水稻側深施肥配施緩控釋肥在減施氮肥14.63%～ 30.23%的條件下，較常規施肥處理產量平均增加599.00kg/hm2，平均增產幅度為6.21%；氮素利用率、氮素偏生產力的平均值分別由常規施肥處理的33.64%和31.30 kg/kg提高至43.46%和41.29 kg/kg；平均凈增效益為1486.53元/hm2，全生育期能減少用工1～4次。總之，水稻側深施肥技術減肥增效增收效果顯著，具有良好的推廣應用前景。