水稻機插側深施肥減氮增效效應研究

張彥，范曉凱，徐瑞衡，王穎，劉翠蓮，辛海濱

(揚州市江都區農業技術綜合服務中心，江蘇 揚州 225200)

水稻是中國的主要糧食作物之一，保障水稻安全生產是保障我國糧食安全的重要基礎。隨著農業不斷發展，越來越多的農戶為了實現高產，對化肥的投入量也越來越多。我國化肥施用量連年增加，但利用率還不足30%，不及發達國家的50%，造成資源浪費并導致嚴重的環境污染[1]。研究[1]表明，通常情況下，氮肥施入土壤以后，僅有30%～50%能被作物吸收利用，而其余部分則由于氨的揮發、淋失、硝化與反硝化作用而損失，造成浪費的同時也對環境產生了巨大的壓力。因此，研制和施用緩釋氮肥，降低氮肥的溶解速度，推廣緩釋肥料，提高肥料利用率，使用環保緩釋肥勢在必行[2-6]。

江都是水稻生產大縣，土地流轉面積大，如何指導農戶合理施肥，降低種植成本，提高收益，最終實現產量、效益的最大化，是目前亟需解決的問題。水稻機插秧同步側深施肥技術對提高水稻產量具有重大意義[7-9]。緩釋肥料雖然具有利用率高、淋失率低、節省勞力和時間、能耗等優點，符合減肥增效的目標，但是卻存在價格高的缺點，本實驗利用機插秧同步側深施肥，探求不同施肥方式、不同施肥量對水稻群體構成以及產量、效益的影響，為水稻機插側深施肥技術的進一步推廣應用提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和地點

水稻品種為南粳5055。側深施肥選用撒可富復合肥(N 20%，P2O512%，K2O 14%)、茂施(N 26%，P2O510%，K2O 15%)；分蘗肥選用46%尿素；穗肥選用撒可富復合肥(N 33%，P2O50%，K2O 8%)。

試驗地點在江都區宜陵鎮大陳村，試驗地土壤為砂壤土。

1.2 試驗設計

5月26日播種，露天硬地軟盤育秧，每秧盤播種150 g干種子，6月16日移栽，行距30 cm，株距12 cm，每穴平均栽秧苗3～5株。不同處理間做埂隔離，保證單獨灌溉、單獨施肥，盡量減少肥料的流失與交互流通。

1.3 試驗處理

共設10個處理，每個處理面積約0.1 hm2，A1復合肥常規施用，總N量為298.5 kg·hm-2；A2復合肥側深施，總N量為271.5 kg·hm-2；A3～A9統一采用緩釋肥側深施肥，總N量為271.5 kg·hm-2；A10為空白對照。各處理施肥均折成純N量，詳見表1。

表1 各處理施肥情況Table 1 Fertilization of each treatment 單位：kg·hm-2

1.4 田間管理

6月16日側深施肥，6月21日施第1次分蘗肥，6月30日施第2次分蘗肥，8月9日施穗肥。水漿管理同常規稻田，施肥后上薄水層自然落干。

病蟲害共防治2次，8月12日施用吡蚜酮+噻呋酰胺+甲維茚蟲威+三環唑防治紋枯病、稻瘟病、稻飛虱；8月29日施用愛苗+春雷霉素+甲維茚蟲威+三環唑+烯啶吡蚜酮。

1.5 調查方式

每7 d調查各處理的葉齡、莖蘗苗等性狀，成熟期考察穗粒結構及理論產量，最后實收測產。

每個處理盡量選擇田塊中間有代表性的植株，選擇2個點，每點確定10穴，移栽后7 d開始定期調查莖蘗動態，記錄葉齡。

成熟期調查每小區50穴，計算有效穗數，取10穴調查每穗粒數、結實率，從而計算理論產量。收割機收割整塊水稻，地秤稱重測產。

1.6 數據處理

采用DPS軟件進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 莖蘗動態分析

由表2可知，6月24日定點調查，不同處理的莖蘗數為108.1萬～133.8萬·hm-2，各處理莖蘗數均在7月21日達到高峰苗期，高峰苗為(382.7～684.2)萬·hm-2，各處理間差異顯著，其中A6的高峰苗最高，為684.2萬·hm-2，A4次之，為673.1萬·hm-2，除去對照，A3最低，為513.9萬·hm-2。A1高峰苗和成穗率顯著高于A2，其原因是常規施肥的肥料釋放速度快，再加上2次分蘗肥追施，莖蘗數增長速度明顯快于側深施肥方式；A4高峰苗遠遠高于A3，但成穗率不及A3，結合前期田間長勢來看，說明緩釋肥不適合面施，極易造成浪費；A5～A9處理相比，高峰苗均介于(625.8～684.2)萬·hm-2，成穗率介于52.5%～58.4%，A6高峰苗最高，A5(一次性施肥)次之，A9成穗率最高，A5(一次性施肥)次之，高峰苗和成穗率均位于中間，說明一次性施肥方式肥料釋放緩慢，持效期長，都能達到一個中等的效果，但不是最理想的效果。整體比較，A4～A9所有的側深施肥處理成穗率都較低，可能是由于緩釋肥的肥效期長，高峰苗下降慢于常規施肥，中后期無效分蘗發生相對較多。建議生產中可適當減少緩釋肥的用量，增加速效肥的用量。

表2 各處理的莖蘗動態Table 2 Tiller dynamics of each treatment

2.2 葉齡分析

由表3看出，不同處理間葉片數有一定的差異，A1常規施肥處理肥效釋放速度較快，葉片發育進程要快于A2；A3、A4相比，前期A4生長較快，后期A3較快，其原因是A3撒施緩釋肥造成部分肥料的浪費及流失，造成水稻發育較慢，后期追施穗肥又得到一定的補償作用；A5～A9相比較，側深施肥量大的處理前期發育較慢，后期通過分蘗肥和穗肥的追施，發育進程明顯加快；A5無速效肥的加入，肥效緩慢釋放，發育進程明顯慢于其他處理。CK的總葉片數最少，其他處理總葉片數均在14.20～15.30，其中A7總葉片數最多、A3的總葉片數最少，跟前期田間長勢發展情況一致。

表3 各處理葉齡Table 3 Leaf age of each treatment

2.3 產量結構分析

表4對不同處理的穗粒結構和理論產量進行比較分析，其中A9的理論產量最高，達10.72 t·hm-2，顯著高于其他幾個處理，A3的理論產量最低，為10.05 t·hm-2。A2的理論產量高于A1；A4理論產量比A3高。A5～A9的理論產量相比，A9最高，A5最低。

表4 各處理穗粒結構分析Table 4 Grain structure analysis of each treatment

各處理間有效穗數進行對比，A1最高，A3次之，高于其他側深施肥處理下的有效穗數，這可能是由于側深施肥的肥效期長，后期對無效分蘗的增長仍然具有一定的促進作用，成穗率較低，這也與表2的成穗率趨勢一致；A1高于A2，A3高于A4；A5～A9相比較，A5最高，A7最低。

不同處理間每穗粒數比較，側深施肥處理的穗粒數普遍高于常規施肥處理，其中A7最高，達130.14粒，A3最低，為112.36粒，再次說明緩釋肥不適合面施；結實率也具有同樣的規律，其中A9最高，A1最低。

2.4 經濟效益分析

通過表5可知，A9的產量與效益均是最高的，A4居第二，A1的產量與效益均是最低的；A2的成本低于A1，產量和效益均高于A1；A3和A4成本相同，但A4的產量和效益均高于A3；A5～A9處理比較，A5的成本是最高的，產量和效益是最低的，很明顯一次性施肥的高成本并不能實現高收益，A9的成本是最低的，產量和效益卻是最高的。

表5 各處理經濟效益分析Table 5 Analysis of the economic benefits of each treatment

3 結論與討論

已有研究[10-13]表明，側深施肥方式能顯著提高肥料利用率，減少損失，提高產量，此結論在本實驗再次得到印證。本研究表明，相同施肥量的前提下，與側深施常規肥比較，撒施方式肥料釋放速度快，流失較多，水稻前期發育快，后期容易肥效不足，產量不及側深施肥方式。眾多研究[14-17]結果中提到，水稻機插同步側深施緩控釋肥具有節本、省工、增效的多重優點，本試驗處理A4～A9側深施緩釋肥，在減氮10%、省一次用工的前提下，表現出穗型、結實率、實收產量均高于常規施肥方式A1的效果。主要是由于緩釋肥的緩慢釋放與速效肥料的共同作用，既避免了浪費，又能滿足水稻不同生長時期需肥量，最終實現產量效益雙重增長。

本研究顯示，基肥用緩控釋肥側深施420 kg·hm-2，分蘗肥追施速效氮肥，穗期施用復合肥的施肥模式，產量效益能達最大。李剛華等[18-20]研究認為，利用水稻的“二黃二黑”生長規律將不同釋放模式的肥料組配成的新型緩釋肥料，一次性施肥能滿足水稻一生氮素的需要。本研究選用的是單一的緩釋肥料，用于技術的推廣，一次性施肥顯然不能滿足水稻一生的需要。本試驗中的緩控釋肥作基肥側深施、復合肥作穗肥2次施肥模式，產量、效益均居第2，在勞動力緊張的前提下，是一種可以廣泛適用于大田的施肥模式。綜合試驗結果來看，緩釋肥合理的施氮量及施肥方式能充分提高肥料的利用率，實現產量效益雙增，對于用何種方法、以何種比例將緩釋肥與速效肥料混合側深施，減少施肥用工成本，并且在節本的基礎上提高成穗率等研究，有待后續探索。