水稻机插侧深施肥减氮增效效应研究

张彦，范晓凯，徐瑞衡，王颖，刘翠莲，辛海滨

(扬州市江都区农业技术综合服务中心，江苏 扬州 225200)

水稻是中国的主要粮食作物之一，保障水稻安全生产是保障我国粮食安全的重要基础。随着农业不断发展，越来越多的农户为了实现高产，对化肥的投入量也越来越多。我国化肥施用量连年增加，但利用率还不足30%，不及发达国家的50%，造成资源浪费并导致严重的环境污染[1]。研究[1]表明，通常情况下，氮肥施入土壤以后，仅有30%～50%能被作物吸收利用，而其余部分则由于氨的挥发、淋失、硝化与反硝化作用而损失，造成浪费的同时也对环境产生了巨大的压力。因此，研制和施用缓释氮肥，降低氮肥的溶解速度，推广缓释肥料，提高肥料利用率，使用环保缓释肥势在必行[2-6]。

江都是水稻生产大县，土地流转面积大，如何指导农户合理施肥，降低种植成本，提高收益，最终实现产量、效益的最大化，是目前亟需解决的问题。水稻机插秧同步侧深施肥技术对提高水稻产量具有重大意义[7-9]。缓释肥料虽然具有利用率高、淋失率低、节省劳力和时间、能耗等优点，符合减肥增效的目标，但是却存在价格高的缺点，本实验利用机插秧同步侧深施肥，探求不同施肥方式、不同施肥量对水稻群体构成以及产量、效益的影响，为水稻机插侧深施肥技术的进一步推广应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料和地点

水稻品种为南粳5055。侧深施肥选用撒可富复合肥(N 20%，P2O512%，K2O 14%)、茂施(N 26%，P2O510%，K2O 15%)；分蘖肥选用46%尿素；穗肥选用撒可富复合肥(N 33%，P2O50%，K2O 8%)。

试验地点在江都区宜陵镇大陈村，试验地土壤为砂壤土。

1.2 试验设计

5月26日播种，露天硬地软盘育秧，每秧盘播种150 g干种子，6月16日移栽，行距30 cm，株距12 cm，每穴平均栽秧苗3～5株。不同处理间做埂隔离，保证单独灌溉、单独施肥，尽量减少肥料的流失与交互流通。

1.3 试验处理

共设10个处理，每个处理面积约0.1 hm2，A1复合肥常规施用，总N量为298.5 kg·hm-2；A2复合肥侧深施，总N量为271.5 kg·hm-2；A3～A9统一采用缓释肥侧深施肥，总N量为271.5 kg·hm-2；A10为空白对照。各处理施肥均折成纯N量，详见表1。

表1 各处理施肥情况Table 1 Fertilization of each treatment 单位：kg·hm-2

1.4 田间管理

6月16日侧深施肥，6月21日施第1次分蘖肥，6月30日施第2次分蘖肥，8月9日施穗肥。水浆管理同常规稻田，施肥后上薄水层自然落干。

病虫害共防治2次，8月12日施用吡蚜酮+噻呋酰胺+甲维茚虫威+三环唑防治纹枯病、稻瘟病、稻飞虱；8月29日施用爱苗+春雷霉素+甲维茚虫威+三环唑+烯啶吡蚜酮。

1.5 调查方式

每7 d调查各处理的叶龄、茎蘖苗等性状，成熟期考察穗粒结构及理论产量，最后实收测产。

每个处理尽量选择田块中间有代表性的植株，选择2个点，每点确定10穴，移栽后7 d开始定期调查茎蘖动态，记录叶龄。

成熟期调查每小区50穴，计算有效穗数，取10穴调查每穗粒数、结实率，从而计算理论产量。收割机收割整块水稻，地秤称重测产。

1.6 数据处理

采用DPS软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 茎蘖动态分析

由表2可知，6月24日定点调查，不同处理的茎蘖数为108.1万～133.8万·hm-2，各处理茎蘖数均在7月21日达到高峰苗期，高峰苗为(382.7～684.2)万·hm-2，各处理间差异显著，其中A6的高峰苗最高，为684.2万·hm-2，A4次之，为673.1万·hm-2，除去对照，A3最低，为513.9万·hm-2。A1高峰苗和成穗率显著高于A2，其原因是常规施肥的肥料释放速度快，再加上2次分蘖肥追施，茎蘖数增长速度明显快于侧深施肥方式；A4高峰苗远远高于A3，但成穗率不及A3，结合前期田间长势来看，说明缓释肥不适合面施，极易造成浪费；A5～A9处理相比，高峰苗均介于(625.8～684.2)万·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间，说明一次性施肥方式肥料释放缓慢，持效期长，都能达到一个中等的效果，但不是最理想的效果。整体比较，A4～A9所有的侧深施肥处理成穗率都较低，可能是由于缓释肥的肥效期长，高峰苗下降慢于常规施肥，中后期无效分蘖发生相对较多。建议生产中可适当减少缓释肥的用量，增加速效肥的用量。

表2 各处理的茎蘖动态Table 2 Tiller dynamics of each treatment

2.2 叶龄分析

由表3看出，不同处理间叶片数有一定的差异，A1常规施肥处理肥效释放速度较快，叶片发育进程要快于A2；A3、A4相比，前期A4生长较快，后期A3较快，其原因是A3撒施缓释肥造成部分肥料的浪费及流失，造成水稻发育较慢，后期追施穗肥又得到一定的补偿作用；A5～A9相比较，侧深施肥量大的处理前期发育较慢，后期通过分蘖肥和穗肥的追施，发育进程明显加快；A5无速效肥的加入，肥效缓慢释放，发育进程明显慢于其他处理。CK的总叶片数最少，其他处理总叶片数均在14.20～15.30，其中A7总叶片数最多、A3的总叶片数最少，跟前期田间长势发展情况一致。

表3 各处理叶龄Table 3 Leaf age of each treatment

2.3 产量结构分析

表4对不同处理的穗粒结构和理论产量进行比较分析，其中A9的理论产量最高，达10.72 t·hm-2，显著高于其他几个处理，A3的理论产量最低，为10.05 t·hm-2。A2的理论产量高于A1；A4理论产量比A3高。A5～A9的理论产量相比，A9最高，A5最低。

表4 各处理穗粒结构分析Table 4 Grain structure analysis of each treatment

各处理间有效穗数进行对比，A1最高，A3次之，高于其他侧深施肥处理下的有效穗数，这可能是由于侧深施肥的肥效期长，后期对无效分蘖的增长仍然具有一定的促进作用，成穗率较低，这也与表2的成穗率趋势一致；A1高于A2，A3高于A4；A5～A9相比较，A5最高，A7最低。

不同处理间每穗粒数比较，侧深施肥处理的穗粒数普遍高于常规施肥处理，其中A7最高，达130.14粒，A3最低，为112.36粒，再次说明缓释肥不适合面施；结实率也具有同样的规律，其中A9最高，A1最低。

2.4 经济效益分析

通过表5可知，A9的产量与效益均是最高的，A4居第二，A1的产量与效益均是最低的；A2的成本低于A1，产量和效益均高于A1；A3和A4成本相同，但A4的产量和效益均高于A3；A5～A9处理比较，A5的成本是最高的，产量和效益是最低的，很明显一次性施肥的高成本并不能实现高收益，A9的成本是最低的，产量和效益却是最高的。

表5 各处理经济效益分析Table 5 Analysis of the economic benefits of each treatment

3 结论与讨论

已有研究[10-13]表明，侧深施肥方式能显著提高肥料利用率，减少损失，提高产量，此结论在本实验再次得到印证。本研究表明，相同施肥量的前提下，与侧深施常规肥比较，撒施方式肥料释放速度快，流失较多，水稻前期发育快，后期容易肥效不足，产量不及侧深施肥方式。众多研究[14-17]结果中提到，水稻机插同步侧深施缓控释肥具有节本、省工、增效的多重优点，本试验处理A4～A9侧深施缓释肥，在减氮10%、省一次用工的前提下，表现出穗型、结实率、实收产量均高于常规施肥方式A1的效果。主要是由于缓释肥的缓慢释放与速效肥料的共同作用，既避免了浪费，又能满足水稻不同生长时期需肥量，最终实现产量效益双重增长。

本研究显示，基肥用缓控释肥侧深施420 kg·hm-2，分蘖肥追施速效氮肥，穗期施用复合肥的施肥模式，产量效益能达最大。李刚华等[18-20]研究认为，利用水稻的“二黄二黑”生长规律将不同释放模式的肥料组配成的新型缓释肥料，一次性施肥能满足水稻一生氮素的需要。本研究选用的是单一的缓释肥料，用于技术的推广，一次性施肥显然不能满足水稻一生的需要。本试验中的缓控释肥作基肥侧深施、复合肥作穗肥2次施肥模式，产量、效益均居第2，在劳动力紧张的前提下，是一种可以广泛适用于大田的施肥模式。综合试验结果来看，缓释肥合理的施氮量及施肥方式能充分提高肥料的利用率，实现产量效益双增，对于用何种方法、以何种比例将缓释肥与速效肥料混合侧深施，减少施肥用工成本，并且在节本的基础上提高成穗率等研究，有待后续探索。