應(yīng)用側(cè)深施肥技術(shù)實(shí)現(xiàn)水稻綠色安全生產(chǎn)的調(diào)查分析

李子建， 馬德仲

(哈爾濱理工大學(xué)安全工程系，黑龍江哈爾濱 150040)

糧食是人類生存所必需的。黑龍江省是農(nóng)業(yè)大省，糧食總產(chǎn)連續(xù)7年居全國(guó)首位，成為國(guó)家糧食安全的“壓艙石”[1]?；适┯脤?duì)糧食增產(chǎn)作用顯著[2]。但同時(shí)由于化肥不合理施用，導(dǎo)致養(yǎng)分流失、化肥利用率降低，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響。黑龍江省高度重視，將農(nóng)業(yè)“三減”(減化肥、減農(nóng)藥、減除草劑)作為推動(dòng)綠色農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要舉措來(lái)抓，制定了黑龍江省農(nóng)業(yè)“三減”行動(dòng)方案。水稻側(cè)深施肥具有節(jié)肥增產(chǎn)提質(zhì)、降本減污作用[3]。為了證明該技術(shù)在改善生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)水稻安全生產(chǎn)方面的效果，2016年對(duì)黑龍江省綏化市水稻種植基地開展的水稻機(jī)械側(cè)深施肥減肥增效技術(shù)試驗(yàn)進(jìn)行了跟蹤調(diào)查。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及調(diào)查內(nèi)容

水稻是黑龍江省第二大主栽作物，近幾年水稻播種面積在400萬(wàn)hm2左右，約占全省糧食播種面積的30%，年總產(chǎn)量近3 000萬(wàn)t[4]。合理施肥和高效利用是增加水稻產(chǎn)量和改善品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一。多年來(lái)，水稻田間施用化肥大多采用人工手撒表層施肥方式，普遍存在施肥量大、分布不均勻、養(yǎng)分易流失現(xiàn)象，不僅影響水稻秧苗均勻吸肥，造成水稻發(fā)育差異大，而且肥料利用率很低，損失大，增加了用肥成本，還會(huì)導(dǎo)致農(nóng)業(yè)面源污染[5-7]。水稻側(cè)深施肥技術(shù)是在水稻機(jī)械精準(zhǔn)插秧的同時(shí)，用水稻側(cè)深施肥器將肥料(基肥和返青、分蘗肥)一次性施在距稻根側(cè)向3～5 cm、深度5 cm的條形區(qū)域，解決了施肥不夠定位、不夠定量、不夠均勻、不夠可靠的難題，是保證秧苗均勻吸收肥料、促使水稻長(zhǎng)勢(shì)和結(jié)穗均勻、實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要條件[8-9]。為進(jìn)一步解決水稻施肥過量與肥料利用率低這個(gè)困擾水稻生產(chǎn)的突出問題，實(shí)現(xiàn)水稻綠色生產(chǎn)和環(huán)境安全，在黑龍江省綏化市水稻種植基地開展水稻機(jī)械側(cè)深施肥減肥增效技術(shù)試驗(yàn)及調(diào)查跟蹤，探索水稻機(jī)械側(cè)深施肥對(duì)水稻產(chǎn)量及效益的影響，為全面實(shí)施水稻減肥行動(dòng)提供理論依據(jù)。

試驗(yàn)采用對(duì)比法，設(shè)4個(gè)田塊，以機(jī)械側(cè)深施肥技術(shù)配合專用肥料為減肥處理，以常規(guī)肥料撒施為對(duì)照，具體各田塊試驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作見表1，各處理化肥減少量詳見表2。試驗(yàn)點(diǎn)處理及對(duì)照的地勢(shì)、品種及田間管理等均一致。在水稻生育期間調(diào)查水稻生育進(jìn)程，并在收獲期實(shí)測(cè)水稻產(chǎn)量，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 水稻物候期

從表3各試驗(yàn)點(diǎn)調(diào)查看，與水稻專用肥料、常規(guī)肥料傳統(tǒng)撒施比較，機(jī)械側(cè)深施肥并配合水稻專用肥，其水稻返青期、分蘗期、抽穗期、成熟期提前1～2 d，說(shuō)明側(cè)深施肥技術(shù)能夠加速水稻生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程。

2.2 水稻產(chǎn)量

水稻機(jī)械側(cè)深施肥相比常規(guī)肥料傳統(tǒng)撒施方式，除中化水稻專用肥料機(jī)械側(cè)深施肥(底肥減量10%，減肥 19.50 kg/hm2)產(chǎn)量略減外(減產(chǎn)幅度0.5%)，其他處理均增產(chǎn)，增產(chǎn)量為189.90～829.50 kg/hm2，增幅2.29%～8.91%。

中化水稻專用肥料一次性機(jī)械側(cè)深施肥(全生育期不追肥，減底肥7.8%，減肥21.00 kg/hm2)增產(chǎn)效果最好，增產(chǎn)水稻691.05 kg/hm2，增產(chǎn)幅度8.91%。中化水稻專用肥料機(jī)械側(cè)深施肥(不追返青、分蘗肥，減穗肥中氮肥10%，減肥 3.9 kg/hm2)增產(chǎn)7.30%，增產(chǎn)水稻829.50 kg/hm2；中化水稻專用肥料機(jī)械側(cè)深施肥(全生育期追肥，返青分蘗肥減量10%，減肥3.45 kg/hm2)增產(chǎn)3.10%，增產(chǎn)水稻 271.50 kg/hm2；中化水稻專用肥料機(jī)械側(cè)深施肥(全生育期追肥，底肥減量5%，減肥9.75 kg/hm2)增產(chǎn)2.29%，增產(chǎn)水稻189.90 kg/hm2(表4)。

3 效果分析

3.1 增產(chǎn)原因分析

與常規(guī)肥料傳統(tǒng)撒施比較，采用機(jī)械側(cè)深施肥技術(shù)并配合水稻專用肥，在減肥3.45～21.00 kg/hm2的情況下，各處理穗粒數(shù)都有不同程度的增加，增加數(shù)量在1.1～11.0粒/穗之間，中化水稻專用肥料機(jī)械側(cè)深施肥(不追返青、分蘗肥，減肥3.90 kg/hm2)增幅最大，穗粒數(shù)增加11粒/穗；千粒質(zhì)量在減肥21 kg/hm2時(shí)持平，其他處理均增加，增加0.2～0.5 g，中化水稻專用肥料機(jī)械側(cè)深施肥(不追返青、分蘗肥，減肥 3.90 kg/hm2)增加較多，增加0.5 g；單位面積穗數(shù)在減肥 19.50 kg/hm2和 9.75 kg/hm2時(shí)減少，其他處理有不同程度增加，中化水稻專用肥料一次性機(jī)械側(cè)深施肥(全生育期不追肥，減底肥7.8%，減肥21.00 kg/hm2)有效分蘗多，穗數(shù)增加28個(gè)/m2，其次為中化水稻專用肥料機(jī)械側(cè)深施肥(不追返青、分蘗肥，減肥3.90 kg/hm2)，穗數(shù)增加25個(gè)/m2。

表1 水稻側(cè)深施肥試驗(yàn)具體方法

表2 化肥減量時(shí)期及數(shù)量

3.2 減肥增效分析

從表5可看出，與常規(guī)肥料傳統(tǒng)撒施比較，采用機(jī)械側(cè)深施肥技術(shù)并配合水稻專用肥，均達(dá)到減肥增效的目的。在減肥3.45～21.00 kg/hm2情況下，新增純收益90.0～3 403.5元/hm2。尤以中化水稻專用肥料機(jī)械側(cè)深施肥(不追返青、分蘗肥，減肥3.90 kg/hm2)取得的經(jīng)濟(jì)效益最大，新增純收益3 403.5元/hm2；依次為中化水稻專用肥料一次性機(jī)械側(cè)深施肥(全生育期不追肥，減肥21.00 kg/hm2)新增純收益2 377.8元/hm2；中化水稻專用肥料機(jī)械側(cè)深施肥(全生育期追肥，返青分櫱肥減量10%，減肥3.45 kg/hm2)新增純收益829.5元/hm2；中化水稻專用肥料機(jī)械側(cè)深施肥(全生育期追肥，底肥減量5%，減肥9.75 kg/hm2)新增純收益735.0元/hm2；中化水稻專用肥料機(jī)械側(cè)深施肥(全生育期追肥，底肥減量10%，減肥19.50 kg/hm2)雖稍減產(chǎn)，但純收益增加90.0元/hm2。

表3 水稻生育期

表4 水稻機(jī)械側(cè)深施肥技術(shù)產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子

表5 水稻機(jī)械側(cè)深施肥技術(shù)減肥增效分析

4 綠色安全生產(chǎn)效益分析

近年來(lái)，隨著黑龍江省農(nóng)業(yè)“三減”行動(dòng)的實(shí)施，“增產(chǎn)施肥、經(jīng)濟(jì)施肥、環(huán)保施肥”和“科學(xué)植保、綠色植保”成為指導(dǎo)水稻種植的重要理念。全省綠色水稻播種面積不斷擴(kuò)大，總產(chǎn)量不斷增加，2016年已分別達(dá)到209.49萬(wàn)hm2和 1 222.50萬(wàn)t，比2010年分別增長(zhǎng)43%和25%，食用安全得到了較好的保障(表6)。

表6 黑龍江省水稻綠色安全生產(chǎn)情況

隨著綠色水稻產(chǎn)量的大幅度增加，綠色食品加工企業(yè)逐漸增多、規(guī)模不斷擴(kuò)大。2016年具有相當(dāng)規(guī)模的綠色食品加工企業(yè)已達(dá)到890家，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值1 480億元，綠色訂單數(shù)量達(dá)到930.6萬(wàn)t(表7)。按此趨勢(shì)，人們對(duì)綠色安全食品的需求還將不斷增長(zhǎng)。

水稻側(cè)深施肥將肥料呈條狀集中施于耕層中，距離水稻根系較近，利于根系吸收，有效減少了肥料淋失，提高了土壤對(duì)銨態(tài)氮的吸附，稻田表層的氮、磷等元素較常規(guī)施肥少，藻類、水綿等明顯減少，依據(jù)試驗(yàn)田土壤化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，側(cè)深施肥較傳統(tǒng)施肥肥料利用率可提高5%～10%，大大減少了環(huán)境污染，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境改善。

表7 黑龍江省綠色食品生產(chǎn)情況

將機(jī)械側(cè)深施肥技術(shù)全面推廣應(yīng)用，集中連片整體推進(jìn)，將全面帶動(dòng)施肥、施藥方式轉(zhuǎn)變，可以使耕地質(zhì)量得到有效保護(hù)與提升，病蟲害實(shí)現(xiàn)綠色防控，可以減少不合理化肥、農(nóng)藥和除草劑投入，致使水稻生產(chǎn)走上了綠色安全發(fā)展之路。

5 結(jié)論

與傳統(tǒng)撒施相比，側(cè)深施肥位置合理、肥料集中，利于水稻快速吸收利用，解決分散、表施造成的化肥過量、損失問題，保證了水稻生長(zhǎng)期間養(yǎng)分供應(yīng)及時(shí)充分，促進(jìn)了分蘗的早生快發(fā)，形成良好的群體結(jié)構(gòu)，提升了產(chǎn)量和效益。同時(shí)省去了施基肥、分蘗肥，甚至是穗肥的環(huán)節(jié)，減少了人工和機(jī)械作業(yè)次數(shù)，節(jié)約了勞動(dòng)投入成本。調(diào)查結(jié)果表明，減肥增效最好的是機(jī)械側(cè)深施肥配合中化水稻專用肥料(不施返青肥和分蘗肥，穗肥減氮肥10%，減肥3.90 kg/hm2)，增產(chǎn)水稻 829.50 kg/hm2， 增加純收益3 403.5元/hm2；其次為中化水稻專用肥料一次性機(jī)械側(cè)深施肥(全生育期不追肥，減底肥7.80%，減肥21.00 kg/hm2)，增產(chǎn)水稻691.05 kg/hm2，增加純收益2 377.8元/hm2。

倘若黑龍江全省每年有50%水田即近200萬(wàn)hm2水稻種植應(yīng)用上述側(cè)深施肥技術(shù)，將減少化肥用量(折純)可達(dá)1.74萬(wàn)～4.2萬(wàn)t，新增水稻13.82億～16.59億kg，新增純收益47.56億～68.07億元，必將有力地推動(dòng)黑龍江省水稻綠色安全生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境改善。

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