水稻機(jī)插側(cè)深施肥技術(shù)試驗(yàn)

1 試驗(yàn)的背景及意義

水稻是我國(guó)重要的糧食作物之一。水稻肥料的合理施用和高效利用是降低肥料用量的關(guān)鍵。目前，我國(guó)水稻種植過程中普遍存在施肥量大、利用率低的現(xiàn)象。水稻種植過程中各個(gè)施肥環(huán)節(jié)絕大多數(shù)一直沿用人工手撒表層施肥方式，施肥量大，肥料在田間分布均勻性差，這樣就造成水稻秧苗吸肥量不均，水稻長(zhǎng)勢(shì)、高矮、結(jié)穗大小都有很大差異，直接影響水稻產(chǎn)量、品質(zhì)。最為嚴(yán)重的是這樣的施肥方式肥料完全溶解在水中，伴隨生產(chǎn)過程排水，含有肥料的水體流入江河，造成生產(chǎn)、生活用水嚴(yán)重污染。2015年，農(nóng)業(yè)部下發(fā)的《到2020年化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》提出：到2020年，化肥利用率達(dá)到40%以上，比2013年提高7百分點(diǎn)，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物化肥使用量零增長(zhǎng)。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就要大力推進(jìn)精量施肥，減少不合理施肥造成的過量化肥，提高化肥利用效率。隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)進(jìn)入新階段，推行農(nóng)業(yè)綠色生產(chǎn)方式已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)的新理念。2017年中央1號(hào)文件提出“推行綠色生產(chǎn)方式，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力”。全國(guó)農(nóng)業(yè)工作會(huì)議對(duì)推進(jìn)綠色發(fā)展作了全面部署，明確要大力推進(jìn)化肥農(nóng)藥減量增效等“一控兩減三基本”的工作目標(biāo)，堅(jiān)決打贏農(nóng)業(yè)面源污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)。

2 試驗(yàn)主要內(nèi)容

水稻機(jī)插側(cè)深施肥技術(shù)，簡(jiǎn)單地講就是在水稻插秧機(jī)上搭載側(cè)深施肥裝置，在機(jī)插同時(shí)在苗側(cè)根部進(jìn)行定量、定點(diǎn)、定時(shí)施肥，并由刮板覆蓋泥漿于肥料上，避免肥料隨水漂移，促進(jìn)根系吸收肥料，達(dá)到省工、節(jié)肥、增效的目的。所謂定量就是采用螺旋輸送、電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)施肥量的無級(jí)調(diào)節(jié)；定點(diǎn)就是準(zhǔn)確地將肥料施至兩行秧苗之間的泥土下面；定時(shí)就是施肥機(jī)與插秧機(jī)的栽植部分聯(lián)動(dòng)，插秧時(shí)即施肥，不插秧時(shí)施肥機(jī)即停止，從而達(dá)到既減少肥料用量，又防止肥料流失，不僅提高肥料利用率，而且降低對(duì)環(huán)境的污染。本次試驗(yàn)從減少施肥次數(shù)及肥料用量的角度出發(fā)，通過側(cè)深施肥機(jī)在機(jī)插同時(shí)施用不同肥料和不同肥料用量，與采用傳統(tǒng)施肥方式的機(jī)插及穴直播進(jìn)行對(duì)比，對(duì)水稻秧苗生長(zhǎng)情況及最終產(chǎn)量作跟蹤調(diào)查記錄和數(shù)據(jù)分析，最終得出試驗(yàn)結(jié)果。

3 具體實(shí)施過程

3.1 試驗(yàn)點(diǎn)選擇和地塊劃分

按照農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)與管理水平好、種植相對(duì)集中、示范效應(yīng)強(qiáng)等原則,最終選擇余姚芝豐農(nóng)機(jī)服務(wù)專業(yè)合作社為試驗(yàn)點(diǎn)。將一塊大田劃分成6塊，每塊尺寸如表1所示。

表1 各試驗(yàn)地塊尺寸及面積

3.2 試驗(yàn)材料和機(jī)具準(zhǔn)備

水稻品種：浙優(yōu)18；

試驗(yàn)肥料：金正大控釋肥或復(fù)合肥；

試驗(yàn)機(jī)具：旋耕機(jī)、久保田2ZGQ-8D5插秧機(jī)、龍舟2FH-8水稻機(jī)插秧同步精量施肥機(jī)、世達(dá)爾2BDXS-10CP(20)穴直播機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)各一臺(tái)。

3.3 技術(shù)路線

傳統(tǒng)施肥：耕整地（施基肥）→機(jī)插/穴直播→田間管理（追肥兩次）→機(jī)收；

插秧同步施肥：耕整地→機(jī)插同步一次性施肥→田間管理（不追肥）→機(jī)收。

3.4 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)計(jì)6種種植施肥方式,分別在6個(gè)地塊實(shí)施：地塊1,2,3,4采用插秧機(jī)機(jī)插同步精量施肥機(jī)一次性側(cè)深施肥，后期不再追肥；地塊5采用穴直播機(jī)直播配合傳統(tǒng)施肥方式；地塊6采用插秧機(jī)機(jī)插配合傳統(tǒng)施肥方式。地塊1,2,3,4按照傳統(tǒng)施肥總量減量施用。計(jì)劃地塊1施用傳統(tǒng)施肥總量60%的控釋肥，地塊2施用傳統(tǒng)施肥總量70%的控釋肥，地塊3施用傳統(tǒng)施肥總量70%的復(fù)合肥，地塊4施用傳統(tǒng)施肥總量60%的復(fù)合肥，地塊5和地塊6按照傳統(tǒng)施肥總量施肥。在移栽10 d后連續(xù)觀察記錄秧苗生長(zhǎng)情況，在收獲期進(jìn)行理論和實(shí)際測(cè)產(chǎn)，最終得出機(jī)插同步精量施肥試驗(yàn)數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)施肥試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。各地塊施肥量及試驗(yàn)條件如表2所示。

表2 地塊施肥量及試驗(yàn)條件

3.5 發(fā)現(xiàn)的問題

陽光特別強(qiáng)烈時(shí)，插秧機(jī)作業(yè)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)噪音較大，堵塞報(bào)警和缺肥報(bào)警容易被忽略，需要機(jī)手對(duì)肥料的大體用量心中有數(shù)，操作熟練后這點(diǎn)比較容易掌握。當(dāng)田塊水太少、土比較硬的時(shí)候，覆泥板的效果會(huì)受影響，連接處容易折斷。不同肥料下料情況有差異，復(fù)合肥表面比較滑，下料較順暢，實(shí)際施肥量基本和設(shè)置值相當(dāng)，控釋肥下肥速度相對(duì)復(fù)合肥會(huì)慢一些。

3.6 秧苗生長(zhǎng)情況

采用機(jī)插的，統(tǒng)一5月15日浸種，6月8日機(jī)插；采用機(jī)械穴直播的，5月23日機(jī)直播。7月10日采取擱田管理措施。在6月下旬至7月下旬分5個(gè)時(shí)間點(diǎn)測(cè)定了單位面積苗株數(shù)，詳見表3。

表3 各地塊基本苗和不同日期苗株數(shù)

3.7 理論和實(shí)際測(cè)產(chǎn)

經(jīng)理論和實(shí)際測(cè)定產(chǎn)量，如表4所示。

表4 各地塊理論及實(shí)際產(chǎn)量

3.8 產(chǎn)量差異分析

本次試驗(yàn)水稻品種浙優(yōu)18是雜交稻品種，生育期長(zhǎng)，對(duì)肥料需求量較普通水稻品種要大。試驗(yàn)地塊5和地塊6采用傳統(tǒng)施肥方式分三次施入足量肥料，較符合該品種對(duì)肥料總的需求量，所以產(chǎn)量并不低；地塊1和地塊4水稻生長(zhǎng)后期出現(xiàn)肥力不足的現(xiàn)象，產(chǎn)量沒有提升，尤其是地塊4施用的是復(fù)合肥，產(chǎn)量差異較明顯，主要原因是施肥總量不夠支撐水稻生長(zhǎng)后期的營(yíng)養(yǎng)需求。地塊2和地塊3由于施肥量較高，產(chǎn)量有一定提升。地塊3的產(chǎn)量說明側(cè)深施肥技術(shù)確實(shí)有增產(chǎn)效果，雖然增產(chǎn)幅度不大，但是這是在新機(jī)具操控不熟悉、施肥量控制不完美的情況下取得的，如果條件齊備，增產(chǎn)效果會(huì)更明顯。

3.9 成本核算

水稻機(jī)插同步精量施肥機(jī)一次性施肥，與機(jī)插或機(jī)械穴直播配套傳統(tǒng)施肥方式相比，可以減少3次施肥作業(yè)，0.067 hm2可節(jié)省作業(yè)成本60元左右；在本試驗(yàn)中，由于減量施用化肥，0.067 hm2還可節(jié)省化肥成本約40元。

4 試驗(yàn)小結(jié)

水稻機(jī)插側(cè)深施肥技術(shù)的劣勢(shì)，一是運(yùn)用這項(xiàng)新技術(shù)，首先需要投入更多資金購(gòu)買新機(jī)具。如果購(gòu)買帶側(cè)深施肥裝置的高速插秧機(jī)整機(jī)，合資或外資品牌基本都是整機(jī)銷售，在原先插秧機(jī)的價(jià)格基礎(chǔ)上增加2～3萬元，整體價(jià)格非常高；如果購(gòu)買側(cè)深施肥加裝裝置，形式比較靈活，但是對(duì)控制器和不同型號(hào)插秧機(jī)的匹配和磨合，以及施肥量的精確調(diào)整都有要求，需要專業(yè)技術(shù)人員調(diào)試，推廣應(yīng)用過程中需要集中的專業(yè)培訓(xùn)，實(shí)際應(yīng)用中還要根據(jù)不同肥料、不同施肥量來具體調(diào)整，需要機(jī)手經(jīng)過一定時(shí)間實(shí)際操作摸索才能熟練應(yīng)用。二是機(jī)插側(cè)深施肥作業(yè)時(shí)，除了要補(bǔ)充秧苗，還要補(bǔ)充肥料，這樣增加了作業(yè)程序和時(shí)間。對(duì)于水稻機(jī)插秧，同比不帶施肥裝置的插秧機(jī)，其效率必定會(huì)有所降低。

水稻機(jī)插側(cè)深施肥技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，一是減少化肥用量，提高化肥利用率。二是減少化肥流失，減輕環(huán)境污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。三是保證秧苗與肥料的隔離，避免燒傷秧苗，防止發(fā)生肥害。四是減少人工施肥次數(shù)，降低用工成本。五是側(cè)深施肥位置接近根系，均勻穩(wěn)定地為水稻秧苗提供營(yíng)養(yǎng)，促進(jìn)秧苗早期迅速生長(zhǎng)發(fā)育，分蘗充足的莖數(shù)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、增產(chǎn)。六是肥料被覆蓋在泥土下，地表漂浮的營(yíng)養(yǎng)元素少，雜草生長(zhǎng)受抑制，減輕雜草危害。

水稻機(jī)插側(cè)深施肥技術(shù)能將化肥一次性定量、定點(diǎn)、定時(shí)施至秧苗附近的泥土下面，不但提高肥料利用率，防止肥料流失，降低肥料使用量，減少對(duì)水體的污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，而且減少追肥的人工成本，很大程度上做到了省工、節(jié)肥、增效，未來具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。