張文斌
(嚴(yán)橋鄉(xiāng)農(nóng)技站,安徽 定遠 233200)
水稻是我國最主要的糧食作物之一,2021 年我國水稻產(chǎn)量21 284.24 萬t[1],占全年全國糧食總產(chǎn)量的31.16%,位居我國各主要糧食產(chǎn)量首位,提升水稻生產(chǎn)技術(shù)水平,對于保障我國糧食安全意義重大。肥料是水稻生產(chǎn)中重要的資料投入,約占水稻各項生產(chǎn)資料投入總成本的20%~50%。近年來,我國化肥施用總量始終保持較高水平,但肥料利用率水平相較農(nóng)業(yè)技術(shù)水平較高的國家仍有差距,較低的肥料利用率不僅造成了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本高以及效益的下降,還造成了大量的農(nóng)業(yè)面源污染問題,提升水稻生產(chǎn)過程中的肥料利用率,是提高水稻生產(chǎn)效率、提升我國糧食安全能力的有效手段。隨著我國農(nóng)機與農(nóng)藝融合程度的提高,一批通過機械施肥手段提高施肥效率的技術(shù)涌現(xiàn)出來,水稻側(cè)深施肥技術(shù)是其中極具代表性的一種兼具提高水稻肥料利用率、減少水稻生產(chǎn)肥料投入、提升種植效益、減少水稻生產(chǎn)中造成的環(huán)境污染等作用的有效技術(shù)途徑。本文通過對水稻側(cè)深施肥技術(shù)詳細的探究,總結(jié)水稻側(cè)深施肥技術(shù)的優(yōu)勢及劣勢,為水稻側(cè)深施肥技術(shù)的推廣與應(yīng)用提供借鑒。
水稻側(cè)深施肥技術(shù)是通過專用的水稻側(cè)深施肥機械或在傳統(tǒng)插秧機加裝水稻側(cè)深施肥裝置,實現(xiàn)水稻機插秧時同步施肥,其中“側(cè)”是指施肥一般距離水稻根側(cè)3~5 cm 左右,“深”是指肥料埋深5 cm 左右。通常情況下,水稻側(cè)深施肥一般采用水稻側(cè)深施肥專用肥,在一定條件下,可做到一次性底施,后期無需追肥。
傳統(tǒng)水稻施肥主要依靠人工拋灑,其施肥效果主要取決于施肥者技術(shù)熟練程度及經(jīng)驗。近年來,隨著我國城鎮(zhèn)化程度不斷提高,截至2020 年,我國人口普查城鎮(zhèn)化率已達63.9%[2],農(nóng)業(yè)種植從業(yè)者人數(shù)不斷減少,人工成本不斷提升,水稻側(cè)深施肥技術(shù)可完全替代人工,黃金霞等[3]研究表明,一次性水稻側(cè)深施肥技術(shù)可減少2 次人工施肥,以2021 年揚中市人力成本計算,每公頃可減少人工投入1 050 元。戴亞倫等[4]的研究也表明,在浙江仙居縣應(yīng)用水稻一次性側(cè)深施肥技術(shù),按照仙居縣2021 年人工成本計算,每公頃可減少人工成本975 元。說明在不同地區(qū)、不同人工成本的情況下,水稻側(cè)深施肥技術(shù)都能有效減少水稻生產(chǎn)過程中的人工成本投入。
水稻側(cè)深施肥技術(shù)因其施肥特點,能比較精準(zhǔn)地將肥料施于水稻根側(cè)并增加肥料的埋深,可有效增加水稻根系附近的肥料濃度并減少肥料的損失,進而可有效提升肥料利用率。以氮肥為例,稻田氮肥施入后主要通過揮發(fā)、水體流失、反硝化作用等損失掉,通過深施氮肥可有效減少上述途徑的肥料損失。在一系列作用的綜合推動下,可有效提高肥料利用率。根據(jù)朱從樺等的研究[5],控釋尿素或普通尿素通過應(yīng)用水稻側(cè)深施肥技術(shù)相較于傳統(tǒng)人工拋灑,水稻整個生育階段尿素吸收量以及氮肥利用效率均得到了大幅提升,氮肥利用率增幅達到17.91%~37.39%。
因水稻側(cè)深施肥技術(shù)能有效提升水稻對肥料的利用率,且一般用專用水稻側(cè)深施肥肥料,其中氮素主要是緩控釋氮,其釋放進度能很好地擬合水稻的需肥規(guī)律,可在水稻分蘗、拔節(jié)等需肥旺盛時期大量釋放,及時滿足水稻養(yǎng)分需要,進而提升水稻各項農(nóng)藝性狀,最終提升產(chǎn)量。根據(jù)黃恒等的研究[6],在基肥一次性側(cè)深施肥情況下,在水稻分蘗盛期以及水稻拔節(jié)期能顯著提升水稻分蘗數(shù),水稻分蘗成穗率相較于傳統(tǒng)撒施也得到了顯著提升;在葉面積指數(shù)方面,拔節(jié)期和抽穗期葉面積指數(shù)顯著提升,反映在水稻產(chǎn)量構(gòu)成上,相較于傳統(tǒng)的撒施方式,水稻穗粒數(shù)和結(jié)實率顯著提升,進而提升了單位產(chǎn)量,通過繼續(xù)優(yōu)化施肥方式,各項農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量還能得到進一步提高。
與傳統(tǒng)施肥方式相比,水稻側(cè)深施肥技術(shù)能有效提升水稻干物質(zhì)積累量進而提升水稻品質(zhì)。姜恒鑫等[7]研究發(fā)現(xiàn),在水稻全生育期,在施用等量肥料的情況下,水稻側(cè)深施肥技術(shù)應(yīng)用的處理,干物質(zhì)積累量都顯著高于傳統(tǒng)施肥的處理,在加工品質(zhì)上,水稻側(cè)深施肥能顯著提升稻米的整精米率。
水稻側(cè)深施肥技術(shù)主要從兩方面提升水稻生產(chǎn)的效益:一是減少了人工投入,降低了生產(chǎn)成本;二是在肥料投入量相同的情況下,水稻側(cè)深施肥技術(shù)能有效提升水稻產(chǎn)量,進而提升了種植收入。研究表明,在等量施肥的情況下,相較于傳統(tǒng)施肥方式,水稻側(cè)深施肥技術(shù)每公頃能節(jié)約人工成本約1 600 元,純收入增加約3 100 元[8],表明在水稻生產(chǎn)上運用側(cè)深施肥技術(shù)能起到很好的節(jié)本增效作用。
在水稻生產(chǎn)上,會因氮肥的過量施用產(chǎn)生大量的N2O氣體,N2O 是一種溫室效應(yīng)氣體,且水稻生產(chǎn)中稻田土壤的N2O 釋放量和氮肥施用量呈正相關(guān)關(guān)系,因此減少水稻生產(chǎn)中氮肥施用量可有效減少稻田溫室氣體的排放,進而減少這一污染。水稻側(cè)深施肥技術(shù)因能有效提升氮肥利用率,從而可起到較好的氮肥減量作用,是減少水稻生產(chǎn)中溫室氣體排放的有效手段。同時,過量施用氮肥容易造成氮肥流失,進而造成水體富營養(yǎng)化等農(nóng)業(yè)面源污染問題,通過應(yīng)用水稻側(cè)深施肥技術(shù)也能很好地減少這一問題。
當(dāng)前我國水稻側(cè)深施肥技術(shù)的推廣與應(yīng)用尚處于起步階段,并未大面積普及。以筆者所在安徽省滁州市定遠縣為例,定遠縣作為全國糧食生產(chǎn)百強縣,常年播種面積維持在23.33 萬hm2以上,水稻種植面積常年維持在12 萬hm2以上,但大面積開展水稻側(cè)深施肥技術(shù)推廣與應(yīng)用始于2021 年,全面推廣應(yīng)用面積0.62 萬hm2[9],不足全縣水稻播種面積的10%。目前關(guān)于水稻側(cè)深施肥技術(shù)全國尚無明確統(tǒng)計數(shù)據(jù),但從定遠縣數(shù)據(jù)推測,全國水稻側(cè)深施肥技術(shù)推廣應(yīng)用面積尚有很大提升空間。
我國水稻側(cè)深施肥技術(shù)尚處于起步階段,在水稻種植戶層面,大量從業(yè)者對技術(shù)尚不了解甚至從未聽說,沒有引進水稻側(cè)深施肥技術(shù)及設(shè)備的意識;在政策層面,尚沒有全國性質(zhì)的文件及項目來推動水稻側(cè)深施肥技術(shù)的推廣和應(yīng)用,技術(shù)起步階段單純靠水稻種植戶自發(fā)引進,應(yīng)用難度較高、進度較慢。
同樣以筆者所在的安徽省定遠縣為例,在2021 年開始推廣水稻側(cè)深施肥技術(shù)時,每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)專業(yè)側(cè)深施肥機械尚不足2 臺,嚴(yán)重阻礙了技術(shù)的推廣和應(yīng)用。究其原因,一是水稻側(cè)深施肥專用機械價格較貴,目前市場價在人民幣8 萬元左右,普通農(nóng)戶尤其是中小農(nóng)戶成本負擔(dān)較重、經(jīng)濟效益不明顯;二是目前水稻側(cè)深施肥機械在很多地區(qū)尚不在農(nóng)機購置補貼名錄內(nèi),導(dǎo)致水稻側(cè)深施肥機械銷售難度較大。
目前水稻側(cè)深施肥機械保有量較低,導(dǎo)致了機械技術(shù)升級速度較慢,以水稻側(cè)深施肥機械主要的撒肥部件為例,其施肥原理主要靠空氣高壓推射,如果使用的肥料顆粒較大或者顆粒硬度較低又或肥料在運輸使用過程中受潮,很容易導(dǎo)致肥料在管道中粉末化進而導(dǎo)致機械故障,諸如此類的機械故障相較于其他較成熟的農(nóng)用機械發(fā)生頻率較高,致使較早引進使用水稻側(cè)深施肥技術(shù)的種植戶信心不足。
可通過全國性或區(qū)域性的農(nóng)業(yè)試點項目實施或文件要求,加快水稻側(cè)深施肥技術(shù)的推廣和應(yīng)用。盡快在主要水稻產(chǎn)區(qū)實現(xiàn)水稻側(cè)深施肥專用機械進入農(nóng)機購機補貼目錄,快速提升水稻種植戶機械保有量。
農(nóng)業(yè)部門是承擔(dān)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣的主管部門,各地農(nóng)業(yè)部門要充分認識到水稻側(cè)深施肥技術(shù)的優(yōu)勢,充分動員,在有推廣應(yīng)用基礎(chǔ)的水稻種植戶中先行先試,展現(xiàn)技術(shù)成果,進而帶動周邊農(nóng)戶。同時,農(nóng)技推廣技術(shù)人員也要加強技術(shù)培訓(xùn),對水稻側(cè)深施肥全流程技術(shù)要掌握清楚,提升技術(shù)推廣的準(zhǔn)確性和有效性。
近年來,一批以服務(wù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中各項農(nóng)事操作的專業(yè)化農(nóng)事服務(wù)組織迅速發(fā)展[10],因其操作水平高、成本相對較低等特點廣受農(nóng)戶歡迎,特別是機械配套水平較低的中小農(nóng)戶,通過提高專業(yè)化農(nóng)事服務(wù)組織對水稻側(cè)深施肥技術(shù)的認可,能迅速“由點及面”地推動水稻側(cè)深施肥技術(shù)的推廣和應(yīng)用。