基于水稻機(jī)穴播同步側(cè)深施肥的化肥減量施用探索

徐鐘歡，金 軼，季 康，黃佳春，丁豪婷，樊佳櫻

（1.上海市浦東新區(qū)農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣站，上海 201202；2.上海臨農(nóng)農(nóng)機(jī)服務(wù)專業(yè)合作社，上海 201306）

水稻機(jī)械化種植同步側(cè)深施肥技術(shù)是新型農(nóng)機(jī)、專用肥料、配套農(nóng)藝于一體的集成新技術(shù)，在水稻機(jī)械化種植的同時(shí)將顆粒狀肥料定位、定量、均勻地施于秧苗或者種子側(cè)3～5 cm、深4～5 cm 位置，使肥料在土壤中緩慢分解，延長(zhǎng)肥效，達(dá)到提高肥料利用率，減少面源污染，減輕勞動(dòng)力等目的。2020年—2021年，浦東新區(qū)農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣站實(shí)施了浦東新區(qū)科技發(fā)展基金資助項(xiàng)目《基于水稻機(jī)械化種植同步側(cè)深施肥的化肥減量施用探索》，2020 年在水稻機(jī)插秧同步側(cè)深施肥技術(shù)上開(kāi)展了一系列探索，基本掌握了適宜施肥量，2021 年在水稻機(jī)穴播同步側(cè)深施肥技術(shù)上進(jìn)一步開(kāi)展試驗(yàn)研究，以論證實(shí)現(xiàn)化肥減量使用的可行性，確定適宜施肥量，并探索相關(guān)技術(shù)。

1 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 試驗(yàn)時(shí)間和試驗(yàn)地點(diǎn)

5 月30 日，在浦東新區(qū)南匯新城鎮(zhèn)的上海臨農(nóng)農(nóng)機(jī)服務(wù)專業(yè)合作社內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。

1.1.2 試驗(yàn)田塊和試驗(yàn)面積

試驗(yàn)田塊前茬為冬耕休閑田，共安排4塊田進(jìn)行試驗(yàn)，每塊試驗(yàn)田面積為0.33 hm2。

1.1.3 供試品種及種植方式

本次試驗(yàn)供試品種選擇雜交稻品種“花優(yōu)14”，采用機(jī)穴播種種植方式，播種量為2.25 kg/0.067 hm2。

1.1.4 試驗(yàn)機(jī)型和試驗(yàn)肥料

本次試驗(yàn)的試驗(yàn)機(jī)型選擇了禾田2BDZ-10A（HTZ1025）側(cè)深施肥穴播機(jī)，帶有永祥牌2FH-2.4A（F8）施肥裝置，行距和穴距為25 cm×16 cm。肥料選用長(zhǎng)征牌緩釋肥作為基肥。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)總共設(shè)3 處理1 對(duì)照，以人工撒施基肥為對(duì)照，設(shè)置3個(gè)不同梯度的緩釋肥側(cè)深施肥處理，以5 kg為梯次遞減，后期追肥施同等量尿素。詳見(jiàn)表1、表2。

表1 田間設(shè)計(jì)圖Tab.1 The field design drawing

表2 試驗(yàn)處理及肥料運(yùn)籌Tab.2 The experimental treatment and fertilizer operation kg/0.067 hm2

2 試驗(yàn)總體完成情況

試驗(yàn)按照設(shè)計(jì)方案于5月30日共完成試驗(yàn)面積1.33 hm2，其中常規(guī)機(jī)穴播作業(yè)0.33 hm2、機(jī)穴播同步側(cè)深施肥作業(yè)1 hm2，合作社于5 月30 日、5 月31 日、6 月1 日進(jìn)行水稻機(jī)穴播同步側(cè)深施肥示范區(qū)作業(yè)9.67 hm2，2021 年共計(jì)試驗(yàn)示范了水稻機(jī)穴播側(cè)深施肥技術(shù)面積10.67 hm2。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 從穴播機(jī)的作業(yè)效率進(jìn)行分析

此次試驗(yàn)在充分做好機(jī)手、輔工、肥料、種子等各項(xiàng)準(zhǔn)備工作的前提下，側(cè)深施肥穴播機(jī)在開(kāi)展機(jī)穴播同步側(cè)深施肥作業(yè)時(shí)主要增加了一個(gè)補(bǔ)肥的時(shí)間，工作效率稍有降低。從表3 可知，處理CK 總用時(shí)42 min，常規(guī)機(jī)穴播作業(yè)效率為0.48 hm2/h，處理1、處理2、處理3總共用時(shí)130 min，機(jī)穴播同步側(cè)深施肥作業(yè)平均作業(yè)效率為0.46 hm2/h，工作效率降低了3.08%左右。

表3 作業(yè)效率Tab.3 The operation efficiency

從表4 可知，在5 月31 日、6 月1 日實(shí)施水稻機(jī)穴播同步側(cè)深施肥作業(yè)時(shí)，受土壤潮濕等因素影響，出現(xiàn)了施肥孔堵塞問(wèn)題，根據(jù)單機(jī)作業(yè)效率跟蹤記錄看，3 d 合計(jì)作業(yè)面積10.67 hm2，總共用時(shí)23.7 h，平均作業(yè)效率為0.45 hm2/h，比傳統(tǒng)機(jī)穴播作業(yè)效率降低了5.46%左右。

表4 單機(jī)作業(yè)效率跟蹤記錄Tab.4 The tracking record of single machine operation efficiency

3.2 從農(nóng)藝指標(biāo)進(jìn)行分析

從表5 可知，（1）使用側(cè)深施肥的三個(gè)小區(qū)進(jìn)行比較，基本苗基本一致，分蘗率隨基肥的減少而減少；成穗率出現(xiàn)肥量最少的反而最大的現(xiàn)象；有效穗、總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)隨著肥量的減少稍有減少，結(jié)實(shí)率隨著肥量的減少有上升現(xiàn)象，千粒質(zhì)量一致，產(chǎn)量隨著肥料的減少而減少。

表5 產(chǎn)量及其結(jié)構(gòu)考察表Tab.5 The investigation of yield and its structure

（2）側(cè)深施肥與常規(guī)撒肥進(jìn)行比較，處理1 和處理2 分蘗率比CK高、處理3分蘗率比CK低；處理1、處理2、處理3成穗率均比CK 高，處理1 和處理2 有效穗比CK 多，處理3 有效穗與CK 相近；處理1 和處理2 實(shí)粒數(shù)比CK 多，處理3 實(shí)粒數(shù)與CK 相近；處理2和處理3結(jié)實(shí)率比CK 高，處理1結(jié)實(shí)率與CK相近；處理1、處理2、處理3理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量均比CK 高，處理1 增產(chǎn)最明顯，從實(shí)際產(chǎn)量看，處理1 比CK 增產(chǎn)4.41%，處理2比CK增產(chǎn)2.51%，處理3基本一致。

分析可得，應(yīng)用水稻機(jī)穴播同步側(cè)深施肥技術(shù)后，將肥料精準(zhǔn)地施于土壤中，減少了肥料流失，提高了肥料利用率，促進(jìn)了分蘗形成，形成了較大的群體結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)斷水?dāng)R田后，使得無(wú)效分蘗大量消亡，形成了較為合理的群體結(jié)構(gòu)，有利于幼穗分化，穗粒數(shù)增加，群體大、個(gè)體壯，直接導(dǎo)致了增產(chǎn)。但隨著基肥的不斷減少，產(chǎn)量也逐漸減少，處理3 的產(chǎn)量與CK 基本持平，故基肥數(shù)量減少到一定量的時(shí)候也會(huì)影響產(chǎn)量。

3.3 從成本核算進(jìn)行分析

從表6、表7可知，兩種不同的處理方式，在人工上的區(qū)別主要在于播種和撒施基肥環(huán)節(jié)，單從這兩個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)計(jì)算，采用機(jī)穴播同步側(cè)深施肥，在播種的同時(shí)進(jìn)行肥料撒施，減少了一次撒肥工序，每0.067 hm2只需機(jī)手和輔工各0.018 5 人工，按照機(jī)手300元/人工、輔工200元/人工計(jì)算，每0.067 hm2需人工費(fèi)9.25 元；采用常規(guī)機(jī)穴播作業(yè)并進(jìn)行人工撒施基肥，每0.067 hm2需機(jī)手和輔工各0.0175 人工，同時(shí)還需撒肥工0.05人工，按照撒肥工300 元/人工計(jì)算，合計(jì)每0.067 hm2需人工費(fèi)23.75元。故采用機(jī)穴播同步側(cè)深施肥技術(shù)每0.067 hm2可降低人工成本14.5元。

表6 人工明細(xì)清單Tab.6 The labor list

表7 人工成本核算Tab.7 The labor cost accounting

從表8可知，處理2、處理3在減少肥料使用的情況下，降低了肥料的成本，處理2比CK節(jié)省了肥料成本18元/0.067 hm2，處理3比CK節(jié)省肥料成本36元/0.067 hm2。

表8 肥料成本核算Tab.8 The fertilizer cost accounting

3.4 從經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析

從表9可知，應(yīng)用側(cè)深施肥技術(shù)的三個(gè)處理相比CK而言在產(chǎn)量上都有所增加，按照稻谷70%的出米率進(jìn)行計(jì)算，處理1 增加產(chǎn)量效益209.88 元/0.067 hm2，處理2 增加產(chǎn)量效益119.16元/0.067 hm2，處理3增加產(chǎn)量效益29.88元/0.067 hm2。

表9 增加單產(chǎn)量效益核算（相比CK）Tab.9 The accounting of increased yield per unit area

從表10 可知，應(yīng)用側(cè)深施肥技術(shù)的3 個(gè)處理相比CK 而言，在人工成本、肥料成本上有所節(jié)省，在產(chǎn)量效益上有所增加，處理1可節(jié)本增效224.38元/0.067 hm2，處理2可節(jié)本增效151.66元/0.067 hm2，處理3可節(jié)本增效80.38元/0.067 hm2。

表10 節(jié)本增效核算（相比CK）Tab.10 The section efficiency accounting

4 試驗(yàn)結(jié)論

4.1 減少肥料流失，提高肥料利用率

應(yīng)用機(jī)穴播側(cè)深施肥技術(shù)，將肥料施于耕層中，位于種子附近，有利于吸收，可減少肥料流失，提高肥料利用率，所以在側(cè)深施基肥時(shí)用肥量可以酌情減量。從本次試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，使用側(cè)深施肥的三個(gè)小區(qū)產(chǎn)量均比表面撒施的高，施肥量一致時(shí)增產(chǎn)4.41%，減氮6.26% 時(shí)增產(chǎn)2.51%，減氮12.52%時(shí)還略有增產(chǎn)。建議實(shí)際生產(chǎn)中肥料用量根據(jù)前茬肥力情況而定，肥力平脊的田塊以30 kg/0.067 hm2左右為宜，肥力高的可適當(dāng)減少，但不能低于20 kg/0.067 hm2。

4.2 節(jié)約生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益

應(yīng)用水稻機(jī)穴播同步側(cè)深施肥技術(shù)，在機(jī)穴播作業(yè)的同時(shí)，將肥料進(jìn)行同步側(cè)邊深施，減少了一次撒施基肥的用工。當(dāng)肥料減量6.26%和12.52%時(shí)，在肥料成本上又有了一定程度的降低。同時(shí)應(yīng)用側(cè)深施肥的3 個(gè)小區(qū)產(chǎn)量均有所增加，在產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)效益上又有所增加。在同等施肥量的情況下，采用側(cè)深施肥技術(shù)的水稻增效最明顯，每0.067 hm2可增收224.38 元；在肥料減量6.26%的情況下，可增加經(jīng)濟(jì)效益151.66 元/0.067 hm2；在肥料減量12.52%的情況下，也可增加經(jīng)濟(jì)效益80.38 元/0.067 hm2，所以對(duì)于農(nóng)戶而言可達(dá)到節(jié)本增效的目的。