余振淵，汪本福，李 陽(yáng)，張枝盛，楊曉龍，趙祖成，馬曉偉，程建平，彭 威

（1.長(zhǎng)江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北 荊州 434025；2.糧食作物種質(zhì)創(chuàng)新與遺傳改良湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華中地區(qū)作物栽培科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，武漢 430064；3.湖北三星實(shí)業(yè)總公司，湖北 荊州 434100；4.中化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（湖北）有限公司，武漢 430064）

湖北省水稻種植面積約240 萬(wàn)hm2，水稻產(chǎn)量占糧食總產(chǎn)量的69.22%［1］，肥料的合理施用是水稻種植提質(zhì)增效的關(guān)鍵因素。目前，全省在水稻種植中普遍存在施肥量過(guò)大、肥料利用率低下現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì)，肥料利用率僅為37%左右［2］，大部分養(yǎng)分進(jìn)入水體、土壤和大氣中，造成農(nóng)業(yè)面源污染日益加重。施肥方式不當(dāng)是導(dǎo)致氮肥用量過(guò)大的重要原因［3］。生產(chǎn)中施肥方式主要有兩種［4］，一是人工手撒表層性施肥方式，在旋耕整地前將肥料撒施在田間地表，通過(guò)旋耕整地過(guò)程將肥料混拌在土壤中；二是在打漿前把肥料撒施在泥水里。采用這兩種施肥方式施肥量偏大，肥料在田間分布不均勻，造成水稻吸肥不勻，大量的肥料溶解在水中，伴隨水稻生產(chǎn)灌排水而流入江河，造成生產(chǎn)、生活用水污染嚴(yán)重。

為優(yōu)化施肥方式，推進(jìn)水稻全程機(jī)械化進(jìn)程，日本在20 世紀(jì)70 年代便開(kāi)始研發(fā)水稻側(cè)深施肥技術(shù)［5］，后將農(nóng)業(yè)機(jī)械與施肥技術(shù)融合逐步演變?yōu)闄C(jī)插側(cè)深施肥技術(shù)，該技術(shù)即在水稻種植過(guò)程中將肥料按照農(nóng)藝要求一次性施在稻苗根側(cè)下方的泥土中，施肥深度5 cm，肥料距稻根側(cè)向距離3 cm，肥料以條帶狀的形式被施入稻苗側(cè)深位置，這種施肥方式有利于水稻根系生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)肥的同時(shí)提高了肥料利用率，而且降低了肥料的流失、減輕了環(huán)境的污染［6-8］。

國(guó)內(nèi)機(jī)插側(cè)深施肥技術(shù)目前尚處于起步階段，2018 年被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部列為十項(xiàng)重大引領(lǐng)性技術(shù)之一［9］，湖北省自2017 年開(kāi)始推廣應(yīng)用，近幾年在提高肥料利用率、降低肥料施用量、增加水稻產(chǎn)量方面起到了重要作用［10］。目前機(jī)插側(cè)深施肥技術(shù)雖存在著施肥量不精確，適宜減氮比例不清等問(wèn)題［11］，影響了施肥效果，但該技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的認(rèn)可，前人研究結(jié)果表明，側(cè)深施肥技術(shù)在水稻生育前期穩(wěn)定地為秧苗提供養(yǎng)分供給［12］；與常規(guī)撒施方式相比，在相同施肥量下，側(cè)深施肥技術(shù)可顯著提高有效穗數(shù)和產(chǎn)量［13］，其增產(chǎn)原理為有利于低位分蘗成穗，成穗率提高了7.4%，最終達(dá)到增產(chǎn)效果［14］。鑒于此，本研究設(shè)置側(cè)深施肥及減肥處理，探討側(cè)深施肥技術(shù)對(duì)水稻產(chǎn)量結(jié)構(gòu)及產(chǎn)量的影響，以期為大面積推廣應(yīng)用和水稻減肥增效提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試水稻品種為晚粳甬優(yōu)2640；供試側(cè)深施肥機(jī)械為湖南龍舟2FU-8 插秧同步精量側(cè)深施肥機(jī)，施肥方式為螺桿強(qiáng)推式施肥，施肥深度50 mm、側(cè)距40 mm；供試肥料為金正大復(fù)合肥，總養(yǎng)分含量48%（N-P-K=25%-11%-12%）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在公安縣章田寺鄉(xiāng)和孝昌縣陡山鎮(zhèn)（下文分別簡(jiǎn)稱公安點(diǎn)和孝昌點(diǎn)）兩個(gè)試驗(yàn)基地進(jìn)行，試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置4 個(gè)處理，T1：常規(guī)人工拋撒面施肥；T2：機(jī)插側(cè)深施肥；T3：機(jī)插同步側(cè)深施減氮肥減施20%；CK 為不施氮肥處理作對(duì)照，重復(fù)3次，小區(qū)面積50 m2。各處理施肥量如下：T1 和T2 處理施純氮240 kg/hm2，T3 處理施純氮192 kg/hm2，各處理均等量施入純磷120 kg/hm2、純鉀240 kg/hm2（T1、T2、T3 基肥中不足的磷鉀肥分別單獨(dú)施入過(guò)磷酸鈣和氯化鉀）。氮肥運(yùn)籌方式均為基肥∶分蘗肥∶穗肥=5∶3∶2，磷肥作底肥一次性施入，鉀肥按基肥∶穗肥=5∶5 施入。各小區(qū)間筑埂包膜，單獨(dú)排灌，防止肥水串灌，其他管理統(tǒng)一按高產(chǎn)栽培模式進(jìn)行。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)：水稻成熟期，每小區(qū)以5 點(diǎn)取樣法取樣，每個(gè)樣點(diǎn)連續(xù)選取10 株，計(jì)算每穴有效穗數(shù)。根據(jù)其平均值取有代表性的植株10 株，室內(nèi)考種測(cè)定產(chǎn)量結(jié)構(gòu)，包括單穴有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重。在每處理選取長(zhǎng)勢(shì)均勻一致的1 m2實(shí)收測(cè)產(chǎn)，重復(fù)3次，風(fēng)干除雜后計(jì)算實(shí)際產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Excel（Microsoft office，2003）軟件進(jìn)行計(jì)算；采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（Data Processing System）統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響

受2020 年寒露風(fēng)氣候影響，兩地晚粳結(jié)實(shí)率均出現(xiàn)異常，較往年下降約10 個(gè)百分點(diǎn)。分析兩地的產(chǎn)量可知，與不施氮肥對(duì)照相比，施肥處理平均增幅為：孝昌點(diǎn)增產(chǎn)42.3%、公安點(diǎn)增產(chǎn)28.9%。與人工撒施（T1）相比，側(cè)深施肥處理（T2）在孝昌點(diǎn)和公安點(diǎn)分別增產(chǎn)7.30%和1.61%，側(cè)深施肥減肥20%處理（T3）在孝昌點(diǎn)表現(xiàn)為與T1 處理相持平，公安點(diǎn)略有減產(chǎn)，但差異均不顯著。分析產(chǎn)量結(jié)構(gòu)可知，增施氮肥主要是通過(guò)增加公頃穗數(shù)和穗粒數(shù)來(lái)增加產(chǎn)量，在相同施肥量情況下，側(cè)深施肥處理T2 與常規(guī)拋撒面施肥處理T1 相比，公頃有效穗均顯著增加，公安點(diǎn)、孝昌點(diǎn)增加比例分別為4.8%、5.3%，但穗粒數(shù)在公安點(diǎn)出現(xiàn)顯著下降，在孝昌點(diǎn)差異不顯著，結(jié)實(shí)率在兩地均表現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，但未達(dá)顯著水平?？梢?jiàn)，側(cè)深施肥處理主要是通過(guò)增加有效穗數(shù)和提高結(jié)實(shí)率來(lái)達(dá)到增產(chǎn)。

表1 不同施肥處理水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

2.2 不同施肥處理經(jīng)濟(jì)效益差異

不同施肥處理的經(jīng)濟(jì)效益分析見(jiàn)表2。稻谷價(jià)格按照2020 年當(dāng)?shù)馗晒仁召?gòu)價(jià)2.8 元/kg 計(jì)算，肥料成本計(jì)算按照當(dāng)?shù)劁N售商價(jià)格計(jì)算，施肥用工按180 元/（d·人）計(jì)算，施肥環(huán)節(jié)以外的其他成本如種子、育秧、整田、田租等，統(tǒng)一按12 900 元/hm2計(jì)算成本。由表2 可知，孝昌點(diǎn)T1、T2、T3 三個(gè)處理的肥料和施肥成本分別為4 801.5、3 226.5、3 062.7 元/hm2；公安點(diǎn)T1、T2、T3 三個(gè)處理的肥料和施肥成本分別為4 759.5、3 184.5、3 023.1 元/hm2；T1 因人工費(fèi)用和肥料施用量的增加，生產(chǎn)成本比T2 和T3 處理高。從每公頃純收入看，孝昌點(diǎn)側(cè)深施肥處理（T2）及側(cè)深施肥減肥處理（T3）較人工常規(guī)拋撒施肥分別增收3 115.0 元/hm2和1 822.8 元/hm2，增收幅度分別為92.1%和53.8%；公安點(diǎn)側(cè)深施肥處理（T2）及側(cè)深施肥減肥處理（T3）較人工常規(guī)撒施肥分別增收1 911.0 元/hm2和1 680.0 元/hm2，增收幅度分別為59.7%和52.5%。

表2 不同施肥處理的效益比較（單位：元/hm2）

3 小結(jié)與討論

側(cè)深施肥與面施肥料相比，可顯著縮短緩苗期，增加水稻分蘗初期的分蘗能力，促進(jìn)分蘗生長(zhǎng)，有效分蘗期和分蘗末期提早，促進(jìn)水稻早發(fā)足穗，且低位分蘗明顯增多，無(wú)效分蘗少，進(jìn)而增加了有效穗數(shù)，為水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)［15-17］。本研究結(jié)果表明側(cè)深施肥主要顯著增加了有效穗數(shù)，在公安點(diǎn)、孝昌點(diǎn)增加比例分別為4.8%、5.3%，且側(cè)深施肥處理在相同施肥量下增加了水稻產(chǎn)量，增產(chǎn)增收效果顯著，這與前人的研究結(jié)果基本一致［18，19］。

側(cè)深施肥改變了傳統(tǒng)的施肥模式，可有效防止肥料的蒸發(fā)和揮發(fā)損失，同時(shí)可加快土壤對(duì)肥料的吸收利用，有利于水稻植株對(duì)養(yǎng)分的吸收利用，提高了肥料利用率。但在配套肥料種類的研發(fā)和施肥均勻度和精度方面還需進(jìn)一步研究，從而真正做到農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合發(fā)展。