应用侧深施肥技术实现水稻绿色安全生产的调查分析

李子建， 马德仲

(哈尔滨理工大学安全工程系，黑龙江哈尔滨 150040)

粮食是人类生存所必需的。黑龙江省是农业大省，粮食总产连续7年居全国首位，成为国家粮食安全的“压舱石”[1]。化肥施用对粮食增产作用显著[2]。但同时由于化肥不合理施用，导致养分流失、化肥利用率降低，对农业生产及生态环境造成负面影响。黑龙江省高度重视，将农业“三减”(减化肥、减农药、减除草剂)作为推动绿色农业、有机农业发展的重要举措来抓，制定了黑龙江省农业“三减”行动方案。水稻侧深施肥具有节肥增产提质、降本减污作用[3]。为了证明该技术在改善生态环境、实现水稻安全生产方面的效果，2016年对黑龙江省绥化市水稻种植基地开展的水稻机械侧深施肥减肥增效技术试验进行了跟踪调查。

1 试验设计及调查内容

水稻是黑龙江省第二大主栽作物，近几年水稻播种面积在400万hm2左右，约占全省粮食播种面积的30%，年总产量近3 000万t[4]。合理施肥和高效利用是增加水稻产量和改善品质的关键因素之一。多年来，水稻田间施用化肥大多采用人工手撒表层施肥方式，普遍存在施肥量大、分布不均匀、养分易流失现象，不仅影响水稻秧苗均匀吸肥，造成水稻发育差异大，而且肥料利用率很低，损失大，增加了用肥成本，还会导致农业面源污染[5-7]。水稻侧深施肥技术是在水稻机械精准插秧的同时，用水稻侧深施肥器将肥料(基肥和返青、分蘖肥)一次性施在距稻根侧向3～5 cm、深度5 cm的条形区域，解决了施肥不够定位、不够定量、不够均匀、不够可靠的难题，是保证秧苗均匀吸收肥料、促使水稻长势和结穗均匀、实现水稻高产稳产的重要条件[8-9]。为进一步解决水稻施肥过量与肥料利用率低这个困扰水稻生产的突出问题，实现水稻绿色生产和环境安全，在黑龙江省绥化市水稻种植基地开展水稻机械侧深施肥减肥增效技术试验及调查跟踪，探索水稻机械侧深施肥对水稻产量及效益的影响，为全面实施水稻减肥行动提供理论依据。

试验采用对比法，设4个田块，以机械侧深施肥技术配合专用肥料为减肥处理，以常规肥料撒施为对照，具体各田块试验设计与操作见表1，各处理化肥减少量详见表2。试验点处理及对照的地势、品种及田间管理等均一致。在水稻生育期间调查水稻生育进程，并在收获期实测水稻产量，进行经济效益分析。

2 结果与分析

2.1 水稻物候期

从表3各试验点调查看，与水稻专用肥料、常规肥料传统撒施比较，机械侧深施肥并配合水稻专用肥，其水稻返青期、分蘖期、抽穗期、成熟期提前1～2 d，说明侧深施肥技术能够加速水稻生长发育进程。

2.2 水稻产量

水稻机械侧深施肥相比常规肥料传统撒施方式，除中化水稻专用肥料机械侧深施肥(底肥减量10%，减肥 19.50 kg/hm2)产量略减外(减产幅度0.5%)，其他处理均增产，增产量为189.90～829.50 kg/hm2，增幅2.29%～8.91%。

中化水稻专用肥料一次性机械侧深施肥(全生育期不追肥，减底肥7.8%，减肥21.00 kg/hm2)增产效果最好，增产水稻691.05 kg/hm2，增产幅度8.91%。中化水稻专用肥料机械侧深施肥(不追返青、分蘖肥，减穗肥中氮肥10%，减肥 3.9 kg/hm2)增产7.30%，增产水稻829.50 kg/hm2；中化水稻专用肥料机械侧深施肥(全生育期追肥，返青分蘖肥减量10%，减肥3.45 kg/hm2)增产3.10%，增产水稻 271.50 kg/hm2；中化水稻专用肥料机械侧深施肥(全生育期追肥，底肥减量5%，减肥9.75 kg/hm2)增产2.29%，增产水稻189.90 kg/hm2(表4)。

3 效果分析

3.1 增产原因分析

与常规肥料传统撒施比较，采用机械侧深施肥技术并配合水稻专用肥，在减肥3.45～21.00 kg/hm2的情况下，各处理穗粒数都有不同程度的增加，增加数量在1.1～11.0粒/穗之间，中化水稻专用肥料机械侧深施肥(不追返青、分蘖肥，减肥3.90 kg/hm2)增幅最大，穗粒数增加11粒/穗；千粒质量在减肥21 kg/hm2时持平，其他处理均增加，增加0.2～0.5 g，中化水稻专用肥料机械侧深施肥(不追返青、分蘖肥，减肥 3.90 kg/hm2)增加较多，增加0.5 g；单位面积穗数在减肥 19.50 kg/hm2和 9.75 kg/hm2时减少，其他处理有不同程度增加，中化水稻专用肥料一次性机械侧深施肥(全生育期不追肥，减底肥7.8%，减肥21.00 kg/hm2)有效分蘖多，穗数增加28个/m2，其次为中化水稻专用肥料机械侧深施肥(不追返青、分蘖肥，减肥3.90 kg/hm2)，穗数增加25个/m2。

表1 水稻侧深施肥试验具体方法

表2 化肥减量时期及数量

3.2 减肥增效分析

从表5可看出，与常规肥料传统撒施比较，采用机械侧深施肥技术并配合水稻专用肥，均达到减肥增效的目的。在减肥3.45～21.00 kg/hm2情况下，新增纯收益90.0～3 403.5元/hm2。尤以中化水稻专用肥料机械侧深施肥(不追返青、分蘖肥，减肥3.90 kg/hm2)取得的经济效益最大，新增纯收益3 403.5元/hm2；依次为中化水稻专用肥料一次性机械侧深施肥(全生育期不追肥，减肥21.00 kg/hm2)新增纯收益2 377.8元/hm2；中化水稻专用肥料机械侧深施肥(全生育期追肥，返青分櫱肥减量10%，减肥3.45 kg/hm2)新增纯收益829.5元/hm2；中化水稻专用肥料机械侧深施肥(全生育期追肥，底肥减量5%，减肥9.75 kg/hm2)新增纯收益735.0元/hm2；中化水稻专用肥料机械侧深施肥(全生育期追肥，底肥减量10%，减肥19.50 kg/hm2)虽稍减产，但纯收益增加90.0元/hm2。

表3 水稻生育期

表4 水稻机械侧深施肥技术产量及产量构成因子

表5 水稻机械侧深施肥技术减肥增效分析

4 绿色安全生产效益分析

近年来，随着黑龙江省农业“三减”行动的实施，“增产施肥、经济施肥、环保施肥”和“科学植保、绿色植保”成为指导水稻种植的重要理念。全省绿色水稻播种面积不断扩大，总产量不断增加，2016年已分别达到209.49万hm2和 1 222.50万t，比2010年分别增长43%和25%，食用安全得到了较好的保障(表6)。

表6 黑龙江省水稻绿色安全生产情况

随着绿色水稻产量的大幅度增加，绿色食品加工企业逐渐增多、规模不断扩大。2016年具有相当规模的绿色食品加工企业已达到890家，实现产值1 480亿元，绿色订单数量达到930.6万t(表7)。按此趋势，人们对绿色安全食品的需求还将不断增长。

水稻侧深施肥将肥料呈条状集中施于耕层中，距离水稻根系较近，利于根系吸收，有效减少了肥料淋失，提高了土壤对铵态氮的吸附，稻田表层的氮、磷等元素较常规施肥少，藻类、水绵等明显减少，依据试验田土壤化验数据分析，侧深施肥较传统施肥肥料利用率可提高5%～10%，大大减少了环境污染，促进生态环境改善。

表7 黑龙江省绿色食品生产情况

将机械侧深施肥技术全面推广应用，集中连片整体推进，将全面带动施肥、施药方式转变，可以使耕地质量得到有效保护与提升，病虫害实现绿色防控，可以减少不合理化肥、农药和除草剂投入，致使水稻生产走上了绿色安全发展之路。

5 结论

与传统撒施相比，侧深施肥位置合理、肥料集中，利于水稻快速吸收利用，解决分散、表施造成的化肥过量、损失问题，保证了水稻生长期间养分供应及时充分，促进了分蘖的早生快发，形成良好的群体结构，提升了产量和效益。同时省去了施基肥、分蘖肥，甚至是穗肥的环节，减少了人工和机械作业次数，节约了劳动投入成本。调查结果表明，减肥增效最好的是机械侧深施肥配合中化水稻专用肥料(不施返青肥和分蘖肥，穗肥减氮肥10%，减肥3.90 kg/hm2)，增产水稻 829.50 kg/hm2， 增加纯收益3 403.5元/hm2；其次为中化水稻专用肥料一次性机械侧深施肥(全生育期不追肥，减底肥7.80%，减肥21.00 kg/hm2)，增产水稻691.05 kg/hm2，增加纯收益2 377.8元/hm2。

倘若黑龙江全省每年有50%水田即近200万hm2水稻种植应用上述侧深施肥技术，将减少化肥用量(折纯)可达1.74万～4.2万t，新增水稻13.82亿～16.59亿kg，新增纯收益47.56亿～68.07亿元，必将有力地推动黑龙江省水稻绿色安全生产和生态环境改善。

参考文献：

[1]刘 洁，蒋承志. 黑龙江争当农业现代化建设排头兵[N]. 中华工商时报，2018-01-02(4).

[2]倪 超，雷国平. 黑龙江省粮食产量变化及驱动因素分析[J]. 干旱区资源与环境，2013，27(5)：14-19.

[3]王德强. 农业生产中水稻机械侧深施肥技术分析[J]. 时代农机，2015，42(3)：25.

[4]黑龙江省统计局. 黑龙江统计年鉴(2017)[M]. 北京：中国统计出版社，2017.

[5]徐一戎，邱丽莹. 寒地水稻旱育稀植“三化”栽培技术[M]. 哈尔滨：黑龙江科技出版社，1996.

[6]钱 华. 水稻机械插秧侧深施肥技术研究[J]. 农业机械化与电气化，2005(1)：39-40.

[7]陈长海，许春林，毕春辉，等. 水稻侧深施肥技术的优越性及研究现状[J]. 黑龙江八一农垦大学学报，2012，24(6)：10-12.

[8]解保胜，刘海燕. 寒地水稻侧深施肥技术[J]. 现代农业，2000(12)：9-11.

[9]刘 毅. 水稻侧深施肥机在建三江水稻生产中的应用[J]. 现代化农业，2015(7)：58-59.