不同追肥方式对水稻生长及产量的影响

马里超，姜忠旭，许更文

[光明农业发展（集团）有限公司上农种植业中心，江苏大丰224151]

近年来，随着无人机技术突飞猛进，无人机抛肥技术因抛肥均匀、肥量精确、不碾压作物等优势得到全面推广应用。但无人机作业成本较高，为充分发挥无人机施肥的优点，同时降低施肥的机械作业费，光明农业发展（集团）有限公司上农种植业中心（以下简称上农种植业）自主研发了一款水肥一体机。水肥一体机在设施农业上应用较为广泛，在水稻施肥上应用较少[1]。上农种植业研发的水肥一体机是在水稻田间进水时将肥料施入进水渠，迅速融化后随灌溉水淌灌入田，要求肥料有速溶性，因此只适合施用尿素。这与上农种植业在水稻上全面推广使用缓释肥作底肥，追肥只追施尿素的肥料运筹方案十分契合。水肥一体机只能带水施肥，在水稻生长阶段可用于施用一次分蘖肥、一次促花肥。

在使用过程中发现，水肥一体机施肥均匀性较好，水稻长势良好，但缺乏对稻田氮素随排水流失、水稻氮肥利用率及对水稻产量影响等方面的研究。因此，笔者对这些内容进行研究，为水肥一体机的推广使用提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于江苏省盐城市大丰区新丰镇上农种植业12 队二排13、14 号田，地理坐标为北纬33°22'48.166 32″、东经120°32'57.104 88″，土壤质地为壤土，水解性氮含量为83.8 mg·kg-1，有效磷含量为47.8 mg·kg-1，速效钾含量为152 mg·kg-1，土壤pH 值为8.29，有机质含量为12.5 g·kg-1。

1.2 试验材料

试验用水稻品种为南粳9108，种植方式为大疆T40无人机飞播。

1.3 试验设计

14 号田为对照组（CK），13 号田为处理组（T），每667 m2施用缓释肥25.0 kg+尿素7.5 kg作为基肥，施用尿素7.5 kg 作为第一次分蘖肥，施用尿素10.0 kg 作为第二次分蘖肥，施用尿素12.5 kg作为促花肥。对照组和处理组各时期施肥方式如表1所示。每个处理设置2个重复，共4个试验区，各试验区面积均为3.33 hm2。

表1 上农种植业每667 m2水稻施肥方案设计

1.4 试验实施

2022 年6 月14 日播种，7 月4 日施用第一次分蘖肥，7 月19 日施用第二次分蘖肥，8 月4 日施用促花肥，10 月25 日测定理论产量，11 月5 日测定实收产量。水稻生长期间严格控制病虫草害。

1.5 调查项目与方法

1.5.1 茎蘖动态调查

于水稻4 叶期定点，每个处理选定4 个0.25 m×0.25 m 的区域，分蘖期每隔7 d 调查1 次，拔节至抽穗扬花期每隔14 d调查1次，抽穗后不再调查。

1.5.2 稻田进/排水含氮量检测

在施用第二次分蘖肥和促花肥时，先进好田间水层，肥料施用完毕且完全融化后，田间分别取水样。在保水3 d 后即将排水时，再到田间分别取水样，送样至谱尼测试集团上海有限公司检测水体氮素含量。

1.5.3 水稻叶片叶绿素含量

在水稻拔节期、抽穗扬花期、灌浆中期、灌浆后期检测叶绿素含量，使用ZZY 型号的植株营养测定仪进行检测。检测时夹取叶片中部获得数值，每个处理每次检测30张叶片。拔节期剑叶未完全抽出则检测倒二叶，其他时期剑叶已完全抽出，检测剑叶。

1.5.4 成熟期水稻植株氮素含量

于水稻成熟期，取水稻地上部植株，并将茎鞘、叶片、穗分开，送样至谱尼测试集团上海有限公司检测水稻植株氮素含量。

1.5.5 水稻产量及其构成因素

于水稻成熟期，对试验田考种，测定每667 m2穗数、穗粒数、结实率及千粒重，并随机取6 个0.25 m2区域内的水稻植株穗子于网袋中，进行晒干、脱粒测量实收产量。

1.5.6 水稻形态特征

于水稻成熟期，对试验田随机取10穴，测量其主茎的基部第一节间长、基部第二节间长、穗下节间长、穗长和株高等形态特征。

1.6 数据处理

试验数据利用WPS office软件进行处理与分析。

2 结果与分析

2.1 不同追肥方式对水稻茎蘖动态的影响

由表2 可知，两种施肥模式下的基本苗及7 月5日、7 月12 日的茎蘖数基本相同，而之后的群体和最终的成穗数则是T处理高于CK 处理。7月19日后，水稻群体产生差异的因素是施肥方式不同，T 处理田块群体及成穗数较高，表明使用水肥一体机施肥有利于提高肥料利用率，促进了分蘖的发生，提高了水稻成穗数。

表2 不同追肥方式对每667 m2水稻茎蘖动态的影响单位：万穗

2.2 不同追肥方式对稻田氮素随排水流失的影响

由表3 可知，在施肥量相同的情况下，田间进水和排水的水层含氮量均表现为T处理田块低于CK处理田块，利用率表现为T处理田块高于CK处理田块。原因在于使用水肥一体机施肥时，边进水边施肥，而使用无人机施肥需要先把水层进好再施肥，而田间进水需要8～10 h，使用水肥一体机施肥相当于提前将肥料施入田中，有更长的保水时间。尿素施入田间后，在微生物的作用下可水解为NH4+，而NH4+在被土壤胶体吸附后逐渐被作物吸收利用，这一过程也需要较长的时间[2]。水肥一体机施肥相较于无人机施肥，肥料在田间保存时间更长，因此氮素随水流失更少，肥料利用率更高。

表3 不同追肥方式对稻田进/排水氮素含量的影响

2.3 不同追肥方式对水稻植株氮素含量的影响

在水稻成熟期，取样检测水稻茎鞘、叶片、穗部的氮素含量，结果见表4。由表4可知，两种施肥方式下水稻穗部氮素含量基本相当，而茎鞘和叶片氮素含量均表现为T处理高于CK处理。由于氮素是促进水稻生长的主要物质，水稻对氮素的吸收越高，其生长越健壮，越有利于高产[3-4]。试验表明使用水肥一体机追肥有利于提高水稻对氮素的吸收和积累，提高肥料利用率。

表4 不同追肥方式对水稻植株氮素含量的影响单位：g·kg-1

2.4 不同追肥方式对水稻形态特征的影响

由表5 可知，除穗长两处理基本一致外，基部第一节间、基部第二节间、穗下节间、株高均表现为T处理大于CK 处理。这表明使用水肥一体机施肥水稻植株吸收的养分更多，生长更充分。但基部节间偏长、株高偏高，水稻倒伏风险也会增加[5]。2023 年，水稻生育后期风雨较少，两处理田块均未发生倒伏。

表5 不同追肥方式对水稻形态结构的影响单位：cm

2.5 不同追肥方式对水稻产量及其构成因素的影响

由表6 可知，理论产量和实收产量均表现为T 处理高于CK 处理。从产量构成因素看，T 处理每667 m2成穗数较高，CK 处理穗粒数较高但结实率低，因此两处理在穗实粒数上表现相当。T 处理千粒重较低，原因可能是水稻植株氮素含量高，灌浆速度变慢[6]。

表6 不同追肥方式对水稻产量结构的影响

2.6 不同追肥方式对水稻生产效益的影响

以无人机施肥的处理为基准，计算水肥一体机施肥处理的效益。无人机施肥价格按0.72元·kg-1计，每667 m2第二次分蘖肥和促花肥共施用22.5 kg，无人机施肥需要16.20 元；水肥一体机每667 m2按3.00 元计，可节约施肥机械作业费13.20 元。水稻按实收产量计，每667 m2增产14.89 kg，稻谷价格按5.96 元·kg-1计，增产效益为44.00 元。经计算可知，使用水肥一体机施肥的综合效益比使用无人机施肥每667 m2高57.20元。

3 讨论与结论

3.1 水肥一体机的优势

与无人机施肥相比，使用水肥一体机施肥可降低稻田排水氮素流失，提高水稻叶绿素含量，增加水稻植株氮素含量，综合提高氮肥利用率。使用水肥一体机施肥可增加水稻分蘖数，提高水稻成穗数，促进水稻植株生长，最终每667 m2水稻产量提高14.89 kg，每667 m2可节约机械成本13.20 元，增产带来的效益44.00元，综合效益提升57.20元。

3.2 水肥一体机推广的基础条件

1）条田平整度要求较高，同一丘块高低落差控制在3 cm 以内，有利于水稻水层管理。2）基础灌溉设施良好，田间不漏水，保水效果好。稻田进排水迅速、顺畅。要求稻田进水的时间在10 h 以内，时间不宜过长。3）技术人员水平高，经验丰富，能掌握好进水时间，并能保证下肥速度与进水速度匹配，这样施肥才能更加均匀。4）水肥一体机只能施用尿素，其他速溶性差的肥料不能用水肥一体机施用。

综上所述，水稻使用水肥一体机追肥虽然可节本增效，但使用条件较为苛刻，满足使用条件才可推广应用。