机械施肥对寒地水稻产量和氮效率的影响

稻田插秧后追氮一般都是人工表施,这是稻田氮效率低的原因之一,也是稻田机械化的主要限制因子。本研究探讨了在插秧时一次机械追施速效氮肥和控释尿素而不再追肥的可行性,以期为实现稻田追肥的机械化提供理论依据。该试验于2013-2014年在建三江大兴农场进行,在肥料总量和底肥用量相同的条件下,设置习惯追肥方法(FFP)和机械追施速效氮肥和控释尿素(控释期分别为50天(OPT1)和60天(OPT2))的施肥方法,来研究机械追肥对水稻干物质积累、氮效率和产量的影响,同时在实验室内和稻田间进行控释尿素释放率的测定。研究结果如下:在25℃静水中,两种控释尿素的释放期分别约为40天和63天(释放率到80%),在田间对应的释放期分别约为48天和76天,因温度低控释氮肥在田间释放期更长;在室内两种控释尿素释放率达1%的时间为1.4～2.9天,而在田间平均不到1天;在释放率到达30%之前,2种控释尿素在田间的释放速率均快于室内的释放速率;但当释放率到达50%时,室内和田间测定的释放率没有明显差异。机械施肥在插秧时将肥料追在距稻株5 cm处,水稻根系很快能够吸收到氮素,因此与习惯施肥相比,水稻没有明显返青变黄的过程,加快了水稻分蘖的早生快发,增加了水稻分蘖成穗率,进而显著增加水稻收获穗数。在其他产量构成因素差异不大的条件下,OPT1处理水稻产量较习惯施肥处理平均提高13.37%(P<0.05),OPT2处理较习惯施肥高19.59%(P<0.05);同时OPT1处理能保证水稻整个生育期对氮素的需求,成熟期对应的氮积累和干物质积累量分别增加13.98%和9.33%,OPT2处理成熟期比习惯施肥氮积累和干物质积累分别增加21.39%和16.68%。机械施肥(OPT1)虽然增加了单位面积上的投入,但由于显著增产,每公顷平均可增收3033.5元。追施控释期更长的控释尿素处理(OPT2)产量和氮效率比OPT1稍高,国产肥料控释期长价格却低,因此OPT2比OPT1每公顷还能平均增收1537.5元。与传统的肥料表施相比,插秧时机械追施速效氮肥和控释尿素并覆土的机械施肥处理,显著促进了稻苗的返青,并保证了水稻关键时期(中后期)的氮素营养供应,使水稻具有较高的分蘖成穗率,增加了水稻收获穗数,加快了干物质积累和氮素吸收,最终显著增加了水稻产量和氮效率。机械追施速效氮肥和控释尿素能够实现稻田追肥的机械化,追施的控释尿素释放期达到70天以上是最好的,机械追肥能够使水稻前后期生长比较协调,虽然机械施肥的投入稍有增加,但节约了劳动力,因增产而增加了农户的收入。