1. 引言
水稻机插同步侧深一次性施用缓释肥料技术能减少水稻施肥作业次数、提高氮素肥料利用率和避免过量施肥而引起的对秧苗的伤害 [1]。为寻求适宜的缓释肥料品种和集成相应的配套技术，2020年，在扬州大学霍中洋教授指导下，江苏省水稻产业技术体系集成创新中心溧阳基地、姜堰河横基地分别开展水稻机插同步侧深一次性施用缓混肥料技术专题试验和示范；在姜堰增加了“一基一追”2次施肥模式试验，探索缓释肥料的水稻高产肥料运筹模式。
2. 材料和方法
2.1. 试验地点
江苏省水稻产业技术体系集成创新中心溧阳基地(江苏省水稻产业技术体系首席专家张洪程院士研发团队在江苏溧阳市建立的稻麦试验示范基地)，稻麦两熟种植模式；姜堰基地-沈高镇河横村汉土农场(江苏省水稻产业技术体系姜堰区稻麦科技综合示范基地)，紫云英-水稻种植模式。
2.2. 姜堰基地试验设计
2.2.1. 苗情基础
水稻品种选择姜堰区种植主体品种、优质食味粳稻南粳9108。5月8日干籽播种，125 g/盘，软盘培育毯状小壮苗，5月31~6月2日试验栽插，秧龄20 d，叶龄3.6叶，667 m2栽基本苗7.72万。
2.2.2. 不同缓释肥料品种、不同用量一次性施用试验设计
试验方案见表1。设立667 m2总施氮16 kg，NPK比例1：0.5：0.5。试验产品：1) “美农”控释掺混肥料，“美农”化肥有限公司生产，总养分N + P2O5 + K2O ≥ 48%，N-P-K26-10-12，控释氮 ≥ 9%；2) “汉枫”掺混肥料，汉枫缓释肥料(江苏)有限公司生产，总养分 ≥ 48%，N-P-K，26-10-12；缓释肥料9个百分点是包膜；15个百分点中加入脲酶抑制剂、腐殖酸等；过硫酸钙的有效磷含量为12%；氯化钾的有效钾含量为60% [2]。2个缓释肥料产品分别设立30 kg、40 kg、50 kg 3个处理，机插同时侧施，N肥不足部分分别以尿素、过磷酸钙、氯化钾补足，机插前施入田中。设立16 kg、18 kg和20 kg 3个常规施肥对照，基肥:分蘖肥 = 5:5，前后肥比例 = 6:4。不设重复，每个处理试验面积0.53 hm2。
2.2.3. “一基一追”2次施肥模式试验设计
在2.2.2试验用肥基础上，6个缓释肥料处理分别用扎丝圈围0.13 hm2小区，于倒4叶期后半叶期667 m2施尿素7.5 kg，观察适量施用穗肥对水稻产量的影响。
Table 1. One-time application technology test plan of machine inserted slow-mix fertilizer (Unit: kg)
表1. 机插缓混肥一次性施用技术试验方案(单位：kg)
2.2.4. 调查内容和方法
水稻活棵后定点调查667 m2茎蘖数，观察不同处理发苗动态；成熟期5点分布法调查穗粒构成；3点对角线法实收小区计算667 m2实际产量。
2.3. 溧阳水稻机插同步侧深一次性施用缓释肥料技术示范
2.3.1. 苗情基础
示范面积1.33 hm2。水稻品种选择优质食味粳稻品种南粳46。5月2日干籽播种，150 g/盘，软盘培育毯状小壮苗，6月2日示范栽插，秧龄30 d，叶龄4.1叶，667 m2栽基本苗6.88万。
2.3.2. 肥料运筹
667 m2施氮18.3 kg，机插侧施汉枫缓掺混肥料40 kg + 大粒海南尿素7.5 kg/667 m2，倒4叶667 m2施尿素5 kg。
2.3.3. 调查内容
调查示范田和对照田667 m2产量。
3. 结果与分析
3.1. 3种常规施肥运筹模式667 m2产量和穗粒结构比较
3.1.1. 667 m2产量
C1较C2、C3分别667 m2减少66.2 kg、35 kg，减幅11.4%、6%，C2较C3 667 m2增产31.2 kg，增幅5.7%。
3.1.2. 穗粒结构
C1 667 m2有效穗较C2、C3分别减少5.3万、5万，每穗总粒分别减少16.2粒、22粒，差异显著；C2结实率97.7%最高，其次为C3、C1；C2千粒重24.2 g最高，其次为C1、C3；
以上表明，常规施肥运筹C2 667 m2产量最高，本次试验田常规施肥运筹以667 m2施N 18 kg模式最佳；C1 667 m2有效穗和每穗总粒显著低于C2和C3，667 m2总颖花量显著小于C2和C3，表明C1 667 m2总施N 16 kg可能施肥量偏小，导致群体生长总量不足、产量低；C3 667 m2总用N高于C2，667 m2总颖花量也高于C2，但667 m2产量小于C2，分析原因，前茬口为紫云英，全量耕翻还田，土壤肥力高，施肥量大，C3后期贪青，千粒重显著低于C2，导致667 m2产量低于C2。
3.2. 不同缓释肥料产品、不同用量水稻产量和穗粒结构比较
3.2.1. “美农”缓释肥料不同用量水稻667 m2产量
表2显示，水稻667 m2产量从高到低顺序为A1、A2、A3，A1较A2、A3分别667 m2增产9.5 kg、20.1 kg，A2较A3增产9.4 kg。试验表明，在667 m2总用N均为16 kg情况下，随缓释肥料667 m2用量增加，667 m2产量增加，各处理667 m2产量差异不显著。
3.2.2. “美农”缓释肥料不同用量水稻穗粒结构
表2显示，不同667 m2用量667 m2有效穗差异无规律、不显著；与常规施肥对照比较，667 m2有效穗比C1多，表明“美农”缓释肥料提高了肥料利用率，有促进分蘖效果；少于C2和C3，表明前期肥力还有不足；每穗总粒、结实率差异不明显，无规律，与常规施肥比较，每穗总粒少于常规施肥，较C2、C3减粒显著；千粒重随667 m2用量增加而增加，A1较A2和A3增加显著，A1、A2、A3较常规施肥也表现增加显著，表明“美农”缓释肥料对增加水稻千粒重有显著效果。
3.2.3. “汉枫”缓释肥料不同用量水稻667 m2产量
表2显示，水稻产量从高到低顺序为B3、B2、B1，B3较B2、B1分别667 m2增产52.6 kg、132.5 kg，B2较B1增产69.9 kg。试验表明，在667 m2总用N均为16 kg情况下，随着缓释肥料用量增加，667 m2产量减少，处理间产量均呈显著差异。
3.2.4. “汉枫”缓释肥料不同用量水稻穗粒结构
表2显示，随缓释肥料用量增加667 m2有效穗减少，且差异显著。每穗总粒、结实率和千粒重差异不显著，无规律。
3.3. 一次性施用缓释肥料和常规施肥对照产量比较
3.3.1. 一次性施用“美农”缓释肥料和常规施肥对照比较
A1、A2、A3较C1分别667 m2增产53.1 kg、43.6 kg、33 kg，增幅10.3%、8.5%、6.4%，增产显著；A1、A2、A3较C2分别667 m2减产13.1 kg、22.6 kg、33.2 kg，减幅2.3%、3.9%、5.7%，减产显著；A1、A2、A3较C3分别667 m2增产18.1 kg、8.6 kg、−2 kg，增幅3.3%、1.6%、−0.4%；试验表明，“美农”缓释肥料不同用量与相同施肥总量的常规对照均表现为增产，表明“美农”缓释肥料肥料利用率高于常规施肥；相较常规施肥667 m2施N 18 kg表现减产，说明试验设计的667 m2施N 16 kg用肥量不足。
3.3.2. 一次性施用“汉枫”缓释肥和常规施肥对照比较
B1、B2、B3较C1分别667 m2增产−17.6 kg、52.3 kg、114.9 kg，增幅−3.4%、10.2%、22.4%；。B1、B2、B3较C2分别667 m2增产−83.6 kg、−13.9 kg、48.7 kg，增幅−14.4%、−2.4%、8.4%；。B1、B2、B3较C3 667 m2增产−17.6 kg、−17.3 kg、79.9 kg，增幅−3.2%、−3.15%、14.6%；试验表明，“汉枫”缓控肥667 m2用量50 kg处理667 m2产量不及相同施N量的常规对照，667 m2用量40 kg处理667 m2产量接近施N 18 kg常规对照产量水平，667 m2用量30 kg处理667 m2产量较施N 18 kg常规对照增产显著。
综合上述表明，在667 m2总施N 16 kg条件下，“美农”缓释肥随667 m2用量增加，667 m2产量增加，不同用量间667 m2产量增加不显著，与常规施肥比较，较相同施N水平均表现增产，“美农”缓释肥料提高了肥料利用率，但较常规施肥18 kg，667 m2产量减产不显著，“美农”缓释肥料667 m2减N能力小于2 kg，减幅小于11%；在667 m2总施NN 16 kg条件下，汉枫缓释肥料随667 m2用量增加，667 m2产量减少，不同用量间667 m2产量减少显著；与常规施肥对照比较，667 m2用量过大，会导致667 m2产量降低，但适量施用汉枫缓释肥，有显著增产效果。
Table 2. Rice yield and grain structure of different dosages of “Meinong” products (Unit: kg)
表2. “美农”产品不同用量水稻产量和穗粒结构(单位：kg)
3.4. 不同处理苗情动态表现
按田间对角线3点定点调查不同处理茎蘖动态，大田普查667 m2基本苗7.5~7.8万，以平均667 m2基本苗7.7万定点，调查数据显示(见表3和图1)，施用缓释肥料田块，生长前期分蘖速度比常规施肥慢，“美农”较“汉枫”快，表明缓释肥料前期大分蘖小于常规施用对照；高峰苗数量从高到低为，汉枫缓释肥、“美农”缓释肥、常规施肥，表明缓释肥料分蘖后期肥力向，群体大，小分蘖也多；最终667 m2成穗率从大到小分别为汉枫缓释肥、常规施肥、“美农”缓释肥，以上表明，“汉枫”缓释肥其缓释含量要高于“美农”产品，小分蘖成穗高，亩有效穗高，“美农”缓释肥后期显示肥力不足，小分蘖消亡多，667 m2成穗率最低；常规施肥除C1外，应用精准施肥，前期分蘖启动快，大分蘖多，高峰苗适宜，后期消亡慢，667 m2成穗率最高 [3]。
Table 3. Occurrence of stem tillers in different treatment fields (Unit: ten thousand)
表3. 不同处理田间茎蘖发生情况(单位：万)
Figure 1. Occurrence of stem tillers in different treatments
图1. 不同处理田间茎蘖发生情况
3.5. “一基一追”试验结果与分析
3.5.1. 667 m2产量比较
“美农”缓释肥追施穗肥，A1 667 m2减产110.8 kg，−19.5%，主要原因是后期肥力偏高引起贪青，结实率和千粒重降低；A2 667 m2增产25.5 kg，+4.6%，A3 667 m2增8.7 kg，+1.6%；汉枫缓释肥追施穗肥，B1 667 m2增产73.9 kg，+14.9%，B2 667 m2增产32.5 kg，增5.8%，B3 667 m2减35.3 kg，−5.6%，减产原因可能是割方不准确的原因；汉枫缓释肥追肥效果好于“美农”，B1和B2 667 m2产量超过C2。
3.5.2. 穗粒结构变化
表4显示，追施穗肥，多个处理如A1、A2、B1表现为667 m2有效穗、每穗粒数增加，结实率和千粒重减少。
Table 4. Yield and grain structure of 667 m2 in one application and one chase (Unit: kg)
表4. 一施一追667 m2产量和穗粒结构(单位：kg)
3.6. 溧阳示范田水稻667 m2产量
667 m2实际产量平均571 kg，较对照田667 m2产量562公斤增加9 kg，+1.6%，不显著。
4. 结论与讨论
4.1. 结论
1) 一次性侧深施用缓释肥料实现节工、提高肥料利用率和不减产。
2) 在侧深施用缓释肥基础上，于水稻倒4叶后半期、叶色正常落黄时，追施适量的速效肥料，即“一基一追”施肥模式，能够增加667 m2有效穗和每穗总量，提高水稻667 m2产量。
3) 水稻667 m2产量和田间苗情动态显示，汉枫缓释肥料水稻667 m2产量、667 m2有效穗和每穗总量随667 m2用量增加而减产，一次性侧深施用汉枫缓释肥适宜667 m2用量为40 kg，以大棵粒、籽粒均匀的速效肥料配足667 m2用N 16 kg；667 m2用量过多，速效肥料少，早期大分蘖少，可能引起667 m2有效穗不足，过少，则失去技术应用目的；“美农”缓释肥料水稻667 m2产量、667 m2有效穗和每穗总量随用量增加而增加，667 m2有效穗、结实率和每穗总粒无显著差异，千粒重随667 m2用量增加而显著增加，一次性侧深施用“美农”缓释肥适宜667 m2用量为50 kg。以大棵粒、籽粒均匀的速效肥料配足667 m2用N 16 kg。
4) 姜堰试验和溧阳示范结果表明，“汉枫”试验效果好于“美农”。水稻施用缓释肥料高产肥料运筹：水稻机插时侧深667 m2施汉枫缓释肥40 kg，以大棵粒、籽粒均匀的速效肥料配足667 m2用N 16 kg；叶色正常落黄时、水稻倒4叶后半叶667 m2施尿素5~7.5 kg。
4.2. 讨论
1) 试验在紫云英–水稻轮作田进行，紫云英于4月底全量还田，可能会影响试验结果；下一步，将继续安排在稻麦茬口田块继续进行试验。
2) 由于理论测产和小区收割计算实产时，可能会有误差，从而影响部分试验结果，试验结论代表本次试验，仅供参考。
基金项目
江苏省水稻产业技术体系(编号JATS[2020]266)，农业重大技术协同推广计划(编号2020-SJ-047-04-01)。