CN110809966A - 一种水稻侧深施药肥同步机械插秧的方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水稻侧深施药肥同步机械插秧的方法及其应用。该方法包括如下步骤：(1)旱耕水耙整地：将大田先耕翻，然后灌水泡田、耙地、整平田面；(2)选种育秧：将选好的水稻种子进行育秧，得到水稻秧苗；(3)插秧及施肥施药：在插秧时，将药肥以侧深施的方式同时施加到土里；其中，药肥的施加深度为4～5cm，距离水稻秧苗3～5cm。本发明在水稻插秧时同步进行药肥侧深施，能够显著降低水稻生长过程中卷叶率和稻飞虱数量，提高水稻的产量，且稻谷内无农药残留，省时省力，经济效益明显。

Description

一种水稻侧深施药肥同步机械插秧的方法及其应用

技术领域

本发明属于农作物栽培领域，特别涉及一种水稻侧深施药肥同步机械插秧的方法及其应用。

背景技术

农药主要用于防治作物中有害生物，肥料为作物生长提供必须的营养，它们都是作物所需要的，药肥就是把农药和肥料通过物理和化学的方法，加工融合在一起^[1]，在防治作物病虫草害的同时并为作物生长提供必要的营养物质^[2]，具有省工、节本和提质增效的优势，迎合了现代农业发展的大趋势。

肥料深施、沟施技术能够提高肥料利用效率已经被广泛认可。然而由于水稻种植土壤长期浸没在水层下，深施、沟施技术在水稻上一直不能很好地被利用。2015年，王春江^[3]研究表明，水稻侧深施对水稻产量增加具有很大的影响。随着侧深施肥机器的产生，在水稻田中侧深施已经可以实现。侧深施肥技术是在水稻机械插秧的同时，用水稻侧深施肥器将肥料一次性施在稻苗根侧的泥土中^[4]。该技术具有促进水稻前期营养生长、提高肥料利用率^[5]、降低环境污染等优势^[6]。

早在40多年前，赵善欢等^[7,8]曾研究根区施药法，将药施于稻苗旁边表层土里，根区施药，但是受限于施药工具，无法实现深施，也未见实际实施。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种水稻侧深施药肥同步机械插秧的方法。

本发明的另一目的在于提供所述水稻侧深施药肥同步机械插秧的方法的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种水稻侧深施药肥同步机械插秧的方法，包括如下步骤：

(1)旱耕水耙整地：将大田先耕翻，然后灌水泡田、耙地、整平田面；

(2)选种育秧：将选好的水稻种子进行育秧，得到水稻秧苗；

(3)插秧及施肥施药：在插秧时，将药肥以侧深施的方式同时施加到土里；其中，药肥的施加深度为4～5cm，距离水稻秧苗3～5cm。

步骤(1)中所述的大田优选为生态条件好、地势平坦的大田。

步骤(1)中所述的大田耕翻的深度为8～12cm；优选为10cm。

步骤(1)中所述的灌水泡田为通过如下操作实现：灌水高于地面4～7cm(优选为5cm)泡田2～5天(优选为2天)。

步骤(2)中所述的选种为选用长势旺盛、抗逆性强、株型紧凑和米质优的水稻品种。

所述的水稻品种优选为五优1179和隆两优1988。

步骤(2)中所述的育秧为采用塑料育秧盘进行育秧。

所述的塑料育秧盘的规格优选为：手抛秧盘353孔，60×33cm，口径23mm，深度18mm，底径11mm。

步骤(2)中所述的育秧的时期为春季或秋季；优选为3～4月份。

步骤(2)中所述的育秧的时间为12～15天；优选为12天。

步骤(2)中所述的水稻秧苗的高度为15～20cm；优选为16cm。

步骤(3)中所述的插秧的时期为春季或秋季；优选为4月份。

步骤(3)中所述的插秧为采用乘座式高速插秧机插秧进行插秧。

步骤(3)中所述的插秧的间距为14～17cm(优选为14或17cm)，深度为 2～5cm(优选为5cm)。

步骤(3)中所述的药肥为含有噻虫嗪的药肥，或噻虫嗪与肥料混合得到的药肥；优选为含有0.08％/kg噻虫嗪的药肥；更优选为0.08％噻虫嗪颗粒剂。

步骤(3)中所述的药肥的施加深度优选为5cm。

步骤(3)中所述的药肥与水稻的距离优选为3cm。

所述的肥料为日常水稻所需的肥料；优选为彩虹牌掺混肥料高浓度BB肥 24-7-19。

步骤(3)中所述的药肥的施加量为35～40g/m²；优选为38.65g/m²。

所述的水稻侧深施药肥同步机械插秧的方法在水稻种植方面的应用。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本发明是通过机器插秧将药肥和水稻秧苗同步侧深施至土里，将根区施药和侧深施肥结合起来。该技术具有以下几个优点：①吸收快：根部吸收比植物的其他部位快，效率高几倍；②残效期长：在水稻生长期间施药1次，可保护水稻生长过程免受主要害虫的侵害；③防治损失：根区施药，可以防止灌水流失、或烈日暴晒蒸发挥发以至氧化分解，失去药效；④根区施药对害虫的天敌安全；⑤根区施药可减少对空气的污染；⑥根区施药能延缓抗药性的产生；⑦根区施药可将农药与肥料混合使用，从而减少劳动力，不怕雨水冲刷，对水稻增产显著。根区施药具有很多优点^[9]，本发明目的是通过药肥侧深施与常规施肥施药的对比，探索药肥侧深施技术对水稻生长过程中害虫的防效及水稻生长和产量的影响。

(2)本发明在水稻插秧时同步进行药肥侧深施，水稻生长过程中卷叶率和稻飞虱数量显著低于常规施肥施药组，药肥侧深施相比常规施肥施药组的水稻更加高产，平均亩产量增加12.8％，而在插秧时药肥随着机器同步侧深施到土里，减少了人工施肥施药的环节，大大减少了劳动强度，提高了劳动效率，降低了劳动成本。收割时采集样品分别检测水稻植株、稻谷和土中农药的残留量，包括噻虫嗪及噻虫嗪的降解产物噻虫胺，在水稻植株、稻谷和土中均未检测到噻虫嗪和噻虫胺。药肥侧深施可明显降低水稻卷叶率和稻飞虱，提高水稻的产量，且稻谷内无农药残留，省时省力，经济效益明显。

附图说明

图1是噻虫嗪在水稻植株中的含量检测结果图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。除非特别说明，本发明采用的农药、方法和设备为本技术领域常规农药、方法和设备。

实施例1

(1)整地：地点选择在广州市增城区华南农业大学示范基地，生态条件好，地势平坦；旱耕水耙整地，将大田先耕翻10cm，然后灌水高于地面5cm泡田2 天、耙地、整平田面。上述试验设计在水稻插秧时进行药肥侧深施，与常规施肥施药栽培水稻为对照。

(2)选种育秧：选用长势旺盛，抗逆性强，株型紧凑，米质优，对噻虫嗪吸收量有差异的水稻品种五优1179和隆两优1988。选好水稻种子后，4月3日使用塑料育秧盘在增城基地育秧。塑料育秧盘(60×33cm，手抛353孔，口径 23mm，深度18mm，底径11mm)加入水稻育秧专用基质土(购于广州生升农业有限公司)，将催芽的水稻种子撒到育秧盘上，再覆盖一层水稻育秧专用基质土，12d后，水稻长至16cm，在田里使用机器插秧。

(3)插秧、施肥：在4月14日进行乘座式高速插秧机插秧(产品型号：2Z-6B2 (PZ60-HDRT)，工作行数：6行，厂家：井关农机(常州)有限工司)，插秧间距为17cm，深度为5cm，每个品种分别对应2种处理：常规施肥施药和药肥侧深施，共8个小区，每小区面积为414m²；其中，常规施肥施药组为机器插秧后，撒施16kg彩虹牌掺混肥料高浓度BB肥24-7-19(购于广东天禾中加化肥有限公司，氮：大颗粒尿素；磷：磷酸二铵；钾：氯化钾，氮-磷-钾为24-7-19)30％噻虫嗪悬浮剂0.75mL(中国农科院植保所中保绿农集团)，稀释至35L水中，喷雾处理水稻，有效浓度为21.43mg/L；药肥侧深施组为机器插秧时，将药肥同步侧施到土里，将乘座式高速插秧机插秧上的插秧机与施肥装置的距离调至3cm，施肥量设置为25.73kg/亩(即施肥量范围0～38kg/亩；本实验设置为25.73kg/亩)，噻虫嗪的有效含量为0.08％/kg(每kg药肥中含有0.08％kg的噻虫嗪)，本实验所用药肥为成都科利隆生化有限公司生产的混合好的药肥颗粒，即0.08％噻虫嗪颗粒剂，农药产品生产批准证书为：HNP 51063-A9328，农药登记证号：PD20182990；每个小区施药肥16kg，施加深度为5cm，距离水稻3cm，从播种到收割，不需要再施肥或者施药。

(4)害虫综合防治调查及采样：在插秧后19天和93天测量水稻株高，在插秧后93天检测水稻分蘖数和穗长，在插秧后49天，在田间调查不同小区水稻卷叶率和稻飞虱数量，分析不同处理方式对病虫的防治效果，采集样品，比较不同的水稻处理方式对水稻的生长影响。其中，涉及的测量方法如下：

田间采集10株至实验室，用直尺测量株高和和穗长，数分蘖数，卷叶率按照GB/T17980.1-2000统计，稻飞虱防控率按照GB/T 17980.4-2000统计计算。

(5)水稻收割：在插秧后108天(4.3育秧，4.14插秧，7.30收割，从育秧到收割总时间为119天)，田间收割水稻，分别测量水稻的产量。

药肥侧深施与常规施肥施药的水稻对比结果如表1所示：表1是药肥侧深施与常规施肥施药的水稻对比，由表1看出，药肥侧深施相比常规施肥施药组的水稻，药肥侧深施的方式可以促进水稻生长，增加水稻分蘖数和穗长，水稻产量增加。在水稻生长期间，隆两优1988药肥侧深施的卷叶率仅为0.4％，稻飞虱防效为98.59％，常规施肥施药的卷叶率为40.4％，稻飞虱防效为78.88％。五优1179药肥侧深施的卷叶率为0，稻飞虱防效为98.17％，常规施肥施药的卷叶率为54％，稻飞虱防效为81.32％。

表1药肥侧深施与常规施肥施药的水稻对比

注：同行内的不同字母表示在0.05水平上显著差异。

(6)噻虫嗪和噻虫胺的检测

检测方法如下：

A、绘制标准曲线

仪器：岛津LCMS-8060三重四极杆液质联用仪

检测条件为：色谱柱：Shim-pack XR-ODSⅢ(2.0mm x 150mm)

流动相及梯度洗脱条件：

表2噻虫嗪和噻虫胺液相质谱检测流动相及梯度洗脱条件

质谱条件：

雾化气：3.0L/min，干燥气：10L/min，加热气：10L/min。

离子源接口温度：300℃，加热块温度：400℃，脱溶剂气温度：250℃，采用ESI离子源，正负源同时扫描多反应监测(MRM)模式。

噻虫嗪和噻虫胺的质谱监测参数如表3所示。

表3噻虫嗪和噻虫胺的质谱监测参数

将噻虫嗪和噻虫胺用二甲基亚砜配成10000mg/L的混合标准贮备液，于-20℃贮存。试验时，用基质空白溶液(基质为水稻根、叶、稻谷、稻壳、糙米和土，基质空白溶液为不含药的水稻和土按照样品处理的方式得到的)逐渐稀释，配成质量浓度为0.01、0.05、0.1、0.5和1mg/L的系列基质标准溶液，测定不同浓度的基质标准溶液，以目标组分的峰面积与相应的质量浓度绘制标准曲线。

表4是噻虫嗪和噻虫胺在不同基质中的标准曲线，呈线性相关。

表4噻虫嗪和噻虫胺在不同基质中的标准曲线

B、样品处理

样品制备：将收割的稻谷样品脱壳，分为稻壳和糙米，使用研磨机分别将稻壳、糙米和稻谷磨碎，根和叶样品分别剪成1cm小段，混匀，于–20℃密封贮存，备用。插秧后108天在水稻田间采集的土样，每个小区采5点，每点采集1kg，备用。

提取与净化：准确称取样品(1g根，叶5g)于研钵中，加入液氮磨碎后加入0.1％(v/v)乙酸乙腈(根5mL，叶10mL)和超纯水(根1mL，叶2mL)提取，准确称取样品(稻谷和糙米5g，稻壳2g，土10g)于50mL离心管中，加入0.1％(v/v)乙酸乙腈(稻谷和糙米20mL，稻壳和土10mL)和超纯水(稻谷和糙米6mL，稻壳5mL，土3mL)。将样品涡旋振荡混匀3min，超声30min，加入萃取试剂(根：无水MgSO₄ 0.5g，NaCl 0.2g；叶：无水MgSO₄ 1g，NaCl 0.5g；稻谷、糙米、稻壳和土：无水MgSO₄ 2g，NaCl 1g；)，再次涡旋混匀2 min；于4500r/min离心5min；取上清液1mL，加入净化试剂(根、稻谷、糙米、稻壳和土：PSA(净化材料PSA：中文名为N-丙基乙二胺，购于美国Welch 公司；)0.025g，无水MgSO₄ 0.15g；叶：PSA0.025g，无水MgSO₄ 0.15g，GCB(GCB为Carbon-GCB，中文名为石墨化炭黑，购于上海安谱实验科技股份有限公司)0.01g)，涡旋混匀1min，于14 000r/min离心5min；取上清液过 0.22μm滤膜，装入液相瓶待测定。

C样品检测

向根和叶的空白样品中准确加入0.02、0.1和1mg/L 3个水平的噻虫嗪和噻虫胺混合贮备液，向稻壳、糙米、稻谷和土的空白样品中准确加入0.01、0.1和 1mg/L 3个水平的噻虫嗪和噻虫胺混合贮备液。每个水平重复5次，按照步骤B 的方法处理样品，按照步骤A的方法监测样品，并采用基质匹配外标法定量，计算添加回收率和相对标准偏差。

在不同基质中的添加回收如表5所示：表5是噻虫嗪和噻虫胺在水稻根、叶、稻壳、糙米、稻谷和土中的添加回收，在水稻植株和大米中，噻虫嗪和噻虫胺的最大残留量为0.1ppm，根据此标准在水稻根和叶中做了0.02ppm、0.1ppm和 1ppm的添加回收，在稻壳、糙米、稻谷和土中做了0.01ppm、0.1ppm和1ppm 的添加回收。

表5噻虫嗪和噻虫胺在水稻根、叶、稻壳、糙米、稻谷和土中的添加回收

图1是噻虫嗪在水稻植株中的含量检测结果，在水稻插秧后7天和70天时，采集水稻样品，在水稻药肥侧深施植株中检测到噻虫嗪的含量，未检测到噻虫胺，在常规施肥施药的水稻植株中未检测到噻虫嗪和噻虫胺。在水稻药肥侧深施和常规施肥施药的水稻稻壳、糙米、稻谷和土中均未检测到噻虫嗪和噻虫胺。药肥侧深施在土和稻谷中没有农药残留，环境安全，大米安全可食用。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

参考文献

[1]当前药肥市场调查及评析[J].农药市场信息,2019(18):39-40.

[2]周炼川,何文炜,秦西云,等.药肥一体化对烟草青枯病防治效果评价[J].湖南农业科学,2018(02):67-69.

[3]王春江.水稻侧深施肥技术试验总结[J].现代化农业,2015(05):23-24.

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[6]陈秀东.水稻侧深施肥技术分析[J].农业技术与装备,2019(05):76-77.

[7]赵善欢,罗启浩,许木成,等.根区施药试验研究的新进展[J].植物保护学报,1981(04):275-284.

[8]赵善欢,黄彰欣,黄端平,等.根区施药的原理及其在水稻害虫防治上的应用[J].华南农学院学报,1980(02):1-32.

[9]赵善欢,薛德榕.水稻根区施药防治害虫的试验研究[J].农药工业,1977(04):52-56。

Claims (10)

1.一种水稻侧深施药肥同步机械插秧的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)旱耕水耙整地：将大田先耕翻，然后灌水泡田、耙地、整平田面；

(2)选种育秧：将选好的水稻种子进行育秧，得到水稻秧苗；

(3)插秧及施肥施药：在插秧时，将药肥以侧深施的方式同时施加到土里；其中，药肥的施加深度为4～5cm，距离水稻秧苗3～5cm。

2.根据权利要求1所述的水稻侧深施药肥同步机械插秧的方法，其特征在于：

步骤(3)中所述的药肥为含有噻虫嗪的药肥，或噻虫嗪与肥料混合得到的药肥。

3.根据权利要求2所述的水稻侧深施药肥同步机械插秧的方法，其特征在于：

步骤(3)中所述的药肥为含有0.08％/kg噻虫嗪的药肥。

4.根据权利要求3所述的水稻侧深施药肥同步机械插秧的方法，其特征在于：

步骤(3)中所述的药肥为0.08％噻虫嗪颗粒剂。

5.根据权利要求1所述的水稻侧深施药肥同步机械插秧的方法，其特征在于：

步骤(3)中所述的药肥的施加量为35～40g/m²。

6.根据权利要求1所述的水稻侧深施药肥同步机械插秧的方法，其特征在于：

步骤(1)中所述的大田耕翻的深度为8～12cm；

步骤(2)中所述的水稻秧苗的高度为15～20cm；

步骤(3)中所述的插秧的间距为14～17cm，深度为2～5cm。

7.根据权利要求1所述的水稻侧深施药肥同步机械插秧的方法，其特征在于：

步骤(1)中所述的灌水泡田为通过如下操作实现：灌水高于地面4～7cm泡田2～5天；

步骤(2)中所述的育秧的时间为12～15天。

8.根据权利要求1所述的水稻侧深施药肥同步机械插秧的方法，其特征在于：

步骤(3)中所述的药肥的施加深度为5cm；

步骤(3)中所述的药肥与水稻的距离为3cm。

9.根据权利要求1所述的水稻侧深施药肥同步机械插秧的方法，其特征在于：

步骤(1)中所述的大田为生态条件好、地势平坦的大田；

步骤(2)中所述的育秧为采用塑料育秧盘进行育秧；

步骤(2)中所述的育秧的时期为春季或秋季；

步骤(3)中所述的插秧的时期为春季或秋季；

步骤(3)中所述的插秧为采用乘座式高速插秧机插秧进行插秧。

10.权利要求1～9任一项所述的水稻侧深施药肥同步机械插秧的方法在水稻种植方面的应用。

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