插秧同步精量施肥機：把給水稻多“喂”的化肥減下來

　　對于種了400畝水稻的湖南省汨羅市羅江鎮(zhèn)種糧大戶李德輝來說，每季三次施肥是頗費工費力的一個活計。這兩年，李德輝跟別人合作成立了一個農(nóng)機合作社，購置了多種農(nóng)機，水稻整田、插秧、打藥、收割、烘干等多個環(huán)節(jié)都可以實現(xiàn)機械化了，唯獨施肥，還是靠人工。

湖南省龍舟農(nóng)機股份有限公司研發(fā)的插秧同步精量施肥機日前正在汨羅市紅花鄉(xiāng)石倉村作業(yè)

　　李德輝告訴記者，水稻一個生長季除了要施一次基肥，還需要在分蘗和壯籽時各追一次肥。一個人一天可以撒20畝，每次施肥他需要雇兩三個人干好幾天，每天工錢是160元，加上管飯給煙，算下來一天接近200元。加上近年來化肥價格不斷上漲，用肥算得上是水稻種植成本中一筆不小的支出。

　　能不能讓水稻施肥也可以實現(xiàn)機械化？能不能把肥料用量和成本減下來？今年開始，一項插秧同步精量施肥技術(shù)的應用，讓李德輝的這個愿望變成了現(xiàn)實。

　　水稻真的需要這么多化肥嗎?

　　“這幾年感覺化肥好像沒以前管用了。”李德輝向記者感慨說，前幾年水稻基肥一般用50斤就差不多了，這兩年開始，他把量加到了六七十斤。一方面因為下雨多會把肥料沖走一部分，李德輝覺得多施一點保險，另一方面，為了保障高產(chǎn)量，肥料用量只能增不敢往下減。

　　不光是李德輝，當?shù)夭簧俎r(nóng)民都存在這樣的心理。“農(nóng)民往往有個誤區(qū)，想產(chǎn)量高就要多用化肥，這種想法是不對的。”南京農(nóng)業(yè)大學教授郭世偉連續(xù)做了幾年調(diào)研發(fā)現(xiàn)，很多地區(qū)農(nóng)民施肥量過多，每畝水稻用肥量都在20公斤以上，這還是一個保守數(shù)字。

　　而我們的水稻真的需要這么多化肥嗎？郭世偉告訴記者，水稻的世界平均用肥量是每畝10公斤，像日本和菲律賓等國家，這樣的用肥量足以保證水稻高產(chǎn)。當前我國水稻的當季利用率僅為35%左右，施肥量過大、施肥方式不科學是重要原因。

　　“農(nóng)民給水稻施肥都是表施和撒施，很多肥料是水溶性的，稻田經(jīng)常灌水放水，養(yǎng)分容易隨水流失，特別是六七月份下雨比較多，大部分肥料被雨水沖走了。不但影響了養(yǎng)分利用率，導致增肥不增產(chǎn)，而且過量肥料的投入還導致了氮磷等對水體的污染。”從小在泥田里摸爬滾打的湖南龍舟農(nóng)機股份有限公司董事長王術(shù)平對這一點體會頗深?？吹竭@些年因水的富營養(yǎng)化導致太湖藍藻暴發(fā)，肥料流失成為農(nóng)村水體面源污染的主要來源，王術(shù)平覺得，該為解決這一問題做點什么了。

　　少用肥照樣能讓水稻“吃飽吃好”

　　水稻生長過程中到底需要多少肥料就可以“吃飽吃好”？怎樣施肥能減少肥料流失、把肥料都用在“刀刃”上？從2013年開始，王術(shù)平在汨羅市紅花鄉(xiāng)的一塊稻田開始了試驗和摸索。

　　要提高肥料利用率，改進施肥方式、化肥深施是一項有效措施。在很多歐美國家，糧食作物以化肥機械化深施為主。有文獻指出，碳酸氫銨表施時氮的平均利用率為30%，深施時平均利用率可達到47%。循著這一思路，在天氣、灌溉、施藥等條件完全一致的情況下，4塊試驗田分別按照常規(guī)肥料用量的55%、59%、60%、80%來施用，只不過施肥方式有所不同——用人工把肥料球放置到4~6厘米深、距秧苗4厘米處的土壤中。**后試驗結(jié)果表明，四個試驗區(qū)的產(chǎn)量和常規(guī)施肥方法的產(chǎn)量非常接近，也就是說，減少肥料用量、改進施肥方式是完全可以保證水稻產(chǎn)量的，這讓王術(shù)平心里有了底。

　　到了2015年，試驗區(qū)擴展為7個，肥料品種又加入了緩控釋肥作對比，**終結(jié)果顯示，采用距水稻植株4cm、深度5cm的穴施肥的方式，在節(jié)肥三分之一的情況下仍增產(chǎn)4.5%，節(jié)肥14%的情況下實現(xiàn)增產(chǎn)9.5%，這讓王術(shù)平的信心更足了。

　　那接下來，就是研究怎樣把化肥深施到水田的問題了，農(nóng)民不可能靠人工一棵苗一棵苗地去點穴施肥，要實現(xiàn)這一目標，配套農(nóng)機的研發(fā)是關(guān)鍵。

　　施肥量和施肥位置實現(xiàn)精準控制

　　在北方小麥區(qū)，通過機械化肥深施、種肥同播，可以有效提高肥料利用率，實現(xiàn)一次施肥、后續(xù)不用追肥。那么在水稻田是不是也可以實現(xiàn)呢？

　　答案可沒那么簡單。湖南省農(nóng)機鑒定總站副站長吳文科告訴記者，化肥深施在北方旱作地區(qū)比較容易實現(xiàn)，在南方水田地區(qū)比較難解決。旱地只需開溝、撒肥再覆上土就可以了，但水田里有水，僅靠肥料的自身重力進不到泥土里去，而且肥料遇水易溶解，管道出口很容易形成堵塞。

　　必須要給肥料一個向下的推動力，把肥料打進土壤中才行，這個動力怎么給呢？王術(shù)平帶領他的團隊反復研究、不斷嘗試。一開始模擬打針的原理做了一個樣機，這對液體是可以有效推出去的，但肥料是固體的，一株秧苗只需要1.2克的量，細小的管子在作業(yè)中很容易堵住。而且電機需要帶動活塞反復上下運動，高速運轉(zhuǎn)情況下，也容易出現(xiàn)故障。

　　此路不通就推倒重來。左思右想、苦苦思索，一天，爆米花筒靠螺桿轉(zhuǎn)動升溫擠壓形成動力給了王術(shù)平很大的啟發(fā)，根據(jù)這個原理，王術(shù)平團隊成功地研發(fā)出了螺桿動力系統(tǒng)，可以持續(xù)、均勻地將肥料推送入土壤中。

　　不光要把肥料深施到水田里，還要做到精準控制施肥量和施肥位置。通過固定施肥管和插秧爪的距離，實現(xiàn)施肥位置定點；通過調(diào)節(jié)螺旋電機轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)肥料輸送定量。終于，與插秧機搭載聯(lián)動的同步精量施肥機研發(fā)成功，并獲得國家專利。

　　每畝可為農(nóng)民節(jié)省肥料近百元

　　三年前，李德輝試著買回一臺施肥機，雖然不用再人工撒肥了，但是有個**大的問題是撒不均勻，有的禾苗到了收稻的時候還是青的，一畝地少收了快200斤，之后再也沒用過。今年，李德輝在自家的兩塊早稻田用上了湖南龍舟農(nóng)機股份有限公司的插秧同步精量施肥機。3畝試驗田每畝只用了30公斤復合肥作基肥，后期并沒有再追肥，而同一田塊的3畝多對比田還是按照傳統(tǒng)的施肥方法用了25公斤基肥，又追了7.5公斤氯化鉀和10公斤尿素。水稻收獲后的測產(chǎn)結(jié)果讓李德輝喜出望外，兩塊試驗田中一塊產(chǎn)量與對比田相差無幾，另一塊還每畝增產(chǎn)了11公斤。

　　“這肥料施進土里，就不用擔心被沖走了。肥料少用了30%，還省去了兩次追肥，一畝地僅肥料和人工成本就能節(jié)省近百塊。”看到效果這么明顯，李德輝又接著在中稻和晚稻田用了20多畝。

　　“70%的肥料用量還有下探的空間，可以把氮肥的量再減一點。”湖南龍舟農(nóng)機股份有限公司新品項目部負責人狄玄佳告訴記者，公司不斷優(yōu)化技術(shù)，攻克了防碰撞結(jié)構(gòu)、防掛草、配合插秧機行走速度、智能化監(jiān)控等技術(shù)難點，使得機械在水田作業(yè)環(huán)境中更可靠，更耐用。目前，這款水稻插秧同步精量施肥機已經(jīng)通過了國家農(nóng)機具質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的農(nóng)機鑒定，今年下半年將投入市場。

　　“龍舟的插秧同步精量施肥機結(jié)構(gòu)和原理比較科學，解決了市場上同類產(chǎn)品不能精準控制施肥量和施肥位置的難題，定位、定量施肥實現(xiàn)水稻需要多少施多少，有效地提高了肥料的利用率，減少了肥料流失和浪費。”吳文科評價說。

　　王術(shù)平表示，如果能將這一機械和技術(shù)大面積推廣，按全國5億畝水稻(考慮復種指數(shù))計算，全國每年可少生產(chǎn)肥料1100萬噸，大大減少資源消耗和環(huán)境污染。