四高技术下水稻高产栽培的精准施肥模式与产量提升效应

1 引言

本研究的目标在于深度探寻四高技术环境下实现水稻高产栽培的精确施肥模式，借助对施肥的具体时机、肥料种类以及用量进行精准把控，进而对水稻的生长环境予以优化，提升肥料的利用效率，最终大幅度提升水稻的产量。此研究对于农业的可持续发展具备极为重要的意义，从一个方面来讲，其能够削减化肥的投入量，降低农业生产的成本，让农民的收入有所增加，提升农业经济方面的效益；从另一个方面来看，这一研究成果有助于减轻农业面源所造成的污染，使土壤的质量得到改善，保护生态环境，达成农业生产和生态保护之间和谐统一的状态，为保障粮食的安全、促进农业朝着现代化方向发展以及推动乡村实现振兴提供强有力的支持。

2 四高技术概述

2.1 高产技术

于水稻开展高产栽培的过程当中，基质秧种植技术所具备的优势显得颇为突出。这种技术将作物秸秆等东西当作基质的主要构成成分，并且添加多种起辅助作用的材料来制作成无土育秧基质。此基质拥有出色的吸水膨胀性能以及养分供应能力，借助该技术培育出来的秧苗具备高品质、较强的抗逆能力。在进行移栽之后，秧苗能够快速返青，而且其根系具有良好的盘结性。另外，该技术和机插技术能够相互兼容，能够在很大程度上减轻劳动的强度，让育秧实现工厂化模式，如此一来，能够切实地使水稻的生产面积得到拓展，提升生产效率和经济收益。

侧深施肥技术同样是不可缺失的，其能够将肥料准确地施加到水稻根系的侧下方之处，让养分得以集中进行供给，进而减少肥料的挥发情况以及流失现象，提升肥料的利用效率，推动水稻根系的生长发育还有养分的吸收过程，为达成水稻的高产局面奠定良好的基础。

2.2 高效技术

精准施肥技艺凭借传感器这类装置对土壤的养分、水分还有作物的生长状况开展实时的监测，按照所获取的数据精确地调节施肥的数量、品类以及时机，规避肥料施用量过多或者过少的状况，让肥料资源能够得到最大化的运用。而变量施肥技术在这一基础之上，还进一步将农田不同区域的土壤特质、作物所需等要素结合起来，达成有差异的施肥，如此一来，在保障作物生长所需条件的同时，能显著减少肥料的浪费现象，提升资源的使用效率，降低生产方面的成本，为农业的可持续进步给予强有力的支持，让农业生产变得更为科学、高效且环保。

2.3 高质量技术

秸秆生物反应堆技术作为保证水稻质量的关键技术手段中的一个。此技术先将秸秆经过处理之后打造出生物反应堆，在水稻的种植进程中，依靠秸秆发酵所生成的热量、二氧化碳还有有机养分，对土壤状况加以改良，让土壤的温度和肥力得到提升，让土壤微生物的活性有所增加，推动水稻根系的成长，强化水稻抵御病虫害的本领，削减化肥的使用量，让水稻能够在更为环保、有益的土壤条件下生长，让稻米的口感和营养价值得以提升，产出质量优良的水稻，以便满足人们对于优质稻米的需求，促使农业朝着绿色、高质量的方向发展。

2.4 高环保技术

3S技术于农业清洁生产领域呈现出广泛的应用态势。全球定位系统（GPS）能够凭借高精度对农田的具体位置以及边界予以定位，从而为农田管理工作提供精准程度较高的空间信息资源；地理信息系统（GIS）具备整合并细致分析农田土壤、周边环境等多个维度数据的能力，通过处理这些数据生成具有针对性的专题地图，此过程为科学决策提供有力的辅助；遥感技术（RS）则以实时性为特点，对农田中作物的生长所处状况、病虫害的发生情况等进行监测，能够在较短时间内获取覆盖面积较大区域的相关信息。当这三种技术联合运用时，便能够达成对农田施行精准化管理的目标，如达成精准的灌溉操作、恰当的施肥措施等，以此减少资源在使用过程中的浪费现象以及农业面源造成的污染情况，对农药、化肥的使用数量实现严格控制，推动农业废弃物实现合理化的利用，促使农业生产活动与环境保护工作达到协调发展的良好局面，进而为构建生态化农业体系、达成农业可持续发展的长远目标提供坚实的技术支撑。

3 精准施肥模式

3.1 测土配方施肥

测土配方施肥这一技术是在开展土壤测试以及肥料田间试验的基础之上，凭借土壤养分的实际状况为水稻专门设计、制定施肥方案的技术。该技术的核心部分是精确地调节作物对肥料需求和土壤提供肥料能力这两者之间存在的矛盾，通过对土壤开展科学、细致的检测工作，从而获得如土壤养分含量、酸碱度等这类具有关键意义的信息，然后根据水稻在不同生长阶段的肥料需求特点以及预期要达到的产量目标，来明确诸如氮、磷、钾以及中微量元素等各类肥料的施用数量、施用时期还有施用方法。

在农业科技人员的专业指引之下，对配方肥予以科学地施加运用，能够精确地补给土壤当中所缺失的各类养分，促使土壤的养分供应状况与水稻生长的实际需求达成高度的契合状态。如此一来可以有效规避土壤中养分出现过剩或者不足的不利情形，进而提升肥料的利用效率，削减资源的浪费现象以及对周边环境所造成的污染问题，这一系列举措能够为水稻实现高产且优质的良好成果奠定极为稳固的根基。

3.2 氮肥的精确管控

氮肥身为水稻生长所需的关键养分，然而，若使用量以及施用时间把握不当便极为容易引发各类问题。倘若氮肥使用量过多，会让水稻植株出现过度生长的情况，茎秆变得又细又长，节与节之间的距离稀疏，叶片颜色呈现出浅淡的绿色，植株组织显得娇嫩柔弱，根须数量稀少，这样一来，水稻抵抗病虫害的能力就会降低，而且还会对水稻的产量以及品质产生影响。对氮肥进行精准的控制与调节显得尤为重要，需要根据水稻不同的生长阶段以及土壤中氮元素的实际状况，来明确氮肥的使用量和施用时期。水稻吸收氮元素的高峰期出现在分蘖生长旺盛的时期以及抽穗开花的时期，在这个时候，适宜地施用氮肥，能够推动水稻的生长。

4 产量提升效应

4.1 产量构成因素分析

在实现水稻高产的栽培流程中，精确把控施肥操作对影响产量的各项构成要素存在着十分显著的影响。有效穗的数量属于决定水稻最终产量的关键要素之一，精确化的施肥手段能够按照土壤所蕴含养分的实际状况以及水稻生长过程中的具体需求，对诸如氮肥这类养分的供给实施合理的调配。于水稻处于分蘖的生长时期，通过精确的方式补充氮肥能够推动分蘖现象的出现，进而提升有效穗的数量。一旦氮肥的施用量不足，分蘖的数量就会减少，最终致使有效穗的数量降低；反之，若氮肥使用过量就会造成无效分蘖的数量大量增加，使养分出现不必要的消耗，同样会降低有效穗的数量。

穗粒数同样受到精确施肥的明显影响。于水稻的幼穗分化阶段，适度的磷元素、钾元素肥料供给能够推动颖花分化进程，进而增多穗粒的数量。其中，磷肥可推动水稻根部生长，强化对各类养分的摄取能力，为穗粒数量的增长奠定基础；钾肥能够提升水稻的光合作用效能，促使更多的养分被运用到穗粒的构建过程中。倘若磷元素和钾元素肥料供应不足，颖花的分化便会遭遇阻碍，穗粒的数量也会相应减少。

4.2 产量试验结果

为了检验精准施肥于水稻高产种植过程中在产量增长方面所产生的效应，开展了针对不同施肥模式的对比性试验。此试验设定了精准施肥模式与常规施肥模式这两项处理内容，每一项处理皆重复开展三次，用作试验的田地面积达到了 10 亩。

于精准施肥模式之中，运用测土配方施肥、氮肥精准调控这类技术，借助土壤检测的方式来获取关于土壤养分的详细信息，进而拟定出具备科学性的施肥方案，依据水稻的生长阶段，对其养分需求展开实时的监测，随之调整施肥的数量以及施肥的具体时期。与之不同的是，常规施肥模式是按照当地过往传统的经验来进行施肥作业的，其施肥量与施肥时期呈现出固定且不发生改变的状态。

试验得出的结果清晰表明，采用精准施肥这一模式种植的水稻，其产量要明显高于运用常规施肥模式种植的水稻。在精准施肥模式的作用之下，水稻的平均每亩产量能够达到 750 公斤，相较于常规施肥模式而言，产量提升的幅度达到了 15% 。若从产量的构成要素方面来进行分析，精准施肥模式下所产生的有效穗数、每穗所包含的颗粒数量以及一千粒稻谷的重量，这些指标都比常规施肥模式要更为出色。在精准施肥模式当中，每亩水稻的有效穗数可达到 22 万穗，和常规施肥模式相比，有效穗数增加了 5% ；每穗所包含的颗粒数量达到了 150 粒，比常规施肥模式下每穗的颗粒数量多了10 粒；一千粒稻谷的重量为 28 克，与常规施肥模式相比，千粒重多了 2 克。

4.3 经济效益分析

精确施肥在提高水稻产量方面不仅成效十分突出，而且能够创造可观的经济收益。从增加获利的视角而言，以相关试验数据作为示例，在精确施肥方式下水稻平均每亩产量达到 750 公斤，相比常规施肥方式产量提升了 15% 。假定水稻于市场的售卖价格为每公斤 3 元，那么每亩能够增多的获利是 337.5 元，就种植面积较为广阔的农户来讲，增多的获利会更加显著。

在实现生产成本降低的进程中，精准施肥能够切实地削减肥料的投入。于传统施肥的模式当中，农民常常依据自身经验实施施肥操作，这就使得肥料的利用效率较为低下，进而引发了大量肥料资源的浪费现象。与之形成对比的是，精准施肥借助科学的测算以及实时的监测手段，能够精确地把控施肥的数量，规避了肥料出现过度使用的情况。以及氮肥为例，在精准施肥的模式之下，氮肥的利用效率可以提升超过 20% ，这就表明每亩土地能够减少大约10 公斤的氮肥使用量，假定氮肥的价格为每公斤5 元，那么每亩土地就可以节约大约 50 元的肥料成本。

综合考量增加收入情形以及降低生产成本状况，精准施肥作用于每亩农田时，能够为农户创造出 387.5 元这般规模的经济效益。当精准施肥被推广到更大的种植面积之后，会给农业生产创造出颇为可观的经济效益，这样既有益于农业产出效率的提高，也有助于农民收入的增多，从而带动农业产业迈向健康的发展态势。

5 结论

在四大高新技术应用的情况下，针对水稻高产栽培所采用的精确施肥模式显现出颇为突出的成效和长处。借助基质秧种植技术培育出来的秧苗具备较高的品质，侧深施肥技术能够有效提升肥料的利用效率；精确施肥技术能够恰如其分地调控养分，变量施肥技术达成了差异化的施肥方式；秸秆生物反应堆技术能促使稻米的品质得到提升，3S技术为精准管理提供了有力的支持。诸如测土配方施肥、氮肥精准管控、多元素协同施肥等模式能够精确地给土壤补充养分，从而满足水稻生长过程中的各种需求。

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