水稻在我国粮食生产中占有重要地位,随着农村劳动力结构的变化,传统的水稻种植及施肥方式正向机械化、轻简化方向转移。施肥方式是影响肥料利用率的重要因素之一,不同养分供应位置显著影响作物根系的生长和养分的吸收。本文通过实地调查、盆栽试验,结合水稻根系特点研究了水稻生长的适宜施肥方式和位置,以期为机械化施肥提供理论依据及技术参数。主要研究结果如下:(1)通过对湖北省水稻种植、施肥及机械化生产现状分析,发现农村劳动力质量明显下降、水稻户均种植规模小、人工种植成本较高、施肥方式仍以表面撒施为主、养分施用不平衡等问题;提出了机械一体化、施肥方式合理化等对策。总结了现阶段农户种植水稻积极性降低及机械化种植水平低的原因,提出了劳动力短缺形式下,实现播种(插秧)-施肥机械一体化作业的优势及发展趋势。(2)不同施肥深度对水稻苗期根系生长分布及养分吸收产生明显的影响,整个试验期间,施肥深度1 cm处理根系生长分布、养分吸收量都表现出明显优势,根系活力及下层根系比重均有所提高,施肥深度5 cm处理次之。随着生育进程的推进,土壤有效养分含量均逐渐下降,且有向下迁移的趋势;其中施肥深度1 cm和5 cm处理0~10 cm土层中无机氮、速效磷、速效钾含量显著高于其他处理。不同施肥方式下氮肥用量显著影响水稻苗期生长发育、根系形态及氮素吸收。浅层点施方式下N0.6处理、浅层混施方式下N1.2处理地上部和根系生物量都显著高于其他施肥处理。低氮条件下浅层点施方式、高氮条件下浅层混施方式有利于促进水稻苗期的生长发育,稳固良好的根系形态特性,增强其对养分的吸收利用。随着水稻根系向下延伸,浅层施肥对水稻生长后期养分供应不足,而分浅层和深层两层施肥方式处理水稻整个生育期根系生长分布、产量、养分吸收均表现出显著优势,提高了水稻氮肥利用率,促进水稻根系生长发育,增加深层根数量,显著改善抗倒伏能力。土壤无机氮随水迁移明显,距土表10cm以下施肥根系不能及时有效吸收土壤中的氮素,氮素流失量大。因此分层施肥方式应保证浅层施肥深度不超过5cm,深层施肥深度不超过10cm范围。(3)横向施肥距离试验结果表明,水稻分蘖期,根区施肥(T2)处理生物量、根系伤流量及其组分显著高于其他处理,且呈现随施肥位置离根区越远浓度越低的趋势。水稻收获时,生物量及养分吸收量均随着施肥距离距根区越远呈现先增加后降低的趋势,距根区0-2cm施肥(T3)处理达到最高值,距根区8cm外施肥显著低于T1处理。土壤养分分布结果表现为,混施处理(T1)处理分蘖期各区域土壤速效养分差异不大,收获后呈现出随着距根区距离越远养分含量越高的趋势,T2处理根区土壤养分含量显著高于其他处理。距根区不同距离施肥处理各区域土壤速效磷含量差异最显著,速效钾次之,而各区域无机氮含量差异不大;与分蘖期相比,收获后根区土壤速效养分降幅最大。总之,距根区近距离施肥根区土壤中速效养分含量高,对水稻产量形成、养分吸收具有明显促进作用;距根区8 cm外施肥迁移到根区的有效养分有限,不利于根系对养分吸收利用。