測(cè)土配方施肥的理論依據(jù)

1、測(cè)土配方施肥技術(shù)的理論根底測(cè)土配方施肥技術(shù)是一項(xiàng)較簡(jiǎn)單的技術(shù)，但同其他技術(shù)一樣，有其理論根底，只要理解了它的理論根底，也就不難把握它的實(shí)質(zhì)。簡(jiǎn)潔地講，測(cè)土配方施肥技術(shù)主要是建立在植物礦質(zhì) 因子綜合作用律等六大植物養(yǎng)分學(xué)說(shuō)根底上的。一、植物生長(zhǎng)必需養(yǎng)分元素和有益元素一植物生長(zhǎng)必需養(yǎng)分元素70體內(nèi)找到。有的甚至還大量積存，但它們并非全都是植物生長(zhǎng)發(fā)育所需要的。為了查明某種元素對(duì)于植物生長(zhǎng)發(fā)育是否必需，一般有兩種方法，一是從生長(zhǎng)發(fā)育試驗(yàn)推斷其必需性，二是從生理功能方面探討其必需性。標(biāo)準(zhǔn)Arnon 和 stout(1939)依據(jù)對(duì)高等植物所進(jìn)展的準(zhǔn)確的水培試驗(yàn)符合以下三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。這就是：假設(shè)缺乏這個(gè)元素

2、，植物就不能完成從養(yǎng)分生長(zhǎng)到生殖生長(zhǎng)的全過(guò)程。這個(gè)元素的缺乏病癥是特異的，只有賜予這個(gè)元素后才能恢復(fù)，而其他元素不能代替。該元素必需是對(duì)植物起直接養(yǎng)分作用，而不是起間接改善環(huán)境條件的作用。在上述三條標(biāo)準(zhǔn)的生疏根底上，經(jīng)過(guò)很多科學(xué)家的反復(fù)爭(zhēng)辯與驗(yàn)證，目前各國(guó)科學(xué)家的共識(shí)是，高等植物所必需的養(yǎng)分元素共有16(C)(H)(O(N)(P)、鉀(K(Ca(Mg(S)(Fe(B(Mn)(Cu(Zn(Mo)和氯(C1) 等。在這 16量養(yǎng)分元素、中量養(yǎng)分元素和微量養(yǎng)分元素三類(lèi)。種類(lèi)大量養(yǎng)分元素 一般植物對(duì)它們的需要量較多幾。屬于這一類(lèi)的元素有：碳、氫、氧、氮、磷、鉀等6中量養(yǎng)分元素一般植物對(duì)它們的需要量介于

3、大量養(yǎng)分元素和微量養(yǎng)分元素之間，約占植物干物質(zhì)重的千分之幾。屬于這一類(lèi)的元素有鈣、鎂、硫3微量養(yǎng)分元素 一般植物對(duì)它們的需要量很少幾，甚至更少。屬于這一類(lèi)的元素有：鐵、硼、錳、銅、鋅、鉬和氯等7 種。其中，鉬(Mo)在作物體內(nèi)的含量一般小于百萬(wàn)分之一，也被稱(chēng)為超微量養(yǎng)分元素。雖然植物對(duì)養(yǎng)分元素的需要量有多少之分，但它們都是同等重要和彼此BMoZn)都是由于缺少微量元素所引起的。3、植物必需養(yǎng)分元素的來(lái)源 在這 163植物體的最主要元素，通常占植物體干物質(zhì)總量的90以上，可以從空氣和水中獲得，一般 不必通過(guò)施肥來(lái)補(bǔ)充，就可以滿(mǎn)足植物的需要。氮素只占植物體干物質(zhì)總量的 15左右，除了豆科植物借助根

4、瘤菌可以從空氣中固定肯定數(shù)量的氮素外，一般植物主要是從土壤中吸 125源都是土壤。所以說(shuō)，土壤是植物養(yǎng)分的主要來(lái)源。一般來(lái)說(shuō)，由于土壤類(lèi)型不同，供給各種養(yǎng)分元素的力量也有差異。各種作物也因其養(yǎng)分特 性和產(chǎn)量水平不同，對(duì)土壤中各種養(yǎng)分元素的需要量也各不一樣。在生產(chǎn)實(shí)踐中，往往存在 這樣的供需沖突，即在各種養(yǎng)分元素中，除碳、氫、氧外，作物對(duì)土壤中氮、磷、鉀的需要 量較高，而一般土壤中能為作物吸取利用的氮、磷、鉀數(shù)量均較少。為滿(mǎn)足作物對(duì)它們的需 要，解決這種養(yǎng)分供需沖突，惟一有效的方法就是人為地施用肥料。長(zhǎng)期的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐證 明，因土制宜地施用氮、磷、鉀肥，往往可以收到顯著的增產(chǎn)效果。為此，人們稱(chēng)氮

5、、磷、 鉀為“肥料三要素用都很重大。(二)有益礦質(zhì)元素除了上述已經(jīng)確定的 16 種養(yǎng)分元素以外(Na(Si(Co)、鎳(Ni)、硒(se)等，雖然不為全部植物所必需，但它們?yōu)榫植恐参锼匦?。?duì)某些植物種類(lèi) 或在某些特定條件下是必需的。因此，人們將這些礦質(zhì)元素稱(chēng)為有益元素。例如，鈉作為一 C4Na在植株中能局部取代 K的功能。又如，硅對(duì)水稻和毛竹，鎳對(duì)蠶豆，硒對(duì)紫云英也是必需的。水稻吸SiO21015。當(dāng)水稻缺硅時(shí)，養(yǎng)分生長(zhǎng)和谷物產(chǎn)量都嚴(yán)峻下降，并發(fā)生缺素癥?，F(xiàn)已證明豆科植物的根瘤固氮需要鈷。在田間條件下，鈷能誘導(dǎo)增加結(jié)瘤豆科植物的生長(zhǎng)和含氮量。應(yīng)當(dāng)指出，豆科植物的種類(lèi)對(duì)缺鈷的敏感性有很大差異。

6、此外，有報(bào)道認(rèn)為，在特定條件下，釩V、鋁A元素有助于某些作 是格外困難的。二、植物礦質(zhì)養(yǎng)分學(xué)說(shuō)德國(guó)化學(xué)家、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)化學(xué)的提倡者李比希在1840年提出了“礦質(zhì)養(yǎng)分學(xué)說(shuō)產(chǎn)與應(yīng)用奠定了理論根底。礦質(zhì)養(yǎng)分學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容為：土壤中礦物質(zhì)是一切綠色植物的養(yǎng)料，廄肥及其他有機(jī)肥料對(duì)植物生長(zhǎng)所起的作用，并不是其中所含的有機(jī)質(zhì)，而是這些有機(jī)質(zhì)分解后所形成的礦物質(zhì)。該學(xué)說(shuō)確實(shí)立，駁斥了過(guò)去占統(tǒng)治地位的腐殖質(zhì)養(yǎng)分學(xué)說(shuō)，建立了植物養(yǎng)分學(xué)科，明確了作物主要以離子形態(tài)吸取養(yǎng)分，無(wú)論是化肥還是有機(jī)肥其養(yǎng)分對(duì)植物同等重要，從而促進(jìn)了化肥工業(yè)的興起。然而，該學(xué)說(shuō)對(duì)腐殖質(zhì)作用生疏不夠，這是在實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)留意抑制和避開(kāi)的。三、養(yǎng)分歸

7、還學(xué)說(shuō)該學(xué)說(shuō)也是由李比希提出的。作物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，要從土壤中吸取各種養(yǎng)分物質(zhì)，由于人類(lèi)在土壤上種植作物并將這些農(nóng)產(chǎn)品(包括籽粒和莖稈)收獲走，就必定會(huì)導(dǎo)致土壤肥力漸漸下降，土壤所含的養(yǎng)分從而會(huì)愈來(lái)愈少。因此，要恢復(fù)地力就必需歸還從土壤中拿走的東歸還養(yǎng)分并不是要求全部歸還作物從土壤中帶走的全部養(yǎng)分，確定的全部歸還是不必要的， 也是不經(jīng)濟(jì)的。例如，非必需元素可以不歸還，作物吸取量少的、土壤中相對(duì)含量較多的元素，也可以不必每茬作物收獲后馬上歸還，可以隔肯定時(shí)期歸還一次，具體表現(xiàn)在一些微量元素肥料的施用可以隔幾年施用一次。另外，作物生長(zhǎng)不但消耗土壤養(yǎng)分，同時(shí)消耗土壤有機(jī)質(zhì)，堅(jiān)持使用有機(jī)肥，不僅可歸

8、還作物所需的大量元素養(yǎng)分，還可歸還其他種類(lèi)的元素， 可以均衡土壤養(yǎng)分，做到用地與養(yǎng)地相統(tǒng)一，是維持和提高土壤肥力的重要措施。養(yǎng)分歸還學(xué)說(shuō)的進(jìn)展，為作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)和均衡增產(chǎn)開(kāi)拓了寬闊前景。為了增產(chǎn)必需以施肥方式補(bǔ)充植物從土壤中取走的養(yǎng)分，這就突破了過(guò)去局限于生物循環(huán)的范疇，通過(guò)施加肥料， 擴(kuò)大了物質(zhì)循環(huán)，為農(nóng)業(yè)的持續(xù)進(jìn)展供給了物質(zhì)根底。四、養(yǎng)分元素同等重要與不行替代律植物所需的各種必需養(yǎng)分元素，包括大量元素、中量元素和微量元素，不管它們?cè)谥参矬w內(nèi)含量多少，均具有各自的生理功能，它們各自的養(yǎng)分作用都是同等重要的。每一種養(yǎng)分元素具有其特別的生理功能，其作用是其他元素不行替代的。作物體內(nèi)各種養(yǎng)分元素的含

9、量，從高到低相差可達(dá)十倍、百倍，甚至萬(wàn)倍，但它們?cè)谧魑镳B(yǎng)分中的作用并無(wú)重要與不重要之分。以大量元素中的氮、磷為例，作物體內(nèi)氮素缺乏時(shí)，不 施用除氮以外的任何元素均不能解除這種病癥。假設(shè)作物供氮充分時(shí)，只有磷素缺乏，由于核蛋白不能形成，影響細(xì)胞分裂和糖代謝，就會(huì)導(dǎo)致作物莖葉停頓生長(zhǎng)，葉色由綠變紫，只有補(bǔ)充磷肥才能促使作物正常生長(zhǎng)。需要特別留意的是，盡管作物對(duì)某些微量元素養(yǎng)分的需求量甚微，但缺乏時(shí)也會(huì)導(dǎo)致作物生長(zhǎng)發(fā)育受到抑制，嚴(yán)峻者甚至死亡，與作物缺乏大量元素所產(chǎn)生的不良后果是完全一樣的。因此，在作物施肥時(shí)要有針對(duì)性，凡土壤缺乏的，不能滿(mǎn)足作物生長(zhǎng)發(fā)育和豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的養(yǎng)分元素，都必需通過(guò)施用相應(yīng)肥料來(lái)

10、補(bǔ)充，而不能用一種肥料去代替另一類(lèi)肥料，必需遵循因缺補(bǔ)缺的原則進(jìn)展平衡施肥。五、最小養(yǎng)分律作物為了生長(zhǎng)發(fā)育需要吸取各種養(yǎng)分，但是打算作物產(chǎn)量的，卻是土壤中那個(gè)相對(duì)含量最小的有效植物生長(zhǎng)因素，產(chǎn)量也在肯定限度內(nèi)隨著這個(gè)因素的增減而相對(duì)地變化，因而無(wú)視這圖是最 小養(yǎng)分律示意圖，圖中標(biāo)明的氮、磷、鉀的柱狀圖高度表示土壤對(duì)作物的養(yǎng)分需求的滿(mǎn)足程度，而不是土壤中相應(yīng)養(yǎng)分確實(shí)定供給量。圖說(shuō)明氮的供給滿(mǎn)足程度最低，氮是限制作物生長(zhǎng)的養(yǎng)分因子，作物產(chǎn)量水平受氮的限制； 圖說(shuō)明氮的供給增加后，它不再是限制作物生長(zhǎng)的養(yǎng)分因子，而磷成為的養(yǎng)分限制因子； 圖 只有施用氮肥增加氮的供給，作物產(chǎn)量才能提高。需要留意的是，

11、最小養(yǎng)分律中所提的最小養(yǎng)分不是指土壤中確定含量最低的養(yǎng)分，而是指土25 毫克/60 毫克/20 毫克/千克即100 毫克/中的速效鉀含量高于速效磷，但就兩種養(yǎng)分而言，限制油菜豐產(chǎn)的不是磷，而是鉀。對(duì)同一塊地、一個(gè)種植區(qū)域，作物的最小養(yǎng)分并不是固定不變的，而是隨條件變化而發(fā)生變化，這一規(guī)律已被我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐所證明。在2050對(duì)較低，土壤中的磷、鉀養(yǎng)分及有機(jī)肥供給的磷、鉀根本能滿(mǎn)足作物所需，而土壤中氮的含量相對(duì)較低，農(nóng)田土壤普遍缺氮，氮是當(dāng)時(shí)限制作物產(chǎn)量的最小因子。因此，施氮具有顯著 2060增施氮肥并不能明顯提高作物產(chǎn)量，土壤中磷的含量漸漸下降，磷成為限制作物產(chǎn)量提高 602070 年月后期

12、，隨著高產(chǎn)品種的應(yīng)用和氮、磷肥的推廣普及，作物產(chǎn)量大幅度提高，局部地區(qū)尤其是我國(guó)南方地區(qū)，土壤中鉀的耗竭加劇，僅施用氮、磷肥的增產(chǎn)效果不再顯著，只有在 鉀肥與氮、磷肥協(xié)作施用的根底上才能保證豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，結(jié)果說(shuō)明鉀已轉(zhuǎn)化為的限制作物產(chǎn) 2090用，作物產(chǎn)量水平又上臺(tái)階，有機(jī)肥在肥料投入中的比例越來(lái)越小，通過(guò)高產(chǎn)作物收獲從 土壤中帶走的養(yǎng)分也顯著增加，局部地區(qū)土壤養(yǎng)分又消滅的不平衡，中、微量元素養(yǎng)分缺 乏的耕地面積增加，全國(guó)很多地區(qū)作物生產(chǎn)中在施用氮、磷、鉀肥的根底上施用中、微量元 素肥料效果顯著，說(shuō)明中、微量元素養(yǎng)分已成為當(dāng)前一些地區(qū)的最小養(yǎng)分。因此，在現(xiàn)代農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)中要充分考慮土壤中的各種養(yǎng)分元

13、素的平衡問(wèn)題，要依據(jù)具體狀況確定限制作物產(chǎn)量 的最小養(yǎng)分，做到有的放矢。植物生長(zhǎng)受很多條件的影響，生長(zhǎng)條件變化的范圍很廣，植物適應(yīng)的力量有限，只有影響生 不適于植物生長(zhǎng)，產(chǎn)量可能等于零(圖 22)。最小養(yǎng)分律還告知我們，當(dāng)無(wú)視最小養(yǎng)分的存 這一點(diǎn)在當(dāng)前一些經(jīng)濟(jì)興旺地區(qū)一味偏施氮肥尤其應(yīng)引起留意。正確對(duì)待最小養(yǎng)分律，就可以因地制宜依據(jù)土壤條件和植物生長(zhǎng)的需要來(lái)選擇肥料品種和養(yǎng)分比例，提高施肥針對(duì)性， 較好地滿(mǎn)足作物對(duì)養(yǎng)分的需要，從而收到增產(chǎn)、節(jié)肥、提高經(jīng)濟(jì)效益的效果。養(yǎng)分供給量22六、肥料酬勞遞減律酬勞遞減律是 18 世紀(jì)后期由歐洲的經(jīng)濟(jì)學(xué)家杜爾哥和安德森同時(shí)提出的經(jīng)濟(jì)學(xué)上的一個(gè)根本法則。20

14、世紀(jì)初，米采利希(Mitscherlich)覺(jué)察這一規(guī)律同樣適用于肥料投入上。當(dāng)土壤中缺乏某一必需養(yǎng)分時(shí)，隨著該種肥料用量的增加，作物產(chǎn)量增加，但單位肥料用量所獲得 投比)下降。如圖 23 所示，隨著肥料的增加，作物產(chǎn)量的價(jià)值也在增加，但當(dāng)我們把總體肥料投入劃分假設(shè)干單元后可以看到，不同施肥單元所獲得的酬勞是不同的，當(dāng)?shù)谝粏卧姆柿鲜┯玫睫r(nóng)田后，得到了 2 倍的酬勞，在第一單元的肥料施用后再投入另一單元的肥料，其次單元獲得了 1 倍的酬勞，再增加一單元的肥料，獲得的酬勞只有投入的50，而到了第五10 那種認(rèn)為只要保證作物生長(zhǎng)的各因素，就可無(wú)限度地提高作物產(chǎn)量的觀念是錯(cuò)誤的。在生產(chǎn)中應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)規(guī)

15、律，留意投入與產(chǎn)出的關(guān)系，避開(kāi)盲目施肥，到達(dá)增產(chǎn)、增收的目的。依據(jù)酬勞遞減律，在生產(chǎn)條件相對(duì)穩(wěn)定的前提下，隨著施肥量增加，作物產(chǎn)量隨之增加，但單位化肥用量所增加的產(chǎn)量會(huì)下降，所以施肥量要適當(dāng)。在具體操作中，可依據(jù)以下四種情形來(lái)選擇適宜的肥料用量：增施肥料的增產(chǎn)量農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格增施肥料量肥料價(jià)格， 此時(shí)增施肥料在經(jīng)濟(jì)上是有利的，既增產(chǎn)又增值；增施肥料的增產(chǎn)量農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格增施肥料量肥料價(jià)格，此時(shí)施肥的總收益最高，稱(chēng)為最正確施肥量；假設(shè)到達(dá)最正確施肥量后， 連續(xù)增施肥料則其增產(chǎn)量農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格增施肥料量肥料價(jià)格，此時(shí)增施肥料會(huì)連續(xù)促使作物產(chǎn)量提高，甚至到達(dá)最高產(chǎn)量，但增施肥料會(huì)導(dǎo)致總收益下降；到達(dá)最高產(chǎn)量后，

16、 假設(shè)連續(xù)增施肥料最終會(huì)導(dǎo)致作物產(chǎn)量下降，消滅減產(chǎn)減收的現(xiàn)象，例照實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到施用肯定量的氮肥大幅度增加作物產(chǎn)量和收益 再連續(xù)增施氮肥便會(huì)導(dǎo)致作物貪青倒伏，減產(chǎn)減收。酬勞遞減律在施肥實(shí)踐中是客觀存在的，應(yīng)當(dāng)正確對(duì)待。一方面要正視它，成認(rèn)它的存在， 避開(kāi)施肥的盲目性，提高施肥的經(jīng)濟(jì)效益，通過(guò)合理施肥到達(dá)增產(chǎn)增收的目的。另一方面， 不能消極對(duì)待它，片面地以削減化肥用量來(lái)降低生產(chǎn)本錢(qián)，相反，應(yīng)爭(zhēng)提高肥料的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)進(jìn)展。作物增產(chǎn)曲線證明白肥料酬勞遞減律的存在，因而對(duì)某一作物品種的肥料投入量應(yīng)有肯定的限度。在缺肥的中低產(chǎn)地區(qū)，施用肥料的增產(chǎn)幅度大，而高產(chǎn)地區(qū)，施用肥料的技術(shù)要求則比較嚴(yán)格。肥料的過(guò)量投入，不管是哪類(lèi)地區(qū)，都會(huì)導(dǎo)致肥料效益下降，以致減產(chǎn)的后果。因此，確定最經(jīng)濟(jì)的肥料用量是配方施肥的核心，我國(guó)近年來(lái)廣泛應(yīng)用的肥料效應(yīng)函數(shù)施肥法就是依據(jù)肥料酬勞遞減率來(lái)計(jì)算肥料施用量的。七、因子綜合作用律作物豐產(chǎn)是影響作物生產(chǎn)發(fā)育的各種因子，如水分、養(yǎng)分、光照、溫度、空氣、品種以及耕作條件等綜合作用的結(jié)果，即要使作物獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，僅考慮養(yǎng)分因素是不夠的，還要考慮水分，光照、溫度、空氣等諸多因素、依靠良種，植保、栽培