5.5合理施肥的基本原理与技术-上.pdf
1 5.55.5合理施肥合理施肥的基本原理与的基本原理与技术技术- -上上 1 1、 我国古代关于施肥实践和理论记载我国古代关于施肥实践和理论记载 西周：西周：诗经诗经. .周颂周颂. .良耜良耜( (s ) ) 杂草肥田杂草肥田 北魏：北魏：贾思勰贾思勰( (xi) ) 齐民要术齐民要术 绿肥种植法和豆科作物同禾本科作物轮作可以提高土壤肥力绿肥种植法和豆科作物同禾本科作物轮作可以提高土壤肥力 西汉：西汉：氾氾( (fnfn) )胜之书胜之书基肥基肥，追肥追肥 南宋：南宋：11491149年年，陈敷陈敷 农书农书用肥如用药用肥如用药 明朝：明朝：徐光启徐光启农政全书农政全书古代农业生产的百科全书古代农业生产的百科全书 清朝：清朝：知本提纲知本提纲施肥经验与技术施肥经验与技术 一、植物营养学的早期探索一、植物营养学的早期探索 经验施肥，生产实践经验施肥，生产实践 2 第一个从事植物营养研究的人，第一个从事植物营养研究的人， 1515世纪。世纪。 尼古拉斯尼古拉斯（NicholasNicholas，14011401- -14461446）：植物从土）：植物从土 壤中吸收养分与吸收水分的某些过程有关。壤中吸收养分与吸收水分的某些过程有关。 2 2、水营养学说、水营养学说 海尔蒙特海尔蒙特(Van (Van HelmontHelmont，15771577- -1644)1644) 柳条试验柳条试验（16401640）：）： 早期对植物营养本质的科学探索，早期对植物营养本质的科学探索， 证明水是植物生长必需的。证明水是植物生长必需的。 3 格鲁伯格鲁伯（GlauberGlauber，德国）：通过畜粪分析和田间试验证，德国）：通过畜粪分析和田间试验证 明植物能从一种叫做“明植物能从一种叫做“硝硝”的物质中吸收营养物质。”的物质中吸收营养物质。 伍德沃德伍德沃德（WoodwardWoodward，16651665- -17821782，英国）：通过不同来，英国）：通过不同来 源水分（雨水、河水、源水分（雨水、河水、污水及污水加腐殖土污水及污水加腐殖土）试验，证）试验，证 明土壤中有营养物质。明土壤中有营养物质。 TulleTulle：通过土壤耕翻实践，证明：通过土壤耕翻实践，证明土壤颗粒土壤颗粒大小对植物生大小对植物生 长的影响。长的影响。 HomeHome：植物营养物质包括空气、水、土、各种盐类、油、：植物营养物质包括空气、水、土、各种盐类、油、 “固体形态的火”（“固体形态的火”（燃素燃素）。）。 4 4 4、腐殖质营养学说、腐殖质营养学说 泰伊尔泰伊尔（ Von Von ThaerThaer ，17521752- -18281828，德国），德国） 土壤肥力决定于腐殖质的含量，因此土壤肥力决定于腐殖质的含量，因此腐殖质是土腐殖质是土 壤中植物养分的唯一来源壤中植物养分的唯一来源，矿物质不过起间接作用，矿物质不过起间接作用， 以加速腐殖质的转化和溶解，使之成为易被植物吸收以加速腐殖质的转化和溶解，使之成为易被植物吸收 的物质。的物质。 这一学说在西欧曾风行一时。这一学说在西欧曾风行一时。 腐殖质：腐殖质：动植物残体和动动植物残体和动 物的排泄物，皮毛和尸体等物的排泄物，皮毛和尸体等 经经微生物微生物分解而形成的分解而形成的有机有机 物物。黑褐色，含有植物生长。黑褐色，含有植物生长 发育所需要的一些元素，能发育所需要的一些元素，能 改善土壤，增加肥力。改善土壤，增加肥力。 5 5 5、植物营养学的建立、植物营养学的建立 李比希（Justus von Liebig , Justus von Liebig , 18031803- -1873),1873), 德国化学家。 1840发表化学在农业和生理学化学在农业和生理学 上的应用上的应用,提出了植物的矿质矿质 营养学说营养学说，奠定了植物营养学科 的基础。 Original nutrient of plant was only mineral matter. 6 李比希是植物营养学科李比希是植物营养学科 杰出的奠基人！杰出的奠基人！ 杰出学者，光辉著作杰出学者，光辉著作 纪念农业化学奠基者纪念农业化学奠基者 尤尤 李比希逝世李比希逝世110周年周年 (金善宝，金善宝，1983) Justus von Liebig 1803-1873 7 Soil ScienceSoil Science Plant Nutriology Plant Physiol.Plant Physiol. Molecular Molecular BiologyBiology AgronomyAgronomy GeneticsGenetics Molecular Molecular GeneticsGenetics Environ. Environ. EcologyEcology Modern Discipline of Plant NutritionModern Discipline of Plant Nutrition Medical Medical ScienceScience 8 1. 矿质营养学说 2. 养分归还学说 3. 最小养分律 4. 同等重要律与不可替代律 5. 肥料报酬递减率 6. 因子综合作用律 二、二、肥料合理施用的基本原理肥料合理施用的基本原理 9 要点要点: : 矿物质是植物的唯矿物质是植物的唯 一营养，腐殖质是一营养，腐殖质是 在地球上有了植物在地球上有了植物 后才出现的后才出现的。 1. 1. 矿质营养学说矿质营养学说 ( (李比西，李比西，1840)1840) Original nutrient of plant was only mineral matter. （Mineral Element TheoryMineral Element Theory） 10 19世纪中、后期，世纪中、后期，磷肥磷肥和和钾肥钾肥生产先后建立并得到发展；生产先后建立并得到发展； 20世纪初合成氨生产出现，世纪初合成氨生产出现，氮肥氮肥生产迅速发展。生产迅速发展。 在农业产量的增加份额中，有在农业产量的增加份额中，有4060归功于化肥的施用。归功于化肥的施用。 植物矿物质营养学说具有划时代的意义植物矿物质营养学说具有划时代的意义 意义：意义： 理论上，理论上，否定了当时流行的否定了当时流行的“腐殖质学说腐殖质学说”，说明了植，说明了植 物物营养的本质营养的本质；使维持土壤肥力的手段从施用有机肥料向；使维持土壤肥力的手段从施用有机肥料向 施用无机肥料施用无机肥料转变有了坚实的基础；转变有了坚实的基础； 实践上实践上，促进了促进了化肥工业化肥工业的创立和发展；推动了农业生的创立和发展；推动了农业生 产的发展。产的发展。 11 要点要点: : 随着作物的每次收获，必然随着作物的每次收获，必然 要从土壤中取走大量养分；要从土壤中取走大量养分； 如果不正确地归还土壤的养如果不正确地归还土壤的养 分，地力就将逐渐下降；分，地力就将逐渐下降； 要想恢复地力就必须归还从要想恢复地力就必须归还从 土壤中取走的全部养分。土壤中取走的全部养分。 2 2养分归还学说养分归还学说 （Nutrient Return Theory） 意义：意义： 用地与养地，用地与养地， 施肥的必要性施肥的必要性 肥料工业的发展肥料工业的发展 12 养分归还方式：养分归还方式： 一是通过施用一是通过施用有机肥料有机肥料， 二是通过施用二是通过施用无机肥料无机肥料。 二者各有优缺点，若能二者各有优缺点，若能配合施用配合施用则可取长补短，增进则可取长补短，增进 肥效。肥效。 在未来农业发展过程中，养分归还的主要方式是“在未来农业发展过程中，养分归还的主要方式是“合合 理施用化肥理施用化肥”，而不是”，而不是 “只需施用有机肥料只需施用有机肥料”。”。 合理施用化肥，充分利用当地一切有机肥源合理施用化肥，充分利用当地一切有机肥源，不仅是，不仅是 农业可持续发展的需要，而且也是减少污染和提高环农业可持续发展的需要，而且也是减少污染和提高环 境质量的需要。境质量的需要。 13 3. 3. 最小养分律最小养分律 （Minimum Nutrient Law） （木桶理论）（木桶理论） 要点： 产量受产量受相对最小相对最小养分控制养分控制 产量随最小养分的补充而提高产量随最小养分的补充而提高 ( (李比西，李比西，1843)1843) 意义：意义：指出作物产量与养分供应上的矛盾，表明指出作物产量与养分供应上的矛盾，表明 施肥要有施肥要有针对性针对性，应合理施肥。，应合理施肥。 注意：最小养分指作物最缺的养分 14 木木 桶桶 理理 论论 图图 解解 以木板表示作物生长所需要的多种养分，木板的长短以木板表示作物生长所需要的多种养分，木板的长短 表示某种表示某种养分的相对供应量养分的相对供应量，最大盛水量表示，最大盛水量表示产量产量。 15 4. 4. 同等重要律和不可代替律同等重要律和不可代替律 要点：植物必需营养元素在植物体内的植物必需营养元素在植物体内的 数量数量不论多少不论多少都是都是同等重要同等重要的的 要点：植物的每一种必需营养元素都植物的每一种必需营养元素都 有有特殊的功能特殊的功能，不能不能被其它元素被其它元素 所所代替代替 养分必须平衡养分必须平衡 全面供给养分全面供给养分 比例适当比例适当 平衡施肥与配方施肥平衡施肥与配方施肥 16 从一定土壤上从一定土壤上所得所得到的报酬到的报酬随着随着向该土地向该土地投入投入的劳动和资本的劳动和资本 量的量的增加增加而有所而有所增加增加，但，但单位劳动和资本量所单位劳动和资本量所获获得得的报酬却在逐的报酬却在逐 渐渐减少减少。 5. 5. 肥料报酬递减律（肥料报酬递减律（law of diminishing returns ） 第一单元，第一单元，200% 第二单元，第二单元，100%报酬报酬 第三单元，第三单元，50%报酬报酬 第四单元，第四单元，25%报酬报酬 第五单元，第五单元，10%报酬报酬 1 2 3 4 5 磷肥价值一单元磷肥价值一单元 产 量 价 值 产 量 价 值 17 意义：意义： 1.1. 要配方施肥，即根据作物对肥料的效应曲线，确定获得要配方施肥，即根据作物对肥料的效应曲线，确定获得 最大经济效益的施肥量最大经济效益的施肥量，谋求经济合理施肥。，谋求经济合理施肥。 2.2. 对工业、农业及其他行业都具有普遍的指导意义。对工业、农业及其他行业都具有普遍的指导意义。 18 6. 6. 因子综合作用律因子综合作用律 作物丰产是影响作物生长发育的各种因子，如水分、 养分、光照、温度、空气、品种以及耕作条件等的 结果，其中必然有一个起主导作用的限制因子，产 量也在一定程度上受该种限制因子的制约。 多因素综合作用的结果多因素综合作用的结果 19 意义：意义： 要发挥肥料的增产作用和提高肥料的经济效益要发挥肥料的增产作用和提高肥料的经济效益 施肥措施必须与其它农业技术措施密切 配合； 各种养分肥料要配合施用以使各养分元 素之间比例协调，维持作物体内的营养 平衡。 20 LOGOLOGO 小结小结 植物营养学的早期探索植物营养学的早期探索 肥料合理施用的六大基本原理肥料合理施用的六大基本原理 1. 矿质营养学说 2. 养分归还学说 3. 最小养分律 4. 同等重要律与不可替代律 5. 肥料报酬递减率 6. 因子综合作用律 21
