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第一篇 施肥原理,第一章 施肥的基本原理 河南农业大学 韩燕来,第一节 养分归还学说,J.V.Leibig,由于人类在土地上种植作物并把这些产物拿走，这就必然会使地力逐渐下降，从而土壤所含的养分将会愈来愈少。因此，要恢复地力就必须归还从土壤中拿走的全部东西，不然就难以指望再获得过去那样高的产量，为了增加产量就应该向土地施加灰分。,一、养分归还学说的原意,二、内涵 （一）随着作物的每次收获，必然要从土壤中带走一定量的养分，随着收获次数的增加，土壤中的养分含量会越来越少。,猎物少了？,（二）若不及时地归还由作物从土壤中拿走的养分，不仅土壤肥力逐渐减少，而且产量也会越来越低。,（三）为了保持元素平衡和提高产量应该向土壤施入肥料 李比希养分归还学说的中心思想就是归还作物从土壤中取走的全部东西。,三、养分归还学说的不足之处及其发展,1.完全归还的见解是片面的 正确的方法是要根据土壤养分状况、作物需肥特点、养分归还率高低而归还,重点归还与作物产量和品质关系密切的，作物需要量大而土壤中有效养分含量低，归还率低的养分。 。,2.他认为作物可通过大气和降水获获得足够数量的氮素来满足植物的需要，不必向土壤归还氮素的观点是错误的。 正确的认识是作物不但需要补充磷钾等矿质养分，而且还需补充氮素等养分。,3.李比希还低估了厩肥中氮的作用和腐殖质的改土作用，忽视了有机肥料对提供氮素的重要作用，而过分强调了矿质肥料提供灰分元素的重要性。,4.李比希反对布森高（Bausingault）关于豆科作物能丰富土壤氮素的说法也是错误的。 而事实上，18701880年间海尔瑞格（Hellriege）等发现了根瘤菌的固氮作用以后弄清了轮作中插入豆科作物由于其固氮作用，在一定程度上丰富了土壤耕层氮素含量，成为植物氮素营养的重要来源之一。,未来农业发展过程中，养分归还的主要方式：合理施用化肥。,第二节 最小养分律 （law of the minimum nutrient）,一、最小养分律的基本原意 植物为了生长发育需要吸收各种养分，但是决定植物产量的，却是土壤中那个相对含量最小的有效植物生长因素，产量也在一定限度内随着这个因素的增减而相对地变化。因而无视这个限制因素的存在，即使继续增加其他营养成分也难以再提高植物的产量。,“农作物产量受土壤中最小养分制 约，常因这一因了的增减成升降”。,产 量,最小养分图示,限制养分C,限制养分B,养分A,二、最小养分律的内涵： 1.土壤中相对含量最少的养分影响着作物产量的维持与提高 作物的正常生长发育需要多种 营养元素且它们之间有一定的比例，而这些元素大多数要从土壤中吸收，这就要求土壤中的各种营养元素应该是丰富而成比例的。,2.最小养分是相对作物需要来说，土壤供应能力最差的某种养分，而不是绝对含量最少的养分。 最早出现的最小养分应该是作物需要量大而归还土壤中少的大量营养元素，如氮、磷、钾等。,3.最小养分会随条件改变而变化 最小养分不是固定不变的，而是随施肥影响而处于动态变化之中。当土壤中的最小养分得到补充，满足作物生长对该养分的需求后，作物产量便会明显提高，之后，原来的最小养分则让位于其它养分，后者则成为新的最小养分而限制作物产量的再提高。,4.田间只有补施最小养分，才能提高产量 最小养分是限制产量提高的关键因素，合理施肥一定要强调针对性，如果找不准最小养分而盲目增加其它养分，其结果必然是最小养分得不到补充，影响作物产量的限制因子依然存在，导致元素间的不平衡成分增大，产量降低。肥料利用率下降，从而影响施肥的经济效益并引发生理病害和产生环境污染。举例。,三、最小养分律的实践意义 （1）施肥中一方面要注意根据生产的发展不断发现和补充最小养分 （2）要注意不同肥料之间的合理配合。,四、最小养分律的不足及发展,瓦格纳尔（Wagner）和阿道夫·迈耶（Adolf Mayer）,（一）施肥与产量之间呈直线相关是有条件的，它只适合于土壤非常贫瘠和作物产量水平很低的情况。在土壤肥力水平和作物产量水平较高的情况下，施肥的增产效果不是直线关系，而呈曲线关系，否则将会得出施肥越多越增产的错误结论。 （二）最小养分律孤立地看待各个养分，忽视了养分间的互相联系、互相制约的一面。,（三）最小养分律又延伸出了最适因子律和限制因子律,1.最适因子律 1895年由德国学者李勃夏（LieberCher) 提出。 (1)中心意思 植物生长受许多条件的影响，生活条件变化的范围很广，植物适应的能力有限，只有影响生产的因子处于中间地位，最适于植物生长，产量才能达到最高，因子处于最高或最低的时候，不适于植物生长，产量可能等于零。,(2)实践意义 生产实践中对养分或其它生态因子的调节应适度。,2.限制因子律 1905年由英国学者布菜克曼提出。 (1)影响作物生产的生态因子 土壤的通气； 水分； 有害物质； 气候因素中的光照、温度、湿度、降雨 量等。,(2) 中心意思 增加一个因子的供应，可以使作物生长增加，但是遇到另一生长因子不足时，即使增加前一因子也不能使作物生长增加，直到缺少的因子得到补足，作物才能继续增长。 (3)实践意义 生产中一方面要注意发现和补充限制因子；欲充分发挥肥效，必须注意施肥措施与其它因子的配合。,第三节 报酬递减律与米氏学说 一、报酬递减律与米氏学说的基本内容 （一）报酬递减律 从一定面积土地所得到的报酬随着向该土地投入的劳动和资本数量的增加而增加，但达到一定限度后，随着投入的单位劳动和资本的再增加而报酬的增加速度却在逐渐递减。,第一单元，200%,第二单元，100%报酬,第三单元，50%报酬,第四单元，25%报酬,第五单元，10%报酬,1,2,3,4,5,投入价值一单元,产量价值,报酬递减率说明,（二）米氏学说,燕麦磷肥试验（砂培）,1.米氏学说 只增加某种养分单位量（dx）时，引起产量增加的数量（dy）,是以该种养分供应充足时达到的最高产量（A）与现在的产量（y）之差成正比。用数学式表达为：,y=A(1-e-cx),C：效应系数 米采利希认为，对每一种肥料都是一个常数，与作物、土壤或其他条件无关。根据米氏的测定，N、P2O5和K2O的常数C分别为20、60、40kg.hm-2。,2.米氏学说实质（Mitscherlich theory） （1）总产量按一定的渐减率增加并趋近于某一最高产量为其极限。 （2）增施单位量养分的增产量随养分用量的增加而按一定比数递减。,3.米氏学说的意义 首次用严格的数学方程式表达了作物产量与养分供应量之间的关系，作为计算施肥量的依据，开创了由经验施肥发展到定量施肥的施肥科学新纪元。,4.米氏学说的发展 （1）在米采利希其后的大量科学试验表明，常数C并不是一个固定值，而是随作物种类及其生长的环境条件而发生变化。,（2）过量施肥，特别是氮肥，对产量常起负作用。,5.米氏方程式的修正式,K：为负效应系数或称之为 损伤系数。,（1）,20世纪40年代，美国著名土壤学家RH布瑞（RHBray）提出。,c1：为土壤速效养分b的效应系数 c：为所施肥料养分的效应系数。,（2）,（3） ybo b1x b2x2 y：产量； x：施肥量； b。、b1、b2：回归系数，其中b。为不施肥时的产量，b1为施肥的增产趋势，b2为曲线的曲率程度和方向，其中，正常情况下为负值，表示施肥过量，作物产量下降。 由费佛尔（Pfeiffer）提出。,第四节 因子综合作用律,一、综合因子的分类 （一）对农作物产量产生直接影响的因子 即缺少某一种因子作物就不能完成生活周期，如，水分、养分、空气、温度、光照等。 （二）对农作物产量并非不可缺少，但对产量影响很大。即属于不可预测的因子，如，冰雹、台风、暴雨、冻害和病虫害等。,二、因子综合作用律的基本意思 作物高产是影响作物生长发育的各种因子，如空气、温度、光照、养分、水分、品种以及耕作条件等综合作用的结果，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，常随这一因子克服而提高。只有各因子在最适状态产量才会最高。,三、因子综合作用律的内涵 （一）作物丰产是诸多因子综合作用的结果 y=f(N,W,T,G,L) 各因素之间符合乘法法则。 式中，y：相对产量； N：养分； W：水分； T：温度； G：CO2浓度； L：光照。,假如，每个因素都能100%的满足农作物的需要，则 y（100/100）5100% 如果各因素只能满足农作物所要求的80， y（80/100）532.8 式中 y：相对产量。 结论：综合因子作用的基础，应该是力争每 一个组成因子都能最大限度地满足作物每个 生长期的需要，为提高产量和品质作贡献。,（二）肥料肥效的发挥有赖于其它因子的配合,四、 因子综合作用律的实践意义 1.重视各种养分之间的配合施用，既要使各养分元素之间比例协调，又要最大程度的满足作物需要； 2.重视施肥措施与环境因子和其它农业技术措施密切配合，充分发挥因子之间的交互作用。,