大学土壤学教学课件--植物营养理论(平衡施肥).ppt

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一一.植物营养理论的建立植物营养理论的建立

（一）植物营养的早期探索

（一）植物营养的早期探索1.尼古拉斯（尼古拉斯（1401-1446）是第一个从事）是第一个从事植物营养研究的人，认为植物从土壤中植物营养研究的人，认为植物从土壤中吸收养分与吸收水分的某些过程有关。

吸收养分与吸收水分的某些过程有关。

2.海尔蒙特海尔蒙特1640年著名的柳条实验，提出年著名的柳条实验，提出柳条增重来自水的错误结论。

柳条增重来自水的错误结论。

3.索秀尔索秀尔1840年实验证明植物碳素来源于年实验证明植物碳素来源于大气，灰分元素来自土壤。

大气，灰分元素来自土壤。

4.19世纪初，欧洲流行德国学者泰伊尔的世纪初，欧洲流行德国学者泰伊尔的腐殖质营养学说。

腐殖质营养学说。

5.法国农业化学家布森高（法国农业化学家布森高（1802-1887）是采用田间实验方法研究植物营养的创是采用田间实验方法研究植物营养的创始人。

深入研究了氮素营养。

始人。

深入研究了氮素营养。

（二）

（二）.植物营养理论的建立植物营养理论的建立1.德国化学家李比希是植物营养科学的创德国化学家李比希是植物营养科学的创始人。

始人。

1840年发表的论文化学在农业年发表的论文化学在农业和生理学上的应用提出植物矿质营养和生理学上的应用提出植物矿质营养学说，否定腐殖质营养学说，是植物营学说，否定腐殖质营养学说，是植物营养学新旧时代的分界线和转折点。

又提养学新旧时代的分界线和转折点。

又提出养分归还学说和最小养分律。

提出出养分归还学说和最小养分律。

提出“通过研究来教育通过研究来教育”的观点。

的观点。

2.1842年英国洛桑实验站创始人鲁茨取得年英国洛桑实验站创始人鲁茨取得制造普钙的专利。

鲁茨是李比希的学生。

制造普钙的专利。

鲁茨是李比希的学生。

1904-1908年，德国化学家哈伯提出合成年，德国化学家哈伯提出合成氨工艺。

李比希的矿质营养学说促进化氨工艺。

李比希的矿质营养学说促进化肥工业的发展，推动农业的发展，具有肥工业的发展，推动农业的发展，具有划时代的意义。

划时代的意义。

二二.植物营养理论植物营养理论

（一）养分归还学说

（一）养分归还学说李比希提出了养分归还学说，其中心内容李比希提出了养分归还学说，其中心内容是，人们在土地上种植作物并把这些产是，人们在土地上种植作物并把这些产物取走，这就必然会带走作物从土壤吸物取走，这就必然会带走作物从土壤吸收的养分，从而使土壤养分愈来愈少，收的养分，从而使土壤养分愈来愈少，地力逐渐下降。

要恢复地力就必须归还地力逐渐下降。

要恢复地力就必须归还作物从土壤带走的全部养分。

为了提高作物从土壤带走的全部养分。

为了提高作物产量，必须对土壤施肥。

作物产量，必须对土壤施肥。

（二）、最小养分律

（二）、最小养分律最小养分律是李比希在最小养分律是李比希在1843年提出。

年提出。

在在作作物物所所需需的的养养分分中中，相相对对含含量量最最缺缺少少的的那那种种（土土壤壤供供应应能能力力）称称为为最最小小养养分分，它决定作物产量的高低。

它决定作物产量的高低。

作作物物的的产产量量受受土土壤壤中中相相对对数数量量最最少少的的养养分分控控制制，产产量量随随这这种种养养分分的的多多少少而而变变化化，这个定律称为最小养分律。

这个定律称为最小养分律。

三、限制因子律三、限制因子律限制因子律是由最小养分律引伸和发展的。

限制因子律是由最小养分律引伸和发展的。

1905年美国布克莱曼（年美国布克莱曼（Blackman）把最小把最小养分律引伸扩大到养分以外的生态因子、如光养分律引伸扩大到养分以外的生态因子、如光照、温度、水分、空气、养分和机械技持等，照、温度、水分、空气、养分和机械技持等，提出了限制因子律。

提出了限制因子律。

其内容是：

增加一个因子的供应，可以使作物其内容是：

增加一个因子的供应，可以使作物产量增加，但遇到另一因子不足时，即使增加产量增加，但遇到另一因子不足时，即使增加前一因子也不能使作物产量增加，直到缺乏的前一因子也不能使作物产量增加，直到缺乏的因子得到补充，作物才能继续增长。

因子得到补充，作物才能继续增长。

限制子律可用木桶形象地示意说明限制子律可用木桶形象地示意说明（四）、报酬递减律与米采利希学说（四）、报酬递减律与米采利希学说报报酬酬递递减减律律是是在在18世世纪纪后后期期，首首先先由由欧欧洲洲的经济学家提出的。

的经济学家提出的。

主主要要内内容容是是，投投人人到到一一定定土土地地的的劳劳力力和和资资金金所所得得到到的的报报酬酬，随随劳劳力力和和投投资资量量的的增增加加而而减减少少。

即即最最初初的的劳劳力力和和投投资资所所得得到到的的报报酬酬最最高高，以以后后递递增增单单位位投投资资和和劳劳力力所得到的报酬是渐次递减的。

所得到的报酬是渐次递减的。

燕麦施用磷肥的报酬递减趋势燕麦施用磷肥的报酬递减趋势磷肥施用量燕麦干物质重米采利希的试验证明：

米采利希的试验证明：

（1）在在其其他他技技术术相相稳稳定定的的前前提提下下，随随着着施施磷磷量量的的渐渐次次增增加加，燕燕麦麦的的干干物物质质量量也也随随之之增增加加，但但干干物物质质的的增增产产量量却却随随施施磷磷量量的的增增加加而而呈呈递递减减趋趋势势，与与报报酬酬递递减减律律相相一致；一致；

（2）如如果果一一切切条条件件都都是是理理想想的的，作作物物就就会会出出现现某某一一最最高高产产量量；相相反反，只只要要某某一一主主要因素缺乏时，产量便相应减少。

要因素缺乏时，产量便相应减少。

三三.肥料的合理分配与施用肥料的合理分配与施用

（一）、按作物和轮作特点施肥一）、按作物和轮作特点施肥

（二）、按土壤条件施肥

（二）、按土壤条件施肥（三）、按肥料的特性施肥（三）、按肥料的特性施肥（四）、按气候条件施肥（四）、按气候条件施肥（五）、按农业技术水平施肥（五）、按农业技术水平施肥（六）、按经济条件施肥（六）、按经济条件施肥四四.平衡施肥平衡施肥

（一）定义

（一）定义（发达国家）发达国家）指按照植物的生理需求补充养分，以指按照植物的生理需求补充养分，以达到最佳生长的养分比例。

达到最佳生长的养分比例。

在某些情况下，这一平衡施肥的概念在某些情况下，这一平衡施肥的概念被引深为确定合适的养分比例和施用被引深为确定合适的养分比例和施用正好能获得目标产量那么多的肥料。

正好能获得目标产量那么多的肥料。

英国把平衡施肥叫养分管理和推荐施肥英国把平衡施肥叫养分管理和推荐施肥：

Theessenceofgoodnutrientmanagementandfertilizeruseistoensurethatthenecessaryquantitiesoftheessentialcropnutrientsareavailablewhenrequiredforuptakebythecrop,andthatlossesofnutrientstotheenvironmentareminimised.中国的平衡施肥概念：

平衡施肥在我国的叫法很多，主要有以下几种称谓：

平衡施肥在我国的叫法很多，主要有以下几种称谓：

1）矫正施肥2）合理施肥3）配方施肥4）推荐施肥5）平衡施肥中国的平衡施肥概念

（1）：

20世纪世纪5060年代年代,我国根据土壤养分状况和单我国根据土壤养分状况和单产水平的要求产水平的要求,采用采用“缺啥补啥缺啥补啥”、“缺多少补缺多少补多少多少”的办法进行施肥。

的办法进行施肥。

当时称为当时称为“矫正施肥矫正施肥”,应当说这是平衡施肥的应当说这是平衡施肥的初初级阶段。

级阶段。

n冯元琦（2003）中国的平衡施肥概念

（2）：

科学合理的施肥应该是科学合理的施肥应该是:

既能供应作物对各种既能供应作物对各种必须养分的充分需要必须养分的充分需要,又有适宜的肥料比例又有适宜的肥料比例,做做到均衡地或平衡地供应作物各种必须的营养元到均衡地或平衡地供应作物各种必须的营养元素素,达到增产增收的目的。

达到增产增收的目的。

n王仁如，王海连（2000）中国的平衡施肥概念（3）：

随着作物产量的不断提高,肥料用量逐步增加,施肥技术要求提高到根据作物需肥的特点、土壤供肥特性和肥料增产效应等因素来决定养分比例和施肥数量。

这样才能避免由于养分供应不平衡而出现诸多如养分利用率不高,肥料资源浪费,产量不稳定,产品品质下降,农业成本增加以及引起环境污染等问题。

冯元琦（2003）以上平衡施肥概念的共同特点如下：

1）作物的营养特性（需肥规律）作物的营养特性（需肥规律）2）土壤肥力状况（土壤供肥保肥性能）土壤肥力状况（土壤供肥保肥性能）3）肥料性质或肥料效应）肥料性质或肥料效应4）以效益、利用率和环境效应为目标。

）以效益、利用率和环境效应为目标。

平衡施肥的概念：

所谓平衡施肥就是在一定的气候条件下，以耕所谓平衡施肥就是在一定的气候条件下，以耕作制为中心，根据作物营养特性、土壤肥力状作制为中心，根据作物营养特性、土壤肥力状况、肥料性质，为达到最大产量、最佳肥料经况、肥料性质，为达到最大产量、最佳肥料经济效益、最大肥料利用率和环境友好应而采取济效益、最大肥料利用率和环境友好应而采取的适时、适量的施肥方法和技术。

的适时、适量的施肥方法和技术。

n发达国家肥料与平衡施肥研究已经从单发达国家肥料与平衡施肥研究已经从单一的产量效应，发展到肥料对产量、品一的产量效应，发展到肥料对产量、品质和环境影响等多方位；已经由定性发质和环境影响等多方位；已经由定性发展到定量推荐施肥阶段（展到定量推荐施肥阶段（MAFF,2000）。

）。

n我国的现状如何？

我国的现状如何？

目前在农业生产中尚缺乏n1.有效的推广和应用平衡施肥成果的应用基础理论体系。

n2.快速准确评价土壤、植物营养状况的测试技术。

n3.可供复合肥企业采用的生产高质量的既包容平衡施肥原理与技术，又便于农民使用的复合肥料生产技术。

当前肥料和平衡施肥的现状和亟待解决的问题：

1.1.理论与实际脱节理论与实际脱节2.2.生产与需要脱节生产与需要脱节3.3.肥料利用率在全国范围内没有明显提高肥料利用率在全国范围内没有明显提高4.4.专用肥因其专而产生一系列问题专用肥因其专而产生一系列问题肥料与平衡施肥方面仍然存在许多值得深肥料与平衡施肥方面仍然存在许多值得深入研究和探讨的问题。

例如：

入研究和探讨的问题。

例如：

1.肥料利用率仍然较低，特别是氮肥的平肥料利用率仍然较低，特别是氮肥的平均利用率远低于发达国家。

均利用率远低于发达国家。

2.平衡施肥理论和技术研究与推广应用脱平衡施肥理论和技术研究与推广应用脱节，或平衡施肥原理和技术在农业生产节，或平衡施肥原理和技术在农业生产中的到位率不够。

中的到位率不够。

3.农业生产高投入、低产出；生产中普遍农业生产高投入、低产出；生产中普遍存在偏施氮肥，而磷钾施用不足等不合存在偏施氮肥，而磷钾施用不足等不合理施肥现象。

理施肥现象。

我国平衡施肥研究发展：

配方施肥我国平衡施肥研究发展：

配方施肥1、施肥技术从单一养分向多种养分配合、施肥技术从单一养分向多种养分配合2、施肥技术由定性或矫正施肥（需要什么）向、施肥技术由定性或矫正施肥（需要什么）向定量（施用多少）定量（施用多少）依据：

作物需肥规律、土壤供肥能力和肥料效应依据：

作物需肥规律、土壤供肥能力和肥料效应技术：

有机肥基础上的氮磷钾及微量元素的配合技术：

有机肥基础上的氮磷钾及微量元素的配合和施肥技术和施肥技术目的：

最大的经济效益、培肥地力、保护生态环目的：

最大的经济效益、培肥地力、保护生态环境。

境。

配方施肥的内容配方施肥的内容1、配方（确定肥料种类和数量）、配方（确定肥料种类和数量）2、施肥（合理安排基肥、追肥的比例和施、施肥（合理安排基肥、追肥的比例和施肥的时间）肥的时间）配方施肥的分类地力分区（级）法1）地力分区（级）法目标产量法：

1）养分平衡法2）地力差减法田间试验法：

1）肥料效应函数法2）养分丰缺指标法3）氮磷钾比例

（一）地力分区（级）配方法

（一）地力分区（级）配方法地力分区（级）配方法是根据土壤肥力高地力分区（级）配方法是根据土壤肥