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1、第二章 施肥的基本原则 河南农业大学 韩燕来,第一节 培肥地力的可持续原则 一、培肥地力是农业可持续发展的根本 1.地力的概念 2.地力对农业生产的作用 2.影响地力的因素(环境与人类活动) 3.我国地力的现状,二、施肥是培肥地力的有效途径,耕作 施肥 灌溉 轮作,培肥地力的途径,（一）有机肥在培肥地力中的作用 1.提高土壤有机质含量，改善土壤的理化性状 协调了土壤水、肥、气、热之间的矛盾； 增强土壤保肥供肥能力； 可以调节土壤pH的变化和减轻一些有害元素的活性和危害。 2.增强土壤生物活性，促进土壤养分的有效化，提高土壤有效养分含量，促进土壤有机质的矿质化和腐殖化。,（二）化肥在培肥地力中的
2、作用 1.直接作用 （1）氮肥 （2）磷肥 （3）钾肥,2.间接作用 化肥的施用增加了作物产量，进而也扩大了农家肥和有机质的资源量，使归还土壤的有机质数量增加，从而起到培肥土壤的间接作用。,例：沈善敏（1998）分析了19491993年的45年中，我国1.3亿公顷农田的外源氮、磷、钾的输入情况，并估计45年中我国农家肥中氮、磷来自化肥氮、磷的平均比例分别为50%、40%，而农家肥中钾目前来自化肥钾的比例仅约为13%。,第二节 养分平衡原则,一、通过施肥调控作物体内营养平衡 1.通过施肥使植物体内的养分达到适宜的含量水平。 2.通过施肥调作物体内不同养分的比例使之趋于平衡。,二、通过施肥调控土壤
3、养分平衡,1.通过施肥调节土壤有效养分含量和各种养分的比例使之满足作物需要 2.通过施肥来修复土壤供肥的能力 来自土壤自身矿化释放和来自环境输入的养分量约为每年每公顷氮（N）2060kg、磷（P）413kg、钾（K）20100kg。,第三节 产量与品质相统一原则 一、施肥与作物产量 （一）化肥与作物产量的关系,据中国国家统计局（1999）资料，19571998年间全国化肥（纯养分）年投入量与粮食年总产量之间有着密切的关系； 联合国粮农组织（FAO，1981）对62个主要谷物生产国的统计结果也表明，单位面积施肥量和单位面积谷物产量之间均有显著的相关性。,Fertilizers (N+P2O5+K
4、2O,Mt),Chemical fertilizer Consumption in China from 1902 to 2000,Year,0,5,10,15,20,25,30,35,40,45,1900,1910,1920,1930,1940,1950,1960,1970,1980,1990,2000,Qin,(221-206BC),793,Song,(960-1279),780,1952,735,1980,1,890,Dynasty,year,Wheat yield, kg.ha-1,英国洛桑试验站Broadbalk长期（1850-1992）小麦施肥试验结果： 试验前期化肥区小麦产量略超
5、过厩肥区，但在试验后期（1930年以后）厩肥区小麦产量在多数年份超过化肥区（Jenkinson，1994）。因而，从长期的增产效应来看，有机肥的作用绝不逊于化肥甚至可超过之。,（二）有机肥对提高产量的作用,二、施肥与作物品质,作物品质,形态品质,营养品质,加工品质,（一）氮肥对作物产品品质的影响 1.粮食作物 2.蔬菜、水果,（二）磷肥对作物产品品质的影响 1.绿色饲料 蛋白质 2.糖料作物、薯类作物和油料作物 淀粉、脂肪 3.果蔬类 外观,（三）钾肥对作物产品品质的影响 1.粮食作物 蛋白质，必需氨基酸 2.豆科作物 蛋白质 3.淀粉类作物和油料作物 蔗糖、淀粉及脂肪 4.纤维作物 抗拉强度
6、 5.烟叶 香气、燃烧性,（四）中量和微量元素肥料对作物产品品质的影响,1.钙对果蔬类作物产品的营养价值品质、商品价值品质和贮藏性有着明显的影响；,2.镁影响着一些作物产品中叶绿素、胡萝卜素和碳水化合物的含量；,3.硫是一些必须氨基酸的组成成份，因而硫的供应会影响植物产品中蛋白质的含量和质量，硫还是某些百合科和十字花科植物产品中一些具有特殊香味物质的组成份，因而影响这些植物产品的品质；,5.铜对籽粒的灌浆、蛋白质的含量有很大的影响；,6.硼对作物体内碳水化合物的运输有重要影响，可以提高淀粉类、糖料等作物的品质，硼还可防止蔬菜作物的“茎裂病”，提高商品品质； 7.钼可提高作物产品中蛋白质的含量等
7、。,4.锰对提高作物产品中维生素（如胡萝卜素、维生素C）和种子含油量等有重要作用；,（五）有机肥对作物产品品质的影响,1.有机肥为完全养分肥料，其所含各种养分元素与化肥中的营养元素一样影响着作物产品的质量；,2.通过改良培肥土壤从而影响作物特别是薯类作物以及花生、萝卜、胡萝卜等产品的营养价值和商品价值；,3.有机肥中的一些生物活性物质通过对作物生长发育起调节作用，进而影响着农产品的质量。,三、施肥与产量和品质的统一关系,1.随着施肥量的增加，最佳产品品质出现在达到最高产量之前(糖用甜菜、菠菜）；,2.随着施肥量的增加，最佳产品品质出现在最高产量出现之后（禾谷类作物和饲料作物）；,3.随着施肥量
8、的增加，最佳产品品质和最高产量同步出现（薯类作物）。,第四节 提高肥料利用率原则,一、肥料利用率概念（Utilization rate） 是指当季作物对肥料中某一养分元素吸收利用的数量占施用该养分元素总量的百分数。 亦称肥料利用系数（Utilization coefficient）或肥料回收率（Recovery rate）。,二、影响因素 作物种类、栽培技术、施肥技术、气候条件、土壤类型。,三、提高肥料利用率的途径 1.肥料配合施用； 2.按土壤养分状况和作物需肥特性进行施肥； 3.施肥措施与其他农艺措施相配合； 4.改进化肥剂型； 5.改进施肥方法、施肥机具； 6.作物营养性状遗传改良,四、
9、提高肥料利用率的意义 1.可提高施肥的经济效益； 2.减缓自然资源的耗竭； 3.减少肥料生产和施用过程对生态环境的污染；,第五节 减少生态环境污染原则 一、不合理施肥对土壤质量的影响,1.造成土壤有机质下降，土壤结构破 坏，肥力下降；,2.引起土壤酸化或盐碱化；,3.导致土壤污染。,二、不合理施肥导致生态环境污染,肥料,大气圈,水圈,土壤圈,生物圈,硝态氮,亚硝态氮,高铁血红 蛋白血症,人体消化 道癌症,（一）施肥引起食品污染,联合国世界卫生组织在1973年制定 的人的硝酸盐（按NO3计）每天最 大允许摄入量（ADI值）3.6mg/kg,人的体重平均按 60公斤计，每天 NO3最大允许摄 入为
10、216mg,进而按每人每天蔬菜的消费量为0.5公斤计， 再扣除蔬菜蒸煮后可减少的、约占总量60% 左右的硝酸盐，可推算出各类蔬菜硝酸盐的 平均含量的控制指标是不能超出1080mg/kg （其它食物中的硝酸盐忽略不计）,食用菌、茄果类、瓜类、豆类、葱蒜类等蔬菜硝酸盐含量一般都明显低于1080mg/kg；,各类蔬菜硝酸盐含量的普查结果,各种叶菜类蔬菜，如青菜、大白菜、甘蓝等，其硝酸盐含量大都在1080mg/kg左右；,而各种根菜类和茎菜类蔬菜如萝卜、生姜、莴笋、芹菜、芥菜、榨菜，另外，还有菠菜等，其硝酸盐含量普遍在15002000mg/kg以上，明显高于控制指标。,（二）施肥引起的大气污染,沼气（
11、CH4）； 反硝化过程中生成 的NOX（包括N2O和NO等）；,NH3的挥发；,有机肥的恶臭等；,（三）施肥引起的水体富营养化 1.水体富营养化：水体营养物质富集及其产生的后果。 2.引起富营养化、起关键作用的元素是氮和磷： 施肥对农田地表、地下径流中氮养分的增加又有重要影响。美国对连续5年小麦田排水中氮流失观察表明，每公顷施用48千克、96千克和144千克氮，在生长旺季排水中的氮量是不施氮肥的4.8、9.6和12.7倍。,（四）施肥引起的地下水污染 关键元素：是氮肥： 地下水中硝酸盐含量超标，失去其作为饮用水的功能。 而磷在淋溶通过土层时，绝大部分与土壤中Ca2+ 或Fe3+、AL3+等离子作用而沉积于土层中，较少进入地下； 钾进入地下水对人畜无有害的影响。,