第二章-修改-施肥的基本原则

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1952
735
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1,890
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Year
除建国初期的三年自然灾害外, 我国的粮食产量基本保持稳步上升的趋 势, 但是1952- 2006年我国粮食产量与化肥施用量对比从1998- 2006年, 我 国粮食产量大幅下降后又逐渐回升, 这与我国耕地面积大幅减少有;
➢ 磷能够改善果蔬类作物产品的品质，使果实大 小均匀、营养价值高、味道和外观好、耐贮存 等。
（三）钾肥对作物产品品质的影响
(1)钾可增加禾谷类作物籽粒中蛋白质含量，提高大
麦籽粒中胱氨酸、蛋氨酸、酪氨酸和色氨酸等人 体必需氨基酸的含量，从而改善其产品的品质 (2)增强豆科植物的固氮能力，提高其籽粒中的蛋白 质含量； (3)有利于蔗糖、淀粉和脂肪的积累，提高糖料作物、 高淀粉类作物和油料作物产品的品质； (4)提高纤维作物产品的品质； (5)改善烟叶质量等；
（五）有机肥对农作物产品品质的影响
➢ 首先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；
➢ 其次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；
➢ 再其次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。
危害。 ③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；
（二）化肥在培肥地力中的作用
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。
同样, 化肥施用量一直在上升, 而且从1978 年开始化肥施用量保持较高的 增长率,明显高于粮食产量的增长率, 且2006年我国农业化肥施用量已达 到近5000万吨。
从1958-2006年, 我国粮食产量的增量和化肥施用量增量的波 动都较大, 而且两者的波动方向基本保持一致。但化肥施用 量的增量基本都为正, 粮食产量的增量则在正负间来回变动, 即持续增加化肥的投入, 粮食产量不一定总是增加的。
Chemical fertilizer Consumption in China from 1902 to 2000
Fertilizers (N+P2O5+K2O,Mt)
45
Dynasty
40
year Wheat yield, kg.ha-1
35
Qin
(221-206BC) 793
30
Song (960-1279)
二、施肥与作物品质
作物品质
营养品质
商品品质
加工品质
（一）氮肥对农作物产品品质的影响
影响籽粒中蛋白质的含量和产品中碳水化 合物和油脂的含量；
影响着作物产品中必需氨基酸含量。
（二）磷肥对农作物产品品质的影响
➢ 充足的磷供应可以增加作物绿色部分的粗蛋白 含量，从而提高其作为食品或饲料的品质。
➢ 磷还可促进蔗糖、淀粉和脂肪的合成，从而提 高糖料作物、薯类作物和油料作物产品的品质；
（三）施肥引起的水体富营养化
水体富营养化？ 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、磷养分的增加又 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。
二、现状：我国目前一般氮肥的平均利 用率在30～40%之间，磷肥在10～25% 之间，钾肥在40～60%之间，有机肥在 20%左右。
三、提高肥料利用率的意义： ①可提高肥料的经济效益； 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；
四、提高肥料利用率的主要途径有 ①采用合适的施肥量； ②按土壤养分状况、作物需肥特性、和肥料
肥料 大气圈 土壤圈 生物圈
水圈
（一）施肥引起食品污染
氮、磷、钾、微量元素
硝态氮 亚硝态氮
高铁血红 蛋白血症
人体消化 道癌症
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216mg
第二章 施肥的基本原则
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
土地：是农业生产最基本的生产资 料和作物生长发育的场所。
地力：是土地能够生长植物的能力
二、施肥是培肥地力的有效途径
培
耕作
肥
地
施肥
力
的
灌溉
途
径
轮作
（一）有机肥在培肥地力中的作用
①提高土壤有机质含量
➢ 促进土壤有机质的腐殖化。 ②改善土壤的理化性质。 ➢ 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和
特性及其它条件进行施用； ③肥料配合施用； ④改进化肥剂型（如造粒、复合）和改进施
肥机具等； ⑤作物营养性状遗传改良 ；
第五节 减少生态环境污染原则 （环境友好原则）
一、不合理施肥对土壤质量的影响
①引起土壤酸化或盐碱化； ②造成土壤有机质下降，土壤结构破坏，
肥力下降； ③导致土壤污染；
二、不合理施肥导致生态环境污染
施肥量的一般选择的原则是：
矛盾小： 矛盾大：经济效益；
食品安全； 粮食安全；
第四节 提高肥料利用率的原则
一、肥料利用率概念（Utilization rate）：亦称 肥料利用系数（Utilization coefficient）或肥 料回收率（Recovery 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。
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；
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；钼可提高作物产品中蛋白质的含量等。
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1500～2000mg/kg以上，明显高于 控制指标。
（二）施肥引起的大气污染
沼气（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；
第三节 产量与品质相统一原则
一、施肥与作物产量
据中国国家统计局（1999）资料，1957-1998 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。
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）
各类食物中硝酸盐含量
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；
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：如施氮量对糖用甜菜含糖量和产量；施氮量对菠菜硝 酸盐含量和产量；
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：如施氮量对禾谷类作物和饲料作物产品中蛋白质含量 和产量的影响；
③随着施肥量的增加，最佳产品品质和最高产量同步出现： 如薯类作物，达到最高产量时一般品质也最好或接近最好。
（四）施肥引起的地下水污染
➢ 关键是氮肥： ➢ 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。
（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；
1970- 2006年我国单位化肥施用量上的粮食产量基本保持 下降的趋势, 但下降速度逐渐缓和, 且近年来趋于零。 2006年, 我国1公斤化肥的施用仅对应10公斤的粮食产量。
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。
一、通过施肥调控作物体内营养平衡
通过施肥使植物体内的养分达到适 宜的含量水平。
通过施肥调作物体内不同养分的比 例使之趋于平衡。
二、通过施肥使土壤养分平衡
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） 20-60kg、磷（P）413kg、钾（K）20-100kg。
北方石灰性土壤为缺氮 少磷，钾相对充足；南 方红壤等不仅氮、磷、 钾都缺乏，而且也不平 衡。
以化肥换有机肥。
沈善敏（1998）分析了1949-1993年的 45年中我国1.3亿公顷农田的外源氮、磷、 钾的输入情Fra Baidu bibliotek，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
养分平衡： ①植株体内的养分浓度适中、比例 适宜。 ②土壤养分的数量、 强度满足作 物需要、各种元素供给协调。