氯肥用量、氮肥品种、施肥时间、降雨情况等因素控制着径流中的氨素数量。一般来 说，农业区地表径流中氮的年排出量比林业区或牧场高，因为农业区的氮肥用量更高。水 田地表径流中氮的排出量往往高于早地，这是由于一方面水田径流量大，另一方面水田氨 肥用量高的结果。据估计，太湖地区农田径流损失的氮素一般占施量的13.6%~16.6% 太湖地区是我国发达地区之一，农田施氮量很高，例如江苏吴县，施氮量已在350kga左 右，因而径流损失氮量也大。在我国西北黄土高原土壤侵蚀较严重的地区，径流氨的损失 也较高，达到16.5kgha,其中水溶态氮为3kgha(转引自鲁如坤，1998). (2)氮肥渗漏淋失及其对环境的污染 氮肥的渗漏淋失也是氮肥进入环境的另一个主要途径，它主要受氮肥形态、用量、施 肥时间、土壤质地、降水量等因素的影响。在土壤中，NO3-的移动比较频繁，在降水比较 集中的时期以下淋为主，反之则表聚。下淋的O3可直接进入地下水源，从而可能造成 地下水源的污染。稻田中，随着氮肥用量的增加，淋漏的氮量成倍增加，尤其是硝态氮那 的淋失量远高于硫铵和尿素。因此，在水田条件下应尽量洗用铵态氮，并尽可能使其保 持在铵态氨形态，是防止水田氨肥淋失的主要理论与实践基础。 随着氨肥用量的持续增加，土壤中氮素的渗漏量也会随之而增加。这不仅在我国长江 以南地区普遍存在，而且在华北的部分地区也同样存在。有资料斜朱济成，1986)表明，京 郊地下水中NO3-含量与施氮量直接相关。 在农田土壤中，渗漏水中氨的浓度和渗漏损失的氯量均受每肥施用的明显影响，同时 与作物生长、根系吸收状况也有密切关系。也就是说，在作物生长发有良好、产量较高的 情况下，就会大大减少土壤中氨的淋失数量。因此，在适当控制氯肥用量的同时，平衡施 用其它营养元素肥料，改善作物生长，加强根系吸收利用，就可以使土壤淋漏氮量得到明 显控制。改进施氮技术，减少NO3的淋失量，关键是要按照作物和土壤氮素状况合理施 用氨巴，包括控制一次性氨肥用量，分次施用，推荐施用缓释氨肥和氢肥增效剂等。 3磷肥施用与环境 磷肥对环境的污染包括两方面，一是磷肥生产对环境造成污染，二是裤肥的施用对环 境造成污染。磷肥生产中存在着磷石膏的处理、污水处理、氟污染以及矿区复垦等一系列 问题。蔬肥施用的环境问题主要包括磷引起的水体富营养化、磷肥中重金属污染以及施用 磷肥造成的放射性物质积累等。这里主要讨论磷肥施用可能引起的环境问题。 ()磷肥施用与水体富营养化 在我国，地表水的富营养化已经造成一系列环境问题，如藻类等生物过量繁殖、水林 缺氧、透明度差、恶臭、有毒物质积累，进而导致水体不仅不能适于人类饮用、工业利用 和鱼类生长，而且也破坏了环境的美化舒适，影响旅游业发展。我国的一些著名的旅游大 湖，如北京昆明湖、北京北海、长春南湖、济南大明湖、南京玄武湖、抗州西湖、武汉东 湖、广州流花湖、昆明滇池以及江苏太湖等，都己在不同程度上存在富营养化问题。由于 环境立法等措施，点源污染正不断得到有效控制。过去，作为生活污水中主要磷源的洗涤 剂可望通过改用低磷产品而得到有效控制。在这种情况下，面源污染正得到越来越多的关 注，其中主要是农业来源的污染。 氨和磷是引起水体富营养化的两大主要元素。在更多的情况下，磷是影响藻类生长的 限制因素。因此，磷对富营养化作用往往起着关键作用。磷在影响水体富营养化中首先是 它的浓度，水中磷的浓度并不会直接对人体产生不良影响，因而它不象NO3-那样有一个 .11-
- 11 - 氮肥用量、氮肥品种、施肥时间、降雨情况等因素控制着径流中的氮素数量。一般来 说，农业区地表径流中氮的年排出量比林业区或牧场高，因为农业区的氮肥用量更高。水 田地表径流中氮的排出量往往高于旱地，这是由于一方面水田径流量大，另一方面水田氮 肥用量高的结果。据估计，太湖地区农田径流损失的氮素一般占施氮量的 13.6%~16.6%。 太湖地区是我国发达地区之一，农田施氮量很高，例如江苏吴县，施氮量已在 350kg/ha 左 右，因而径流损失氮量也大。在我国西北黄土高原土壤侵蚀较严重的地区，径流氮的损失 也较高，达到 16.5 kg/ha，其中水溶态氮为 3 kg/ha (转引自鲁如坤，1998)。 (2)氮肥渗漏淋失及其对环境的污染 氮肥的渗漏淋失也是氮肥进入环境的另一个主要途径，它主要受氮肥形态、用量、施 肥时间、土壤质地、降水量等因素的影响。在土壤中，NO3-的移动比较频繁，在降水比较 集中的时期以下淋为主，反之则表聚。下淋的 NO3-可直接进入地下水源，从而可能造成 地下水源的污染。稻田中，随着氮肥用量的增加，淋漏的氮量成倍增加，尤其是硝态氮肥 的淋失量远高于硫铵和尿素。因此，在水田条件下应尽量选用铵态氮肥，并尽可能使其保 持在铵态氮形态，是防止水田氮肥淋失的主要理论与实践基础。 随着氮肥用量的持续增加，土壤中氮素的渗漏量也会随之而增加。这不仅在我国长江 以南地区普遍存在，而且在华北的部分地区也同样存在。有资料(朱济成，1986)表明，京 郊地下水中 NO3-含量与施氮量直接相关。 在农田土壤中，渗漏水中氮的浓度和渗漏损失的氮量均受氮肥施用的明显影响，同时 与作物生长、根系吸收状况也有密切关系。也就是说，在作物生长发育良好、产量较高的 情况下，就会大大减少土壤中氮的淋失数量。因此，在适当控制氮肥用量的同时，平衡施 用其它营养元素肥料，改善作物生长，加强根系吸收利用，就可以使土壤淋漏氮量得到明 显控制。改进施氮技术，减少 NO3-的淋失量，关键是要按照作物和土壤氮素状况合理施 用氮肥，包括控制一次性氮肥用量，分次施用，推荐施用缓释氮肥和氮肥增效剂等。 3 磷肥施用与环境 磷肥对环境的污染包括两方面，一是磷肥生产对环境造成污染，二是磷肥的施用对环 境造成污染。磷肥生产中存在着磷石膏的处理、污水处理、氟污染以及矿区复垦等一系列 问题。磷肥施用的环境问题主要包括磷引起的水体富营养化、磷肥中重金属污染以及施用 磷肥造成的放射性物质积累等。这里主要讨论磷肥施用可能引起的环境问题。 (1)磷肥施用与水体富营养化 在我国，地表水的富营养化已经造成一系列环境问题，如藻类等生物过量繁殖、水体 缺氧、透明度差、恶臭、有毒物质积累，进而导致水体不仅不能适于人类饮用、工业利用 和鱼类生长，而且也破坏了环境的美化舒适，影响旅游业发展。我国的一些著名的旅游大 湖，如北京昆明湖、北京北海、长春南湖、济南大明湖、南京玄武湖、杭州西湖、武汉东 湖、广州流花湖、昆明滇池以及江苏太湖等，都已在不同程度上存在富营养化问题。由于 环境立法等措施，点源污染正不断得到有效控制。过去，作为生活污水中主要磷源的洗涤 剂可望通过改用低磷产品而得到有效控制。在这种情况下，面源污染正得到越来越多的关 注，其中主要是农业来源的污染。 氮和磷是引起水体富营养化的两大主要元素。在更多的情况下，磷是影响藻类生长的 限制因素。因此，磷对富营养化作用往往起着关键作用。磷在影响水体富营养化中首先是 它的浓度，水中磷的浓度并不会直接对人体产生不良影响，因而它不象 NO3-那样有一个
饮用水浓度标准。一般认为，水体中破的浓度达到001~002m几时即可能产生宫营养化 当NP大于45时，其限制因素是磷。如果NP小于4时，则限制因素可能是氮。 在低NP时，能固氮的蓝绿藻生长较快，它们固定空气中的氮素以供给藻类生长，直 到NP增加到生长受磷浓度的限制时。蓝绿藻的生长可能产生某些有苦物质和臭味，其高 营养化对环境的影响比其它藻类更大。 磷讲入水体的途径，一个是农田磷可能通讨渗漏讲入地下水，但通过渗漏污染地下水 的情况并不易见到。英国洛桑试验站的试验表明，施磷100年后，磷仍然集中在40cm士 层内。磷素向下移动很少，而在表土层迅速积累。因此径流也可能引起磷进入水体，不同 肥料中以有机肥中磷的移动性较大。径流中的很大一部分磷是以悬浮颗粒形态存在，溶解 态的比率很低，因此表土神刷造成磷的损失量很大。另一个影响径流水中磷量的因素是加 肥，尤其是施用高量水溶性磷肥可以显著提高径流中磷的浓度。 长期大量施用磷肥的地区，土壤中可能有磷的明显积累，这虽然对土壤供磷能力提高、 改善作物生长有益，但对环境的潜在威胁也大大增加。 同一土壤上，施在早作上的磷肥所增加的径流磷损失远远小于施在水稻作物上的。相 近用量情况下，水田径流中磷的损失比早作施磷高出数倍。这可能是由于在淹水条件下磷 的溶解量明显增加所致。 为了控制进入水体磷的数量，我们不仅应该加强地表径流的控制，包括应用工程措施 和生物措施，而且还要合理施用磺肥，以减少磷对环境的负面影响。合理施用磺肥至少应 包括以下几方面的内容：()科学合理地确定磷肥用量：(2)水早轮作条件下，磷肥重点分 在早作上：(3)磷肥尽可能与土壤混合均匀：(4)提高磷肥当季利用率，减少土壤磷的积累： (⑤)有机肥必须施入土中，做到土肥相融。 (2)磷肥施用的重金属及放射性污染 磷肥施用可能造成的土壤环境问题可能还会有重金属及放射性污染问题 ①重金属污染 由于磷中含有少量镉及其它重金属，在加工过程中，这些重金属有60%一95%会转移 到磷肥中。土壤中镉的来源主要有两方面，一是来自降雨（含酸雨），二是来自磷肥。在土 壤活性镉的循环中，主要的减少途径是淋失、被土壤固定、植物吸收等。土壤中镉含量的 增减受辐输入、输出的影响。据测定（鲁如坤等，1992），我国磷矿中镉含量范围为 0.1~571mgkg,但大部分在0.2~25mgkg.我国主要磷55个)镉的平均含量为Q.98mgkg 低于世界主要磷矿镉含量。因此，我国磷肥中镉平均含量也较低。根据全国30个主要磷肥 厂生产的磷肥的测定结果，平均含镉量为0.61mgkg,大约相当于磷矿含镉量的62%，含 量范围在0.1-2.9mg/kg,远低于国际上的一般含量(5~50mgkg)。我国主要磷肥品种中， 普通过硫酸钙中福的的平均含量为0.75me/kg,含量范围为0.1-2.93mg/kg,而钙镁磷肥中 镉的平均含量只有0.11mgkg。这显然是由于钙镁磷肥经过高温熔融，使大部分镉以剧毒 气体氧化镉的形式挥发掉了。按照常规施肥水平计算，每年进入土壤的镉量甚微。无论从 绝对环境容量还是从年环境容量来看，我国目前施磷水平以及远景施磷增长的条件下，全 国磷肥长期施用所带入土壤的镉量均不至造成环境问题。但是，由于我国还进口一些国外 砖矿，这些磷矿的含橘一般远高于我国磷矿。对这些磺矿生产的磷肥，应对其含锅量加以 监测，以确保我国土壤不至受到污染 -12-
- 12 - 饮用水浓度标准。一般认为，水体中磷的浓度达到 0.01~0.02mg/L 时即可能产生富营养化。 当 N/P 大于 4~5 时，其限制因素是磷。如果 N/P 小于 4 时，则限制因素可能是氮。 在低 N/P 时，能固氮的蓝绿藻生长较快，它们固定空气中的氮素以供给藻类生长，直 到 N/P 增加到生长受磷浓度的限制时。蓝绿藻的生长可能产生某些有害物质和臭味，其富 营养化对环境的影响比其它藻类更大。 磷进入水体的途径，一个是农田磷可能通过渗漏进入地下水，但通过渗漏污染地下水 的情况并不易见到。英国洛桑试验站的试验表明，施磷 100 年后，磷仍然集中在 40cm 土 层内。磷素向下移动很少，而在表土层迅速积累。因此径流也可能引起磷进入水体，不同 肥料中以有机肥中磷的移动性较大。径流中的很大一部分磷是以悬浮颗粒形态存在，溶解 态的比率很低，因此表土冲刷造成磷的损失量很大。另一个影响径流水中磷量的因素是施 肥，尤其是施用高量水溶性磷肥可以显著提高径流中磷的浓度。 长期大量施用磷肥的地区，土壤中可能有磷的明显积累，这虽然对土壤供磷能力提高、 改善作物生长有益，但对环境的潜在威胁也大大增加。 同一土壤上，施在旱作上的磷肥所增加的径流磷损失远远小于施在水稻作物上的。相 近用量情况下，水田径流中磷的损失比旱作施磷高出数倍。这可能是由于在淹水条件下磷 的溶解量明显增加所致。 为了控制进入水体磷的数量，我们不仅应该加强地表径流的控制，包括应用工程措施 和生物措施，而且还要合理施用磷肥，以减少磷对环境的负面影响。合理施用磷肥至少应 包括以下几方面的内容：(1)科学合理地确定磷肥用量；(2)水旱轮作条件下，磷肥重点分配 在旱作上；(3)磷肥尽可能与土壤混合均匀；(4)提高磷肥当季利用率，减少土壤磷的积累； (5)有机肥必须施入土中，做到土肥相融。 (2)磷肥施用的重金属及放射性污染 磷肥施用可能造成的土壤环境问题可能还会有重金属及放射性污染问题。 ① 重金属污染 由于磷矿中含有少量镉及其它重金属，在加工过程中，这些重金属有 60%~95%会转移 到磷肥中。土壤中镉的来源主要有两方面，一是来自降雨(含酸雨)，二是来自磷肥。在土 壤活性镉的循环中，主要的减少途径是淋失、被土壤固定、植物吸收等。土壤中镉含量的 增减受镉输入、输出的影响。据测定( 鲁如坤等，1992) ，我国磷矿中镉含量范围为 0.1~571mg/kg，但大部分在 0.2~2.5 mg/kg。我国主要磷矿(55 个)镉的平均含量为 0.98 mg/kg， 低于世界主要磷矿镉含量。因此，我国磷肥中镉平均含量也较低。根据全国 30 个主要磷肥 厂生产的磷肥的测定结果，平均含镉量为 0.61 mg/kg，大约相当于磷矿含镉量的 62%，含 量范围在 0.1~2.9 mg/kg，远低于国际上的一般含量（5~50 mg/kg）。我国主要磷肥品种中， 普通过磷酸钙中镉的的平均含量为 0.75 mg/kg，含量范围为 0.1~2.93 mg/kg，而钙镁磷肥中 镉的平均含量只有 0.11 mg/kg。这显然是由于钙镁磷肥经过高温熔融，使大部分镉以剧毒 气体氧化镉的形式挥发掉了。按照常规施肥水平计算，每年进入土壤的镉量甚微。无论从 绝对环境容量还是从年环境容量来看，我国目前施磷水平以及远景施磷增长的条件下，全 国磷肥长期施用所带入土壤的镉量均不至造成环境问题。但是，由于我国还进口一些国外 磷矿，这些磷矿的含镉一般远高于我国磷矿。对这些磷矿生产的磷肥，应对其含镉量加以 监测，以确保我国土壤不至受到污染
在自然界中磺矿石除钙的磷酸盐矿物外，还含有相当数量的杂质，特别是中低品位矿 含有的杂质更多，这些杂质直接影响磷矿和磷肥中锌、镍、铜、钴、铬的含量。根据测定 结果推论，我国破肥带入土壤的重金属元素主要是锌、锲、铬。随普通过磷酸钙带入士境 的锌量是相当大的，这在我国农田锌平衡中占有重要地位。但由于磷肥带入的锌量低于作 物吸收移走的量，所以对土壤环境影响很小，不会产生锌的污染。施入钙镁磷肥可能向士 壤中带入镍、铬，这是由于在钙镁磷肥生产过程中添加了含镍、铬较多的蛇纹石的缘故。 尽管如此，从我国酸性土壤铬容量200mgg来看，按目前的施磷水平，万年之内应不会 造成铬的污染问题。同样，镍的污染也不易发生。 ②放射性污染 磷肥中可能的放射性污染是由于磷矿中可能含有多种放射性物质，如铀、镭、钍以及 它们的衰变产物。世界磷矿中轴的含量在3400mgkg。在生产磷肥过程中，轴主要存在 于磷酸中，其余存在于石膏中。在生产磷铵时，磷酸中的轴进入肥料，而在生产普钙时， 则全部存在于碳中。大量研究表明，在复尽的磷矿开采土壤上，蔬菜、水果中放射性右 所增大，但人体受到的放射性剂量很少。在一般农田上的长期(50年以上)试验表明，施 肥和不施磷肥农作物中放射性物质浓度并未增加，施磷石膏100a时，亦未见作物吸收放 射性物质的增加。 第三节施肥的科学体系、研究内容和研究方法 （一)施肥的科学体系 一般来看，施肥的科学体系是针对不同的痛肥对象，以施肥的基本理论为指导，以实 现作物高产、优质、高效和无污染为目的，形成的一套综合的施肥技术和方法。具体的讲 施肥的科学体系可以是针对某一作物，依据其营养特性，结合土壤供肥特点和当地的气候 条件等而建立的有机一无机肥料配合施用技术（施肥量、施肥时期和施肥方式）：也可以是 针对某一轮作制度，依据轮作周期中土壤养分累积与消耗规律，结合各种作物的营养特性 而建立的肥料分配方案及其施用技术等 (二)施肥科学的研究内容 1.作物营养与施肥理论研究这是施肥科学的最基本的研究内容，主要包括作物营养规律： 作物营养生理机制：作物营养遗传特性：作物营养生态：作物的根际营养和作物的士壤 养等。 2肥料效应研究比较不同种类与形态巴料品种在各种土壤、作物和不同气候条件下的肥 效及不同肥料之间配合施用的效果等 3施肥技术研究围绕提高肥料利用密，研究不同类型区、不同土瑰肥力、不同作物和气 候条件下的施肥量、施肥时期、施肥方式和肥料与其他因素的耦合技术。研究作物营养诊 断技术，建立不同条件下作物营养诊断指标。研究以有机、无机肥料合理分配为中心的彩 作施肥技术以及津立作物计算机施肥决策与咨询系统，排行定量化配方施肥新技术等」 4.高产作物营养特性与高效施肥综合配套技术的研究 从二十世纪中叶开始，日本、美国 英国等发达国家，对高产作物的营养特点与养分吸收运转规律进行了大量的研究，建立了 各种作物高效施肥技术。我们也应继续加强这方面的研究工作。并运用相关领域最新科学 技术组合形成能最大限度地发挥作物的增产潜力的高产高效的施肥技术。 .13-
- 13 - 在自然界中磷矿石除钙的磷酸盐矿物外，还含有相当数量的杂质，特别是中低品位矿， 含有的杂质更多，这些杂质直接影响磷矿和磷肥中锌、镍、铜、钴、铬的含量。根据测定 结果推论，我国磷肥带入土壤的重金属元素主要是锌、镍、铬。随普通过磷酸钙带入土壤 的锌量是相当大的，这在我国农田锌平衡中占有重要地位。但由于磷肥带入的锌量低于作 物吸收移走的量，所以对土壤环境影响很小，不会产生锌的污染。施入钙镁磷肥可能向土 壤中带入镍、铬，这是由于在钙镁磷肥生产过程中添加了含镍、铬较多的蛇纹石的缘故。 尽管如此，从我国酸性土壤铬容量 200 mg/kg 来看，按目前的施磷水平，万年之内应不会 造成铬的污染问题。同样，镍的污染也不易发生。 ② 放射性污染 磷肥中可能的放射性污染是由于磷矿中可能含有多种放射性物质，如铀、镭、钍以及 它们的衰变产物。世界磷矿中铀的含量在 3~400 mg/kg。在生产磷肥过程中，铀主要存在 于磷酸中，其余存在于石膏中。在生产磷铵时，磷酸中的铀进入肥料，而在生产普钙时， 则全部存在于磷肥中。大量研究表明，在复垦的磷矿开采土壤上，蔬菜、水果中放射性有 所增大，但人体受到的放射性剂量很少。在一般农田上的长期(50 年以上)试验表明，施磷 肥和不施磷肥农作物中放射性物质浓度并未增加，施磷石膏 100t/ha 时，亦未见作物吸收放 射性物质的增加。 第三节 施肥的科学体系、研究内容和研究方法 (一)施肥的科学体系 一般来看，施肥的科学体系是针对不同的施肥对象，以施肥的基本理论为指导，以实 现作物高产、优质、高效和无污染为目的，形成的一套综合的施肥技术和方法。具体的讲， 施肥的科学体系可以是针对某一作物，依据其营养特性，结合土壤供肥特点和当地的气候 条件等而建立的有机—无机肥料配合施用技术(施肥量、施肥时期和施肥方式)；也可以是 针对某一轮作制度，依据轮作周期中土壤养分累积与消耗规律，结合各种作物的营养特性 而建立的肥料分配方案及其施用技术等。 (二)施肥科学的研究内容- 1.作物营养与施肥理论研究 这是施肥科学的最基本的研究内容，主要包括作物营养规律； 作物营养生理机制；作物营养遗传特性；作物营养生态；作物的根际营养和作物的土壤营 养等。 2.肥料效应研究 比较不同种类与形态肥料品种在各种土壤、作物和不同气候条件下的肥 效及不同肥料之间配合施用的效果等。 3.施肥技术研究 围绕提高肥料利用率，研究不同类型区、不同土壤肥力、不同作物和气 候条件下的施肥量、施肥时期、施肥方式和肥料与其他因素的耦合技术。研究作物营养诊 断技术，建立不同条件下作物营养诊断指标。研究以有机、无机肥料合理分配为中心的轮 作施肥技术以及建立作物计算机施肥决策与咨询系统，推行定量化配方施肥新技术等。 4.高产作物营养特性与高效施肥综合配套技术的研究 从二十世纪中叶开始，日本、美国、 英国等发达国家，对高产作物的营养特点与养分吸收运转规律进行了大量的研究，建立了 各种作物高效施肥技术。我们也应继续加强这方面的研究工作。并运用相关领域最新科学 技术组合形成能最大限度地发挥作物的增产潜力的高产高效的施肥技术
5植物营养基因型差异研究与生物工程技术交叉，进行植物营养遗传的研究尤其是在选 育耐养分胁迫及耐逆境土壤的优良品种上开展工作，从植物遗传育种角度改良植物营养性 状，用生物学途径解决农业生产中的一些土壤一植物营养问题。 6.植物根际微生态学研究土壤一植物根际微生态环境直接影响到土壤中水分、养分向根 的迁移、转化和有效性，有益和有苦生物的繁殖与活性，以及污染物的聚积与降解。深入 开展根际微生态学研究，将会揭示植物根系与土壤作用的机理。 7.植物养分和水分交互作用研究土壤水分既影响到养分在土壤中的转化和运移，又影 着植物吸收养分与利用养分的状况，而养分又通过影响植物根系形态与伸长而影响植物的 水分利用情况。因此，通常情况下，水肥对士壤与植物的交互作用是农业生产中最明显利 最重要的过程，应该在以前水肥研究的基础上，进一步开展水分生理与养分生理的交互作 用机理研究，从而显著提高作物的水肥利用效率。 8设施农业条件下的植物营养特性的研究 设施农业是可持续发展的高效农业。我国很多 城镇市郊已大量出现了大棚生产，并取得明显成效。设施农业中，往往引进了当代高新技 术，可将物理与工程技术、生物工程技术、自动化技术、无土或少土栽培技术与先进的 肥技术集成起来，形成设施农业的高新技术，然而这些技术尚待进一步深入系统的研究。 (三)施肥科学的研究方法 1.调查研究调查研究是施肥研究工作的重要方法之一，它是开展研究工作的基础，尤其 是需要了解某一问题的历史和现状时，进行调查研究往往是不可缺少的。调查研究包括查 阅有关资料，召开调查座谈会和现场观察等，在调查研究的基础上，就可 一步确定研穷 的范围、主攻方向及具体的方案。 2.统计研究在近代作物施肥研究中，数理统计己成为指导试验设计、检验试验数据资料 不可缺少的手段和方法。近些年来，计算机技术的应用为研究作物施肥带来了方便，它不 仅可进行大量数据的运算，而且可进行试验的数学模拟，建立数学模型等。 3.试验研究试验研究包括田间试验和盆栽试验。 (1)田间试验是研究土壤肥力和肥料效果最具体有效的方法。这是因为田间试验接近生产实 际，其结果可直接指导生产。若在轮作中进行肥料田间试验，其结果可作为制订轮作施肥 方案的科学依据。如果在全国省、市或县进行主要土壤三要素、微量元素以及肥料品种的 肥料长期定位试验，其结果可为各种化肥的生产、分配和使用提供重要的科学依据。 (2)盆栽试验是研究作物施肥理论的重要方法，包括士培法、砂培法、水培法以及灭菌培养 法等。土培法可研究土壤肥力以及不同肥料品种对作物的产量和品质的效果。砂培和水培 法可研究各种养分的作用机理、离子间的协助、拮抗作用以及植物营养遗传差异等。而灭 菌培养法可用于有机营养机理研究。 4.化学分析研究化学分析是土壤营养和植物营养研究中必不可缺少的手段，包括土壤 肥料和植株的化学分析等，除此之外，还有核素技术和酶学诊断法，应用核素技术可深入 了解植物营养及其体内代谢的实质，同时也为探索土壤、植物和肥料三者之间的复杂关系 提供了新的手段。在田间试验、盆栽试验及化学分析研究中应用核素技术，可缩短试验进 程、简化手续和提高工作效率，解快一些其他方法难以揭示的问题。， ~14
- 14 - 5. 植物营养基因型差异硏究 与生物工程技术交叉，进行植物营养遗传的研究,尤其是在选 育耐养分胁迫及耐逆境土壤的优良品种上开展工作，从植物遗传育种角度改良植物营养性 状，用生物学途径解决农业生产中的一些土壤—植物营养问题。 6.植物根际微生态学研究 土壤—植物根际微生态环境直接影响到土壤中水分、养分向根 的迁移、转化和有效性，有益和有害生物的繁殖与活性，以及污染物的聚积与降解。深入 开展根际微生态学研究，将会揭示植物根系与土壤作用的机理。 7.植物养分和水分交互作用研究 土壤水分既影响到养分在土壤中的转化和运移，又影响 着植物吸收养分与利用养分的状况，而养分又通过影响植物根系形态与伸长而影响植物的 水分利用情况。因此，通常情况下，水肥对土壤与植物的交互作用是农业生产中最明显和 最重要的过程，应该在以前水肥研究的基础上，进一步开展水分生理与养分生理的交互作 用机理研究，从而显著提高作物的水肥利用效率。 8.设施农业条件下的植物营养特性的研究 设施农业是可持续发展的高效农业。我国很多 城镇市郊已大量出现了大棚生产，并取得明显成效。设施农业中，往往引进了当代高新技 术，可将物理与工程技术、生物工程技术、自动化技术、无土或少土栽培技术与先进的施 肥技术集成起来，形成设施农业的高新技术，然而这些技术尚待进一步深入系统的研究。 (三)施肥科学的研究方法 1．调查研究 调查研究是施肥研究工作的重要方法之一，它是开展研究工作的基础，尤其 是需要了解某一问题的历史和现状时，进行调查研究往往是不可缺少的。调查研究包括查 阅有关资料，召开调查座谈会和现场观察等，在调查研究的基础上，就可进一步确定研究 的范围、主攻方向及具体的方案。 2．统计研究 在近代作物施肥研究中，数理统计已成为指导试验设计、检验试验数据资料 不可缺少的手段和方法。近些年来，计算机技术的应用为研究作物施肥带来了方便，它不 仅可进行大量数据的运算，而且可进行试验的数学模拟，建立数学模型等。 3．试验研究 试验研究包括田间试验和盆栽试验。 (1)田间试验是研究土壤肥力和肥料效果最具体有效的方法。这是因为田间试验接近生产实 际，其结果可直接指导生产。若在轮作中进行肥料田间试验，其结果可作为制订轮作施肥 方案的科学依据。如果在全国省、市或县进行主要土壤三要素、微量元素以及肥料品种的 肥料长期定位试验，其结果可为各种化肥的生产、分配和使用提供重要的科学依据。 (2)盆栽试验是研究作物施肥理论的重要方法，包括土培法、砂培法、水培法以及灭菌培养 法等。土培法可研究土壤肥力以及不同肥料品种对作物的产量和品质的效果。砂培和水培 法可研究各种养分的作用机理、离子间的协助、拮抗作用以及植物营养遗传差异等。而灭 菌培养法可用于有机营养机理研究。 4．化学分析研究 化学分析是土壤营养和植物营养研究中必不可缺少的手段，包括土壤、 肥料和植株的化学分析等，除此之外，还有核素技术和酶学诊断法，应用核素技术可深入 了解植物营养及其体内代谢的实质，同时也为探索土壤、植物和肥料三者之间的复杂关系 提供了新的手段。在田间试验、盆栽试验及化学分析研究中应用核素技术，可缩短试验进 程、简化手续和提高工作效率，解决一些其他方法难以揭示的问题
第二章施肥的基本原理 肥料是重要的农业生产资料。合理施肥尤其是合理施用化肥是提高作物产量、改善品 质和保护环境的一项重要技术措施，要想做到合理施肥，必须掌握施肥的基本原理，在植 物营养和肥料科学的发展史中，科学家们不断地揭示出了有关植物营养与合理施肥方面有 规律性的东西。 古代的传统施肥都是经验施肥，它是劳动人民生产实践和研究工作者试验研究的科学 技术总结。西周时期，我国农民就知道用粪肥了。西汉的《汜胜之书》就叙述了施肥技术 分为基肥和追肥：随若生产的发展，对合理施肥的认识日益深化，南宋陈剪的《农书》中 也曾把用粪比作用药。清代的《知本提纲》在施肥方法上讲究与耕、灌相结合，并指出施 肥要注意“时宜”、“土宜”和“物宜”。由此可见，我国历史上劳动人民对于肥料的施用积 累了丰富的经验，在施肥的理论和实践上都具有独特的创造，如地力常新论，三宜施肥（时 宜、土宜和物宜)的概念等。 到了19世纪，科学的发展和技术的进步，尤其是欧洲文艺复兴，西方许多学者曾对 物营养进行了大量研究工作，特别是1840年李比希“矿质营养”学说的创立开始了科学施 肥的新阶段。9世纪中叶至20世纪初，随着研究的深入，逐渐揭示并集成了一系列植物 营养与合理施肥方面的规律性材料。如养分归还学说、最小养分律、限制因子律、最适因 子律和报酬递减律等。这些学说和规律，反映了施肥实践中存在的客观事实，至今在施肥 仍有指导意义。而且，随科学的不断进步， 一些新的理论不断形成，使施肥更接近实 第一节养分归坏学说 一、养分归还学说的基本内容 养分归还学说(theory of nutrition returns)是李比希(J.V.Liebig)提出的。1840年出板 的《化学在农业及生理上的应用》一书中论述了植物、士壤和肥料中营养物质的变化及其 相互关系，较为系统地阐述了元素平衡理论和补偿学说。他把农业看做是人类和自然界之 间物质交换的基础，也就是由植物从土桌和大气中所吸收和同化的营养物质，被人类和动 物作为食物而摄取，经过动植物体自身和动物排泄物的腐败分解过程，再重新返回到大地 和大气中去，完成了物质归还。中细述了养分归还学说，他认为”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，从而士壤所含的养分越来越少。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多的产 量，为了增加产量就要向土壤施加灰分”。 传统的农业以有机肥料来维持土壤肥力的。在有机吧料不足或依靠开荒来增加产量 时，土壤肥力就会下降。19世纪在欧洲盛行的士壤肥力递减论就是这种状况的反映。养分 归还学说的历史功绩在于正确指出要想士壤肥力不下降就必须归还从土壤中取走的全部东 西。 李比希养分归还学说中通过向士壤施加灰分以增加作物产量，把维持士壤肥力的手段 从有机物向无机物转变，开创了植物无机营养学说，促进了化肥的使用，是农业发展史上 的一件重要事件。 (一)随若作物的每次收获，必然要从士壤中带走一定量的养分，随着收获次数的增加
15 第二章 施肥的基本原理 肥料是重要的农业生产资料。合理施肥尤其是合理施用化肥是提高作物产量、改善品 质和保护环境的一项重要技术措施，要想做到合理施肥，必须掌握施肥的基本原理，在植 物营养和肥料科学的发展史中，科学家们不断地揭示出了有关植物营养与合理施肥方面有 规律性的东西。 古代的传统施肥都是经验施肥，它是劳动人民生产实践和研究工作者试验研究的科学 技术总结。西周时期，我国农民就知道用粪肥了。西汉的《汜胜之书》就叙述了施肥技术 分为基肥和追肥；随着生产的发展，对合理施肥的认识日益深化，南宋陈旉的《农书》中 也曾把用粪比作用药。清代的《知本提纲》在施肥方法上讲究与耕、灌相结合，并指出施 肥要注意“时宜”、“土宜”和“物宜”。由此可见，我国历史上劳动人民对于肥料的施用积 累了丰富的经验，在施肥的理论和实践上都具有独特的创造，如地力常新论，三宜施肥（时 宜、土宜和物宜）的概念等。 到了 19 世纪，科学的发展和技术的进步，尤其是欧洲文艺复兴，西方许多学者曾对植 物营养进行了大量研究工作，特别是 1840 年李比希“矿质营养”学说的创立开始了科学施 肥的新阶段。 19 世纪中叶至 20 世纪初，随着研究的深入，逐渐揭示并集成了一系列植物 营养与合理施肥方面的规律性材料。如养分归还学说、最小养分律、限制因子律、最适因 子律和报酬递减律等。这些学说和规律，反映了施肥实践中存在的客观事实，至今在施肥 上仍有指导意义。而且，随着科学的不断进步，一些新的理论不断形成，使施肥更接近实 际。 第一节 养分归还学说 一、养分归还学说的基本内容 养分归还学说(theory of nutrition returns)是李比希(J．V．Liebig)提出的。1840 年出版 的《化学在农业及生理上的应用》一书中论述了植物、土壤和肥料中营养物质的变化及其 相互关系，较为系统地阐述了元素平衡理论和补偿学说。他把农业看做是人类和自然界之 间物质交换的基础，也就是由植物从土壤和大气中所吸收和同化的营养物质，被人类和动 物作为食物而摄取，经过动植物体自身和动物排泄物的腐败分解过程，再重新返回到大地 和大气中去，完成了物质归还。中阐述了养分归还学说，他认为”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越来越少。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多的产 量，为了增加产量就要向土壤施加灰分”。 传统的农业以有机肥料来维持土壤肥力的。在有机肥料不足或依靠开荒来增加产量 时，土壤肥力就会下降。19 世纪在欧洲盛行的土壤肥力递减论就是这种状况的反映。养分 归还学说的历史功绩在于正确指出要想土壤肥力不下降就必须归还从土壤中取走的全部东 西。 李比希养分归还学说中通过向土壤施加灰分以增加作物产量，把维持土壤肥力的手段 从有机物向无机物转变，开创了植物无机营养学说，促进了化肥的使用，是农业发展史上 的一件重要事件。 （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