土掬中的养分含量会越来越少 科学研究已经证实，植物体内的营养物质主要包括无机营养和有机营养，而这些营养 物质的形成有赖于植物对矿物质的吸收，各种作物形成的任何经济产量都需要一定数量的 矿质养分。例如，冬小麦在7500kghm2产量水平时，每形成100kg子粒需要吸收氮、磷、 钾分别为3.0,1.25和2.5kg等，而这些养分多数是从土壤中吸收的，并随着小麦子粒 的收获，会从土壤中移走。其他作物生产和土壤养分之间的关系也是同样的。因此，作物 产量越高，种植时间越长，带走的养分数量就越多。 (二)若不及时地归还作物从土壤中失去的养分，不仅土壤肥力逐渐下降，而且产量也会 越来越低 农业生产实践中土壤钾素巴力的演变能够充分证明李比希归还学说上述内涵。据林葆 范软桢等人的研究，我国土壤钾素肥力的演变经历了一个由不缺乏到缺乏，由南方缺乏到 北方也缺乏，由经济作物缺乏到禾谷类、果树、蔬菜等作物都缺乏，由高产田缺乏到中户 田也缺乏的过程，而引起这一结果的原因在于连年种植作物而不施用钾肥。谭金芳1996) 研究河南土壤钾素肥力演变时发现，1981一1992年的10年间，河南各种土壤类型耕层速 效钾含量均呈显著的下降趋势。其中，潮土类土壤中平均下降了37mg·kg1”,褐土类士 壤中平均下降1mg·mg·kg'。范钦桢等在河南封丘研究也发现，不施钾肥条件下经6 季种植后，速效钾由种植前的78.8mg·mg·kg下降至61.2mg·mgkg,而缓效钾 由558,0mg·kg1下降至526.4mg·kg1,下降速度是较快的。相应地，产量也逐渐下 降，而在这一基础上增施钾肥会显著提高产量。这就印证了李比希“如果不补充有效养分 总有一天地力会枯竭”的观点。 (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，以恢复土壤 肥力，保持元素平衡。归还的根本途径在于施肥，李比希主张施用化肥归还从土壤中带走 的营养物质，特别是那些土壤中相对含量少而消耗量大的营养物质，这个观点已突破了依 靠农业内部生物循环维持地力的范畴，给农业生产开拓了增加物资投入的广阔前景。李比 希明确指出，土壤肥力是保证作物产量的基础，不恢复和提高土壤肥力，想仅仅靠其他某 一技术是不可能持续高产的。施用肥料使作物增产，这已被历史充分证明是正确的。我国 增施氮、磷和钾配提高产量的实例不胜枚举，因此把李比希的养分归还学说称为养分补货 学说更能确切地反映它的本质所在 二、养分归还学说的发展 传统的农业是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桌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诵讨向土壤施加灰分以增加作物产量，把维持土璃肥力的手段 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。 养分归还学说作为施肥的基本理论是正确的。这是一个建立在生物循环基础上的积极 恢复地力、保证作物稳定增产的理论。李比希的学说不仅成为保持土壤固有水平的基础， 而且后来还大大提高了肥力，在矿物质肥料帮助下，把产量提高到泰伊尔(A.D.Thaer)和李 16
16 土壤中的养分含量会越来越少 科学研究已经证实，植物体内的营养物质主要包括无机营养和有机营养，而这些营养 物质的形成有赖于植物对矿物质的吸收，各种作物形成的任何经济产量都需要一定数量的 矿质养分。例如，冬小麦在 7500 ㎏·hm-2 产量水平时，每形成 100kg 子粒需要吸收氮、磷、 钾分别为 3．0，1．25 和 2．5kg 等，而这些养分多数是从土壤中吸收的，并随着小麦子粒 的收获，会从土壤中移走。其他作物生产和土壤养分之间的关系也是同样的。因此，作物 产量越高，种植时间越长，带走的养分数量就越多。 （二）若不及时地归还作物从土壤中失去的养分，不仅土壤肥力逐渐下降，而且产量也会 越来越低 农业生产实践中土壤钾素肥力的演变能够充分证明李比希归还学说上述内涵。据林葆、 范钦桢等人的研究，我国土壤钾素肥力的演变经历了一个由不缺乏到缺乏，由南方缺乏到 北方也缺乏，由经济作物缺乏到禾谷类、果树、蔬菜等作物都缺乏，由高产田缺乏到中产 田也缺乏的过程，而引起这一结果的原因在于连年种植作物而不施用钾肥。谭金芳(1996) 研究河南土壤钾素肥力演变时发现，1981—1992 年的 10 年间，河南各种土壤类型耕层速 效钾含量均呈显著的下降趋势。其中，潮土类土壤中平均下降了 37mg·kg-1’，褐土类土 壤中平均下降 11 mg·mg·kg-1。范钦桢等在河南封丘研究也发现，不施钾肥条件下经 6 季种植后，速效钾由种植前的 78．8 mg·mg·kg-1 下降至 61．2 mg·mg·kg-1，而缓效钾 由 558，0 mg·kg-1 下降至 526．4mg·kg-1，下降速度是较快的。相应地，产量也逐渐下 降，而在这一基础上增施钾肥会显著提高产量。这就印证了李比希“如果不补充有效养分， 总有一天地力会枯竭”的观点。 (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，以恢复土壤 肥力，保持元素平衡。归还的根本途径在于施肥，李比希主张施用化肥归还从土壤中带走 的营养物质，特别是那些土壤中相对含量少而消耗量大的营养物质，这个观点已突破了依 靠农业内部生物循环维持地力的范畴，给农业生产开拓了增加物资投入的广阔前景。李比 希明确指出，土壤肥力是保证作物产量的基础，不恢复和提高土壤肥力，想仅仅靠其他某 一技术是不可能持续高产的。施用肥料使作物增产，这已被历史充分证明是正确的。我国 增施氮、磷和钾肥提高产量的实例不胜枚举，因此把李比希的养分归还学说称为养分补偿 学说更能确切地反映它的本质所在。 二、养分归还学说的发展 传统的农业是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。 养分归还学说作为施肥的基本理论是正确的。这是一个建立在生物循环基础上的积极 恢复地力、保证作物稳定增产的理论。李比希的学说不仅成为保持土壤固有水平的基础， 而且后来还大大提高了肥力，在矿物质肥料帮助下，把产量提高到泰伊尔(A. D. Thaer)和李
比希时期所设想不到的高度。” 养分归还学说中归还养分的观点是正确的，全球范围内的施肥实践正是在这一理论的 指导下进行的。李比希的养分归还学说的提出，奠定了英国19世纪中叶磷肥工业的基础 促进了全世界化肥工业的诞生 然而，由于受当时科学技术的局限和李比希在学术上的偏见，一些论断不免有其片面 性和不足之处。因此，在应用这一学说指导施肥实践时，应加以注意和纠正」 第一完全归还的观点是片面的。生产实践证明，归还养分的重点应该是那些作物周 要量大、养分归还率低、土壤中易缺乏的养分，如氮、磷、钾等营养元素是应重点归还的 养分：相反，那些作物需要量少、养分归还率高、士壤中含量丰富的养分，就没有必要每 荐都归还，这也有利于养分资源更为合理、经济的利用。事实上，要归还作物带出的全部 营养也难以实施，因此我们主张归还与作物产量和品质关系密切的、作物周要数量较大而 土壤中有效含量又低的养分，并根据生产需要，逐渐扩大归还数量和种类。 第二李比希的养分归还学说有些错误见解，他认为大气中的碳酸铵是植物氮素营养 的直接来源，土壤从大气和降水中可以获得足够数量的氨素来满足植物的需要，不必向士 壤归还氨素。所以，他对土璃养分的消耗估计只着眼于磷、钾等矿质元素上，因而只强调 向士壤补充磷、钾等矿质元素。李比希基于他创立的矿质营养学说，对矿质营养成分评价 过高，而对有机营养成分评价过低，因此他反对法国的布森高(Bausingault)关于慨肥作为剑氨 素来源的观点，错误地认为，档物所需要的矿物质是以匠肥的形式补充给土地。 第三李比希低估了肥中氨的作用和腐殖质的改土作用，忽视了有机肥料对提供氨素 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。事实上，养分归还有两种方 式： 种是通过有机肥料归还养分：另一种是通过化学肥料归还养分。因为有机肥料和化 学肥料是两类性质不同的肥料，各有其优缺点，两类肥料配合施用可以取长补短，增进那 效，因而是农业可持续发展的正确之路。 第四李比希反对布森高(Bausingault)关于豆科作物能丰富土壤氮素的说法。：他错误 地认为植物仅从土壤中摄取为其生活所必需的矿物质，每次收获必从土壤中带走某种物质 而使之贫化。任何植物也不能为其他植物多增加养料元素，只能使土壤衰竭。因此他片面 地认为作物轮换只能域缓土壤贫竭和更加协调地利用土壤中现存的养料源泉。事实上，到 870 一880年间海尔瑞格(Helriege)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。 法国学者布森高(.VD.Boussingault1802-1887)以田间试验结合化学分析研究轮作 制种各个作物产量和成分的关系。研究表明，植物的碳素来源于空气中的二氧化碳。轮作 中如有豆科植物，则收获物中的总氨量常常超出肥料中的氨量：轮作中豆科植物所占的面 积越大，则超出的氮量越多。由此可见，在田间条件下栽培都可植物能丰富士中氨素，转 而供给后作利用。虽然试验结果以及指出，豆科作物有生物固氮的能力，但当时对于细菌 学还没有正确的概念。只有到866年德国科学家赫瑞格(H.Hekkriegel)研究根瘤菌，才 找到固氮作用的合理解释。 在未来农业发展讨程中，养分归还的主要方式是合理施用化肥，因为施用化肥是提高 作物单产和扩大物质循环的保证，目前农作物所需氨素的70%是靠化肥提供，因而它是现 代农业的重要标志。我国几干年传统农业的特点就是有机农业，其特征是作物单产低，因 17
17 比希时期所设想不到的高度。” 养分归还学说中归还养分的观点是正确的，全球范围内的施肥实践正是在这 一理论的 指导下进行的。李比希的养分归还学说的提出，奠定了英国 19 世纪中叶磷肥工业的基础， 促进了全世界化肥工业的诞生。 然而，由于受当时科学技术的局限和李比希在学术上的偏见，一些论断不免有其片面 性和不足之处。因此，在应用这一学说指导施肥实践时，应加以注意和纠正。 第— 完全归还的观点是片面的。生产实践证明，归还养分的重点应该是那些作物需 要量大、养分归还率低、土壤中易缺乏的养分，如氮、磷、钾等营养元素是应重点归还的 养分；相反，那些作物需要量少、养分归还率高、土壤中含量丰富的养分，就没有必要每 茬都归还，这也有利于养分资源更为合理、经济的利用。事实上，要归还作物带出的全部 营养也难以实施，因此我们主张归还与作物产量和品质关系密切的、作物需要数量较大而 土壤中有效含量又低的养分，并根据生产需要，逐渐扩大归还数量和种类。 第二 李比希的养分归还学说有些错误见解，他认为大气中的碳酸铵是植物氮素营养 的直接来源，土壤从大气和降水中可以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。所以，他对土壤养分的消耗估计只着眼于磷、钾等矿质元素上，因而只强调 向土壤补充磷、钾等矿质元素。李比希基于他创立的矿质营养学说，对矿质营养成分评价 过高，而对有机营养成分评价过低，因此他反对法国的布森高(Bausingault)关于厩肥作为氮 素来源的观点，错误地认为，植物所需要的矿物质是以厩肥的形式补充给土地。 第三 李比希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。事实上，养分归还有两种方 式：一种是通过有机肥料归还养分；另一种是通过化学肥料归还养分。因为有机肥料和化 学肥料是两类性质不同的肥料，各有其优缺点，两类肥料配合施用可以取长补短，增进肥 效，因而是农业可持续发展的正确之路。 第四 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。；他错误 地认为植物仅从土壤中摄取为其生活所必需的矿物质，每次收获必从土壤中带走某种物质 而使之贫化。任何植物也不能为其他植物多增加养料元素，只能使土壤衰竭。因此他片面 地认为作物轮换只能减缓土壤贫竭和更加协调地利用土壤中现存的养料源泉。事实上，到 1870—1880 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。 法国学者布森高（J. V. D.Boussingault,1802-1887）以田间试验结合化学分析研究轮作 制种各个作物产量和成分的关系。研究表明，植物的碳素来源于空气中的二氧化碳。轮作 中如有豆科植物，则收获物中的总氮量常常超出肥料中的氮量；轮作中豆科植物所占的面 积越大，则超出的氮量越多。由此可见，在田间条件下栽培都可植物能丰富土中氮素，转 而供给后作利用。虽然试验结果以及指出，豆科作物有生物固氮的能力，但当时对于细菌 学还没有正确的概念。只有到 866 年德国科学家 赫瑞格（H.Hekkriegel）研究根瘤菌，才 找到固氮作用的合理解释。 在未来农业发展过程中，养分归还的主要方式是合理施用化肥，因为施用化肥是提高 作物单产和扩大物质循环的保证，目前农作物所需氮素的 70％是靠化肥提供，因而它是现 代农业的重要标志。我国几千年传统农业的特点就是有机农业，其特征是作物单产低，因
而不符合人口增长的需求。考虑到有机肥料所含养分全面兼有培肥改土的独特功效，充分 利用当地一切有机肥源，不仅是农业可持续发展的需要，而且也是减少污染和提高环境质 量的需要。 第二节最小养分律 一、最小养分律的基本内容 随者养分归还学说的问世，特别是成功地生产了化学磷肥之后，西方国家在长期、大 量的施用磷肥过程中，出现了施用磷肥不增产的现象，于是李比希就在试验的基础上提出 了应该把土壤中所最缺乏养分的首先归还于土壤的观点，这就是当时的“最低因子律”，也 有人译成最小养分律(lawoftheminimumnutrition)),李比希在表述这一定律的原意是：“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。因而无视远 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”。 最小养分的产生是植物营养元素间不可代替性的结果。最小养分律的理解还应该是：植 物生长要从土壤中吸收各种养分，而产量高低是由土壤中相对含量最小的有效营养元素所 决定的。也就是说，决定作物产量的是士壤中相对含量最少的养分。而最小养分会随条件 变化而变化，如果增施不含最小养分的肥料，不但难以增产，还会降低施肥的效益。 最小养分律的内涵应该包括以下几点。 (一)士壤中相对含量最少的养分制约着作物产量的提高 作物的正常生长发有需要多种营养元素充足而协调的供应，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的供给应该是充足而成比例的。如果一种元素 相对不足，这就破坏了元素间的平衡，必然影响作物的产量。所以说，作物的产量常随这 一元素的增加而提高。例如，我国土壤中的氨被作物消耗最多，在土壤中成了最缺的元素， 特别在20世纪50~60年代，氮就成为最小养分，向土壤中补充氮肥具有非常明显的增产 效应。 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，因此，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， 如氨、磷、钾等。当然，在一定的士壤、作物和栽培条件下，作物需要量很少的某种微量 元素也可能成为新的最小养分。如果不及时通过施肥补充士壤最缺的最小养分，将会给生 产带来很大损失，轻则减产，重则绝收。例如，棉花“蕾而不花”是由于缺硼而引起的， 则硼就成为最小养分 (二)最小养分会随条件改变而变化
18 而不符合人口增长的需求。考虑到有机肥料所含养分全面兼有培肥改土的独特功效，充分 利用当地一切有机肥源，不仅是农业可持续发展的需要，而且也是减少污染和提高环境质 量的需要。 第二节 最小养分律 一、最小养分律的基本内容 随着养分归还学说的问世，特别是成功地生产了化学磷肥之后，西方国家在长期、大 量的施用磷肥过程中，出现了施用磷肥不增产的现象，于是李比希就在试验的基础上提出 了应该把土壤中所最缺乏养分的首先归还于土壤的观点，这就是当时的“最低因子律”，也 有人译成最小养分律(1awoftheminimumnutrition)，李比希在表述这一定律的原意是：“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”。 最小养分的产生是植物营养元素间不可代替性的结果。最小养分律的理解还应该是：植 物生长要从土壤中吸收各种养分，而产量高低是由土壤中相对含量最小的有效营养元素所 决定的。也就是说，决定作物产量的是土壤中相对含量最少的养分。而最小养分会随条件 变化而变化，如果增施不含最小养分的肥料，不但难以增产，还会降低施肥的效益。 最小养分律的内涵应该包括以下几点。 (一)土壤中相对含量最少的养分制约着作物产量的提高 作物的正常生长发育需要多种营养元素充足而协调的供应，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的供给应该是充足而成比例的。如果一种元素 相对不足，这就破坏了元素间的平衡，必然影响作物的产量。所以说，作物的产量常随这 一元素的增加而提高。例如，我国土壤中的氮被作物消耗最多，在土壤中成了最缺的元素， 特别在 20 世纪 50～60 年代，氮就成为最小养分，向土壤中补充氮肥具有非常明显的增产 效应。 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，因此，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。当然，在一定的土壤、作物和栽培条件下，作物需要量很少的某种微量 元素也可能成为新的最小养分。如果不及时通过施肥补充土壤最缺的最小养分，将会给生 产带来很大损失，轻则减产，重则绝收。例如，棉花“蕾而不花”是由于缺硼而引起的， 则硼就成为最小养分。 (二)最小养分会随条件改变而变化
50年代 60年代 70年代 (1) (2) (3) 图1最小养分随条件变化的示意图 土境养分受施肥影响而处于动态变化之中，最小养分同样受施肥影响而变化。当土病 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，原米 的最小养分则让位于其他养分，后者则成为新的最小养分而限制作物产量的再提高。 图1描绘了最小养分随施肥情况而变化的过程，提醒人们在制定施肥方案时，应注意 补充现在的最小养分和施肥调整后可能出现的新的最小养分。所以说，最小养分不是固定 不变的，而是随作物种类、需肥特点、气候条件、种植制度、土壤特性等条件变化而变化 的。这一点从我国农业生产发展历史和施肥实践中得到证明。 20世纪50年代，我国农田土壤普遍缺氨，氮是当时限制作物产量提高的最小养分， 认识到这一点后，全国开展增施氮肥，当时对大多数土和作物来说，施用氮肥的增产效 果十分显著，相应地，全国也建设了很多氮肥厂。到了20世纪60年代，随着氨肥用量的 增加和栽培技术的提高，土壤供氨能力相应提高。这个时期由于土壤磷素没有得到相应补 充，磷成为了限制作物产量提高的新的最小养分。因此，在施用氮肥的基础上增施磷肥， 协调了氢、磷养分比例，使氨、磷养分比例趋于平衡，获得了较好的增产效果，这个时期 兴建了一大批磷肥厂。20世纪70年代后，随氨、磷肥的不断投入，加之复种指数的提高 我国南方红壤上出现了施氨、磷肥往往不能显著提高作物产量，只有在此基础上，配合施 用适量钾肥才能保证作物持续增产的现象，钾成为了最小养分（见图2所示）。进人20世 纪80年代，华北地区的一些高产田和经济作物，由于氨、磷肥用量的逐年增加，土壤钾素 显然不能满足作物高产的需要，原来不缺钾的田块配施钾吧也有明显的增产效果。这说明 在新的条件下士壤缺钾成了新的最小养分，制约若作物产量的进一步提高。当氨、磷、钾 养分满足作物高产需要后，某些微量元素先后成为限制作物产量提高的新的最小养分。番 茄小叶病的出现是因为土壤缺锌，锌成为最小养分 所以，要用发展的观点来认识最小养分律，抓住不同时期、不同作物、不同地点的主 要矛盾，决定重点施用什么肥料。但是，随若农业生产的发展，土壤往往从一种发展到名 种养分不足，在增施土壤中最小养分时，还要同时施用士壤中其它不足的养分，改善影 作物发育的其它因素，肥料的肥效才能充分发挥，获得较高的产量。 (三)只有补施最小养分，才能提高产量 最小养分是限制作物产量提高的关健因素，合理施肥就必须强调针对性。如果找不准 最小养分而言目增加其他养分，其结果是最小养分未得到补充，影响作物产量的限制因了 依然存在，导致元素间的不平衡程度增大，产量降低，肥料利用率下降，从而影响施肥的
19 土壤养分受施肥影响而处于动态变化之中，最小养分同样受施肥影响而变化。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，原来 的最小养分则让位于其他养分，后者则成为新的最小养分而限制作物产量的再提高。 图 1 描绘了最小养分随施肥情况而变化的过程，提醒人们在制定施肥方案时，应注意 补充现在的最小养分和施肥调整后可能出现的新的最小养分。所以说，最小养分不是固定 不变的，而是随作物种类、需肥特点、气候条件、种植制度、土壤特性等条件变化而变化 的。这一点从我国农业生产发展历史和施肥实践中得到证明。 20 世纪 50 年代，我国农田土壤普遍缺氮，氮是当时限制作物产量提高的最小养分， 认识到这一点后，全国开展增施氮肥，当时对大多数土壤和作物来说，施用氮肥的增产效 果十分显著，相应地，全国也建设了很多氮肥厂。到了 20 世纪 60 年代，随着氮肥用量的 增加和栽培技术的提高，土壤供氮能力相应提高。这个时期由于土壤磷素没有得到相应补 充，磷成为了限制作物产量提高的新的最小养分。因此，在施用氮肥的基础上增施磷肥， 协调了氮、磷养分比例，使氮、磷养分比例趋于平衡，获得了较好的增产效果，这个时期 兴建了一大批磷肥厂。20 世纪 70 年代后，随氮、磷肥的不断投入，加之复种指数的提高， 我国南方红壤上出现了施氮、磷肥往往不能显著提高作物产量，只有在此基础上，配合施 用适量钾肥才能保证作物持续增产的现象，钾成为了最小养分（见图 2 所示）。进人 20 世 纪 80 年代，华北地区的一些高产田和经济作物，由于氮、磷肥用量的逐年增加，土壤钾素 显然不能满足作物高产的需要，原来不缺钾的田块配施钾肥也有明显的增产效果。这说明 在新的条件下土壤缺钾成了新的最小养分，制约着作物产量的进一步提高。当氮、磷、钾 养分满足作物高产需要后，某些微量元素先后成为限制作物产量提高的新的最小养分。番 茄小叶病的出现是因为土壤缺锌，锌成为最小养分。 所以，要用发展的观点来认识最小养分律，抓住不同时期、不同作物、不同地点的主 要矛盾，决定重点施用什么肥料。但是，随着农业生产的发展，土壤往往从一种发展到多 种养分不足，在增施土壤中最小养分时，还要同时施用土壤中其它不足的养分，改善影响 作物发育的其它因素，肥料的肥效才能充分发挥，获得较高的产量。 (三)只有补施最小养分，才能提高产量 最小养分是限制作物产量提高的关键因素，合理施肥就必须强调针对性。如果找不准 最小养分而盲目增加其他养分，其结果是最小养分未得到补充，影响作物产量的限制因子 依然存在，导致元素间的不平衡程度增大，产量降低，肥料利用率下降，从而影响施肥的 50 年代 60 年代 70 年代 图 1 最小养分随条件变化的示意图 （1） （2） （3）
经济效盗并引发生理病害和产生环境污染。 据慕成功、郑义(1995)等人研究，河南开封市第2次土壤普查前，农田普遍缺磷，磷 成了三要素中的最小养分，当时由于不了解该市土壤中缺磷的状况，在生产中仍然以施用 氯肥为主，因此出现了作物产量不高，施氮经济效益明显下降的现象。第2次土壤普查结 束后，通过对症下药，推行了在施氨基础上的增施磷肥的技术措施，作物产量随之提高， 而且还提高了氮的利用率。所以，要用发展的观点来认识最小养分律，抓住不同时期」 不同作物、不同地点的主要矛盾，决定重点施用什么肥料。但是，随着农业生产的发展 土壤往往从一种发展到多种养分不足，在增施土壤中最小养分时，还要同时施用土壤中其 它不足的养分，改善影响作物发有的其它因素，肥料的肥效才能充分发挥，获得较高的产 童 二、最小养分律的发展 最小养分律是正确选择肥料种类的基本原理，忽视这条规律常使土壤与植株养分失去 平衡，造成物质上和经济上的极大损失。所以，最小养分律是合理施配的基本原理 最小养分律提出后，为了使这一施肥理论更加 通俗易懂，有人用贮水木桶进行图解（图2）。图中盛水的 木桶由长短不一的木条构成，其中最短的木条决定了这 个桶的盛水量。在这根最短的木条接长之前，延长水桶 上其它任何木条的长度，均不能使水桶的盛水量增加， 因为水将从最短的木条处溢出。把水桶的木条形象地比 喻为士壤中植物所需的营养成分，如氨、磷、钾、钙、 镁等，把盛水量比喻为作物的产量，则可知道，作物的 图2最小养分律木桶图解 产量决定于士壤中各种养分相对含量最少的那种。最小 养分是相对于作物来说土壤供应能力最差的某种养分。木桶的水面高度代表作物产量的高 低水平，显然它受代表养分含量最低的、长度最短的木板的高度所制约，也就是说，作物 产量的高低取决于最小养分的供应水平。它反映了在土壤贫瘠和作物产量很低的情况下， 只要有针对性地增施最小养分的肥料，就可以获得极显著的增产效果。例如，磷在土壤中 的有效含量和供应量是组的几十倍甚至几百倍，但作物缺钼比缺磷的面积少得多。所以在 施肥前一定要了解，土壤中对某种作物来说什么营养元素比较缺乏。在南方酸性的红壤、 黄壤地区，钾往往成为最小养分，由此引发水稻的胡麻叶斑病，制约作物增产，此时，如 果不增加钾肥的用量，其它肥料施用再名，也不能提高产：量。 最小养分律的不足之处是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。这也是最小养分律在当时受到一些人的批评所在。 维最小养分律提出之后，人们又把这一学说进行了延伸，形成了限制因子律和最适因 子律 限制因子律是英国学者布菜克曼(Blackman)把最小养分扩大和延伸至养分以外的其 他生态因子上提出的。认为养分仅是生态因子之一，作物生长还要受许多其他生态因子影 响，这些生态因子包括土壤的通气、水分、有害物质、气候因素中的光照、温度、湿度、 降雨量等。1905年，布莱克曼把限制因子律描述为：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。可见，这里的因子不再是仅指养分中某一种了， 20
20 经济效益并引发生理病害和产生环境污染。 据慕成功、郑义(1995)等人研究，河南开封市第 2 次土壤普查前，农田普遍缺磷，磷 成了三要素中的最小养分，当时由于不了解该市土壤中缺磷的状况，在生产中仍然以施用 氮肥为主，因此出现了作物产量不高，施氮经济效益明显下降的现象。第 2 次土壤普查结 束后，通过对症下药，推行了在施氮基础上的增施磷肥的技术措施，作物产量随之提高， 而且还提高了氮肥的利用率。所以，要用发展的观点来认识最小养分律，抓住不同时期、 不同作物、不同地点的主要矛盾，决定重点施用什么肥料。但是，随着农业生产的发展， 土壤往往从一种发展到多种养分不足，在增施土壤中最小养分时，还要同时施用土壤中其 它不足的养分，改善影响作物发育的其它因素，肥料的肥效才能充分发挥，获得较高的产 量。 二、最小养分律的发展 最小养分律是正确选择肥料种类的基本原理，忽视这条规律常使土壤与植株养分失去 平衡，造成物质上和经济上的极大损失。所以，最小养分律是合理施肥的基本原理。 最小养分律提出后，为了使这一施肥理论更加 通俗易懂，有人用贮水木桶进行图解(图 2)。图中盛水的 木桶由长短不一的木条构成，其中最短的木条决定了这 个桶的盛水量。在这根最短的木条接长之前，延长水桶 上其它任何木条的长度，均不能使水桶的盛水量增加， 因为水将从最短的木条处溢出。把水桶的木条形象地比 喻为土壤中植物所需的营养成分，如氮、磷、钾、钙、 镁等，把盛水量比喻为作物的产量，则可知道，作物的 产量决定于土壤中各种养分相对含量最少的那种。最小 养分是相对于作物来说土壤供应能力最差的某种养分。木桶的水面高度代表作物产量的高 低水平，显然它受代表养分含量最低的、长度最短的木板的高度所制约，也就是说，作物 产量的高低取决于最小养分的供应水平。它反映了在土壤贫瘠和作物产量很低的情况下， 只要有针对性地增施最小养分的肥料，就可以获得极显著的增产效果。例如，磷在土壤中 的有效含量和供应量是钼的几十倍甚至几百倍，但作物缺钼比缺磷的面积少得多。所以在 施肥前一定要了解，土壤中对某种作物来说什么营养元素比较缺乏。在南方酸性的红壤、 黄壤地区，钾往往成为最小养分，由此引发水稻的胡麻叶斑病，制约作物增产，此时，如 果不增加钾肥的用量，其它肥料施用再多，也不能提高产量。 最小养分律的不足之处是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。这也是最小养分律在当时受到一些人的批评所在。 继最小养分律提出之后，人们又把这一学说进行了延伸，形成了限制因子律和最适因 子律。 限制因子律是英国学者布莱克曼 (Blackman)把最小养分扩大和延伸至养分以外的其 他生态因子上提出的。认为养分仅是生态因子之一，作物生长还要受许多其他生态因子影 响，这些生态因子包括土壤的通气、水分、有害物质、气候因素中的光照、温度、湿度、 降雨量等。1905 年，布莱克曼把限制因子律描述为：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。可见，这里的因子不再是仅指养分中某一种了， 图 2 最小养分律木桶图解