养分资源管理课程讲义：第二章养分资源管理的基本原理与基本方法 第二章养分资源管理的基本原理与基本方法 第一节养分资源管理的基本原理 一、养分归还学说 (一)定义： 李比希将其归还学说归结为：由于人类在土地上种植植物并这些产物拿走，这就必然 会使地力逐渐下降，从而土壤所含的养分将会愈来愈少。因此，要想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高的产量，为了增加产量就应 该向土壤施加灰分。 (二)要点： 1、随着作物的每次收获（包括籽粒和茎杆）必然要从土壤中取走大量养分 2、如果不正确地归还养分于士壤，地力必然会逐渐下降 3、要想恢复地力就必须归还从土壤中取走的全部东西 4、为了增加产量就应该向士壤施加灰分元素 (三)实质： 为了增产必须以施肥方式补充植物从土壤中取走的养分，这就突破了过去局限于生物 循环的范畴，通过施加肥料，扩大了这种物质循环，从而为作物稳产高产和均衡增产开辟 了广阔前景。 (四)局限： 1、对养分消耗的估计只局限于磷、钾上 2、反对豆种植物能丰富土壤氮素的说法 3、归还是正确的，但绝对的全部归还是不必要的，不经济的 归还学说解决了施肥的必要性问题 二、最小养分律
养分资源管理课程讲义：第二章 养分资源管理的基本原理与基本方法 5 第二章 养分资源管理的基本原理与基本方法 第一节 养分资源管理的基本原理 一、养分归还学说 （一）定义： 李比希将其归还学说归结为：由于人类在土地上种植植物并这些产物拿走，这就必然 会使地力逐渐下降，从而土壤所含的养分将会愈来愈少。因此，要想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高的产量，为了增加产量就应 该向土壤施加灰分。 （二）要点： 1、随着作物的每次收获（包括籽粒和茎杆）必然要从土壤中取走大量养分 2、如果不正确地归还养分于土壤，地力必然会逐渐下降 3、要想恢复地力就必须归还从土壤中取走的全部东西 4、为了增加产量就应该向土壤施加灰分元素 （三）实质： 为了增产必须以施肥方式补充植物从土壤中取走的养分，这就突破了过去局限于生物 循环的范畴，通过施加肥料，扩大了这种物质循环，从而为作物稳产高产和均衡增产开辟 了广阔前景。 （四）局限： 1、对养分消耗的估计只局限于磷、钾上 2、反对豆种植物能丰富土壤氮素的说法 3、归还是正确的，但绝对的全部归还是不必要的，不经济的 归还学说解决了施肥的必要性问题 二、最小养分律
养分资源管理课程讲义：第二章养分资源管理的基本原理与基本方法 （一)定义： 最小养分律亦由李比希提出。其表述为：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。 (二)要点： 1、决定作物产量的是土壤中某种对作物需要来说相对含量最小而非绝对含量最少的 养分。 2、最小养分不是固定不变的，而是随条件变化而变化的。 3、继续增加最小养分以外的其它养分，不但难以提高产量而且还会降低施肥的经济 效益。 (三)意义： 正确对待最小养分律，就可以因地制宜根据土壤条件和植物生长的需要来选择肥料品 种和养分比例，提高施肥针对性，较好地满足作物对养分的需要，从而收到增产、节月己 提高经济效益的效果。 限制因子律： 增加一个因子的供应，可以便作物生长增加，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，作物才能继续生长。 限制因子律是最小养分律的扩大和引伸。 最适因子律： 植物生长受许多条件的影响，生长条件变化的范围很广，植物适应的能力有限。只有 影响生产的因子处于中间地位。最适于植物生长，产量才能达到最高。因子处于最高或最 低的时候，不适于植物生长，产量可能等于零。 三、报酬递减律与米采利希学说
养分资源管理课程讲义：第二章 养分资源管理的基本原理与基本方法 6 （一）定义： 最小养分律亦由李比希提出。其表述为：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。 （二）要点： 1、决定作物产量的是土壤中某种对作物需要来说相对含量最小而非绝对含量最少的 养分。 2、最小养分不是固定不变的，而是随条件变化而变化的。 3、继续增加最小养分以外的其它养分，不但难以提高产量而且还会降低施肥的经济 效益。 （三）意义： 正确对待最小养分律，就可以因地制宜根据土壤条件和植物生长的需要来选择肥料品 种和养分比例，提高施肥针对性，较好地满足作物对养分的需要，从而收到增产、节月已 提高经济效益的效果。 限制因子律： 增加一个因子的供应，可以便作物生长增加，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，作物才能继续生长。 限制因子律是最小养分律的扩大和引伸。 最适因子律： 植物生长受许多条件的影响，生长条件变化的范围很广，植物适应的能力有限。只有 影响生产的因子处于中间地位。最适于植物生长，产量才能达到最高。因子处于最高或最 低的时候，不适于植物生长，产量可能等于零。 三、报酬递减律与米采利希学说
养分资源管理课程讲义：第二章养分资源管理的基本原理与基本方法 报酬递减律是在18世纪后期，由欧洲经济学家A.R.J.Turgot和J.Anderson同 时提出的。其内容表述：从一定土地上所得到的报酬随着向该土地投入的劳动和资本量的 增大而有所增加，但随着投入的单位劳动和资本的增加，报酬的增加却在减少。 这个定律反映了在技术条件不变的情况下投入与产出的关系，所以它作为经济学上的 一个基本原则，广泛应用于工业、农业以及畜牧业等各个领域。 20世纪初，米采利希(E.A.Mitscherlich))进行了著名的燕麦磷肥砂培试验。他发 现：①在其它技术条件相对稳定前提下，随着施肥量的渐次增加，作物产量也随之增加， 但作物的增产量却随施肥量的增加而呈递减趋势，因而与报酬递减律相吻合。 ②如果一切条件都符合理想的话，作物将会产生出某种最高产量，相反，只要任何某 种主要因素缺乏时，产量便会相应地减少。 米采利希学说的文字表达是，只增加某种养分单位量(x)时，引起产量增加的数量 (dy),是以该种养分供应充足时达到的最高产量(A)与现在的产量(y)之差成正比。 以公式表达为dy/dx=C(A-y) 转换为指数式为y=A(1-e“) 式中y一一定量肥料调所得的产量 A-足量肥料所获得的最高产量或极限产量 x一肥料用量e一自然常数c常数（效应系数） 因此，米采利希公式最重要之处在于：某种养分的效果，以在土壤中该种养分愈为不 足时效果愈大，若逐渐增加该养分的施用量，增产效果就将逐渐减少。 米采利希的试验及其他试验证明，报酬递减律在农业化学上施肥量和产量之间关系方 面也是成立的，也是指导施肥的基本原理之一。 米采利希学说使肥料的施用由经验性进入定量化境界，在农业生产上起过重要作用， 使有限量的肥料发挥了最大的增产效益，目前在国际上仍作为一个重要的施肥理论加以运 用。 报酬递减律和米采利希学说自问世到现在一直存在争论。关键的问题在于报酬递减律 和米采利希学说存在的前提是其它技术条件不变（相对稳定）。 从历史发展的总进程来看，技术条件总是会不断改善的，生产水平也是会不新提高的。 但在一个时间短暂的轮作周期内或时间较长的生长阶段内，一般来说，生产技术条件不会 >
养分资源管理课程讲义：第二章 养分资源管理的基本原理与基本方法 7 报酬递减律是在 18 世纪后期，由欧洲经济学家 A．R．J．Turgot 和 J．Anderson 同 时提出的。其内容表述：从一定土地上所得到的报酬随着向该土地投入的劳动和资本量的 增大而有所增加，但随着投入的单位劳动和资本的增加，报酬的增加却在减少。 这个定律反映了在技术条件不变的情况下投入与产出的关系，所以它作为经济学上的 一个基本原则，广泛应用于工业、农业以及畜牧业等各个领域。 20 世纪初，米采利希（E．A．Mitscherlich)进行了著名的燕麦磷肥砂培试验。他发 现：①在其它技术条件相对稳定前提下，随着施肥量的渐次增加，作物产量也随之增加， 但作物的增产量却随施肥量的增加而呈递减趋势，因而与报酬递减律相吻合。 ②如果一切条件都符合理想的话，作物将会产生出某种最高产量，相反，只要任何某 种主要因素缺乏时，产量便会相应地减少。 米采利希学说的文字表达是，只增加某种养分单位量（dx）时，引起产量增加的数量 （dy），是以该种养分供应充足时达到的最高产量（A）与现在的产量（y）之差成正比。 以公式表达为 dy/dx=C(A-y) 转换为指数式为 y=A(1- e -cx） 式中 y 一一定量肥料调所得的产量 A-足量肥料所获得的最高产量或极限产量 x 一肥料用量 e 一自然常数 c 常数（效应系数） 因此，米采利希公式最重要之处在于：某种养分的效果，以在土壤中该种养分愈为不 足时效果愈大，若逐渐增加该养分的施用量，增产效果就将逐渐减少。 米采利希的试验及其他试验证明，报酬递减律在农业化学上施肥量和产量之间关系方 面也是成立的，也是指导施肥的基本原理之一。 米采利希学说使肥料的施用由经验性进入定量化境界，在农业生产上起过重要作用， 使有限量的肥料发挥了最大的增产效益，目前在国际上仍作为一个重要的施肥理论加以运 用。 报酬递减律和米采利希学说自问世到现在一直存在争论。关键的问题在于报酬递减律 和米采利希学说存在的前提是其它技术条件不变（相对稳定）。 从历史发展的总进程来看，技术条件总是会不断改善的，生产水平也是会不断提高的。 但在一个时间短暂的轮作周期内或时间较长的生长阶段内，一般来说，生产技术条件不会
养分资源管理课程讲义：第二章养分资源管理的基本原理与基本方法 普遍发生重大的变化或突破，总是保持相对稳定的状态，这就在客观上为报酬递减提供了 可能。 对米采利希公式提出批评的另一种意见是乌尔尼教授指出的当限制因子超过最适数 量时就会变成毒害因素，不仅不能使作物增产，还会使作物减产。这是完全正确的，己被 国内许多田间试验所证实，Pfeiffer(费佛尔)教授提出了反映施肥量与产量之间关系 的抛物线模式，其一元二次方程式为y=b。十bx十b,x2。 总结：报酬递减律在施肥实践中是客观存在的，应正确对待，一方面要正视它，承认 它的存在，避免施肥的盲目性，提高施肥的经济效益，通过合理施肥达到增产增收的目的。 另一方面，不能消极对待它，片面地以减少化肥用量来降低生产成本，相反，应研究新措 施，促进生产条件的改变，在逐步提高施肥水平前提下，力争提高肥料的经济效益，促进 农业生产的持续发展。 四、因子综合作用律 因子综合作用律的内容是：作物丰产是影响作物生长发有的各种因子如水分、养分、 光照、温度、空气、品种以及耕作条件等综合作用的结果，其中必然有一个起主导作用的 限制因子，产量也在一定程度上受该种限制因子的制约。因此，为了充分发挥施肥的增产 作用和提高肥料的经济效益，一方面，施肥措施必须与其它农业技术措施密切配合，另 方面，各种肥料养分之间的配合施用，也应该因地制宜地加以综合运用。 (一)、水分与施肥效果 水分与肥料的影响是相互的，一方面，适宜的土壤水分可以提高所施肥料养分的有效 性，亦可促进植物生长以吸收更多的养分，另一方面，某些肥料可促进根系生长吸水，并 提高植物的水分利用效率。 表现在产量上，施肥与灌溉配合的增产作用大于灌溉和施肥单一措施增产效果的总 和。 (二)、作物品种与施肥效果 一般耐肥的品种可与肥料发生交互作用，提高肥料的增产效果
养分资源管理课程讲义：第二章 养分资源管理的基本原理与基本方法 8 普遍发生重大的变化或突破，总是保持相对稳定的状态，这就在客观上为报酬递减提供了 可能。 对米采利希公式提出批评的另一种意见是乌尔尼教授指出的当限制因子超过最适数 量时就会变成毒害因素，不仅不能使作物增产，还会使作物减产。这是完全正确的，己被 国内许多田间试验所证实， Pfeiffer（费佛尔）教授提出了反映施肥量与产量之间关系 的抛物线模式，其一元二次方程式为 y=b0＋b1x＋b2x 2。 总结：报酬递减律在施肥实践中是客观存在的，应正确对待，一方面要正视它，承认 它的存在，避免施肥的盲目性，提高施肥的经济效益，通过合理施肥达到增产增收的目的。 另一方面，不能消极对待它，片面地以减少化肥用量来降低生产成本，相反，应研究新措 施，促进生产条件的改变，在逐步提高施肥水平前提下，力争提高肥料的经济效益，促进 农业生产的持续发展。 四、因子综合作用律 因子综合作用律的内容是：作物丰产是影响作物生长发育的各种因子如水分、养分、 光照、温度、空气、品种以及耕作条件等综合作用的结果，其中必然有一个起主导作用的 限制因子，产量也在一定程度上受该种限制因子的制约。因此，为了充分发挥施肥的增产 作用和提高肥料的经济效益，一方面，施肥措施必须与其它农业技术措施密切配合，另一 方面，各种肥料养分之间的配合施用，也应该因地制宜地加以综合运用。 （一）、水分与施肥效果 水分与肥料的影响是相互的，一方面，适宜的土壤水分可以提高所施肥料养分的有效 性，亦可促进植物生长以吸收更多的养分，另一方面，某些肥料可促进根系生长吸水，并 提高植物的水分利用效率。 表现在产量上，施肥与灌溉配合的增产作用大于灌溉和施肥单一措施增产效果的总 和。 （二）、作物品种与施肥效果 一般耐肥的品种可与肥料发生交互作用，提高肥料的增产效果
养分资源管理课程讲义：第二章养分资源管理的恭本原理与基本方法 （三)、养分之间的相互作用效应 养分之间的相互作用效应可以分为三种情况 1、正的相互作用效应 (A十B)>(A)+(B) 2、没有相互作用效应 (A十B)=(A)+(B) 3、负的相互作用效应(A十B)<(A)+(B) (A十B):两种养分同时施用的增产效果 (A)、(⑧)：A、B养分单独施用时的增产效果 不仅是大量元素之间，大量元素与微量元素，微量元素之间，在生产上应利用养分之 间的相互作用，在不增加施肥量的前提下，提高肥料利用率和获取肥料最大经济效益
养分资源管理课程讲义：第二章 养分资源管理的基本原理与基本方法 9 （三）、养分之间的相互作用效应 养分之间的相互作用效应可以分为三种情况 1、正的相互作用效应 （A 十 B ）>(A)+(B) 2、没有相互作用效应 （A 十 B ）=(A)+(B) 3、负的相互作用效应 （A 十 B ）<(A)+(B) （A＋B）：两种养分同时施用的增产效果 （A)、(B)：A、B 养分单独施用时的增产效果 不仅是大量元素之间，大量元素与微量元素，微量元素之间，在生产上应利用养分之 间的相互作用，在不增加施肥量的前提下，提高肥料利用率和获取肥料最大经济效益