第二章施肥基本原则.

第二章施肥的基本原则培肥地力原则协调营养平衡原则产量与品质统一原则提高肥料利用率原则减少生态环境污染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1.概念地力：是土地能够生长植物的能力。培肥地力：是采用先进的科学成果，采取各种措施，保护自然肥力，增加人工肥力，使土壤肥力水平不断提高，确保农业持续稳定增长。自然肥力：是土壤在自然成土因素综合作用下发育形成的肥力，是自然成土过程的产物。人工肥力：是土壤在人为耕作熟化过程中培育形成的肥力，是人类劳动的产物，是在自然肥力基础上发展形成的。2.耕地地力的变化自然因素受影响因素人为因素提高变化方向降低3.耕地地力的重要性决定农业生产水平保障农业可持续发展皮子不存，毛将焉附二、施肥是培肥地力的有效途径耕作灌溉轮作施肥培肥地力的途径（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种植绿肥培肥地力秸秆还田以草换肥培肥地力施用农家肥培肥地力（二）化肥在培肥地力中的作用1.直接作用增加土壤中养分含量（1）氮肥（2）磷肥（3）钾肥2.间接作用无中生有以无机促有机施用化肥提高地力第二节养分平衡原则一、通过平衡施肥满足作物对养分的需求1.通过施肥使植物体内的养分达到适宜的含量水平2.通过施肥使作物体内不同养分的比例趋于平衡养分平衡（NutrientBalance）定义1：生态系统在某一时间，养分(单种或多种)输入与输出量基本相等的状态（应用学科：生态学；生态系统生态学）。定义2：植物最大生长速率和产量必需的各种养分浓度间的最佳比例和收支平衡（应用学科：土壤学；植物营养学）。平衡施肥促进作物生长发育平衡施肥常规施肥NPKCK-P二、通过施肥调控土壤养分平衡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）20～60kg、磷（P）4～13kg、钾（K）20～100kg。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，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。Fertilizers(N+P2O5+K2O,Mt)ChemicalfertilizerConsumptioninChinafrom1902to2000Year05101520253035404519001910192019301940195019601970198019902000Qin(221-206BC)793Song(960-1279)780195273519801,890199020003,2253,738DynastyyearWheatyield,kg.ha-1施氮量(kg/hm2)N0N75N150N225N300N375经济产量(t/hm2)4.836.036.416.896.956.35生物产量(t/hm2)10.3613.5214.3115.2115.4414.81经济系数0.4660.4460.4480.4530.4500.429纯收益(元/hm2)/1354155318981656490每公斤氮素增产(kg)/16.010.59.17.14.0氮肥施用量对春小麦产量形成和经济效益的影响x处理NPKNPNNKPKPCKK平均产量345.7316.8235.7234.7132.3123.4108.9106.7显著性检验AABBCCCC养分配比对春小麦产量的影响(kg/亩）（郜翻身，高炳德）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。（二）有机肥对提高产量的作用处理经济产量(kg/hm2)生物产量(kg/hm2)经济系数不施厩肥4518.6712573.000.37施厩肥4972.6714113.000.36增量454.003415.50-0.01增幅（%）10.0516.95-1.85厩肥对春小麦经济产量、生物产量、经济系数的影响（据武美燕论文整理得出）二、施肥与作物品质作物品质形态品质营养品质加工品质贮藏品质（一）氮肥对作物产品品质的影响1、粮食作物：增加蛋白质及必需氨基酸2、蔬菜、水果：过量供应糖/酸降低、耐储性下降、硝态氮积累增加籽粒面团稳定时间(min)面粉湿面筋（%）面包烘焙品质评分值容重（g/L）千粒重（g）粗蛋白质（%）降落数值（S）氮肥76339.413.43335.833.670对照78640.011.33104.130.866差异–23–0.62.1231.72.84标准差（S）322.90.9291.73.34t值2.458*0.91110.452**3.5904.260**3.814**3.607**样本数（n）12202021212121氮肥对春小麦品质的影响（2002年～2004年河套、土默川）高炳德（2005）（二）磷肥对作物产品品质的影响1.绿色饲草：蛋白质2.糖料、薯类和油料作物：糖分、淀粉、脂肪3.果蔬类：外观、耐储、营养价值处理籽粒面粉湿面筋（%）面团稳定时间（min）烘焙品质评分值蛋白质（%）降落数值（S）容重（g/L）千粒重（g）磷肥14.2538274637.236.45.569对照12.9335873435.134.75.263差异1.3224122.11.70.36t值3.111**1.7943.853*7.304**5.949**0.7294.076*样本数（n）144514444磷肥对春小麦籽粒品质的影响高炳德（2005）缺磷使柑桔果实变小（三）钾肥对作物产品品质的影响品质元素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5.烟叶：香气、燃烧性处理籽粒面粉湿面筋（%）面团稳定时间（min）烘焙品质评分值降落数值（S）粗蛋白质（%）容重（g/L）千粒重（g）钾肥35914.874839.236.15.469.1对照34814.174538.133.84.768.7差异110.731.12.30.7–0.4标准差（S）200.6120.81.70.93t值1.5604.400**0.4142.590*3.781**2.1810.322样本数（n）81244888钾肥对春小麦籽粒品质的影响高炳德（2005）番茄缺钾果实幼叶卷缩，老叶最初为灰绿色，然后叶缘呈现黄绿色，叶缘干枯，叶片向上卷曲。叶脉间失绿，并出现褐斑。落果早，裂果多，成熟晚且成熟不一致。果质差。老叶叶缘变为青铜色，而后扩大到内叶。严重缺钾时，老叶叶缘干枯坏死，叶片脱落，内叶表面呈褐色。白菜缺钾纵切面（与正常比较）（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。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；缺钙引起的大白菜干烧心症状缺钙引起的番茄脐腐病苹果缺钙引起的苦痘病新叶生长缓慢，老叶保持绿色。严重时，更多的叶片变黄或变白，并出现褐色坏死。叶片由上而下逐渐干枯脱落。缺铁时座果减少，果实色浅粒小，基部果实发育不良。葡萄缺铁的枝条和果实（右下为正常果）葡萄缺锌症状果穗、果粒减少，果粒大小不均。葡萄缺锌果穗草莓缺硼症状正在膨大的果实畸形，带有纵向的白色条纹，或果实开裂，有黄白色分泌物，果质粗。黄瓜缺硼果实开裂（左为正常）髓部出现水浸区域坏死或中空。花心棕褐色，花分散.菜花缺硼纵切面（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。处理籽粒面粉湿面筋（%）面团稳定时间（min）烘焙品质评分值降落数值（S）粗蛋白质（%）容重（g/L）千粒重（g）羊厩肥32913.576440.833.85.573对照34313.375340.232.94.871差异–140.2110.60.90.72标准差（S）–290.8100.80.70.83t值1.1960.6322.632*1.7822.960*2.126*1.381样本数（n）6666666羊厩肥对春小麦品质的影响（2003，河套、土默川）高炳德（2005）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）；最佳品质施肥量＜最高产量施肥量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（禾谷类作物和饲料作物）；最佳品质施肥量＞最高产量施肥量3.随着施肥量的增加，最佳产品品质和最高产量同步出现（薯类作物）。最佳品质施肥量=最高产量施肥量施肥对产量和品质的调控效应施肥调控产量与品质的基本原则产量和品质的变化不同步，一般的调控原则是：在不至于使产品品质显著降低或对人、畜安全产生影响的情况下，以实现最高产量为目标进行施肥；在不至于引起产量显著降低时，以实现最佳品质为目标进行施肥；当产量和品质之间的矛盾比较大时，在有利于品质改善的前提下，以提高产量为目标进行施肥。第四节提高肥料利用率原则一、肥料利用率概念（Utilizationrate）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（Utilizationcoefficient）或肥料回收率（Recoveryrate）。作物种类栽培技术施肥技术气候条件土壤类型二、影响因素三、提高肥料利用率的途径1.施肥技术及手段2.肥料改性3.作物营养性状遗传改良四、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10