搜索
-1-第一章概述第一节肥料的概念、分类和作用一、概念从定义上讲，凡以提供给植物生长所需养分为主要功效的物料都称为肥料。因此广义上讲，肥料是指用于提供、保持或改善植物营养和土壤物理、化学性能以及生物活性，能提高农产品产量，或改善农产品品质，或增强植物抗逆性的有机、无机、微生物及其混合物料。肥料分化学肥料、有机肥料和微生肥料三大类。化学肥料是指那些含有植物必需营养元素的无机化合物，它们大多是在工厂里用化学方法合成的，或采用天然矿物生产的，一般也叫做矿质肥料。有机肥料是指含有大量有机质和多种植物所需养分物质的改土肥田物质，它们大多是利用各种动物排泄物、植物残体或农业生产中的废弃物、天然杂草以及城乡生活垃圾等有机物经过简单的处理而成的，因原料绝大部分来自农村，有时也叫农家肥料。微生物肥料简称生物肥，是指含大量微生物菌剂的微生物制剂，将它们施到土壤中，在适当的条件下进一步生长、繁殖，通过微生物的一系列生命活动，直接给作物提供某些营养元素、激素类物质和各种酶等。目前，肥料的发展趋势是由低浓度向高浓度、由单一成分向多成分的复合肥或复混肥、从粉壮到粒状发展。市场上已经出现了很多诸如复合肥料、混合肥料、混配肥料、液体肥料、叶面肥料、有机无机复混肥料等新型肥料名称。二、肥料的作用土壤养分是土壤肥力最重要的物质基础，肥料则是土壤养分的主要来源，因而也是农业可持续发展的重要物质基础之一。联合国粮农组织的统计表明，在提高单产方面，肥料对增产的贡献额为40%-60%。我国农业部门认为中国的这一比例在40%左右，从现代科学储备和生产条件出发可以预见，未来农业中，肥料在提高产量与品质方面仍继续会发挥积极作用。肥料及其科学施用技术是农业生产发展的重要技术支撑。化肥工业的发展和施肥技术的应用，对加快农业生产发展、确保农产品供给、促进农民增收发挥了重要的作用。推广应用科学施肥技术，不但有利于在耕地面积减少、水资源约束趋紧、化肥价格居高不下、粮价上涨空间有限的条件下，促进增粮增收目标的实现，而且有利于加强以耕地产出能力-2-为核心的农业综合生产能力的建设。提高科学施肥水平，用好肥料，不仅是促进粮食稳定增产、农民持续增收的重大举措，也是节本增效、提高农产品质量的有力支撑，更是加强生态环境保护、促进农业持续发展的重要条件。施肥对产量及品质形成具有重要作用，同时施肥不当造成的负面效应也不可忽视。尤其是氮肥的过量施用，不仅会导致水体的富营养化，而且对大气也产生污染。矿质营养的丰缺状况及比例对植物生长及其产量和品质的形成具有重要作用。施肥通过改变植物产品中碳水化合物、脂肪、蛋白质、核酸、有机酸、维生素及无机盐组成结构比例等营养品质，间接影响动物及人体营养状况。施肥措施的确定，不仅要根据土壤养分状况和植物营养特性，而且要考虑到整个食物链的物质和能量循环。第二节肥料的应用状况我国的农业历史悠久，我们的祖先给我们留下了极其丰富和宝贵的农业遗产，其中积造、施用农家肥、土杂肥，改良土壤、培肥地力是我国传统农业的精华。长期以来，我国劳动人民在农业生产活动中，积累了相当丰富的肥料积造与施用的经验。从肥料结构上来看，20世纪50年代前我国农业发展靠的是有机肥；60年代有机肥的比重占80%，化肥的比重占20%左右；70—80年代有机肥的比重占60%-70%，化肥比重占30%-40%；进入90年代，有机肥料的比重只占40%，化肥的比重达到了60%以上；2003年有机肥料的比重仅占25%，化肥的比重高达75%。近年来我国化肥生产形势较好，2003年总产量（纯养分）为3.9×107吨，成为世界上最大的化肥生产国。同时我国也是世界化肥消费量最大的国家之一，化肥消费量占世界总量的30%左右，其中2003年全国氮肥消费量为2.15×107吨，磷肥为7.14×106吨，钾肥为4.38106吨，复合肥1.11×107吨，年消费量(N+P2O5+K2O)平均在4.41107吨以上。从肥料中养分元素含量结构变化看，20世纪50年代使用的化肥几乎是单一的氮肥，60年代开始使用磷肥，70年代末才开始使用钾肥。近几年我国在化肥产量增长的同时，化肥产品结构也得到了进一步的调整和优化，养分资源向着多元化和高效化方向发展，高浓度化肥产量增幅高于低浓度化肥，复混肥产量增幅高于单质肥。在积极增加化肥投入并取得显成效的同时，我们也要看到我国肥料的投入存在不合理性，科学施肥发展的空间还很大。近年来，随着农业种植结构调整，农业复种指数不断提高，农作物产出量的增加，我国农业基础设施条件、作物布局、种植制度、施肥结构、耕-3-作等发生了较大改变，土壤养分和耕地质量亦发生了较大改变。由于土壤底子不清，盲目施肥导致农作物产量和品质降低，施肥效益下降，耕地质量退化，农作物病虫害普遍发生，大量氮、磷流失造成农业面临污染加剧，部分地区水体富营养化进程加快，生态环境恶化，农业综合生产能力降低，严重制约着农业生产的持续发展和提高。我国肥料施用仍然面临许多突出的问题，主要表现在：①平均数量不足。2002年全国耕地化肥亩施用量平均为22.2千克，计算复种指数平均为18.5千克/亩，在世界居中等水平；②分配不当。沿海和城郊发达地区化肥尤其是氮肥超量施用；蔬菜地等经济作物施肥量过大；③氮、磷、钾比例不合理。化肥氮、磷、钾比例为1：0.39：0.22，氮、磷比例趋于合理，但钾肥比例过低；④品种结构不合理。化肥使用量增加，而有机肥施用量减少；化肥中单质肥料和低浓度复合肥比例大，而高浓度复肥比例只有15%左右；普广性肥料多而专用性肥料少；⑤施肥技术不当。肥料表施和撒施现象较为普遍，浪费较为严重；⑥肥料利用率低。我国化肥当季利用率氮15%-35%、磷10%-20%、钾35%-50%，其中氮的损失严重；⑦农田钾素亏损严重。耕地缺钾面积不断扩大，部分地区农田仍然缺氮缺磷；⑧中、微量元素养分缺乏。我国耕地缺镁、硫面积在扩大，锌、硼、锰、钼缺乏面积较大。中、微量养分肥料施用不足；⑨环境问题。部分地区施肥不当已引起环境污染，出现地表水富营养化、地下水和蔬菜中硝酸盐含量超标、农田氧化亚氮排放量增加等问题。⑩肥料生产、销售、供应存在不稳定性，肥料的销售与指导部门配合不佳，配方施肥、平衡施肥还有很大潜力可挖。-4-第二章培育与维持土壤的肥力第一节土壤的培肥土壤的自然肥力在数量和质量上往往不能满足作物生长的需要，而且土壤经作物年复一年地种植以后，肥力也会不断消耗，为了获得作物的高产稳产，必须使作物生长在高肥力的土壤上，这就需要通过人类的生产活动对土壤进行人工培肥，创造人为肥力，以弥补自然肥力的不足和不协调。一、作物对土壤的共同要求作物对土壤主要特征的要求是一致的。主要包括以下几方面。1．作物根系能很好地被固定并能得到充分伸展既要求土壤有一定的层次厚度，又要求有合适的结构和松紧度。土层浅薄、土壤过松、过紧对根系的固定和伸展都不利。2．能全面地、适时、适量地提供作物丰产所需的养分要求土壤既有较多养分，又具有良好的保肥、供肥性能，使作物表现为少施肥料能生长良好，多施肥料也不会疯长。3．能满足作物对水、气、热条件的要求土壤中的水分、空气和热量同为重要的肥力因素，它们都是作物生长发育所必需的，三者之间又相互影响、相互联系和相互制约，它们的组合应该是协调的，都应能满足作物生长发育的需要。4．具有较强的自调能力良好的土壤应具有对外来酸碱物质的缓冲能力，对污染物质的自净能力以及对不良环境条件的抗逆能力。例如，当遇到旱涝等不良条件时，能表现出既经干又爽水。当自控能力受到限制时，易于通过人为措施加以调节。5．良好的耕作性能耕性是指土壤在耕作时所表现的一系列性质，特别是耕后要求松散，容易耙碎，不成坷垃，土壤松紧度及孔隙状况适中，这对作物的种子发芽、幼苗出土及以后作物的生长都是有利的。二、肥沃土壤的标志作物对土壤的要求是判断土壤是否肥沃的基本依据，欲使土壤能够满足作物的上述要求，从而获得高产稳产，应表现出以下几点明显标志。-5-1．深厚的耕作层耕作层又称熟化层或活土层，是作物赖以生存的最基本的土层，它有利于根系的伸展，是作物根系分布和活动最多的层次，耕作层中含根量占总根量的80%以上。深厚的耕作层，既扩大了根系吸收养分的范围，也增强了抗旱抗涝的能力。肥力较高的高产稳产田，其耕作层的厚度多达30厘米，富含腐殖质，颜色深暗，沙黏适中，结构性好，孔隙度较大，容重较小，通气透水性强，耕性好、微生物活动强烈，有机质分解合成活跃，有效养分含量较高，各肥力因素都比较协调。2．良好的土体构造土体构造即各土层的特性和相互配合协调的程度，也是肥沃土壤的基本特征。高产土壤能高产原因之一是具有良好的土体构造，一般肥沃的土壤除有深厚肥沃的耕作层外，其下有助于保水、保肥而又不妨碍作物根系发育的犁底层，心土层仍然保持多孔，既利于根系伸展也利于保水、保肥、底土层较心土层稍紧实，仍具有托水托肥和供水供肥的作用。这样，上下土层相互配合，使整个土体成为一个上虚下实的层次构造状态。这样的土体构造，渗水又保水，通气又抗旱，能供肥又能保肥，水、肥、气、热在上下土层处于协调状态，从而能满足作物生长的需要，这就是稳产高产的土壤基础。3．保肥、供肥性能好影响土壤保肥强弱的因素主要有土壤质地、胶体类型和含量、土壤PH值等。凡是质地黏重、富含有机质、酸碱适中的土壤常具有较强的保肥能力。土壤供肥性能表现在供肥的时间和强度上，主要影响因素有土壤有机质的数量、养分含量、土壤透气性、土壤温度和土壤酸碱度等。一般土壤有机质含量高、有效养分多、透气适中、温度适宜、酸碱适中、不含有害物质和过多可溶性盐分的土壤，保肥供肥都较好。4．协调的水、气、热状况土壤中水分、空气和热量存在的形式、数量和相互关系是除养分以外影响作物生长发育最为关键的条件。土壤中水分和空气是相互消长的，温度则随着水分的运动、空气与水分比例以及空气的流动而变化，因此它们的关系是相互影响，相互制约的。它们在数量上构成了极为复杂的组合，组合的是否合适直接影响作物的生长发育。影响水、气、热状况的土壤内部因素决定于土壤的某些属性，例如，水分的保蓄和渗漏是否牌协调状态，这和土壤孔隙、松紧状况、质地、质地层次、有机质含量、胶体性状及结构等有关，因此可以用容重、孔隙度、质地、结构、有机质及胶体类型、品质来表示。高肥力土壤保水性强，主要是孔隙、松紧状况适宜，三相比适中，0-35厘米土层总孔隙度-6-一般在55%以上，土壤容重在生长期中常保持在1.1克/立方厘米左右，非毛管和毛管孔隙之比一般为1∶（2-4），大于0.25毫米水稳性团粒百分率也显著提高，这种土壤可保水，又能通气、水、气处于协调状态，土壤的热状况也较适宜。5．耕作性能好耕性包括耕作过程中对机械阻力的大小、耕作质量好坏和适耕期长短。常用来判断耕性好坏的指标有土壤质地、容重、结构、有机质含量、大小孔隙经、土壤的含水状况等。三、土壤培肥的基本途径(一)开展农田基本建设就我国农业生产现状而论，农田基本建设要以治水改土为中心。但各地的气候、地形、土壤不同，即土壤培肥的限制因素不同。故要求农田基本建设的主攻方向和具体也不尽相同。例如，山丘地区应把春旱秋涝造成的干旱和水土流失作为治水改土主攻方向。而黄泛低洼盐碱地区，内涝和盐碱已成为培肥土壤的限制因素，故排水、排盐则应成为这类地区农田基本建设的主要目标。(二)利用生物改土生物改土主要指通过自然植被与栽培作物及其相应的微生物区系培肥土壤，提高土壤肥力的措施。1.植被造林森林在改土方面的作用，主要表现在它能保持水土，涵养水源，调节雨量，减免水旱灾害。森林的树冠可以截留大量雨水，使雨滴不能直接打击地面，而减缓雨打击地面的强度。枯枝落叶层保护地面免受雨水冲击，拦蓄雨水，增加渗透。树木奶系发达，可以固结土壤，增加抗御水蚀和风蚀的能力。森林能减缓风力，从而起降低地表蒸发、防风固沙的作用；同时森林能阻留更多积雪，有利土壤蓄水保墒。森林的蒸腾作用，可增高林区的湿度，增加雨量，调节农田小气候。森林还可增加土壤腐殖质，调节土壤酸碱反应，改良结构，进一步增加土壤透水蓄水能力，起到调节土壤水、肥、气、热，提高土壤肥力的作用。2．种植绿肥