配方施肥(緒論)

配方施肥與平衡施肥索全義生態(tài)環(huán)境學(xué)院土壤與植物營養(yǎng)教研室Email：paul98@課程性質(zhì)教學(xué)安排考試方式主要參考文獻課程名稱的說明

原名：配方施肥與平衡施肥更換名:施肥原理與技術(shù)緒論主要內(nèi)容

一、施肥的基本概念二、施肥科學(xué)的發(fā)展歷史三、施肥效應(yīng)四、目前我國施肥面臨的問題與挑戰(zhàn)五、施肥科學(xué)的研究內(nèi)容與方法1施肥基本概念1.1施肥將肥料施于土壤或作物以調(diào)節(jié)作物營養(yǎng)平衡的一項農(nóng)業(yè)技術(shù)措施。1.2肥料

為作物提供養(yǎng)分兼有改良土壤的一類物質(zhì)。

包括化肥、有機肥、生物肥料等。1.3合理施肥

合理施肥(sciencefertilization)是在綜合考慮土壤供肥能力、作物

需肥特點、肥料特性、氣候條件和栽培措施等因素的基礎(chǔ)上，

以實現(xiàn)培肥地力、增加產(chǎn)量、改善品質(zhì)、提高效益與保護環(huán)境相統(tǒng)

一為目的。2施肥科學(xué)的發(fā)展概況2.1中國古代肥料和施肥（fertilizersandfertilizationinancientChina）

施肥的歷史最早要數(shù)中國了，但肥料二字起源于近代。在中國古代文獻中稱肥料為糞，如土糞、皮毛糞等。甚至以植物作肥料也稱糞，野生稱草糞，栽培綠肥稱苗糞。施肥稱為糞田。

周至先秦

《詩經(jīng)·周頌》中有“以薅荼蓼，荼蓼朽止，黍稷茂止”的詩句，說明西周時已認識到雜草腐爛后的肥田作用?！抖Y記·月令》說利用夏季高溫和降雨漚腐雜草，“可以糞田疇，可以美疆土”，《孟子》說“百畝之田，百畝之糞”，《荀子》說“多糞肥田”等，秦、漢以前肥料已受重視。

漢代

農(nóng)家肥源迅速擴大。據(jù)《氾勝之書》記載，當時溷（hun）肥（廁所人糞尿）、廄肥(牲畜糞肥)、蠶矢(蠶糞)及其他排泄物、碎骨等肥料種類大大增加。在施肥方法方面，基肥、種肥和追肥的施用已分別進行?；视械氖谴筇锫?，有的是在區(qū)田中集中施用。播種時采取帶肥下種的溲種法；還用蠶矢和人糞尿腐熟作追肥施于麻田等。對于各種施肥方法的作用當時文獻中也有論述。

魏、晉、南北朝時期

突出成就是從過去簡單地利用野生綠肥發(fā)展到栽培綠肥。西晉《廣志》稱“苕草，色青黃,紫華，十二月稻下種之,蔓延殷盛,可以美田”，這是人工栽培綠肥的最早記載。北魏《齊民要術(shù)》進一步肯定了綠肥的增產(chǎn)效果和它在輪作中的地位。指出“凡美田之法，綠豆為上，小豆、胡麻次之，……其美與蠶矢、熟糞同”。當時綠肥的栽培利用遍及南北各地，從大田種谷到種瓜、葵和蔥等都用綠肥作基肥，并知桑田間作綠肥作物如綠豆、小豆和蕪箐之類，可改良土壤和使桑樹生長良好。

施肥技術(shù)的進步，反映在蔬菜生產(chǎn)上，是《齊民要術(shù)》總結(jié)的“糞大水勤”；在果樹生產(chǎn)上也已知桃樹增施熟糞，可提高桃子品質(zhì)。還首次出現(xiàn)了利用牛糞制造堆肥的“踏糞法”的記載。

宋、元時期

這一時期的重大進步是對合理施肥重要性的認識。南宋農(nóng)學(xué)家陳敷提出：“若能時加新沃之土壤，以糞治之，則益精熟肥美，其力常新壯矣”，他還闡述了“用糞得理”和用糞如用藥的道理。到了元代，王禎又用“糞壤”概括了施肥改土的作用，說：“糞壤者，所以變薄田為良田，化磽土為肥土也。”

這一時期的肥料種類也顯著增加，新出現(xiàn)的肥料有河泥、麻枯（即芝麻餅）以及無機肥料石灰、石膏、食鹽和硫磺等。為了做到合理施用，當時提出：低田水冷，施用石灰，可使土變暖，有益發(fā)苗；作肥料，秧田施用麻枯和火糞最佳，但不可用大糞，尤忌生糞澆灌；種苧麻，用驢馬生糞可生熱御寒；種百合和韭用馬糞尤為適宜；種山藥，忌人糞尿，宜牛糞、麻枯等。多次追肥方法也首倡于這時。在果樹施肥方面，南宋時柑橘已實行冬、夏各施一次肥料。

在肥料積制和加工方面，宋、元以來出現(xiàn)了河泥積制、餅肥發(fā)酵、燒土糞和漚肥等新的方法。為了保存肥效，還創(chuàng)建了設(shè)在農(nóng)舍附近的糞屋和設(shè)在田頭的磚窖等積肥、保肥設(shè)施。

明、清時期

這一時期肥源進一步擴大。肥料種類由宋、元時代的大約60多種發(fā)展到

100多種，《知本提綱》將它們歸納為：人糞、畜糞、草糞、火糞、泥糞、蛤灰糞、苗糞、油粕糞、黑豆糞、皮毛糞等十類。

2.2中國近代施肥科學(xué)的發(fā)展2.2.1解放前化肥施用

我國于1901年開始施用化肥，迄今已有近百年歷史，解放前施肥歷史大致可分為3個階段。引進階段：1901-1910年

1901年，臺灣省首先由日本進口化肥，施于甘蔗上；1905年我國大陸開始從西歐進口化肥，主要應(yīng)用于沿海諸省的水稻、蔬菜和柑橘上；1910年，保定直隸農(nóng)事試驗場開始了肥效試驗，其結(jié)論是氮肥有效，而磷、鉀肥無效。肥效探索階段：1909-1936年

北京農(nóng)事試驗場曾設(shè)計了8個施肥處理(無肥、無氮、無磷、無鉀、施氮、施磷、施鉀和施氮磷鉀)的肥效試驗，同時吉林公主嶺農(nóng)事試驗場，廣東、上海、蘇州、杭州等地也都在多種作物上開展了肥效、施用量和對土壤影響試驗。肥效及技術(shù)研究階段：1936-1949年

張乃鳳在1936-1940年進行了第一次全國性化肥肥效試驗；1940-1949年，我國進行了第一個氯化銨長期定位試驗，最后由陳尚謹和喬生輝完成，提出了有效的土壤、作物及相應(yīng)的施肥方法與技術(shù)。2.2.2解放后施肥科學(xué)發(fā)展

投肥結(jié)構(gòu)的變化

有機肥與氮肥配合施用階段：20世紀60年代以前有機肥與氮、磷肥配合施用階段：20世紀70～80年代

有機肥與氮、磷、鉀、微量元素肥料配合施用階段：

20世紀80年代后問題？

有機肥投入數(shù)量越來越少！

20世紀50～90年代，每隔10年化肥用量分別占肥料投入量的10%，20%，30%，40%，60%，也就是說20世紀80年代后，化肥作為當家肥的局面基本形成，相應(yīng)地，有機肥料的施用量基本上每隔10年約下降10%。

施肥技術(shù)與方法的發(fā)展

（1）氮肥有效施用方法與技術(shù)的研究：20世紀50年代。

提出了不同氮肥品種的適宜土壤條件，主要農(nóng)作物的需氮規(guī)律、適宜的施肥時期和施肥量。尤其是結(jié)合當時生產(chǎn)中使用較多的易揮發(fā)性碳酸氫銨、氨水等提出的氮肥深施覆土、球肥深施、壓粒施肥技術(shù)，有效地減少了氨的揮發(fā)損失，提高肥效達20%～30%。此后，又進一步提出尿素深施技術(shù)，并在實踐中迅速得到推廣和應(yīng)用。（2）磷肥有效施用方法與技術(shù)的研究：20世紀60年代。

明確了磷肥有效施用條件及土壤缺磷的診斷方法與指標，為施磷改良低產(chǎn)田，促進生物固氮等提供了科學(xué)依據(jù)與應(yīng)用前景。同時，還針對不同作物需磷特點，不同磷肥品種的性質(zhì)及不同土壤類型對磷肥的反應(yīng)特點，提出了豆科綠肥“以磷增氮”、磷肥集中施用等一套合理施用磷肥的技術(shù)措施。（3）鉀肥有效施用方法與技術(shù)的研究：20世紀70年代初。

開始了鉀肥肥效試驗，指出了鉀肥有效的施用條件，為明確鉀肥在增產(chǎn)、提高品質(zhì)、增強作物抗病、抗逆能力等方面的作用提供了有力試驗依據(jù)。此外，有關(guān)微量元素肥料的肥效與有效施用條件等方面的研究也都先后得到可靠的試驗數(shù)據(jù)。（4）配方施肥研究與推廣：20世紀80年代后。

針對20世紀70年代末施肥中出現(xiàn)的“三重三輕”(即重化肥，輕有機肥；重氮肥，輕磷、鉀、微肥；重追肥，輕基肥)現(xiàn)象，以及由此帶來的氮肥生產(chǎn)效率(單位面積施氮量而獲得的增產(chǎn)量)下降，農(nóng)作物生理病害日益嚴重等問題，根據(jù)斯坦福(Stanford)定肥公式，結(jié)合國內(nèi)情況，提出了“測報施肥”、“診斷施肥”、“氮、磷、鉀合理配比”等技術(shù)，1983年農(nóng)業(yè)部將各地采用的平衡施肥方法統(tǒng)一定名為“配方施肥”(prescriptionfertilization)，該項技術(shù)已被國家列為“九五”農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的十大措施之一，也為我國復(fù)混肥的生產(chǎn)與推廣提供了科學(xué)依據(jù)。值得提到

目前開展的測土配方施肥工作

化肥肥效的研究

從化肥肥效研究上，我國自施用化肥以來，曾進行過3次有組織的、全國規(guī)模的化肥肥效試驗。

第一次(1936-1940年)由前中央農(nóng)業(yè)實驗所組織，在14個省68個點上對7種土壤6種作物(水稻、小麥、油菜、棉花、玉米和谷子)進行了156個試驗，1941年由張乃鳳先生以《地力之測定》一文加以總結(jié)，基本查清了供試土壤需氮程度為80%、磷約為40%、鉀僅為10%。張乃鳳（1904.3—2007.2），著名土壤肥料學(xué)家張乃鳳先生在百歲生日慶典上點燃生日蠟燭即席講話

第二次(1958-1962年)由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院主持匯總，有25個省、市、自治區(qū)的有關(guān)農(nóng)業(yè)單位參加，在157個試驗點上完成351個田間試驗，作物從糧食擴大到油料、煙草、果樹、蔬菜，明確了農(nóng)家肥的肥效及氮、磷、鉀肥的增產(chǎn)效果與施用有效的地區(qū)。

第三次(1981-1983年)由農(nóng)業(yè)部作為化肥區(qū)劃的研究任務(wù)下達，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院土肥所主持，全國29個省、市、自治區(qū)的農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院土肥所參加，在18種作物上進行了5086個試驗，1985年全面整理、匯編成《中國化肥區(qū)劃》一書。試驗再次證明氮肥肥效仍然大于磷肥，磷肥大于鉀肥，這個總的趨勢沒有變。而單位養(yǎng)分的增產(chǎn)量有所變化，對于糧食作物，每千克養(yǎng)分增產(chǎn)量，氮肥降低，磷肥沒變，鉀肥增加。

為了進一步弄清肥效，學(xué)習(xí)國外經(jīng)驗，從1980年開始，先后在全國23個省、市、自治區(qū)設(shè)置了101個肥料長期定位試驗。研究內(nèi)容包括：有機肥與無機肥配合，氮、磷、鉀配合以及種植制度中磷、鉀肥的分配與后效等，并研究了施肥與土壤肥力，產(chǎn)品品質(zhì)和不同施肥制度與養(yǎng)分平衡、循環(huán)等問題。

以上研究成果為分析我國化肥肥效的演變與發(fā)展，以及制定全國化肥的生產(chǎn)與分配，提供了極為有用的大量資料與科學(xué)依據(jù)。2.3施肥科學(xué)理論的形成與發(fā)展

19世紀中葉，以德國化學(xué)家李比希(J.V.Liebig，1803-1873年)為代表。

礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說

養(yǎng)分歸還學(xué)說

最小養(yǎng)分律以上3個學(xué)說的建立，在發(fā)展植物營養(yǎng)與指導(dǎo)施肥中起到了十分積極的作用，奠定了施肥科學(xué)的理論基礎(chǔ)。

2.4施肥科學(xué)研究的發(fā)展方向

提高肥料利用率、協(xié)調(diào)高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)、施肥與環(huán)境關(guān)系的研究成為未來施肥科學(xué)研究的中心內(nèi)容。

具體講，今后需要加強以下幾個方面研究：①經(jīng)濟作物、林木、草地及水產(chǎn)合理施肥的研究；②以提高主要農(nóng)作物產(chǎn)品品質(zhì)、降低環(huán)境污染為主要目的的化肥適宜用量及其配

比的研究；③提高肥料利用率的方法與技術(shù)研究。如施肥與灌水等其他生態(tài)因子的耦合技術(shù)、3S(即RS、GIS、GPS)技術(shù)在施肥中的應(yīng)用、機械化與智能化施肥技術(shù)、新型肥料的開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)研究等；④植物營養(yǎng)遺傳特性與育種技術(shù)相