科學(xué)施肥新技術(shù)-日本長(zhǎng)谷川 著

PAGEPAGEPAGE86PAGE86科學(xué)施肥新方法長(zhǎng)谷川坔治著唐俊杰孫綏中譯關(guān)松蔭孫鐵男佼內(nèi)容摘要本書較全面地論述了土壤的性質(zhì)與功能，土壤與施肥的關(guān)系，極大限度地發(fā)揮肥效的理論與實(shí)踐，進(jìn)行施肥設(shè)計(jì)的基本原則、方法和具休實(shí)踐等，對(duì)我國(guó)目前科學(xué)施肥很有指導(dǎo)忠義。全書初槁經(jīng)譚俊杰同志進(jìn)行了審閱和統(tǒng)一整理工作，后由關(guān)松蔭和孫鐵男同志進(jìn)行了校訂。本書可供農(nóng)業(yè)、化肥生產(chǎn)與科研部門的廣大技術(shù)人員及青年農(nóng)民學(xué)習(xí)與參考。前言近年來(lái)，人們已越來(lái)越強(qiáng)烈關(guān)心土壤與肥料的關(guān)系。這是因?yàn)?，隨著早田作物，尤其是園藝作物的廣泛種植，與土壤、肥料有密切關(guān)系的病害和生理障礙急劇增加。所謂的連作障礙，已不僅是單純的連作問(wèn)題。因?yàn)槭苁┓试O(shè)計(jì)方法和土壤管理的影響，連作的危害有時(shí)被減輕，有時(shí)反而會(huì)加重。根據(jù)這些情況，就要求采用正確的施肥方法。具體地說(shuō)，就是各地根據(jù)土壤分析資料進(jìn)行施肥指導(dǎo)。不過(guò)，用專門購(gòu)置的儀器和辛辛苦苦調(diào)查得到的土壤分析結(jié)果，能否被充分利用，還很難說(shuō)。這主要是因?yàn)檫€沒(méi)有根據(jù)這些數(shù)據(jù)確立指導(dǎo)施肥的理論。若根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行一些探索，尋找其中的原因，還是有可能的。另外，在總結(jié)過(guò)分依賴化學(xué)肥料教訓(xùn)的同時(shí)，培肥土壤必要性的宣傳也隨之增多起來(lái)。但是，只用家畜糞尿培肥土壤，我想是靠不佳的，因?yàn)橥寥蕾|(zhì)地反而有惡化的危險(xiǎn)。培肥土壤自然應(yīng)該這樣，施肥也必須改善土壤的功能。本書的目的，就是談?wù)劄楦纳仆寥拦δ?，根?jù)土攘特性，怎樣施肥，以及如何進(jìn)行土壤培肥。旱田土壤的施肥方法與水田有很大區(qū)別。由于水田土壤受大量灌溉水的影響，因此，每年都在不斷更新。但旱田土攘栽培時(shí)，因施肥遺留下某些不良后果，而且，這種狀況會(huì)長(zhǎng)年累月地累積下去。這就要求我們根據(jù)旱田土攘的特性，尋求科學(xué)的施肥方法。作者通過(guò)農(nóng)業(yè)試驗(yàn)場(chǎng)的調(diào)查研究，在肥料公司期間的肥料新品種的開發(fā)工作，以及有幸參加旱田土壤的調(diào)查診斷和施肥設(shè)計(jì)工作。這不僅對(duì)施肥理論，而且對(duì)在實(shí)踐中制定有效的施肥技術(shù)也是有意義的。本書希望對(duì)欲使栽培作物穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)戶或?qū)Ω鶕?jù)土壤診斷指導(dǎo)施肥的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)者有所裨益。對(duì)于參與本書整理和協(xié)助校對(duì)的我的妻子阿給米表示感謝。最后對(duì)農(nóng)文協(xié)編輯局的各位大力協(xié)助深表謝意。長(zhǎng)谷川坔治1982年2月目錄我對(duì)土壤的認(rèn)識(shí)I.怎樣評(píng)價(jià)土壤2.從水田轉(zhuǎn)向早田第一篇新施肥法的原理與實(shí)踐第一章施肥常識(shí)的探討………..1一、生理障礙、病蟲害與施肥………………….1＝、施肥技術(shù)的落后…………….6三、施肥常識(shí)…………………….71.施肥量…………..7（1）按作物種類進(jìn)行施肥設(shè)計(jì)………………...7（2）耕層土壤重量和施肥量…………………...92.水田和早田的區(qū)別…………….103.作物專用肥料………………….154.氮的施用量…………………….155.施磷改良土壤…………………..196.用廄肥培肥土壤………………..207.用石灰改良酸性土坡………….218.要素缺乏癥的對(duì)策…………….229.肥料的副成分………………….2310.氮素的形態(tài)…………………..24第二章.土壤的作用與施肥障礙………………..26一、土壤溶液……………………261.土壤顆粒一土壤溶液一根…….262.水分吸收和濃度……………….28二、土壤的調(diào)節(jié)能力……………291.作物對(duì)肥料的選擇性吸收…….292.水培與土培…………………….30三、施肥與土壤…………………311.肥料的去向與形態(tài)…………….312.硫酸銨與氯化銨……………….33四、氮的施肥障礙………………351.何謂過(guò)剩施肥………………….352.氨引起的危害………………….36五、作物生理與過(guò)剩施肥………………..381.氮的同化作用……………382.硝酸營(yíng)養(yǎng)與氨營(yíng)養(yǎng)………393.硝酸的過(guò)剩吸收…………414.抗病性、耐寒性、耐藏性………………425.從食物觀點(diǎn)看氮過(guò)?！?36.水培栽培的蔬菜…………44笫三章土壤的功能與鹽基………………47一、土壤的保肥力一鹽基代換量………...471.鹽基代換能與鹽基代換量………………472.鹽基代換量的單位………488.日本早田的特點(diǎn)…………49二、保肥力的容量限度一鹽基飽和度…...511.鹽基飽和度………………512.鹽基平衡…………………523.鹽基飽和度與土壤pH值……………….54三、鹽基代換功能的障礙因素…………...571.新型高pH值的土壤…….572.堿化的原因………………583.土壤功能與鈉……………594.兩種pH值與鹽分積累………………….61第四章肥效與陰寓子…….64一、提高鹽分濃度的物質(zhì)一硝酸與氯…...641.陰離子與鹽分濃度……….642.硝酸與氨的作用………….653.硝酸與氯的積累………….67二、難溶于水的化合物一磷酸鹽…………681.磷的不溶性與磷吸收系數(shù)……………….682.磷的異常積累與過(guò)剩危害……………….70（1）磷的積聚過(guò)程………..70（2）因磷過(guò)剩降低肥效..…………………71（3）磷過(guò)剩與淀粉積累…………………..72（4）磷的最佳施用方法…………………..78三、構(gòu)成化合物世界的物質(zhì)………………741.碳酸與硫酸……………….742.強(qiáng)酸與弱酸……………….76第五章新的施肥設(shè)計(jì)…….78－、過(guò)去施肥設(shè)計(jì)的問(wèn)題…………………781.按作物種類的施肥設(shè)計(jì)………………….782.根據(jù)土壤測(cè)定進(jìn)行施肥設(shè)計(jì)…………….80二、新施肥設(shè)計(jì)的方法……821.施肥沒(méi)計(jì)的課題…………..822.陽(yáng)離子施肥量的計(jì)算方…………..………83（1）鈣、鎂、鉀…………...83（2）銨態(tài)氮…………………..85（3）修改施肥量的必須條…………………..863.陰離子施肥量的計(jì)算方法………………….87（1）用于改良土壤的磷…….88（2）作為肥料用的磷………..89（3）硅………..91（4）硝態(tài)氮…………………..91三、根據(jù)土壤測(cè)定的施肥設(shè)計(jì)……………….921.土壤測(cè)定的必要項(xiàng)目………..922.估算可能施肥量……………..933.實(shí)際可能施肥量……………..944.實(shí)際施肥量…………………..95四、微量元素施用量的計(jì)算方法…………….981.微雖元紊缺乏癥的產(chǎn)生原因………………..982.缺乏癥的診斷與防治………..99六施肥設(shè)計(jì)的實(shí)踐…………..103－、沒(méi)有過(guò)量積累的旱田的實(shí)例……………103二、過(guò)量積累土壤的實(shí)例…….1061.潛水除鹽……………………..1062.栽培作物除鹽………………..1083.移植客土……………………..1104.深耕…………..116三、增加保肥力一土壤培肥117I.加深耕作……………………...1172.增施優(yōu)質(zhì)堆肥………………..1183.優(yōu)良粘土做客土……………..119第二篇土壤的特性與施肥第七章具有鹽基代換性能的物質(zhì)一粘土與腐殖質(zhì)………..121－、粘土礦物…………………1211.粘土礦物的形成……………..1212.粘土礦物的種類和特征……..1233.粘土礦物陰電荷的種類……..1254.粘土礦物和土壤的肥沃度…………………..1285.粘土礦物的分解……………..130二、腐殖質(zhì)…………………….132三、腐殖質(zhì)和粘土礦物復(fù)合體……………….1341.土地生產(chǎn)力的物質(zhì)基礎(chǔ)……..1342.有機(jī)一無(wú)機(jī)復(fù)合體的種類及其特征………..1353.團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和復(fù)合體…………..137.4.復(fù)合體的發(fā)育………………..1385.復(fù)合體的破壞………………..138第八章土壤的物理性質(zhì)和生物性質(zhì)………..141一、土壤的物理性質(zhì)和肥效…………………1411.氧化還原電位（Eh）……….1412.通氣性和肥料的效果………...1423.氧化還原電位和pH值………143二、什么是優(yōu)質(zhì)腐殖質(zhì)……….1441.腐殖質(zhì)的功能………………...1442.腐殖質(zhì)的種類和特征………...1453.腐殖質(zhì)的碳氮比（C／F〉…………………..1474.腐殖質(zhì)的分解和消耗…………150三、土壤微生物和土壤病害…………………..1531.土壤微生物的種類和特征……1532.土壤管理和土壤病害…………1553.硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌………158第九章土壤的類型及其性質(zhì)………………….160一、自然界對(duì)土壤特性的影響………………...1601.土壤的構(gòu)成物質(zhì)一巖石……….1602.母巖的種類和堆積時(shí)期………..161二、土壤的類型及其性質(zhì)………1621.沉積巖風(fēng)化土壤………………..1632.火成巖風(fēng)化土攘………………..1643.火山灰土壤……………………..1664.洪積層土壤……………………..1675.沖積層土壤……………………..168三、土壤形成作用與土壤的特性……………….1701.灰化作用………...1702.潛育化作用……………………..170.3.磚紅壤化作用…………………..172我對(duì)土壤的認(rèn)識(shí)1.怎樣評(píng)價(jià)土壤關(guān)于對(duì)土壤的評(píng)價(jià)，從公元前的數(shù)百年到現(xiàn)在。有關(guān)方面的專家、學(xué)者，都從不同的角度進(jìn)行過(guò)闡述。就象我這樣學(xué)識(shí)淺薄的人，對(duì)土壤也有自己的見解。不過(guò)，最近以來(lái)，對(duì)土壤的看法，又有些不同的論點(diǎn)。土壤學(xué)從地質(zhì)學(xué)中分出已經(jīng)有二百多年的歷史了。在此期間，有關(guān)土壤的定義，眾說(shuō)紛紜。不過(guò)大家一致認(rèn)為，土壤是為各種作物生長(zhǎng)、提供水分及各種養(yǎng)分的重要“母體”?？墒亲罱詠?lái)，對(duì)土壤持有以下新觀點(diǎn)的人，越來(lái)越多了。他們認(rèn)為，土壤是作物的支持體，充其量能供給作物所必須的水分。至于其它營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，則可通過(guò)人工提供肥料解抉。于是認(rèn)為，土壤是個(gè)臨時(shí)保存各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的“假母體”。由于作物栽培技術(shù)的不斷進(jìn)步，出現(xiàn)了用水種植作物的技術(shù)。因此，有人提出不用土壤種植作物的想法。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，不用土壤可栽培作物的時(shí)代或者也許會(huì)到來(lái)，所以，有必要再次詳細(xì)研究土壤對(duì)作物栽培所起的作用。例如，用水培法可以培育作物，也能得到收獲物，但了解這些收獲物對(duì)人類的貢獻(xiàn)大小，也是十分重要的。蘇聯(lián)的生物化學(xué)家奧巴林首先堤出，世界上最早的生命誕生于土壤的粘土礦物蒙脫石上。所以，土壤和生命之間有著十分密切不可分割的特殊關(guān)系。但是，目前對(duì)作物怎樣從土壤中吸取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還沒(méi)有充分的明確之前，我認(rèn)為不用土壤，而僅僅采用水培法栽培作物，為人類和動(dòng)物提供充分的營(yíng)養(yǎng)還為時(shí)過(guò)早，遭到非議也是不可避免的。我想，所有作物都采用無(wú)土裁培技術(shù)將是非常困難的。土壤是種植作物并為人類提供糧食的重要基地。它本身構(gòu)成一個(gè)與大自然條件不可分割的綜合的環(huán)境系統(tǒng)?，F(xiàn)在，去宇宙旅行已經(jīng)不是夢(mèng)想了，但是，我認(rèn)為人類終究要順應(yīng)自然的規(guī)律，要適應(yīng)自然的規(guī)律。宇宙科學(xué)的進(jìn)步是研究宇宙的規(guī)律，并適應(yīng)這些規(guī)律的結(jié)果。然而，作為研究宇宙旅行可行性的宇宙工程學(xué)的基礎(chǔ)，是以-273℃作為絕對(duì)溫度的零度，這是理論物理學(xué)所取得的成果，它產(chǎn)生于偉大的抽象論。有人問(wèn)土壤學(xué)的基礎(chǔ)、施肥的基礎(chǔ)理論是什么?很遺憾，目前還不能象宇宙工程學(xué)那樣給予明確的回答。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)金獲得者，已故朝永振一郎博士，他曾對(duì)日本理論物理學(xué)會(huì)進(jìn)行過(guò)批評(píng)：“目前理論物理學(xué)會(huì)不興旺的原因之一，就是實(shí)驗(yàn)至上主義″。這對(duì)于今天砑究土壤的人們來(lái)說(shuō)，也許應(yīng)該是很好的借鑒。2.從水田轉(zhuǎn)向旱田有史以來(lái)，日本的農(nóng)業(yè)是以種植水稻為主的作物農(nóng)業(yè)延續(xù)下來(lái)的。但是，自神武繁榮時(shí)代以來(lái)，由于社會(huì)的變革，早田種植業(yè)及蔬菜種植業(yè)都相應(yīng)地發(fā)展起來(lái)了。對(duì)于種植作物的農(nóng)民來(lái)說(shuō)：由于種慣了水田，對(duì)旱田的土壤管理是非常不習(xí)慣的，顯得英雄無(wú)用武之地。盡管旱田和水田截然不同，可是他們?nèi)匀环抡账锿寥拦芾砑夹g(shù)和施肥理論去管理旱田，使旱田土壤管理技術(shù)和理論處于無(wú)所創(chuàng)建的狀態(tài)。日本土壤屬于貧瘠型”適合開發(fā)水田。對(duì)于種植那些需要大量養(yǎng)分的旱田作物，容易出現(xiàn)問(wèn)題，發(fā)生象現(xiàn)在這樣的各種障礙。日本也是在很早就開始種植旱田作物的。這是在供水困難的地區(qū)發(fā)展起來(lái)的，于是大多種植需肥較少的一些作物。例如夏季種植陸稻、甘薯、冬季種蘿卜、白菜等十字花科作物，象現(xiàn)在這樣種植的西紅柿、辣椒等果菜類的面積卻很小。正象俗語(yǔ)所說(shuō)，在新年初夢(mèng)有三好?！暗谝桓皇可?，第二雄鷹，第三茄子”。對(duì)于一般人來(lái)說(shuō)，早熟的茄子是很稀罕的東西。目前，由于各地方不管設(shè)施栽培，還是露地栽培，不分季節(jié)地種植多肥性的旱田作物，以致給早田土壤帶來(lái)了負(fù)擔(dān)過(guò)重的結(jié)果。據(jù)我所見，應(yīng)根據(jù)與水田土壤不同的旱田土壤特性來(lái)研究施肥方法和確立施肥設(shè)計(jì)方案。第一篇新施肥法的原理與實(shí)踐第一章施肥常識(shí)的探討一、生理障礙、病蟲害與施肥近年來(lái)，由于與施肥有密切關(guān)系的生理障礙和病蟲害急劇增加，使農(nóng)戶十分苦惱。這里，首先討論對(duì)生理障礙的認(rèn)識(shí)。表1歸納了蔬菜的生理障礙及其原因。但產(chǎn)生癥狀的原因，絕不那么簡(jiǎn)單。就拿要素缺乏癥來(lái)說(shuō)，其產(chǎn)生原因就不僅僅是土壤里養(yǎng)分的不足，很多情況下是由于其它成分過(guò)剩所引起的。因此，只用一般的方法去解決是不行的。此外，蔬菜產(chǎn)地土壤病蟲害，也是十分苦惱的事情。表1蔬菜的各種營(yíng)養(yǎng)生理障礙作物名稱障礙名稱原因備注黃瓜白化葉降落傘型葉褐色葉枯硼過(guò)量缺鉀缺鎂(鈣鉀過(guò)量)缺鈣(氨過(guò)量)錳過(guò)量(顯示強(qiáng)酸性，過(guò)濕)硼過(guò)量缺鉀(綠色環(huán)狀物)西紅柿莖異常臍部腐爛條腐爛(黑色)條腐爛(白色)果實(shí)著色不良缺鈣或缺硼缺鈣(高溫、干燥、硝酸過(guò)量)缺鉀(日照低、低溫潮濕)硝酸過(guò)量(日照不足)硝酸過(guò)量(透明斑)有人認(rèn)為，亞硝酸蓄積(白化癥)茄子鐵銹斑缺鎂短花柱落花發(fā)育不良茄子eq\o\ac(○,1)錳過(guò)量，存在一氧化氮缺鎂(鉀過(guò)量)缺氮日照不足(硝酸過(guò)量)日照不足(硝酸過(guò)量)草莓畸形果亂形果燒芯白臘果根腐凋萎鹽類濃度影響障礙氮過(guò)量硝酸過(guò)量、存在一氧化氮pH值高pH值高有缺鈣的說(shuō)法甜瓜葉枯萎黑葉eq\o\ac(○,2)腐爛果綠條紋黃斑頭禿球缺鎂(鈣、鉀過(guò)量)氨過(guò)量缺鈣硝酸過(guò)量鹽類濃度影響缺硅酸(硝酸、氯過(guò)量)(曬黑)西瓜葉枯萎葉卷炭疽錳過(guò)量(酸性土壤)缺鎂(鉀、鈣過(guò)量)萵苣燒心心腐爛邊腐爛褐色存在一氧化碳缺硼缺鈣（干燥、肥過(guò)量）硝酸過(guò)量芹菜心腐爛缺鈣（氨、鉀、鎂過(guò)量）蘿卜皮粗糙褐色，心腐爛缺鈣或缺硼缺硼(皮粗糙)(紅心)白菜心腐爛邊腐爛斑白癥缺硼缺鈣(干燥、肥過(guò)量)亞硝酸集聚(硝酸代謝異常)甘蘭菜邊腐爛缺鈣(干燥、肥過(guò)量)洋蔥邊腐爛磷、硝酸過(guò)量(缺鉀)野薤黃萎病缺鋅(磷過(guò)量)芋芽壞缺鈣、硼牛蒡背陰缺鈣(鉀過(guò)量)表2主要蔬菜連作癥狀障礙程度及其內(nèi)容（駒田）蔬菜種類癥狀程度①癥狀障礙的內(nèi)容eq\o\ac(○,2)ABC合計(jì)1.蘿卜1825447黃萎?。?2/19），根部異常癥（蛇皮、橫紋草花等）（10／12）軟腐?。?／6）微量元素缺乏癥（4／8）2.西紅柿1622745凋萎病（7/23）、青枯?。?/18）、潰瘍病（3/13）病毒?。?/5）、半身凋萎?。?/4）、褐色根腐病（1/2）3.黃瓜726639蔓割?。?/23），晚疫?。菸裕?/19），斑點(diǎn)細(xì)菌病（3/10），急性萎蔫癥（0/3）4.草莓1911131黃萎病（15/22），病毒?。?/7），根腐?。?/7），（急性）凋萎癥（6/7），矮化生育不良（4/6），線蟲（3/5）5.西瓜915428蔓割病（包括砧木的蔓割?。?/8），急性凋萎癥（7/17）6.甘藍(lán)菜1010626黃萎?。?/12）根腫?。?/9），黑腐?。?/7），菌核病（2/5），根裂?。?/4）7.白菜1110425根腫?。?/17），軟腐?。?/6），微量元素缺乏癥（1/5），病毒病（0/2）8.茄子412521半生凋萎?。?/16），青枯?。?/11）9.胡蘿卜210416線蟲（0/9），根異常（斑疤、變黑等）10.甜瓜18211蔓割?。?/5）注：根據(jù)農(nóng)林水產(chǎn)省野菜振興課“野菜產(chǎn)地の連作障害の實(shí)熊につぃで”計(jì)算得出。①數(shù)字表示次數(shù)（產(chǎn)地?cái)?shù)）A.今后如不采取緊急措施，就會(huì)引起種植面積的減少，而且會(huì)引起產(chǎn)地的轉(zhuǎn)移。B.雖不象A緊迫，但在不久的將來(lái)必須采取有效的措施。C.雖出現(xiàn)連種癥狀，但并非那么迫切。②分母的數(shù)字表示總次數(shù)（產(chǎn)地?cái)?shù)），分子的數(shù)字表示受害程度A的次數(shù)（產(chǎn)地?cái)?shù)）。圖1收集了1976年日本農(nóng)林省對(duì)全國(guó)蔬菜產(chǎn)地發(fā)生的連作癥障礙的調(diào)查資料。發(fā)生連作病害的蔬菜共計(jì)43種，屬于土壤傳染病引起的就有38種，現(xiàn)選出其中容易發(fā)生的10種列在表2中。根據(jù)表2可知，草莓因黃萎病和線蟲，甘蘭因黃萎病和根重病，蘿卜因黃萎病；西紅柿因枯萎病和青枯病的受害特別多。這些病原菌的生命力都很強(qiáng)，它們?cè)诤軔毫拥沫h(huán)境下，也能夠生長(zhǎng)繁殖。因此，在寫病害的增加是容易理解的。但是，近來(lái)由于生命力很弱的病原菌引起的病害，如蘿卜的皮粗糙、橫紋、草花，胡蘿卜的斑疤、變黑，牛蒡的燒痕等也增加了。土壤中的病原菌和害蟲是土壤微生物的同類，它們一生的大部分時(shí)間在土壤里或地表面度過(guò)的。一般認(rèn)為，作為營(yíng)養(yǎng)物的作物，連作是導(dǎo)致這些病原菌和害蟲繁殖的主要原因。但是，實(shí)際調(diào)查表明，有的土壤易引起病蟲害，有的土壤難以引起病蟲害。在進(jìn)行連作時(shí)，有些土壤會(huì)馬上發(fā)生，而有的土壤栽培的作物始終是健康的。這種情況，不用再遠(yuǎn)的地方，稍注意一下，就是在同一市鎮(zhèn)和村莊里，甚至在我們身邊自己的土地上，也可以看到的。以上事實(shí)也可以看出，土壤病蟲害的發(fā)生除了連作的原因外，和土壤的環(huán)境條件有著密切的關(guān)系。施肥能夠明顯改變土壤環(huán)境，因此，與土壤病蟲害的發(fā)生有很大關(guān)系。在水培時(shí)，如果提高培養(yǎng)液的濃度，就會(huì)促使發(fā)病率增大。近來(lái)，細(xì)菌性斑點(diǎn)病、細(xì)菌性立枯病病等病害急劇增加。它們有細(xì)菌寄生引的病害。也和和土壤環(huán)境的變化有著密切的關(guān)系。本來(lái)，細(xì)菌和霉菌不同，它適于在pH高的條件下生活，具有不喜歡在在pH值低的酸性條件下生存的特性。因?yàn)樽魑矬w液的pH值大約為4.2，屬?gòu)?qiáng)酸性，所以細(xì)菌不能寄主。盡管如此，由于過(guò)多施用鈣、鎂、鉀、鈉，提高了土壤的pH值，使作物體液的pH上升，細(xì)菌病害增加了。由于土壤環(huán)境的變化，過(guò)去不是病原菌的細(xì)菌，作為新的病原菌出現(xiàn)了。上述情況，只是其中的一個(gè)例子。但是這些事實(shí)可以說(shuō)明，過(guò)去在土壤管理和施肥存在重大的失誤。二、施肥技術(shù)的落后作物的各種生育障礙和多發(fā)病蟲害，與施肥有密切關(guān)系。這是由于目前施肥技術(shù)失誤多造成的。造成目前施肥技術(shù)失誤主要有以下幾點(diǎn)：第一、種植的作物改變，土壤環(huán)境發(fā)生變化。但是，沒(méi)有建立與此相適應(yīng)的施肥技術(shù)。日本的農(nóng)業(yè)是以水田為主發(fā)展起來(lái)的，但是，近年來(lái)，旱作增加，設(shè)置栽培也隨之增加，但忽視相應(yīng)的施肥理論的建立，認(rèn)識(shí)也有些遲鈍。第二、未能圍繞栽培方式，相應(yīng)地改變環(huán)境條件。例如，過(guò)去農(nóng)戶主要利用野草、稻草等制造堆肥。所謂廄肥也是把牲畜的糞尿和稻草、野草摻混，然后堆積、發(fā)酵后利用。但是，近年來(lái)的廄肥，只是牲畜糞尿，而且發(fā)酵不完全，和過(guò)去的廄肥完全不同。與其叫廄肥，還不如把它叫叫做牲畜糞尿肥。第三個(gè)問(wèn)題是忽視農(nóng)業(yè)要適應(yīng)最基本的自然條件。無(wú)論是水田還是旱，塊塊都有各自的特點(diǎn)。例如，有的地塊每10公畝（100m2）施10公斤就有些過(guò)量，而在另外一些地決，即使施20公斤肥料也會(huì)不足。不考慮土壤特點(diǎn)，只是按作物一刀切地去施肥。第四、農(nóng)民的施肥基本知識(shí)不夠。這里所說(shuō)的基本知，并不是指的在中學(xué)或大學(xué)里學(xué)的土壤學(xué)和肥料科學(xué)的基課程，而是指根據(jù)作物的長(zhǎng)相、顏色等，來(lái)判斷施肥量是過(guò)量還是不足的一些必要的施肥知識(shí)。而且還要熟悉自己耕種的水田或旱田肥效特點(diǎn)，并根據(jù)土壤特性相應(yīng)地增加或減少施肥量的一些知識(shí)。以前有過(guò)不少稱為“農(nóng)民智慧”的優(yōu)良技術(shù)。例如，在日本東北地區(qū)的農(nóng)村，推廣了水稻穗肥的施肥技術(shù)。農(nóng)民從生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中創(chuàng)造出來(lái)寶貴的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)是不少的。但是，最近以來(lái)，這種創(chuàng)造發(fā)明不僅越來(lái)越少，而且不被重視，逐漸被遺忘了。三、施肥常識(shí)1、施肥量（l）按作物種類進(jìn)行施肥設(shè)汁由于作物的種類不同，對(duì)肥料的需要量也不同。因此，過(guò)去的施肥設(shè)計(jì)如表3所示，按作物的種類或計(jì)劃產(chǎn)量分別列出適宜的施肥量。表3蔬菜種類與施肥量（山崎）公斤／10公畝收獲量指標(biāo)蔬菜種類氮（N）磷（P2O5）鉀（K2O）8噸南瓜、西紅柿、茄子、黃瓜、西瓜、甜瓜3612326噸甘薯、蕪菁、白菜、蘿卜、洋蔥279244噸甘藍(lán)、花菜、芹菜、馬鈴薯186162噸胡蘿卜、抱子甘藍(lán)、草莓、蠶豆、萵苣、菠菜124.5121噸蘆筍、豌豆、菜豆938但是，由于土壤不同，有的地方每10公畝施氮肥10公斤就顯得過(guò)量，而有的地方即使施用20公斤，也還有些不足。這種情況說(shuō)明，如果從水稻的施肥設(shè)計(jì)觀察，盡管都是種植水稻，但仍應(yīng)該根據(jù)土壤的特性，采用不同的施肥設(shè)計(jì)和確立適宜施肥量。（7頁(yè)）按照土壤的特性調(diào)整施肥數(shù)量，對(duì)于旱田作物也同樣適用。在根據(jù)作物種類進(jìn)行施肥設(shè)計(jì)和確定合理施肥量的同時(shí)，還必須按照土壤的特性來(lái)考慮施肥設(shè)計(jì)和施肥量。例如，按照作物種類適宜施肥量為20公斤時(shí)，如果把這種作物種在耐肥力20公斤以上的土壤上是可以的，但是，把它種在耐肥力20公斤以下的土壤上，則形成過(guò)量施肥，引起施肥障礙。因此，如何正確確定土壤的適宜施肥量，是一個(gè)值得注意的問(wèn)題。有關(guān)這個(gè)問(wèn)題，將在第五章詳細(xì)闡述，這里只做簡(jiǎn)單的介紹。對(duì)水田來(lái)說(shuō)，根據(jù)種植水稻試驗(yàn)，可以求出各土壤類型適宜的施肥量。但是，由于旱田作物的種類很多，如果根據(jù)種植試驗(yàn)確定不同類型土壤的適宜施肥量，將是十分困難的。因此，在要對(duì)確定適宜施肥量的基礎(chǔ)工作進(jìn)行研究時(shí)，提出了根據(jù)土壤的保肥能力增減施肥量的觀點(diǎn)。即保肥能力大的土壤，它的耐肥力也強(qiáng)，可以增加施肥量，保肥能力小的土壤，不僅容易引起肥料的流失，而且由于耐肥力弱，如施用的肥料稍多，就會(huì)造成施肥過(guò)量。保肥能力是由土壤的鹽基代換量和耕層土壤重量所決定的。有關(guān)鹽基代換量的問(wèn)題，將在以后做詳細(xì)論述。什么是保肥能力，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是土壤保持養(yǎng)分的能力，也就是表示土壤吸收肥料成分的數(shù)量多少。這個(gè)數(shù)量的多少，是因土（8頁(yè)）壤腐殖質(zhì)的質(zhì)量和數(shù)量、粘土礦物的種類和數(shù)量多少而有所不同。如果腐殖質(zhì)、粘土的質(zhì)量和數(shù)量有差異，鹽基代換量就不同，所確定的適宜施肥量也就有所不同。(2)耕層土壤重量和施肥量耕層土壤量是根據(jù)“耕地的面積×耕層土壤的厚度×土壤的容重”這個(gè)式子求得的。過(guò)去，僅用單位面積的施肥量來(lái)表示的施肥設(shè)計(jì)是不夠完善的。這是因?yàn)椋煌麑油寥赖暮穸群腿葜鼐胁町?。一般認(rèn)為，鹽基代換量大的土壤，其保肥能力也大。但是，耕作層淺、土量少的土壤，保肥能力就?。欢鲗由畹耐寥?，土量多保肥能力就大。那么，增加耕作層的厚度，土壤的保肥能力也就相應(yīng)地增加，這是很容易理解的。這里提一件過(guò)去的事情。在插秧機(jī)開始普及時(shí)，本州東北地區(qū)的箱育苗床土的施肥量是參照秧田的施肥量，并換算成育苗箱的面積后，求出來(lái)的。育苗箱長(zhǎng)60厘米，寬30厘米。這6個(gè)箱子的面積大約是1㎡。因此，每1育苗箱的施肥量，相當(dāng)于1㎡秧田施肥量的六分之一。在這種情況下，并沒(méi)有考慮秧田的耕層土壤厚度超過(guò)10厘米，而育苗箱的深度是3厘米，苗床床土的厚度為3厘米以下的實(shí)際情況?，F(xiàn)在，我們?cè)賮?lái)觀察一下每個(gè)育苗箱施用3克氮素的一些情況。每個(gè)育苗箱的床土重量大約是5.4公斤。這種床土量為10公畝大約100噸土壤的兩萬(wàn)分之一。如果每個(gè)育苗箱施用3克氮素，則10公畝100噸的土壤就要施60公斤。如果把它換算成硫酸銨并按著過(guò)去施肥量的表示方法，則每10公畝就要施用285公斤這樣多數(shù)量的肥料。這樣一來(lái)，由于施肥過(guò)量育苗失敗了。（9頁(yè)）這樣的問(wèn)題，在其他方面也會(huì)遇到。例如，對(duì)于草地不能耕翻土壤，均施行表層施肥。即使施肥數(shù)量比較少，也容易發(fā)生植株枯萎的施肥障礙。種植蔬菜和果樹的追肥時(shí)，也會(huì)發(fā)生上述類似情況，因此，必須予以注意。過(guò)去的施肥作業(yè)均要把肥料施于土壤中。無(wú)論是做基肥，或者是結(jié)合中耕作業(yè)的追肥，都要把肥料施于土壤里，使肥料和土壤混合在一起。而目前的施肥作業(yè)，只是把肥料撒在土壤的表面。這種方法實(shí)際是對(duì)施肥作業(yè)的誤解。所謂施肥作業(yè)，應(yīng)是施入的肥料和一定量的土壤充分混合均勻。因?yàn)槭菍?duì)土壤進(jìn)行施肥，按每10公畝的面積來(lái)計(jì)算施肥量的表示方法是錯(cuò)誤的。正確的方法應(yīng)該是，按土壤的重量來(lái)計(jì)算施肥量。例如，用每100噸土壤應(yīng)該施用多少公斤肥料來(lái)表示。2.水田和旱田的區(qū)別日本的土壤由于地質(zhì)和母質(zhì)條件不好，一般保肥能力較差。大部分耕地是由火山灰、火成巖形成的土壤，這些土壤缺少優(yōu)質(zhì)的粘土礦物。雖然火山灰土壤腐殖質(zhì)的含量高，但它的性質(zhì)不好，鹽基代換量小。另一方面，日本的氣候?qū)儆跍嘏瘽駶?rùn)氣候帶，年降水量多，鈣、鎂等鹽基流失較多，屬于所謂“淋溶型”，易形成酸性土壤。由于這樣的土壤、氣候條件，正好適合種植水稻。因此，水田農(nóng)業(yè)得到了發(fā)展。鹽基代換量小，保肥能力差的土壤種水稻是比較適宜的。在大量灌水供給水稻養(yǎng)分的同時(shí)，還可把作物不需要的鹽基沖洗掉。即使在大量施肥時(shí)，由于肥料成分被水稀釋，也就不必?fù)?dān)心會(huì)產(chǎn)生肥料濃度引起障礙。但如圖2所示，在旱田里，肥料成分容易積累。（10頁(yè)）在水田，即淋溶型土壤中，由于多余的鹽分能被灌溉水洗掉，肥料成分也易淋洗掉，這樣一來(lái)水田里就不容易引起肥料過(guò)剩集聚。另外，由于土壤中沒(méi)有肥料蓄積，因此，每年即使根據(jù)水稻的生育狀況施用必要的肥料，也不會(huì)發(fā)生過(guò)量施肥問(wèn)題。根據(jù)種植水稻的經(jīng)驗(yàn)，日本農(nóng)業(yè)工作者對(duì)肥料流失造成的損失有很深刻印象。但是，在與水田條件完全不同的旱田或設(shè)施園藝中，也滿以為會(huì)出現(xiàn)肥料流失的危害，因此，忽視肥料過(guò)剩聚集。（11頁(yè)）再有，人們對(duì)延用前一年度施肥設(shè)計(jì)制定新年度施肥設(shè)計(jì)的水田施肥法形成習(xí)慣，而栽培旱田作物時(shí)，一般不考慮前作施用肥料的殘效。象設(shè)施園藝那樣，在肥料年年蓄積的土壤里，每年仍根據(jù)相同的施肥設(shè)計(jì)，施用相等量的肥料。而且，如圖3所示，水田種植的水稻，在少肥條件下生育，施肥量少些也可以。但是，很多旱田作物對(duì)肥料的吸收能力強(qiáng)，需要在多肥條件下種植，這樣肥料也就有較多的蓄積。施肥就是往土壤里補(bǔ)充它所缺少的化學(xué)成分。因此，前作施用的肥料成分在土壤中有殘留時(shí)，要從施肥量中扣除前作施肥在土壤中的殘留量。（12頁(yè)）圖3不同作物無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分的比例如果不扣除這些數(shù)量，而仍然根據(jù)過(guò)去同樣韻施肥設(shè)計(jì)進(jìn)行施肥，就會(huì)造成施肥過(guò)量。這一點(diǎn)是很容易理解的。象這樣“層層疊加式”的施肥方法，人們并不感到奇怪，是平時(shí)通用的方法。但這正是產(chǎn)生各種障礙的主要原因，也是作物產(chǎn)地破壞的間接原因。（13頁(yè)）圖4是其中的一個(gè)例子。如圖所示是著名的黃瓜新產(chǎn)地巖手縣的種植黃瓜地塊的土壤分析結(jié)果，圖中數(shù)值用種植年限的平均值表示。雖然數(shù)值看起來(lái)有些不規(guī)律，但仍可以看出，隨著種植年的不斷增加，肥料成分逐浙積蓄，鹽基飽和度(參閱51頁(yè))有增加趨勢(shì)。圖5是長(zhǎng)野縣高原蔬菜產(chǎn)地的例子?？梢钥闯鼋?jīng)過(guò)10年的時(shí)間，肥料成分有了相當(dāng)數(shù)量的積累。（14頁(yè)）3.作物專用肥料近來(lái)，對(duì)施肥有關(guān)的問(wèn)題議論很多，諸如鹽分高濃度障礙、磷的異常蓄積、鉀過(guò)剩、以及pH值高等等，這些都是由于施肥過(guò)剩引起的。實(shí)際上，從日本農(nóng)林水產(chǎn)省在全國(guó)設(shè)立的兩萬(wàn)個(gè)定位觀測(cè)點(diǎn)的分析緒果來(lái)觀察，這些議論確是事實(shí)，是可以理解．的。肥料過(guò)量蓄積的土壤，幾乎都沒(méi)有保持肥料三要素或四要素的平衡。在上述情況下，為了能進(jìn)行正確適量的施肥，首先要對(duì)各種土壤進(jìn)行調(diào)查，了解肥料的適宜用量和各種肥料成分的含量，并根據(jù)這些情況制定施肥設(shè)計(jì)十分重要。要按著施肥設(shè)計(jì)的要求施肥，選用合成肥料的牌號(hào)。如果沒(méi)有這種牌號(hào)的肥料時(shí)，就選用和它相類似的牌號(hào)肥料，并利用單質(zhì)肥料補(bǔ)充不足成分。如前所述，按著作物施用專用牌號(hào)肥料。例如，認(rèn)為施用蜜桔專用和西紅柿專用牌號(hào)肥料就可以了的想法，實(shí)際上是只考慮作物，而忽視了土壤。這是片面的施肥方法，這也是一種錯(cuò)誤的施肥方法。4.氮的施用量表4是世界主要農(nóng)業(yè)國(guó)家每10公畝施用肥料三要素的用量。從表中可以了解各國(guó)農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)。例如，在世界園藝王國(guó)的荷蘭，每10公畝的施肥量很多，特別是氮素的施用量更多。再有，在畜牧業(yè)國(guó)的新西蘭，由于豆科牧草種植面積大，大量施用磷肥，也是惹人注目的。采收后的土壤含磷量（折核成P205量）。（15頁(yè)）試驗(yàn)地No氮肥沃度1.札幌巖田中氮熟田2.萬(wàn)所高氮新田3.五十嵐高氮熟田4.南幌北野新田低氮新田5.北野熟田低氮熟田6.長(zhǎng)沼下村低氮新田7.農(nóng)試H―P低氮新田8.L一P低氮新田9.栗山久保中氮熟田10.富澤低氮熟田11.巖見沃景安高氮熟田12.中山高氮新田13.砂川上杉高氮熟田14.參考區(qū)長(zhǎng)沼大塚高氮熟田15.渡邊中氮熟田（16頁(yè)）日本農(nóng)業(yè)的特點(diǎn),自古以來(lái)是多肥高產(chǎn)的所謂集約農(nóng)業(yè)。但是,從這張表來(lái)看,和日本農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)不大相稱。日本氮素施用量占世界第8位,磷的施用量占世界第2位,鉀的施用量占世界第5位。因此,日本的農(nóng)業(yè)是以多肥高產(chǎn)的集約農(nóng)業(yè)為特點(diǎn),僅磷肥還能看出這一特點(diǎn)來(lái)。再有一點(diǎn)值得注意的是三要素的比例,磷最多,氮、鉀較少,形成“山型施肥”。除了日本以外,只有新西蘭一個(gè)國(guó)家三要素威分的比例是山型施肥類型。美國(guó)是世界第一流的先進(jìn)農(nóng)業(yè)國(guó),也是磷礦石、磷肥的出口國(guó)。而磷肥的施用量卻比日本要少,三要素成分的比例是氮比磷多,是所謂“L”型的比例。（17頁(yè)）美國(guó)由于種植旱田作物較多，和水田多的日本比，磷的施用量多。這是很普通的常識(shí)。那末為什么得出這樣的結(jié)果呢，是有一些疑問(wèn)的。近年來(lái)，在日本全國(guó)各地，土壤中有效磷的過(guò)剩蓄積，已經(jīng)成為人們注意的問(wèn)題。過(guò)去有所謂“磷肥施用多少都沒(méi)有害處”的說(shuō)法。然而，從圖6可以清楚地證明，在日本北海道的洋蔥產(chǎn)地，實(shí)際磷肥用量是有限度的。磷肥施用過(guò)量時(shí)，會(huì)使洋蔥的收獲量的風(fēng)干回收率下降，同時(shí)含糖量也降低，使鐮刀菌的感染增加，以致引起鱗莖球腐爛率升高等等現(xiàn)象（圖7），打破了所謂磷過(guò)量無(wú)害的說(shuō)法。其次，觀察一下鉀肥的情況。日本的鉀肥施用量在世界上是第5位。施鉀量比日本多的國(guó)家，除了第一位的新西蘭外，第二位是比利時(shí)，第三位是西德，第四位是瑞士。（18頁(yè)）氮素的施用量都比日本多（見表4）。鉀肥的施用量超過(guò)氮肥施用量的國(guó)家比較罕見。這樣做的只有新西蘭、瑞士、日本三闥，必須特別注意?；瘜W(xué)肥料的開發(fā)工作經(jīng)歷了幾十年的時(shí)間。在此期間，日本國(guó)立、公立農(nóng)業(yè)試驗(yàn)場(chǎng)和大學(xué)里，都進(jìn)行了大量的肥料三要素肥效試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，除了開墾地的特殊土壤，或種植豆科作物類的特定作物土攘以外，肥料三要素中肥效最高的是氮，磷、鉀肥的肥效都低于氮。施用氮肥，確實(shí)比施用其它肥料困難。如果不能很好地施用氮肥，要想獲得作物的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)很困難。正象過(guò)去熱心研究農(nóng)業(yè)的人所說(shuō)的：“肥料施用方法的好壞，看對(duì)氦素肥料的施用方法如何，就很清楚了”。對(duì)于栽培作物來(lái)說(shuō)，氮素是僅次于水的重要的菅養(yǎng)元素。如果不能很妤施用氮素肥料，而且施用的磷和鉀量又比較多，這種施肥不能說(shuō)是正常的。氮素肥料施用量比磷鉀少的原因，固然有很多，但最根本的還是因?yàn)閷?duì)貧瘠的土壤尚未擬定出適宜的施肥方法。有關(guān)這個(gè)問(wèn)題，是本書討論的主要內(nèi)容。5.施磷改良土攮下面，我們看看磷的異常蓄積的背景。把磷肥施用于土壤的目的，大致有兩點(diǎn)：笫一是提高作物的磷營(yíng)養(yǎng)和補(bǔ)充土壤中磷的不足，第二是解除土攘中有害于作物生育的物質(zhì)，如活性鋁、活性鐵的毒性。第一，以磷營(yíng)養(yǎng)為目的，顯然是施用肥料。而笫二以解有害物質(zhì)的毒性為目的，顯然是土壤改良。由于使用的材料以及使用的方法幾乎沒(méi)有差別，所以，施肥和改良土壤的區(qū)別越發(fā)弄不明白。（19頁(yè)）然而，施肥和改良土壤的目的是有明確的區(qū)別的。因此，作業(yè)的目的就存在根本的區(qū)別，了解這一點(diǎn)很重要。所謂改良土壤，是以補(bǔ)充土壤中大的缺欠為目的的。不能逐漸地加入改土材料，慢慢地改良。因此，為了解除土壤中有害成分，用磷肥改良土壤時(shí)，必須把足夠的用量一次投入。另一方面，磷肥可分為如過(guò)磷酸鈣那種的水溶性磷和如熔融磷肥那種的枸溶性磷。水溶性磷肥正象字面的含義那樣，是溶于水的磷肥。它具有速效性，同時(shí)和土壤中的鐵、鋁化合，無(wú)效化的比率也高。也就是它也適于解除土壤中的鐵、鋁等有害成分。含枸溶性磷的磷肥不溶于水，但溶于從作物的根部分泌出的酸或上壤溶液里含有的微量酸，與土壤中的有害物鐵、鋁化合較慢，解毒能力較差。眾所周知，這種枸溶性磷酸肥料是多用做土壤改良的含磷材料。由于施用枸溶性磷，使土壤里的有效磷增加。但是，研究有關(guān)土壤的磷吸收系數(shù)發(fā)現(xiàn)，在很多情況下，與土壤改良前幾乎沒(méi)有多大變化。這表明，大量施用枸溶性磷肥，并不能降低對(duì)作物生長(zhǎng)有害的活性鋁等的活力，在降低磷吸收系數(shù)也不起多大作用。如以改良土壤為目的施用磷肥，應(yīng)施用能立即和鋁化合的速效水溶性磷肥。即使作為磷肥多數(shù)情況下無(wú)效，可實(shí)際它能起到改良土壤的作用。如沒(méi)有特殊原因，一般情況下，磷吸收系數(shù)一旦得到改良，短時(shí)間內(nèi)不會(huì)恢復(fù)到原來(lái)那樣高。因此，沒(méi)有必要每年連續(xù)多施磷肥。如果為了改良土壤，改良土壤效果較差的肥料使用很多，也會(huì)造成磷異常積蓄。6.用廄肥培肥土壤（20頁(yè)）近幾年，人們對(duì)培肥土壤必要性的呼聲很高，施用廄肥也很盛行。實(shí)際上，這真地起到了培肥土壤的效果？所謂廄肥就是把牲畜的糞尿和褥草一起。堆積發(fā)酵的一種堆肥。以稻草等為原料進(jìn)行堆肥時(shí)，因含碳量高，不補(bǔ)充氮素很難發(fā)酵。然而，廄肥的牲畜糞尿中，含有含氮化合物，與補(bǔ)充氮肥，有相同的效果，因此，堆制廄肥很方便。然而，在牲畜的糞尿中，含有大量的食鹽（氯化鈉），食鹽進(jìn)入土壤中，會(huì)產(chǎn)生不良作用，使土攘變壞。過(guò)去，在廄肥堆積之前，常用水把尿沖至堆肥舍備用。而現(xiàn)在，是用水把尿沖洗掉，或?qū)μ嫉龋▍㈤?47頁(yè)）不進(jìn)行凋節(jié)，把發(fā)酵不完全的牲畜糞尿當(dāng)做廄肥用。因此，施用這樣廄肥將有大量的鹽分積存下來(lái)，最后導(dǎo)致大面積的土壤變壞。7.石灰改良酸性土壤過(guò)去，對(duì)改良土壤的知識(shí)貧乏，酸性土壤多，并進(jìn)而認(rèn)為之所以出現(xiàn)這種酸性土壤，其主要原因是缺鈣。那么，改良酸性土壤，補(bǔ)充石灰就可以了。在土壤改良知識(shí)不斷地增加，石灰材料的供給也比較容易的今天，卻過(guò)量施用石灰，破壞了鈣、鎂、鉀三成分之間的平衡關(guān)系。雖然，施用石灰，并不是所有問(wèn)題的原因，但是土壤中pH值的升高，或形成堿性土壤，這的確是事實(shí)。而且引起了鎂或其他微量元素的不足，甚至以前作物未受感染的適于在pH值較高的環(huán)境中生存的細(xì)菌引起的病害也發(fā)生了。過(guò)去日本的土壤改良是把所有的土攘都當(dāng)作酸性土壤來(lái)對(duì)待。人們有這樣一種習(xí)慣，即種植作物之前，不論土壤的酸度如何，必須施用石灰。（21頁(yè)）同時(shí)，即使測(cè)定了土壤的酸度，若求出中和酸度用的石灰量，也是相當(dāng)費(fèi)事的。為此，不對(duì)土壤的性質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，通常是把pH值提高1.0需要多少石灰量作為簡(jiǎn)單的基準(zhǔn)，并以此確定石灰的施用量。這種做法是導(dǎo)致過(guò)量施用石灰和形成高pH土壤的原因之一。土壤呈酸性，并非都是因?yàn)槿扁}所造成的。盡管如此，人們對(duì)待呈酸性的土壤時(shí)，首先考慮的是補(bǔ)充石灰，而往往忽視鎂的補(bǔ)充，于是產(chǎn)生鈣和鎂的不平衡，以致很多地方缺鎂。相反，土壤pH值高，但也不能說(shuō)這種土壤的鈣充足。因?yàn)殁c和鉀的過(guò)量是pH高的原因？所以對(duì)目前出現(xiàn)的缺乏鈣和鎂的土壤應(yīng)予注意。8.要素缺乏癥的對(duì)策鉀的過(guò)?？梢詮娜辨V現(xiàn)象的產(chǎn)生得到了解。土壤中雖然鎂很充足，但當(dāng)鉀過(guò)量時(shí)，就會(huì)使作物發(fā)生鎂缺乏癥。在土壤里各種成分的絕對(duì)含量并不缺少，可是作物發(fā)生某些元素缺乏癥的例子還是很多的?！洚?dāng)上壤的pH值高時(shí)，容易發(fā)生鐵、錳、鉬、銅、鋅等金屬馓量元素以及硼的缺乏癥。同時(shí)，由農(nóng)林統(tǒng)計(jì)協(xié)會(huì)發(fā)行的《肥料便覽》中，也有關(guān)于磷過(guò)量會(huì)引起鋅、鐵、鎂的缺乏癥的記載。作物發(fā)生特殊成分和微量元素缺乏癥，是與很多條件有關(guān)系的。因此，應(yīng)根據(jù)土壤調(diào)查、葉片分析以及詳細(xì)研究作物的管理過(guò)程進(jìn)行診斷處方是很重要的。例如，最近白菜、蕪菁等十字花科作物的硼素缺乏癥增加了?？紤]其原因，幾乎都是因?yàn)橥寥赖膲A化造成的。盡管是缺少硼素，往土里補(bǔ)給硼素，并沒(méi)有表現(xiàn)出效果。（22）這是因?yàn)橥寥缐A化后，土壤里的硼就不能被作物吸收的緣故。因此，為了提高施于土壤中硼素的效果就應(yīng)先改良?jí)A性土壤。否則只補(bǔ)充硼素，當(dāng)土壤的堿性被改良后，就會(huì)出現(xiàn)硼素過(guò)量癥。研究作物發(fā)生元素缺乏癥的原囚，確實(shí)十分因難。如果發(fā)現(xiàn)缺少微量元素，首先用葉面噴曬進(jìn)行缺乏元素的補(bǔ)給”，然后查明其原因，再采取土壤改良對(duì)策。這是既安全又有效的方法。一發(fā)現(xiàn)作物缺素癥，人們往往認(rèn)為往土壤里補(bǔ)充所缺的成分就可以了。這種想法實(shí)際上是錯(cuò)誤的。應(yīng)該先調(diào)查缺素癥發(fā)生的原因，并根據(jù)其原因，采取相應(yīng)的措施。盡管發(fā)生缺素癥，也不能隨便施肥。如果因?yàn)槭┓什划?dāng)引起過(guò)量癥，再進(jìn)行治理，那是很困難的。9.肥料的副成分即便是土壤種類相同，但由于水田與早田不同，±壤的性質(zhì)也就有很大的差別。水田和早田的施肥注意事項(xiàng)很多，但選用肥料品種也是重要的。特別是區(qū)別帶硫酸根的肥料和不帶硫酸根的肥料很重要。硫酸銨、過(guò)磷酸鈣、硫酸鉀等肥料稱為硫酸根肥料。把這些肥料施用在水田時(shí)，硫酸被還原成有毒的硫化氫。在老朽化水田，它既有害水稻的根部呼吸，又影響肥料成分的吸，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使根系枯死。因此，在水田不希望施用這種肥料。（23頁(yè)）另一方面，氯化銨、尿素、磷銨、氯化鉀等，稱為無(wú)硫酸根的肥料。不含硫酸即使在老朽的水田施用，也用不著擔(dān)心產(chǎn)生硫化氨，由于施用氯化銨、氯化鉀能夠明顯捉高土壤溶液的鹽分濃度，所以對(duì)旱田施用這類肥料是不適宜的。在旱作面積較大的北海道，很早就有嚴(yán)格尊守使用硫酸鉀的習(xí)慣。這說(shuō)明他們十分了解選用硫酸鉀做旱田鉀肥的里要性。如果僅根據(jù)主要成分把氮肥和鉀肥看成是肥料，那是不正確的。因?yàn)樗鼈兊母背煞?，?duì)土壤的狀態(tài)以及作物的生成，都有很大影響。10.氮素的形態(tài)肥料種類不同，其肥效也有差異，這是人人皆知的常識(shí)。然而，在近年來(lái)的施肥設(shè)計(jì)中是否注意到這個(gè)問(wèn)題，值得懷疑。較少有人能解答這些問(wèn)題。過(guò)去，在設(shè)施園藝剛剛興起時(shí)，很多人去設(shè)施園藝的先進(jìn)縣一高知縣參觀學(xué)習(xí)，他們利用塑料大棚種植蔬萊的方法和施肥方法。（24頁(yè)）高知縣當(dāng)時(shí)的施用的肥料主要是菜籽餅，每10公畝施用量大約為1噸。計(jì)算表明，菜籽餅的含氮量是55公斤。于是有的參觀學(xué)習(xí)人員就把這55公斤當(dāng)做氮素化學(xué)肥料的施用，最后由于施肥過(guò)量導(dǎo)致失敗。如圖8所示，菜籽餅的氮素利用率，相當(dāng)于氮素化學(xué)肥料的一半，即菜子餅肥效只有化學(xué)肥料的一半。根據(jù)這些情況，參考高知縣的施肥設(shè)計(jì)，其化學(xué)肥料用量應(yīng)按菜籽餅氮量的一半施用。如圖8所示，由于肥料的種類不同，氮素的利用率也就不一樣。因此，當(dāng)我們考慮施肥設(shè)計(jì)時(shí)，必須了解肥料的種類和施肥量的關(guān)系。在這種情況下，最因難的是有機(jī)混合肥料。特別是對(duì)有機(jī)肥料種類多的混合肥料，確定它的利用率是相當(dāng)困難的。而且，圍繞氮素還存在下列問(wèn)題。經(jīng)常有這樣的說(shuō)法：“水稻是氨營(yíng)養(yǎng)作物，旱田作物是硝酸營(yíng)養(yǎng)作物。因此．種水稻必須施用氨態(tài)氮肥，旱田作物施用硝態(tài)氮肥”。這種說(shuō)法正確嗎？我們知道作物的氮素同化的基礎(chǔ)是氨營(yíng)養(yǎng)。所謂硝酸營(yíng)養(yǎng)作物，主要是利用氨態(tài)氮，但也能利用硝態(tài)氮。氨營(yíng)養(yǎng)作物是利用氨態(tài)氮，而硝態(tài)氮就不能利用。因此，雖然是硝酸營(yíng)養(yǎng)作物，如果把全部氨量都按硝酸態(tài)氮施用并不太好，甚至?xí)蛳跛嶂械牡匕l(fā)生鹽分濃度阻礙。（25頁(yè)）第二章土壤的作用與施肥障礙一、土壤溶液1.土壤顆?！寥廊芤阂桓耙徽掠懻摿诉^(guò)去：施肥存在的問(wèn)題。如果用一句話來(lái)說(shuō)明，就是過(guò)去施肥忽視了土壤的特性與作用。本來(lái)，土壤具有共給作物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素的能力。同時(shí)還具有調(diào)整植物生育過(guò)程中所必需的營(yíng)養(yǎng)元素的能力。施肥必須有助于土壤的這種作用。因此，應(yīng)該研究一下土壤怎樣向作物供肥。如圖9所示，土壤包括固、液、氣三相。氣相是供給作物的根呼吸氧用的空氣；液相是土攘水分，在供給作物水分的同時(shí)，將各種營(yíng)養(yǎng)成分溶解，使容易為作物所吸收；所謂固相就是土壤顆粒、難溶于水的化合物和有機(jī)質(zhì)等，土壤顆粒是土壤作用的承擔(dān)主體。土壤顆粒具有陰電荷。如圖10所示，能吸附、保持具有陽(yáng)電荷的Ca++（鈣）、Mg++（鎂）、K+（鉀）、NH4+（銨）等。必要時(shí)，將這些成分解吸出來(lái)供作物吸收。肥料成分呈溶于水的狀態(tài)才能為作物的根所吸收，這一點(diǎn)很重要。土壤水分中溶有一定的肥料成分叫做±壤溶液。就是說(shuō)，此肥料成分一旦吸附在土壤顆粒上，便開始溶解在土壤溶液中而被根吸附，如果肥料成分能夠按土壤顆?！寥廊芤骸耐緩巾樌ㄟ^(guò)，那么作物就能夠正常地生長(zhǎng)。如果，用作基肥的肥料能全部溶解在土壤溶液中，那么土壤溶液中的鹽分濃度就會(huì)像海水一樣高。因鹽分危害作物就會(huì)枯死。（26頁(yè)）在實(shí)踐中如果施肥量沒(méi)有錯(cuò)，并沒(méi)有發(fā)生由于基肥使作物枯死的事例。因?yàn)槭┯谕寥乐械姆柿?，一旦溶解在土壤溶液中，有的迅速地被土壤顆粒吸附，有的與土壤顆粒中其它化學(xué)成分反應(yīng)，生成難溶于水的化合物沉淀下來(lái)。而且，這些土壤顆粒吸附及生成難溶于水的化合物的肥料成分，再慢慢地溶解在土壤水中，為作物吸收利。（27頁(yè)）因?yàn)橥寥李w粒吸附的肥料成分是鹽基，所以土壤具有吸附保持鹽基的功能，叫做鹽代換能，被吸附的鹽基叫代換性鹽基。代換性鹽基是植物最容易吸收利用的肥料成分。2、水分吸收和濃度的危害作物體內(nèi)大部分是水。在各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)中，需要最多的也是水。如果水分不足，作物生長(zhǎng)衰敗，進(jìn)而枯死。因此水是作物生育過(guò)程中重要而不可缺少的肥料因子。作物從土壤中吸收水分的過(guò)程如下：水的吸收是由于作物體液與土壤溶液的濃度差而進(jìn)行的。如圖11所示，作物液體中的營(yíng)養(yǎng)成分濃度比土壤溶液中肥料成分的濃度高時(shí)，作物便能從土壤溶液中吸收水分。相反，土壤溶液的濃度比作物體液的濃度高時(shí)，水分會(huì)從作物體液流向土壤中。即使這樣，作物本身也不能從土壤溶液中吸收水分。（28頁(yè)）對(duì)作物補(bǔ)充水分時(shí)，如果灌溉了海水，作物就會(huì)枯死。這個(gè)道理很容易理解。因?yàn)楹Ｋ腥苡写罅渴雏}，作物體液的濃度高，作物不能吸收水分造成的。溶于海水中的主要成分是食鹽（NaCl），因此食鹽溶解的多少影響著溶液濃度。所謂鹽就是酸和堿反應(yīng)，使陽(yáng)離子和陰離子結(jié)合生新物質(zhì)的總稱。也就是說(shuō)食鹽是由苛性鈉與鹽酸反應(yīng)，由稱為鈉的陽(yáng)離子（Na＋）與稱為氯的陰離子（Clˉ）結(jié)合而成的。因此，化學(xué)肥料也是鹽。關(guān)于作物高鹽濃度危害，是由于施肥過(guò)剩。使土壤中溶解了很多鹽，變成了像海水那樣高濃度的土壤溶液，妨礙作物對(duì)水分的吸收所引起的。因此，從原理上看，由海水引起的鹽害與所謂高鹽分濃度危害是類似的。但是發(fā)生鹽害的鹽是食鹽，而發(fā)生高鹽分濃度危害的鹽，主要是硝酸鹽。其危害的內(nèi)容要比鹽害復(fù)雜。在下面將詳細(xì)討論這個(gè)問(wèn)題。二、土壤的調(diào)節(jié)能力1.作物對(duì)肥料的選擇和吸收作物吸收土壤水分的過(guò)程，已如前所述。水分總是從溶液濃度低的一方向溶液濃度高的一方流動(dòng)的。換言之，作物體液濃度與土壤溶液濃度由于水分的流動(dòng)而趨于相同。那么，作物是怎樣吸收營(yíng)養(yǎng)成分的呢？它不同于水分的吸收，水分的吸收是由多的向少的進(jìn)行。即使像水田那樣，灌溉水量多、而且土壤溶液的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度極低，肥料成分的吸收也不是從濃的溶液移向稀的溶液，而是具有發(fā)達(dá)的從稀溶液吸收養(yǎng)分的特殊器宮。作物吸收營(yíng)養(yǎng)成分的形態(tài)主要是無(wú)機(jī)態(tài)，溶解在土壤溶液中有陽(yáng)離子和陰離子。作物首先吸收陽(yáng)離子，然后吸收陰離子，以中和先吸收的陽(yáng)離子。（29頁(yè)）這種情況下，即使土壤溶液中的營(yíng)養(yǎng)成分存在某種程度的不平衡．但因?yàn)樽魑矬w內(nèi)的肥料成分含量一定，所以根都能選擇吸收適合體內(nèi)需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。也就是說(shuō)，作為選擇吸收營(yíng)養(yǎng)成分的器官是發(fā)達(dá)的。如果作物的選擇性吸收機(jī)能健全，它就能夠正常地生長(zhǎng)。因此，溶液濃度低是個(gè)重要條件。土壤溶液的濃度異常高時(shí)，使作物選擇吸收機(jī)能達(dá)到界限，不能發(fā)揮作用就會(huì)產(chǎn)生肥料成分吸收過(guò)剩，而形成吸收不平銜。所以，使土壤溶液維持稀濃度狀態(tài)是土壤的重要貢獻(xiàn)。2.水培與土培水培要經(jīng)常注意溶液濃度的變化。營(yíng)養(yǎng)成分不足時(shí)，應(yīng)當(dāng)補(bǔ)充肥料或?qū)⑷芤焊?。如果水培溶液的濃度弄錯(cuò)變濃，作物就會(huì)由于鹽分濃度危害而枯萎。對(duì)此，土壤具有將溶液濃度變稀并保持一定的作用。正是由于這種作用才能像水培那樣不注意溶液濃度也可以栽培作物。土壤裁培，基肥的施用量相當(dāng)多。如果基肥營(yíng)養(yǎng)成分全部溶解在土壤溶液中，作物就會(huì)因?yàn)辂}分濃度危害而枯萎。但是，實(shí)際上濃度是低的，并且在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)使作物生育而不缺營(yíng)養(yǎng)。在肥料成分中，應(yīng)該有逐漸溶于土壤溶液的成分，例如氨和鎂等。如果氮（銨鹽）和鎂大量溶于土壤溶液，作物即使稍微接觸這種土壤溶液，也是有害的。為此，在水溶液中不能添加過(guò)量。但是多在土培情況下，即使施用較多，而且土壤分析也發(fā)現(xiàn)其含量較高，但是，在土壤溶液中，要么幾乎測(cè)不不出來(lái)，要么即使測(cè)出來(lái)含量也極少。這是很值得探討的問(wèn)題。據(jù)此事實(shí)應(yīng)當(dāng)承認(rèn)。在土壤溶液和水培溶液中，作物吸收營(yíng)養(yǎng)成分有很大區(qū)別。如前所述，士壤功能的主體承擔(dān)者是土壤顆粒。（30頁(yè)）土壤顆粒有保持各種養(yǎng)分，并根據(jù)土壤溶液的變化而釋放養(yǎng)分的作用。土壤顆粒也是調(diào)節(jié)土壤機(jī)能的主體。三、施肥與土壤1.肥料的去向與形態(tài)所謂肥料就是由帶有正電荷的陽(yáng)離子和帶有負(fù)電荷的陰離子結(jié)合成的化合物（鹽）。硫酸銨就是由陰離子硫酸根和陽(yáng)離子銨結(jié)合成的化合物，同樣，氯化鉀是由陰離子氯和陽(yáng)離子鉀結(jié)合的化合物。困此，施入土壤的肥料，就解離為陰離子和陽(yáng)離子。如下所述，存在于土壤中，而后被植物根吸收。如果還保持硫酸銨的形態(tài)，那是不能被根吸收的。各種營(yíng)養(yǎng)成分在土壤中的存在方式大致可分為以下三種：A·土壤顆粒吸附的營(yíng)養(yǎng)成分，大多為陽(yáng)離子。B·土壤溶液中的營(yíng)養(yǎng)成分來(lái)源于形成易溶于水鹽類的硝酸根離子和氯離子等陰離子及其與之平衡的陽(yáng)離子。C·沉淀物中的肥料成分，是由磷等生成的難溶于水的化合物。上面三種方式如圖12所示。鈣、鎂等陽(yáng)離子大部分是以代換性鹽基的形式被土壤顆粒吸附，不溶解在土壤溶液中。另外，有一部分鈣、鎂生成難溶于水的碳酸鈣、碳酸鎂等化合物沉淀下來(lái)。另一方，在陰離子中，磷酸與鈣、鐵、鋁結(jié)合形成難溶性沉淀物。硫酸，則由于陽(yáng)離子種類不同，有時(shí)形成難溶于水的化合物，有時(shí)也形成易溶于水的化合物。也就是說(shuō)，硫酸和鈣結(jié)合形成硫酸鈣時(shí)，比較難溶于水。而硫酸與氨和鉀結(jié)合時(shí)，生成硫酸銨、硫酸鉀，則是易溶于水的化合物。對(duì)于硝酸和鹽酸，與所結(jié)合的陽(yáng)離子種類無(wú)關(guān)，均生成易溶于水的化合物，幾乎全部溶解在土壤溶液中。（31頁(yè)）（32頁(yè)）表5不同種類的鹽在冷水中的溶解度（％）Na+NH4＋K+Ca++Mg++碳酸根（CO3--）硫酸根（SO4--）氯根（Cl-）硝酸根（NO3-）26.930.035.873.0100.070.629.4192.027.7106.727.613.30.0010.365.3115.30.0142.253.566.55表5表示，因結(jié)合陽(yáng)離子種類不同，各種鹽類在水中溶解度也不同。如果易溶于水的化合物增多，那么土壤溶液的濃度就要增高，易使作物發(fā)生濃度危害。2．硫酸銨與氯化銨圖13為硫酸銨與氯化銨（都是氮肥）施于土壤中時(shí)土壤中的溶液濃度高低的比較。（33頁(yè)）圖14表示，土壤施用硫酸銨時(shí)，溶于土壤溶液中的硫酸銨分解為銨和硫酸根。銨被土壤顆粒吸附，不能溶解在土壤溶液中。硫酸根與土壤溶液中的氫氧化鈣和碳酸鈣反應(yīng)，生成難溶于水的硫酸鈣。因此，雖然施肥量增加，但土壤溶液濃度并未增加。施用氯化銨時(shí)，在土壤中分解為銨和氯根，在銨被土壤顆粒吸附時(shí)為止，與硫酸銨的情況相同，但是，由于氯根與土壤中硫酸鈣等反映生成易溶于水的氯化鈣，而使土壤溶液的濃度增高。硫酸銨與氯化銨的銨態(tài)氮含量分別為21％和24％，其余70％多為硫酸根和氯根，約為肥料成分的三倍，這種情況需要注意。（34頁(yè)）另外，硫酸銨與氯化銨的關(guān)系。同硫酸鉀與氯化鉀的關(guān)系是一樣的。因此，氯根容易使土壤溶液的鹽分濃度增高。這正是硫酸鉀比氯化鉀更適合于旱田作物的理由。四、氮的施肥障礙1.何謂過(guò)剩施肥如果土壤溶液中肥料成分濃度增高，就會(huì)發(fā)生高鹽分濃度危害。妨礙作物吸收水分，使水不足，以致枯萎。即使沒(méi)有全枯萎，也會(huì)使生長(zhǎng)衰退，不僅產(chǎn)量減少，質(zhì)量下降，而且容易發(fā)病或遭受蟲害。因此，為了使栽培作物生育良好，需要調(diào)節(jié)土壤溶液濃度使之不能過(guò)高。對(duì)水培溶液的管理和調(diào)節(jié)花費(fèi)較大，并需要精心的注意。這是能夠理解的。但是，對(duì)于在土壤中栽培的一般作物，像水培那樣調(diào)節(jié)土壤溶液濃度是沒(méi)有必要的，也是不可能的。這是因?yàn)檎{(diào)節(jié)水培溶液用的起到計(jì)算機(jī)作用的物質(zhì)，在土壤中有。這就是土壤顆粒。土壤顆粒的鹽基代換能起著調(diào)節(jié)土壤溶液肥料成分濃度的作用，鹽基代換能的大小可以用鹽基代換量表示。有的土壤即使用很多肥料，也難于發(fā)生施肥危害，也有的土壤施用很少的肥料就出現(xiàn)施肥危害。如果用學(xué)分析法研究這些土壤鹽基代換量，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，難于發(fā)生施肥危害的土壤鹽基代換量大，而易于出現(xiàn)施肥危害的土壤鹽基代換量小。通過(guò)化學(xué)分析研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于出現(xiàn)施肥危害的土壤，代換性鹽基量比鹽基代換量大。也就是說(shuō)，所謂施肥過(guò)剩，就是超過(guò)土壤的鹽要代換的施肥，（35頁(yè)）施入土壤中的肥料，超過(guò)土壤能吸收保持肥料的量。超過(guò)的肥料成分在土壤溶液里呈過(guò)飽和狀態(tài)。土壤種類不同鹽基代換量不同。因此，要掌握土壤的鹽基代換量，并以此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理的施肥，是避免出現(xiàn)施肥危害的最關(guān)鍵措施。2.氨引起的危害過(guò)剩施肥，就是肥料在土壤中里過(guò)飽和狀態(tài)而引起的危害，這里，不妨看看氨引起的危害。氨同鈣、鎂和鉀一樣，均是帶有陽(yáng)電荷的鹽基，能吸附在土壤顆粒上。但是，因施用的氨量多，超過(guò)土壤顆?？晌降姆秶?，或者土壤中代換性鹽基（鈣、鎂、鉀）的量超過(guò)鹽基代換量時(shí)，如果施用硫酸銨、磷酸銨等銨態(tài)氮肥，由于土壤顆粒中已經(jīng)沒(méi)有吸附氨的余地，則氨便溶解在土壤溶液中。氨溶液在土壤溶液中會(huì)引起下面的危害：一是由氨直接引起，另一是因氨轉(zhuǎn)化成硝酸使土壤溶液濃度增高，從而發(fā)生濃度危害和因吸收硝酸過(guò)量而引起的危害。硝酸可作為肥料施入土壤，此外，氨由于硝化細(xì)菌的作用而變成硝酸。在旱田土壤中，硝化細(xì)菌容易繁殖，也易發(fā)生因硝酸過(guò)剩引起高鹽分濃度危害。對(duì)于硝酸危害將在下一節(jié)介紹，本節(jié)只介紹由氨引起的危害。如果土壤溶有大量的氨（銨鹽），就會(huì)危害作物的生長(zhǎng)。氨（銨鹽）的濃溶液對(duì)生物是有害的。動(dòng)物體內(nèi)的氨是由蛋自質(zhì)分解而生成的，氨迅速轉(zhuǎn)化成無(wú)害的尿素，并以尿的形式排除體外。而土壤溶液中的氨（銨鹽）濃度增高時(shí)，抑制了作物對(duì)鉀的吸收，而且使根枯死。土壤溶液中，有時(shí)氨、鎂的濃度即使略微增高，也會(huì)使作物和土壤微生物的生長(zhǎng)受到阻礙。（37頁(yè)）另外，如圖15所示，土壤溶液中的氨（銨鹽）也會(huì)成為產(chǎn)生氣害的原因，如果溶解的氨量過(guò)多，則以氣態(tài)揮發(fā)在空氣中。在塑料大棚、隧道式塑料棚和覆蓋栽培時(shí)，收集薄膜內(nèi)凝聚的露滴，測(cè)定其pH值為堿性。由此也可以了解這種現(xiàn)象的原因。露滴是水蒸汽遇冷凝結(jié)而成的。通常情況下，露滴與蒸餾水一樣，pH約為6.2，呈微酸性。由于氨與水同時(shí)蒸發(fā)形成的露滴呈堿性。圖15硝化作用與二氧化氮?dú)猱a(chǎn)生機(jī)理氣害是設(shè)施園蕓中的最大問(wèn)題，主要來(lái)自二氧化氮。而二氧化氮是由氨轉(zhuǎn)化來(lái)的。設(shè)施園蕓盛行初期，曾經(jīng)認(rèn)為塑料大棚內(nèi)氣體危害是由氨氣引起的，但是．以后研究表明，這種危害是氮氧化物引起的。在二氧化氮產(chǎn)生之前，大量氨溶解在土壤中，經(jīng)氣化后揮發(fā)在空氣中，因?yàn)樯⒊霭钡莫?dú)特的氣昧，所以被誤認(rèn)為是氨。大量的氨確實(shí)是有害的，而二氧化氮?dú)馐俏⒘康模灿泻?。下面介紹二氧化氮?dú)猱a(chǎn)生的過(guò)程。（38頁(yè)）溶解在土壤溶液中的氨，一般發(fā)生硝化作用。硝化作用是亞硝酸細(xì)菌和硝酸細(xì)菌共同作用引起的。最初是亞硝酸細(xì)菌作用，氨轉(zhuǎn)化成亞硝酸，而后是硝酸菌作用，亞硝酸轉(zhuǎn)變成硝酸。共包括兩個(gè)反應(yīng)階段，亞硝酸細(xì)菌與硝酸細(xì)菌進(jìn)行一系列反應(yīng)，但是亞硝酸細(xì)菌比硝酸細(xì)菌對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)。例如，土壤pH值為6.0左右硝酸細(xì)菌活躍，而pH值即使在7.0以上亞硝酸細(xì)菌也能較好地生長(zhǎng)和活動(dòng)。土壤溶液中溶有大量的氨，當(dāng)氨蒸發(fā)氣化時(shí)土壤pH值升高，亞硝酸細(xì)菌仍是很活躍的，并有大量的亞硝酸生成。但是，由于pH值條件不適于亞硝酸細(xì)菌活動(dòng)，所以土壤中的亞硝酸大量蓄積。隨著硝化作用的進(jìn)行，土壤pH值降低，蓄積的亞硝酸氣化進(jìn)入空氣中，這個(gè)過(guò)程就是塑料大棚栽培產(chǎn)生二氧化氮?dú)馕：Φ臋C(jī)理。如上所述，可知超過(guò)土壤鹽基代換量的施肥就是過(guò)剩施肥，因而造成施肥危害的根本原因便是可以理解的了。五、作物生理與過(guò)剩拖肥1.氮的同化作用在施肥方法中，施用氮肥是最難的。然而施肥效果最好的也是氮肥。如果能夠很好地施用氮肥并獲得很好的肥效，就可以說(shuō)這是一個(gè)技術(shù)熟練的農(nóng)民。作物吸收的養(yǎng)分幾乎都是無(wú)機(jī)態(tài)的，而且在作物體內(nèi)產(chǎn)生生理作用時(shí)，除氮和硫外，都是無(wú)機(jī)態(tài)的，即使氮和硫被作物吸收時(shí)是無(wú)機(jī)態(tài)，但由于作物體內(nèi)的生理作用，才轉(zhuǎn)化成有機(jī)態(tài)。將無(wú)機(jī)態(tài)合成有機(jī)態(tài)的過(guò)程稱為同化。（38頁(yè)）在同化作用中碳同化是著名的。也就是說(shuō)，二氧化碳?xì)馔诠饽茏饔孟潞铣善咸烟?。此過(guò)程成為碳同化作用。然而，作物體內(nèi)葡萄糖分解成的有機(jī)酸和氨反應(yīng)，生成氨基酸，然后由很多氨基酸再聚合成蛋白質(zhì)。這種將無(wú)機(jī)態(tài)氮合成為有機(jī)態(tài)氮的過(guò)程稱為氮的同化作用。如圖16所示，氮同化作用有兩種方法。其一是氨和有機(jī)酸反應(yīng)合成氨基酸的方法，這種方法稱為氨的同化作用，另一個(gè)方法是硝酸分解成二氧化氮，一氧化氮等，生成氨后和有機(jī)酸反應(yīng)合成氨基酸的方法，這種方法叫硝酸同化作用。2．硝酸營(yíng)養(yǎng)與氨營(yíng)養(yǎng)過(guò)去將作物分為氨同化作用的作物和硝酸同化作用的作物。如水稻那樣在水中生長(zhǎng)的作物，（39頁(yè)）只進(jìn)行氨同化作用的叫氨營(yíng)養(yǎng)作物，象煙草、西紅柿在旱田條件下生長(zhǎng)的只進(jìn)行硝酸同化作用的稱為硝酸營(yíng)養(yǎng)作物。但是，從圖中也可以理解到。無(wú)論哪種作物的氮同化作用的基礎(chǔ)，都是氨同化作用。這可以從最近關(guān)于作物氮同化作用的研究得到證明，就是說(shuō)，氨營(yíng)養(yǎng)作物，只能同化氨。而同化硝酸的組織幾乎是不發(fā)達(dá)的。硝酸營(yíng)養(yǎng)作物的氮同化作用基礎(chǔ)是氨同化作用，同時(shí)也進(jìn)行硝酸同化作用。然而對(duì)于作物來(lái)說(shuō)，銨態(tài)氮比硝態(tài)氮更適合。因?yàn)樵谧魑矬w內(nèi)群，酸不轉(zhuǎn)化成氨是不能被利用的，同時(shí)，硝酸還原成氨的過(guò)程還需要消耗大量的能量。這種能量是由作物體內(nèi)蓄積的光合產(chǎn)物供給的。這樣，使相當(dāng)一部分光合產(chǎn)物白白消耗掉了。如果能量不足，硝酸同化反應(yīng)則中途停止，而使硝酸、亞硝酸、一氧化氮等在作物體內(nèi)蓄積，作物表現(xiàn)為不健康狀態(tài)。硝酸、亞硝酸、一氧化氮等統(tǒng)稱為氮氧化物（NOx）。過(guò)去有過(guò)煙草爆炸事故的新聞。這是由于煙葉蓄積的硝酸鉀（炸藥）因吸煙引起的爆炸。眾所周知，這種二氧化氮?dú)馐撬芰洗笈餁怏w危害中的有毒物質(zhì)。過(guò)去流傳這樣一句話：“天氣惡劣，肥效過(guò)勝，作物纖弱細(xì)長(zhǎng)，很容易得病”。這句話可以和硝酸同化的生理作用同時(shí)考慮。因?yàn)槿毡镜臍夂驕嘏嘤?，土壤中的硝化作用容易進(jìn)行，而作物體內(nèi)的硝酸同化作用難于進(jìn)行。因此，日本的施肥方法應(yīng)與氣候較好的美洲、歐洲國(guó)家有所區(qū)別。根據(jù)最近對(duì)塑料大棚栽培的普通夏菜的考察，雖然大棚加溫，容易維持夏菜生長(zhǎng)的適宜溫度，但是不考慮光線條件也常會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題的。如冬天的陽(yáng)光比夏天的弱，（40頁(yè)）日照時(shí)間短，壞天氣也多。若用乙烯薄膜覆蓋，日照從1／2減少到1／3。因有適宜溫度和充足灌水，促進(jìn)了消化作用的更快進(jìn)行。但是不被土壤顆粒吸附的硝酸，很容易溶于土壤溶液中，再經(jīng)毛細(xì)管轉(zhuǎn)移，聚集在作物的根系范圍內(nèi)。當(dāng)作物根系接觸土壤溶液中高濃度硝酸時(shí)，便發(fā)生了濃度危害。濃度危害包括，食鹽、氯化鉀等引起的妨礙作物吸收水分的物理性危害，以及由于吸收硝酸過(guò)剩引起的二氧化氮，一氧化氮，即氮氧化物造成的生理障礙。因而，由硝酸鹽類引起的高鹽濃度危害是物理性危害和生理障礙的總和。3.硝酸的過(guò)剩吸收眾所周知，作物吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過(guò)剩，會(huì)引起生長(zhǎng)障礙。吸收過(guò)剩造成危害的程度因肥料種類而異，有的肥料成分容易引起障礙，有的不容易引起障礙。例如，磷不容易引起過(guò)剩障礙。即使磷過(guò)剩吸收是直接原因，但會(huì)表現(xiàn)出缺乏鐵、鎂和鋅的癥狀。但是，硼即使稍稍過(guò)剩，也會(huì)發(fā)生致命的危害。對(duì)于氮、因有銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的區(qū)別，對(duì)于氮的過(guò)剩吸收，及隨之產(chǎn)生的障礙有難有易。在作物水培和砂培時(shí)，氨稍微過(guò)剩也會(huì)發(fā)生障礙。對(duì)于硝態(tài)氮，即使施用量較多，但發(fā)生生長(zhǎng)障礙的危險(xiǎn)性較小。但是，土壤栽培時(shí)，因銨態(tài)氮過(guò)剩而發(fā)生的直接障礙比較少。這是因?yàn)殇@態(tài)氮是陽(yáng)離子，可被土壤顆粒陰離子鹽基代換能吸附，而溶解在土壤溶液中的數(shù)量很少的緣故。因而，土壤的鹽基飽和度只要不超過(guò)100％，一般地說(shuō)很難發(fā)生銨態(tài)氮的過(guò)剩吸收。相反，硝酸根是陰離子，幾乎不被土壤顆粒吸附，且硝酸的化合物易溶于水，能提高土壤溶液中的硝酸濃度，容易產(chǎn)生障礙。（41頁(yè)）土壤溶液中硝酸鹽濃度高，作物吸收硝酸過(guò)剩。于是無(wú)機(jī)態(tài)硝酸鹽在作物體內(nèi)蓄積起來(lái)，氮被同化為有機(jī)態(tài)后才能作為作物的有效營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而仍以無(wú)機(jī)態(tài)存在于作物體內(nèi)的硝酸鹽對(duì)作物是無(wú)效的。將這些氮稱為奢侈吸收的硝態(tài)氮。如果奢侈吸收的硝態(tài)氮數(shù)量特別高，會(huì)使作物生長(zhǎng)發(fā)生障礙。第一，使作物體內(nèi)細(xì)胞液濃度異常增高，引起原生質(zhì)分離，然后直至枯死。同干旱一樣，是由于水不足的物理原因引起的危害。二，相對(duì)于物理原因，是由于稱之為生理的或生化的原因引起的危害。當(dāng)太陽(yáng)光線充足或碳的同化作用產(chǎn)物豐富時(shí)，硝酸同化作用進(jìn)行順利。如果日照不足，貯存養(yǎng)分缺乏．這種反應(yīng)會(huì)中途停止，或速度變慢。在這種情況下，毒性極強(qiáng)的氮氧化物。例如二氧化氮、一氧化氮蓄積起來(lái)，使作物生長(zhǎng)纖弱鄉(xiāng)容易患病。4.抗病性、耐寒性、耐藏性像落葉果樹和草坪那樣，一到冬天就落葉或枯死的作物，或者像洋蔥那樣貯藏性的作物。在落葉或收獲之后，不被太陽(yáng)光照射。但是，在落葉或收獲之后，作物還是有生命的。這類作物用于維持生命的能量，來(lái)自作物落葉前或者收獲前經(jīng)光合作用而貯存的碳水化合物。這是由于呼吸作用而得到的。然而，落葉果樹對(duì)秋施化肥，洋蔥對(duì)晚期追肥如吸收氮過(guò)多，碳水化合物的貯藏量就要減少。因此，作物體內(nèi)碳水化合物的含量不足，落葉果樹冬天的耐寒性受到影響，也影響到春天的發(fā)芽、長(zhǎng)葉和展枝的能力。洋蔥對(duì)病菌的抵抗力減弱，貯存時(shí)的腐爛病增加。已有事實(shí)證明，因吸收硝酸過(guò)剩而引起了洋蔥腐爛病的發(fā)生。這種情況下會(huì)發(fā)生下面的現(xiàn)象。因硝酸呈酸性，如果吸收硝酸過(guò)剩，作物體內(nèi)pH值降低。因此需要吸收陽(yáng)離子中和，此時(shí)，鉀比鈣容易吸收，而且吸收速度也快。這樣因吸收過(guò)剩而蓄積在作物體內(nèi)的硝酸，以硝酸鉀的形式存在。硝酸鉀是火藥的原料，有因吸收硝酸過(guò)剩的作物發(fā)生燃燒爆炸的說(shuō)法。吸收硝酸過(guò)剩的作物也是吸收鉀過(guò)剩的作物。作物體是由很多細(xì)胞組成的。該細(xì)胞中的原生物質(zhì)，如果吸收鉀等一價(jià)〈帶一個(gè)電荷）陽(yáng)離子多時(shí)，體積就要膨脹，如吸收二價(jià)（帶二個(gè)電荷）離子多時(shí)，體積反倒收縮。其結(jié)果是，吸收像鉀那樣一價(jià)的陽(yáng)離于多的作物生長(zhǎng)脆弱，而吸收鈣、鎂等二價(jià)陽(yáng)離子多的作物生長(zhǎng)得堅(jiān)實(shí)，缺少鈣和鎂而鉀多的土壤，有使作物徒長(zhǎng)貪青的趨勢(shì)。以上事實(shí)從根的細(xì)胞來(lái)看，鉀使根的細(xì)胞膜松弛，而鉀本身又滲透；二價(jià)離子使細(xì)胞緊縮，不僅本身，而且還對(duì)其它養(yǎng)物質(zhì)的吸收進(jìn)行抑制。如上所述，鉀等一價(jià)離子異常增多，作物徒長(zhǎng)貪青，病菌容易侵入，減弱了時(shí)各種病害、障礙的抵抗力。5.從食物觀點(diǎn)看氮的過(guò)剩從營(yíng)養(yǎng)的角度看，作物吸受過(guò)量硝酸和鉀會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題。如果作物吸收硝酸過(guò)量，使牛發(fā)生亞硝酸中毒是引人注目的。牛發(fā)生亞硝酸中毒癥的表現(xiàn)是突然驚呆，呼吸困難，最后因窒息而死亡。這是由于在牧草中含有硝酸，它在牛的四個(gè)胃中變成亞硝酸（二氧化氮），由胃吸收溶解在血液中，與血色素結(jié)合，而妨礙了血液對(duì)氧的輸送。在牛和羊那樣有四個(gè)胃的反芻動(dòng)物中會(huì)發(fā)生這種亞硝酸中毒癥。在歐洲和美國(guó)煮過(guò)的菠菜搗成菜泥喂幼兒時(shí)，發(fā)生了因皮膚變藍(lán)而死亡的孩子的問(wèn)題。（43頁(yè)）這種病因使皮膚變藍(lán)稱為藍(lán)孩。經(jīng)詳細(xì)研究，發(fā)現(xiàn)血色素與硝酸結(jié)合，與牛的亞硝酸鹽中毒癥相同。是因呼吸困難而窒息死亡。再進(jìn)一步研究是因煮過(guò)的菠菜搗碎后，在冰箱保存時(shí)，菠菜中含有的硝酸轉(zhuǎn)化成亞硝酸的緣故。在日本也發(fā)生過(guò)這樣的中毒事件。東京都某中學(xué)校的伙食中吃涼拌菠菜時(shí)，發(fā)生過(guò)集體患痢疾的事件。調(diào)查其原因是因菠菜中硝酸含量過(guò)高，煮好后放在冰箱中貯存時(shí)使硝酸轉(zhuǎn)化成亞硝酸造成的。根據(jù)日本的生活常識(shí)，涼拌菠菜、羅卜絲、茶水等過(guò)夜的食物，要注意不能食用。最可怕的是亞硝酸轉(zhuǎn)化成致癌物質(zhì)亞硝胺。亞硝酸同魚、肉等分解時(shí)產(chǎn)生的胺反應(yīng)，可生成亞硝胺。另外，亞硝酸還具有產(chǎn)生畸形的致畸性。關(guān)于鉀過(guò)剩的問(wèn)題也是很多的。例如，血壓高的人應(yīng)節(jié)制食鹽量。這是因?yàn)閿z取鉀和鈉多時(shí)，血液細(xì)胞體積膨脹，使血壓升高。對(duì)于高血壓患者，吃含鉀多的蔬菜都是不好的。對(duì)于含硝酸和鉀高的牧草和飼料，不僅能發(fā)生亞硝酸中毒癥，而且．因鉀過(guò)剩也會(huì)引起缺鎂癥（暴卒?。┌l(fā)生，這些問(wèn)題應(yīng)當(dāng)引起注意。6.水培栽培的蔬菜近年來(lái)，據(jù)說(shuō)發(fā)展起來(lái)的系統(tǒng)農(nóng)業(yè)，或者植物工廠等，栽培作物都沒(méi)有耕土，都是用水培養(yǎng)的。但是實(shí)際上所有作物是否都能用水培，還有疑問(wèn)。確實(shí)，用水培法栽培蔬菜的例子是多了。據(jù)說(shuō)，西紅柿、黃瓜等在市場(chǎng)上也提高了售價(jià)。但是，在水培甜瓜的時(shí)候，雖說(shuō)能結(jié)果，但不長(zhǎng)個(gè)，其味道還不如生羅卜好。在栽培香石竹時(shí)，雖然做了各種精心的培育，仍長(zhǎng)得過(guò)高，莖稈纖弱不能直立。砂礫載培一時(shí)普及了，但發(fā)病多，最后變成鰻魚養(yǎng)殖場(chǎng)。（44頁(yè)）隨著科學(xué)的日新月異，所有的作物都用水培法栽培，興許不會(huì)是夢(mèng)想。但對(duì)于今天的水培法，只能是限于某種特定作物的栽培法。這正如圖17所示，溶液中硝酸含量差別很大，這同土壤溶液濃度和水培液濃度差別很大有關(guān)。也就是說(shuō)，土壤溶液濃度小，水培液的濃度無(wú)論栽培那種作物也是濃的。塑料大棚栽培的土壤溶液也有像水培液那樣濃的。因此，興許不能斷定土壤溶液濃度都是低的。且是，這樣高濃度條件，對(duì)作物生長(zhǎng)不利。這前面已經(jīng)做過(guò)介紹。進(jìn)行水培栽培時(shí)，最先