土壤肥料学：第六章 植物营养与施肥基础理论3

二、肥料合理施用的基本原理
1. 矿质营养学说 2. 养分归还学说 3. 最小养分律 4. 同等重要律与不可替代律 5. 肥料报酬递减率 6. 因子综合作用律
1. 矿质营养学说 （李比西，1840）
（Mineral Element Theory）
※ Original nutrient of plant was only mineral matter.
植物营养学的建立
李比希（Justus von Liebig , 1803-1873)，德国化学家。
1840发表《化学在农业和生 理学上的应用》，提出了植 物的矿质营养学说，奠定了 植物营养学科的基础。
※ Original nutrient of plant was only mineral matter.
❖ 各种养分肥料要配合施用以使各养分元 素之间比例协调，维持作物体内的营养 平衡。
小LO结GO
• 植物营养学的早期探索 • 肥料合理施用的六大基本原理
1. 矿质营养学说 2. 养分归还学说 3. 最小养分律 4. 同等重要律与不可替代律 5. 肥料报酬递减率 6. 因子综合作用律
什么时候施肥最合适？
三、作物的阶段营养与施肥
植物营养的阶段性 作物营养两个关键时期
作物营养临界期 作物营养最大效率期
植物营养的阶段性
作物在不同生育阶段对营养元素的种类、数 量和比例有不同要求的这种特性就叫做作物营养 的定期性或作物营养的阶段性。
Seeds
Seedling stage Flowering stage Maturing stage
经验施肥，生产实践
海尔蒙特 柳条试验
比利时医生并炼金术士海尔 蒙特（1577-1644），他把 2.27kg重柳树枝条栽种在 90kg的土壤中，只浇水不施 肥，5年后枝条重76.7kg，土 壤减重60g。因此他认为植 物从水中获得营养。
腐殖质营养学说
• 泰伊尔（ Von Thaer ，1752-1828，德国）
养分归还方式
一是通过施用有机肥料， 二是通过施用无机肥料。 二者各有优缺点，若能配合施用则可取长补短，增进 肥效。
在未来农业发展过程中，养分归还的主要方式是“合 理施用化肥”，而不是 “只需施用有机肥料”。
合理施用化肥，充分利用当地一切有机肥源，不仅是 农业可持续发展的需要，而且也是减少污染和提高环 境质量的需要。
6. 因子综合作用律
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。
多因素综合作用的结果
意义：
要发挥肥料的增产作用和提高肥料的经济效益
❖ 施肥措施必须与其它农业技术措施密切 配合；
3. 最小养分律
（Minimum Nutrient Law） （木桶理论）
要点
产量受相对最小养分控制 产量随最小养分的补充而提高
注意：最小养分指作物最缺的养分
意义：指出作物产量与养分供应上的矛盾，表明
施肥要有针对性，应合理施肥。
20世纪50年代
60年代
70年代
最小养分随条件而变化
4. 同等重要律和不可代替律
植物矿物质营养学说具有划时代的意义
2．养分归还学说
（Nutrient Return Theory）
要点 ①随着作物的每次收获，
必然要从土壤中带走大量养分；
②如果不正确地归还土壤的养分，
地力就将逐渐下降；③要想恢复 地力就必须归还从土壤中取走的 全部养分。
用地与养地， 施肥的必要性
肥料工业的发展
作物吸收；土壤耗竭；必须归还。
Modern Discipline of Plant Nutrition
Agronomy
Hale Waihona Puke Baidu
Plant Physiol.
Molecular Biology
Genetics
Molecular Genetics
Environ. Ecology
Plant Nutriology
Medical Science
Soil Science
值
第一单元，200%
1 2 磷肥3价值一4 单元5
从一定土壤上所得到的报酬随着向该土地投入的劳动和资本 量的增加而有所增加，但单位劳动和资本量所获得的报酬却在逐 渐减少。
燕麦磷肥试验（砂培）
-报酬递减律告诉我们：要配方施肥，即根据作物对肥料的效应曲 线，确定获得最大经济效益的施肥量，谋求经济合理施肥。
第五节 合理施肥的基本原理与技术
讲授内容
一、植物营养学的早期探索 二、肥料合理施用的基本原理 三、作物的阶段营养与施肥
一、植物营养学的早期探索
1、 我国古代关于施肥实践和理论记载
西周：《诗经.周颂.良耜(sì)》 杂草肥田 北魏：贾思勰(xié) 《齐民要术》 绿肥种植法和豆科作物同禾本科作物轮作可以提高土壤肥力 西汉：《氾(fán)胜之书》基肥，追肥 南宋：1149年，陈敷 《农书》用肥如用药 明朝：徐光启《农政全书》古代农业生产的百科全书 清朝：《知本提纲》施肥经验与技术
土壤肥力决定于腐殖质的含量，因此腐殖质是土壤
中植物养分的唯一来源，矿物质不过起间接作用，以加
速腐殖质的转化和溶解，使之成为易被植物吸收的物质。
这一学说在西欧曾风行一时。
腐殖质：动植物残体和动
物的排泄物等经微生物分解 而形成的有机物。黑褐色， 含有植物生长发育所需要的 一些元素，能改善土壤，增 加肥力。
要点：不论多少，同等重要，缺一不可 缺乏任何一种都无法完成生命周期
要点：必需元素之间不可完全取代
养分必须平衡 比例适当 平衡施肥与配方施肥
5. 肥料报酬递减律（law of diminishing returns ）
第五单元，10%报酬
产
第四单元，25%报酬 第三单元，50%报酬
量
价
第二单元，100%报酬
要点
矿物质是植物的唯 一营养，腐殖质是 在地球上有了植物 后才出现的。
意义
① 理论上，否定了当时流行的“腐殖质学说”，说明了植 物营养的本质；使维持土壤肥力的手段从施用有机肥料向 施用无机肥料转变奠定了坚实的基础； ② 实践上，促进了化肥工业的创立和发展；推动了农业生 产的发展。
19世纪中、后期，磷肥和钾肥生产先后建立并得到发展； 20世纪初合成氨生产出现，氮肥生产迅速发展。 在农业产量的增加份额中，有40％～60％归功于化肥的施用。