青岛农业大学土壤肥料学-绪论

肥料的重要性
2、肥料在农业生产中的重要作用 （1）肥料是农业生产的重要物资，是植物 的粮食。 肥料在农业生产中起着重要作用，农 谚有“有收无收在于水，收多收少在于 肥”，正说明了肥料在粮食生产中的地位。 肥料在各项作物增产因子中起的作用 最大，我国目前已达到35%以上。
土壤和肥料的重要性—肥料的重要性
养分归还学说
• 由于作物的收获必然要从土壤中带走某些养分物 质，土壤养分将越来越少，如果不 把这些矿质养 分归还土壤，土壤将变得十分贫瘠．因此必须把 作物带走的养分全部 归还给土壤． • 养分归还靠肥料！
最小养分律
• 作物产量受土壤中相对含量最少的养分因子所控 制，产量高低随最小养分补充量的多 少而变化， 如果这个因子得不到满足，即使增加其他的养分 因子，作物产量也不可能 提高。
• 在最早的60名诺贝尔化学奖获得者中有42人是他 的学生的学生。
农业化学学说体系构成
• • • • 植物矿质营养学说 植物养分储存库-土壤 养分归还学说-肥料 最小养分律
矿质营养学说
• 腐殖质是地球上有了植物之后才形成的．植物最初的 营养物质必然是矿质元素，腐殖质只有通过改良土壤， 分解产生矿质元素和 CO2 来实现其营养作用．因此， 矿质元素才是植物必需的基本营养物质．
局限性和不足
• 过于强调矿质养分的作用，而对有机物(腐殖质)的营养 作用的理解是片面的； • 尚未认识到养分之间的相互关系； • 对豆科作物在提高土壤肥力方面的作用认识不足； • 全部归还作 物带走的养分是不经济和不必要的，应有针 对性地归还养分。 • 发现了氮对于植物营养的重要性，但错误的认为植物所 必需的氮是从大气中直接吸收的，所以在他的化肥配料 表中没有加入氮化物。随着这点被纠正了，从而使农业 生产发生了巨大的飞跃。
• 人类生存和社会发展需求是土壤肥料科学与技术 迅速发展的源动力。 • 20世纪90年代以前，“人口―粮食―资源”胁迫 人们提高土壤生产能力！更多从土壤上攫取更多 的粮食、资源，来满足飞速增长的人口需求，保 证人类基本生存； • 数量管理；化肥作用显著
作物生产----独轮驱动
• 20世纪90年代开始，“人口―粮食―资源（能源） ―环境”仍是困扰人类社会发展的难题，科学工 作者责任越来越重大。既满足众多人口营养需求， 又保证食品安全，同时保护我们的地球（土 壤）——改善土壤环境和质量！创建优质高产农 田！ • 质量管理：数量和质量并举；农业环境保护优先
绪 论
• 土壤和肥料的概念
• 土壤和肥料的重要性 • 土壤肥料学的基本理论
• 土壤肥料学的基本内容
• 土壤肥料学的基本任务
一、土壤和肥料的概念
• 土壤和土壤肥力的概念 • 土壤 • 土壤肥力
• 肥料的概念
• 植物生长的环境条件——光、热、水、气、肥、空 间（植物生理学） • 肥素来源：内源：生物体本身，土体;自然的—土壤 • 外源：添加的各种营养物质，多人造 的—肥料 • 土壤是天然的营养基，肥料是人工的营养剂！
研究成果
• 实验证明近代农业化学的基础论点： • 植物生长需要碳酸、氨、氧化镁、磷、硝酸 以及钾、钠和铁的化合物等无机物； • 人和动物的排泄物只有转变为碳酸、氨和硝 酸等才能被植物吸收。 • 土地肥力丧失的主要原因是，植物消耗了土 壤里的生命所必需的矿物成分，诸如钠、钙、 磷等。大力提倡用无机肥料来提高收成。
作物生产和环境质量保护——双轮驱动
• 数量管理——质量管理——生态管理
• 数量、质量、生态一体化时代？
2.土壤肥料学的理论基础 ——农业化学学说
• 李比希（Justus von Liebig，1803－1873）是19世纪最 著名和最有成果的化学家，是有机化学、农业化学和营养 生理学的奠基人。 • 最重要的贡献在于农业和生物化学，创立了有机化学。通过 他的研究改善了化学中的分析方法，研究成功简单而又精 确的有机化合物分析法，使化学成为一门精确的学科。 • 作为大学教授发明了现代面向实验室的教学方法，是第一个 将试验引入自然科学教学的人。被誉为历史上最伟大的化 学教育家之一。
1.土壤肥料学发展简史
• 近代土壤肥料学产生、形成在欧洲 • ●1840年，德国化学家李比希在总结前人研究成果的基础上，批 判了腐质营养学说，提出了矿质营养学说。李比希矿质营养学说 的创立为化肥工业的兴起奠定了理论基础，也为解决世界粮食问 题和提高人们的生活水平作出了巨大贡献。 • 1843年，第一种化学肥料——过磷酸钙在英国诞生。 • 1861年，德国首次开采钾盐矿。 • 1907年，意大利生产了石灰氮。 • ●至今，全世界已生产和使用了数十种含有单一或两种以上植物 必需营养元素的化肥，为世界农业作出了重大贡献。 • ●中国使用化肥的历史始于1901年，台湾省从日本引进了肥田粉 (硫酸铵即氮肥)用在甘蔗田里，距今仅有100多年的历史。
《周礼》曰：“万物自生焉则曰土，以人所耕而树艺 焉则曰壤”。
• 土壤是在地球表面生物、气候、母质、地形、时 间等因素综合作用下所形成能够生长植物的、处 于永恒变化中的疏松矿物质与有机质的混合物。
• 土壤的基本类型：自然土壤；农业土壤。 • 自然土壤——未经人类开垦自然形成的土壤。 • 农业土壤——在自然土壤的基础上经过人类开垦耕种的 土壤。
（2）肥料是农业生态平衡的生要物质基础
生 态 系 统 = 生 物 群 落 + 环 境 条件
自然生态系统== 植物+动物+微生物+土壤
农业生态系统== 植物+蓄禽+微生物+农业土壤
植物生产（种植业） （初级生产） 经济产品 外运 施肥 肥力 土壤管理 （土壤微生物）
+ 光热水气
+光热水气
动物生产（饲养业） （次级生产） 粪便 肉蛋奶产 出 灌水
特点：
开放系统；
自然与经济系统；
多部门复杂系统。
• 肥料的主要作用： • ⑴提高土壤肥力； ⑵提高农作物产量； ⑶改善农产品品质； ⑷增加收益； ⑸保护环境。 前提必须是合理施肥。否则会适得其反。
三、土壤肥料学的发展
• 土壤肥料学发展简史
• 土壤肥料学的基础理论 • 土壤肥料在农业可持续发展中的地位与作用
肥力的类型 依发生和形成分：自然肥力
自然土壤
人工肥力 农业土壤 自然肥力是指土壤在自然因子即五大成土因素（气候、 生物、母质、地形和年龄）的综合作用下发育来的肥 力，它是自然成土过程的产物。 人工肥力是耕作熟化过程发育而来的肥力，是在耕作、 施肥、灌溉及其它技术措施等人为因素影响作用下所 产生的结果。 只有从来不受人类影响的自然土壤才仅具有自然 肥力，绝大多数土壤同时具有自然肥力和人工肥力。
• 土壤资源具有再生作用—不断提升。 • “只要治之得宜，则地力常新。
• 土壤是植物的支撑者。 • 无土则无根。无论是植物生产还是动物生产， 都与土壤密不可分，土壤作为一个载体，承载植物， 供养植物。土壤所成的土地同样承载人类，承载工 厂等。土壤同时还是人类的生存环境。
• 土壤是植物养分的主要提供、保存和转化的场所。
依据有效性分：有效肥力↓ 潜在肥力↑
可互相转化，有效肥力 高则潜在肥力也高，但 反规律不成立。
2. 肥料的概念
施入土壤或喷洒于作物地上部分，能直接或 简接为植物提供养分的物料。 肥料的主要类型有： ——直接肥料与简接肥料 ——化肥、有机肥与生物肥料 ——完全肥料与不完全肥料 ——因体肥料与液体肥和气体肥料， 等。
1.土壤和土壤肥力的概念
• “农业生产学”观点是农业领域的普遍认识: • “土壤是地球陆地表面能够生长植物的疏松表层” ,由 苏联土壤学者威廉斯20世纪20－30年代提出的 • 理解时注意三个问题： ①位置主要是陆地表层。近来也认为应包括浅水域 底层疏松表层，说明土壤的位置。 ②物理状态是疏松，以区别坚硬的岩石。 ③本质是肥力，即能够生长植物。
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沈其荣主编 面向21世纪课程教材 高等教育出版社 2001年
• 崔德杰参编
• 赵义涛、姜佰文、梁运 江 主编 • 普通高等院校“十一五” 规划教材 • 化学工业出版社 • 2009年 • 隋方功副主编
• 吴礼树 主编 • 面向21世纪课程 教材 • 中国农业出版社 • 2004年 • 隋方功参编
土壤肥料学课程总论
• • • • 土壤肥料学课程包括三部分： 理论教学48课时； 实验教学22课时； 课程实习3天；
教 材
• 陆欣，谢英荷 主编 • 普通高等教育十一 五国家级规划教材 • 面向21世纪课程教 材 • 中国农业大学出版 社 • 2011年 • 金圣爱参编
• 王荫槐主编 • 全国农林院校统 编教材 • 第五届部级优秀 奖教材 • 中国农业出版社 • 2000年
• 代表作：《化学在农业和生理学上的应用》； • 《论雷酸汞的成分》 • 创办了第一个化学学术定期期刊《化学的研究提出植物需要氮、磷，钾等基本 元素，研究了提高土壤肥力的问题。被农学界称为“农 业化学之父”。 • 第一个主张用化肥代替天然肥料进行施肥的人，被称为 “肥料工业之父” 。 • 1860年被选为巴伐利亚科学院院长 • 被选为德国、英国(1840)、法国(1842)、俄国、瑞典等国 家科学院的院士或名誉院士。
• 土壤上之所以“能够生产植物收获物”，主要由 于土壤具有肥力。 • 肥力概念的演变和深化 • 土壤供应养分的能力（早期西方学者，狭 义）—— 供应分和养分的能力（威廉斯，中）— —现代概念（广义）： 土壤在植物生长的全过程中，能不断供给和调节 植物生长发育所需要的“水、肥、气、热”的能 力
• 肥力因素及相互关系：四大肥力因素关系如下： 肥 水 气 热 ︸ ︸ ︸ 营养因素（主要） 兼具 环境因素 • 土壤肥力——是指在植物生长期间，土壤能持续不断地、 适量地提供并协调植物生长所需要的水分、养分、空气、 热量等因素及其支撑条件和有无毒害物质的能力。 • 肥力是土壤的基本属性和本质特征。
1. 2. 3. 4. 5. 6.
8.Soils and Fertilizers Abstracts munication in soil science and plant analysis 土 壤科学与植物分析简报 10.Почвоведение(俄文）
• 土壤肥料学课程分土壤学和肥料学两部分。
• 土壤是农业生产技术设计与实施的基本依据
• 农业生产技术通常概括为土、肥、水、种、 密、保、工、管。“八字方针”都有其重要性， 不可缺少，它们之间互有联系和影响。 • １９５８年毛泽东同志提出的农业增产方针，又 称农业八字宪法。 具体含义为： • 土指改良土壤；肥指合理施肥；水指发展水利、 合理灌溉；种指改良种子；密指合理密值；保指 作物保护；管指田间管理；工指工具改革。
• 卢树昌主编 • 都市型现代农业特色 规划系列教材 • 2011年 • 金圣爱、房增国参编
土壤肥料学专业刊物
1.Soil science 土壤科学(美) 土壤学报 2. Journal of Soil Science Society of America 美国土 植物营养学报 壤学会杂志 土壤 3.Journal of Soil Science (英国） 土壤通报 4.European Journal of soil Science Pedosphere（SCI） 欧洲土壤科学杂志 国外农学-土壤肥 5.Journal of soil and water conservation 水土保持 料 杂志 7. 土壤肥料 6.Soil science and Plant Nutrition 8. 水土保持学报 土壤科学与植物营养(日) 9. 水土保持通报 7.Plant and soil 植物与土壤(荷兰) 10.生态环境学报
二、土壤和肥料的重要性
• 土壤的重要性
• 肥料的重要性
土壤的重要性
土壤是农业三大环节的基础
土壤是农业的基础 农业生产包括： • 植物生产 • 动物生产 • 土地利用管理 三大环节。
• 土壤是农业的基本生产资料。 • 土壤是农业生产的基础，与农药、化肥、种 子、农机具等一样，是农业生产的基本资料。
• 从根本上解决了以什么作为植物营养的问题，人们对植 物营养要求、土壤本质即土壤肥力才有了较为清晰的认 识。 • 在1858年Knop和Sachs用盐类制成的人工营养介质栽培 植物成功，有力地证明了矿质营养学说的正确性。 • 洛桑试验站 • 无土栽培技术验证 ，矿质营养学说是无土栽培的理论基 础。 • 与腐殖质营养学说相对