第二章養(yǎng)分資源管理的基本原理與基本方法第一節(jié)、養(yǎng)分資源管理的基本原理參考書：陳倫壽，李仁崗主編，1984，農(nóng)田施肥原理與實(shí)踐，農(nóng)業(yè)出版社，pp:1~27第二章養(yǎng)分資源管理的基本原理與基本方法1養(yǎng)分資源管理的理論基礎(chǔ)植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)課程的復(fù)習(xí)?現(xiàn)代植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)土壤學(xué)作物栽培學(xué)……李比希(1803-1873)的三個(gè)學(xué)說:礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說、養(yǎng)分歸還學(xué)說、最小養(yǎng)分律。JustusvonLiebig1803-1873（1）高等植物（作物）所必需的17種營(yíng)養(yǎng)元素及其主要生理功能是合理養(yǎng)分管理的營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)。（2）17種必需營(yíng)養(yǎng)元素是同等重要和不可替代的，它是合理養(yǎng)分管理的指導(dǎo)思想。兩個(gè)前提：養(yǎng)分資源管理的理論基礎(chǔ)植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)課程的復(fù)習(xí)?現(xiàn)代植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)李2養(yǎng)分資源管理的四大基本原理1、養(yǎng)分歸還學(xué)說2、最小養(yǎng)分率3、報(bào)酬遞減率4、綜合因子率養(yǎng)分資源管理的四大基本原理1、養(yǎng)分歸還學(xué)說3第一節(jié)、養(yǎng)分資源管理的基本原理一、養(yǎng)分歸還學(xué)說（一）定義：李比希(J.V.Liebig)將其歸還學(xué)說歸結(jié)為：由于人類在土地上種植植物并這些產(chǎn)物拿走，這就必然會(huì)使地力逐漸下降，從而土壤所含的養(yǎng)分將會(huì)愈來愈少。因此，要想恢復(fù)地力就必須歸還從土壤中拿走的全部東西，不然就難以指望再獲得過去那樣高的產(chǎn)量，為了增加產(chǎn)量就應(yīng)該向土壤施加灰分。第二章-基本原理與基本方法-01-基本原理課件4（二）要點(diǎn)：1、隨著作物的每次收獲（包括籽粒和莖桿）必然要從土壤中取走大量養(yǎng)分;2、如果不正確地歸還養(yǎng)分于土壤，地力必然會(huì)逐漸下降;3、要想恢復(fù)地力就必須歸還從土壤中取走的全部東西;4、為了增加產(chǎn)量就應(yīng)該向土壤施加灰分元素。（二）要點(diǎn)：5一些作物利用養(yǎng)分的近似值作物產(chǎn)量(T/ha)移走的養(yǎng)分(kg/ha)NP2O5K2OMgOS玉米6120501204025水稻6100501602010小麥6170751753030花生2170301102015棉花（皮棉）112045904020油菜籽3165702203065香蕉4025060100014015（PPI/PPIC,1993）計(jì)算：我國(guó)年產(chǎn)糧食（玉米+小麥+水稻）5.1億噸，假定三種糧食產(chǎn)量相當(dāng)，每年需要從土壤中帶走多少養(yǎng)分？氮：>1100萬(wàn)噸、P2O5>500萬(wàn)噸；K2O>1500萬(wàn)噸;折合2300萬(wàn)噸尿素2500萬(wàn)噸磷肥、3000萬(wàn)噸鉀肥；將這些化肥一袋一袋排列起來，可擾地球20圈！一些作物利用養(yǎng)分的近似值作物產(chǎn)量(T/6第二章-基本原理與基本方法-01-基本原理課件7（三）養(yǎng)分歸還學(xué)說實(shí)質(zhì)：為了增產(chǎn)必須以施肥方式補(bǔ)充植物從土壤中取走的養(yǎng)分，這就突破了過去局限于生物循環(huán)的范疇，通過施加肥料，擴(kuò)大了這種物質(zhì)循環(huán)，從而為恢復(fù)、維持并提高土壤肥力及作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)和均衡增產(chǎn)開辟了廣闊前景。——解決為什么要合理施肥.（三）養(yǎng)分歸還學(xué)說實(shí)質(zhì)：——解決為什么要合理施肥.8養(yǎng)分歸還方式？1、有機(jī)肥料——應(yīng)合理利用2、化學(xué)肥料——應(yīng)以化肥為主，有機(jī)肥化肥配合施用，二者配合可取長(zhǎng)補(bǔ)短，增進(jìn)肥效，是可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的正確之路。3、大氣環(huán)境-水環(huán)境

養(yǎng)分歸還方式？1、有機(jī)肥料——應(yīng)合理利用9農(nóng)業(yè)生產(chǎn)物質(zhì)循環(huán)方式農(nóng)業(yè)生產(chǎn)物質(zhì)循環(huán)方式10（四）局限：1、對(duì)養(yǎng)分消耗的估計(jì)只局限于磷、鉀上2、反對(duì)豆種植物能豐富土壤氮素的說法3、歸還是正確的，但絕對(duì)的全部歸還是不必要的，不經(jīng)濟(jì)的（四）局限：11二、最小養(yǎng)分律（1843年）同一種化肥施在孬地上效果很好，可施在好地里效果就不好，原因?yàn)槭裁?？最小養(yǎng)分律亦由李比希提出。其表述為：植物為了生長(zhǎng)發(fā)育需要吸收各種養(yǎng)分，但是決定植物產(chǎn)量的，卻是土壤中那個(gè)相對(duì)含量最小的有效植物生長(zhǎng)因素，產(chǎn)量也在一定限度內(nèi)隨著這個(gè)因素的增減而相對(duì)地變化，因而無(wú)視這個(gè)限制因素的存在，即使繼續(xù)增加其他營(yíng)養(yǎng)成分也難以再提高植物的產(chǎn)量。二、最小養(yǎng)分律（1843年）同一種化肥施在孬地上效果很好，可12最小養(yǎng)分律之木桶圖解要點(diǎn)1：決定作物產(chǎn)量的是土壤中某種對(duì)作物需要來說相對(duì)含量最小而非絕對(duì)含量最少的養(yǎng)分。啟示：補(bǔ)充最小養(yǎng)分應(yīng)有針對(duì)性；最小養(yǎng)分律之木桶圖解要點(diǎn)1：?jiǎn)⑹荆貉a(bǔ)充最小養(yǎng)分應(yīng)有針對(duì)性；13要點(diǎn)2：養(yǎng)分平衡是相對(duì)的，最小養(yǎng)分不是固定不變的，而是隨條件變化而變化的啟示：了解最小養(yǎng)分是什么是養(yǎng)分管理的前提要點(diǎn)2：?jiǎn)⑹荆毫私庾钚○B(yǎng)分是什么是養(yǎng)分管理的前提14印度作物營(yíng)養(yǎng)缺乏現(xiàn)象的增加趨勢(shì)（RattanandSharma,2004）印度作物營(yíng)養(yǎng)缺乏現(xiàn)象的增加趨勢(shì)（RattanandSha15要點(diǎn)3

繼續(xù)增加最小養(yǎng)分以外的其它養(yǎng)分，不但難以提高產(chǎn)量而且還會(huì)降低施肥的經(jīng)濟(jì)效益。啟示：生產(chǎn)中應(yīng)杜絕過量施肥要點(diǎn)3繼續(xù)增加最小養(yǎng)分以外的其它養(yǎng)分，16。意義：

——解決施肥要有針對(duì)性：施什么肥料？正確對(duì)待最小養(yǎng)分律，就可以因地制宜根據(jù)土壤條件和植物生長(zhǎng)的需要來選擇肥料品種和養(yǎng)分比例，提高施肥針對(duì)性，較好地滿足作物對(duì)養(yǎng)分的需要，從而收到增產(chǎn)、節(jié)肥、提高經(jīng)濟(jì)效益的效果。意義：——解決施肥要有針對(duì)性：施什么肥料？17限制因子律：增加一個(gè)因子的供應(yīng)，可以使作物生長(zhǎng)增加，但是遇到另一生長(zhǎng)因子不足時(shí)，即使增加前一因子也不能使作物生長(zhǎng)增加，直到缺少的因子得到補(bǔ)足，作物才能繼續(xù)生長(zhǎng)。

限制因子律是最小養(yǎng)分律的擴(kuò)大和引伸。限制因子律：18植物對(duì)限制因子的反應(yīng)(Blackman,1905)低光照中等光照高光強(qiáng)植物對(duì)限制因子的反應(yīng)(Blackman,1905)低光照中等19最適因子律：植物生長(zhǎng)受許多條件的影響，生長(zhǎng)條件變化的范圍很廣，植物適應(yīng)的能力有限。只有影響生產(chǎn)的因子處于中間地位。最適于植物生長(zhǎng)，產(chǎn)量才能達(dá)到最高。因子處于最高或最低的時(shí)候，不適于植物生長(zhǎng)，產(chǎn)量可能等于零。最適因子律：20第二章-基本原理與基本方法-01-基本原理課件21問題：1、不同作物品種滿足最佳生長(zhǎng)的最適養(yǎng)分供應(yīng)條件是什么？養(yǎng)分供應(yīng)數(shù)量的重要性??！問題：養(yǎng)分供應(yīng)數(shù)量的重要性！！22三、報(bào)酬遞減律與米采利希學(xué)說報(bào)酬遞減律：從一定土地上所得到的報(bào)酬隨著向該土地投入的勞動(dòng)和資本量的增大而有所增加，但隨著投入的單位勞動(dòng)和資本的增加，報(bào)酬的增加卻在減少。經(jīng)濟(jì)學(xué)的一個(gè)基本原理，移植到農(nóng)業(yè)上來，證明它也是合理施肥的基本理論之一。三、報(bào)酬遞減律與米采利希學(xué)說2320世紀(jì)初，米采利希（E．A．Mitscherlich)進(jìn)行了著名的燕麥磷肥砂培試驗(yàn)。他發(fā)現(xiàn)：①在其它技術(shù)條件相對(duì)穩(wěn)定前提下，隨著施肥量的漸次增加，作物產(chǎn)量也隨之增加，但作物的增產(chǎn)量卻隨施肥量的增加而呈遞減趨勢(shì)，因而與報(bào)酬遞減律相吻合。②如果一切條件都符合理想的話，作物將會(huì)產(chǎn)生出某種最高產(chǎn)量，相反，只要任何某種主要因素缺乏時(shí)，產(chǎn)量便會(huì)相應(yīng)地減少。燕麥磷肥試驗(yàn)（砂培）（E．A．Mitscherlich，1909)20世紀(jì)初，米采利希（E．A．Mitscher24產(chǎn)量165432表示報(bào)酬（即單位肥料的增產(chǎn)量）施肥量肥料報(bào)酬遞減示意圖表示基礎(chǔ)產(chǎn)量產(chǎn)量165432表示報(bào)酬施肥量肥料報(bào)酬遞減示意圖25最大施肥量最高產(chǎn)量合理施肥區(qū)不合理施肥區(qū)邊際產(chǎn)量（報(bào)酬）施肥量總產(chǎn)量施肥量與總產(chǎn)量、邊際產(chǎn)量的關(guān)系（1）（2）（1）（2）最大施肥量最高產(chǎn)量合理施肥區(qū)不合理施肥區(qū)邊際產(chǎn)量（報(bào)26我國(guó)建國(guó)以來單位化肥生產(chǎn)糧食的數(shù)量在不斷減少,Why?(Kg/kg)我國(guó)建國(guó)以來單位化肥生產(chǎn)糧食的數(shù)量在不斷減少,Why?(Kg27

特點(diǎn)：

報(bào)酬遞減律是以其它技術(shù)條件相對(duì)穩(wěn)定為前提，反映了投入與產(chǎn)出之間具有報(bào)酬遞減的客觀規(guī)律。特點(diǎn)：28米采利希學(xué)說的文字表達(dá)是:只增加某種養(yǎng)分單位量（dx）時(shí)，引起產(chǎn)量增加的數(shù)量（dy），是以該種養(yǎng)分供應(yīng)充足時(shí)達(dá)到的最高產(chǎn)量（A）與現(xiàn)在的產(chǎn)量（y）之差成正比。以公式表達(dá)為：dy/dx=C(A-y)轉(zhuǎn)換為指數(shù)式為：y=A(1-e-cx）

式中y一一定量肥料調(diào)所得的產(chǎn)量A-足量肥料所獲得的最高產(chǎn)量或極限產(chǎn)量x一肥料用量e一自然常數(shù)c常數(shù)（效應(yīng)系數(shù)）米采利希學(xué)說的文字表達(dá)是:29不同C值下作物獲得最大產(chǎn)量所需的施肥量不同C值下作物獲得最大產(chǎn)量所需的施肥量30如何提高C常數(shù)?:養(yǎng)分管理的任務(wù)如何提高C常數(shù)?31兩點(diǎn)爭(zhēng)論：其它技術(shù)條件不變（相對(duì)穩(wěn)定）限制因子超過最適數(shù)量時(shí)就會(huì)變成毒害因素兩點(diǎn)爭(zhēng)論：32Y=bo+b1x+b2x2增產(chǎn)效應(yīng)的拋物線圖式報(bào)酬遞減的三個(gè)階段：

最高產(chǎn)量之前：報(bào)酬>0正值最高產(chǎn)量之時(shí)：報(bào)酬=0施肥上限最高產(chǎn)量之后：報(bào)酬<0負(fù)值Y=bo+b1x+b2x2增產(chǎn)效應(yīng)的拋物線圖式報(bào)酬遞減的三個(gè)33總結(jié)：報(bào)酬遞減律在施肥實(shí)踐中是客觀存在的，應(yīng)正確對(duì)待，一方面要正視它，承認(rèn)它的存在，避免施肥的盲目性，提高施肥的經(jīng)濟(jì)效益，通過合理施肥達(dá)到增產(chǎn)增收的目的。另一方面，不能消極對(duì)待它，片面地以減少化肥用量來降低生產(chǎn)成本，相反，應(yīng)研究新措施，促進(jìn)生產(chǎn)條件的改變，在逐步提高施肥水平前提下，力爭(zhēng)提高肥料的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展?！f明施肥要有“度”?？偨Y(jié)：——說明施肥要有“度”。34四、因子綜合作用律因子綜合作用律的內(nèi)容是：作物豐產(chǎn)是影響作物生長(zhǎng)發(fā)育的各種因子如水分、養(yǎng)分、光照、溫度、空氣、品種以及耕作條件等綜合作用的結(jié)果，其中必然有一個(gè)起主導(dǎo)作用的限制因子，產(chǎn)量也在一定程度上受該種限制因子的制約。因此，為了充分發(fā)揮施肥的增產(chǎn)作用和提高肥料的經(jīng)濟(jì)效益，一方面，施肥措施必須與其它農(nóng)業(yè)技術(shù)措施密切配合，另一方面，各種肥料養(yǎng)分之間的配合施用，也應(yīng)該因地制宜地加以綜合運(yùn)用。四、因子綜合作用律35要點(diǎn)：⑴合理施肥是作物增產(chǎn)綜合因子（如水分、養(yǎng)分、光照、溫度、空氣、品種以及耕作等等）中重要因子之一。⑵作物豐產(chǎn)需要解決影響作物正常生長(zhǎng)發(fā)育和提高產(chǎn)量的某種限制性因子。⑶為了充分發(fā)揮肥料的增產(chǎn)作用和提高肥料的經(jīng)濟(jì)效益，施肥必須與農(nóng)業(yè)技術(shù)措施配合，養(yǎng)分之間也應(yīng)配合施用，以發(fā)揮因子與因子的交互作用。

——解決在不增加施肥量的前提下，提高肥料利用率和增進(jìn)肥效的問題。要點(diǎn)：——解決在不增加施肥量的前提下，提高肥料利用率和增進(jìn)36（一）水分與施肥效果播種時(shí)土壤有效水儲(chǔ)量影響禾谷類作物產(chǎn)量對(duì)氮肥用量的反應(yīng)(Baueretal,1965)（一）水分與施肥效果播種時(shí)土壤有效水儲(chǔ)量影響禾谷類作物產(chǎn)量對(duì)37肥料（公斤/公頃）灌溉情況產(chǎn)量（公斤/公頃）未施肥未灌溉灌溉47305770100（N）100（P2O5）60（K2O）未灌溉灌溉5450-56109950-10090施肥與灌溉對(duì)玉米產(chǎn)量的影響提示:1+1>2水效應(yīng)肥效應(yīng)水肥的交互效應(yīng)>2部分肥料灌溉情況產(chǎn)量未施肥未灌溉4738冬小麥/夏玉米輪作系統(tǒng)的籽粒產(chǎn)量（干物質(zhì)，kg/ha）每季施氮量冬小麥夏玉米總產(chǎn)量1998-1999（玉米缺水年）0543336409073(100%)120560042769876(109%)240537838039181(101%)360560142179818(109%)1999-2000（玉米豐水年）

0407953049383(100%)1206281619612477(133%)*2405613652712140(129%)*3605873656312436(133%)*冬小麥/夏玉米輪作系統(tǒng)的籽粒產(chǎn)量（干物質(zhì)，kg/ha）39灌溉和施肥對(duì)氮肥利用率的影響處理傳統(tǒng)施氮優(yōu)化施氮

施氮量氮肥利用率施氮量氮肥利用率(kg/ha)(%)(kg/ha)(%)限量灌溉3009.71538.2傳統(tǒng)灌溉30020.88645.3優(yōu)化灌溉30018.86062.5灌溉和施肥對(duì)氮肥利用率的影響處理40水分對(duì)氮肥利用效率的影響水分對(duì)氮肥利用效率的影響41（二）作物品種與施肥效果不同小麥品種對(duì)氮的效應(yīng)矮稈小麥高稈小麥（二）作物品種與施肥效果不同小麥品種對(duì)氮的效應(yīng)矮稈小麥高稈小42冬小麥不同品種的吸氮量和氮肥利用率品種施氮量(kg/ha)吸氮量(kg/ha)氮肥利用率(%)農(nóng)大950107--18017839.727019632.8921170141--18019329.227020423.2最佳施氮量：農(nóng)大95176kg/ha9211787kg/ha冬小麥不同品種的吸氮量和氮肥利用率品種43（三）、養(yǎng)分之間的相互作用效應(yīng) 養(yǎng)分之間的相互作用效應(yīng)可以分為三種情況：1、正的相互作用效應(yīng)（A十B）>(A)+(B)2、沒有相互作用效應(yīng)（A十B）=(A)+(B)3、負(fù)的相互作用效應(yīng)（A十B）<(A)+(B)（A＋B）：兩種養(yǎng)分同時(shí)施用的增產(chǎn)效果（A)、(B)：A、B養(yǎng)分單獨(dú)施用時(shí)的增產(chǎn)效果第二章-基本原理與基本方法-01-基本原理課件44南非的一個(gè)田間試驗(yàn)中三個(gè)不同氮水平下玉米產(chǎn)量對(duì)磷肥的反應(yīng)(SummerandFarina,1986)南非的一個(gè)田間試驗(yàn)中三個(gè)不同氮水平下玉米產(chǎn)量對(duì)磷肥的反應(yīng)(S45土壤肥力與氮磷化肥施用效果的關(guān)系（小麥，斤/畝）地力處理高中低產(chǎn)量增產(chǎn)(%)產(chǎn)量增產(chǎn)(%)產(chǎn)量增產(chǎn)(%)CK396.0100125.310071.9100P392.599136.5109123.5172N432.5109211.516968.896N+P432.1109266.5213192.1267土壤肥力與氮磷化肥施用效果的關(guān)系（小麥，斤/畝）46提示：肥地作物對(duì)土壤養(yǎng)分的依賴率高，而瘦地作物對(duì)肥料養(yǎng)分的依賴率高。這對(duì)合理施肥有指導(dǎo)意義。提示：肥地作物對(duì)土壤養(yǎng)分的依賴率高，而瘦地作物對(duì)肥料養(yǎng)分的依47澳大利亞西部小麥對(duì)氮、鉬的反應(yīng)肥料用量產(chǎn)量NMo(kg/ha)00630075g/ha77025kg/ha080025kg/ha75g/ha1020澳大利亞西部小麥對(duì)氮、鉬的反應(yīng)肥料用量48提示養(yǎng)分歸還學(xué)說—解決為什么要投肥問題最小養(yǎng)分律—解決施肥要有針對(duì)性問題報(bào)酬遞減律—解決施肥要有“度”的問題。因子綜合作用律—解決有限肥料如何發(fā)揮最大效益問題。提示養(yǎng)分歸還學(xué)說—解決為什么要投肥問題49本節(jié)問題:1.養(yǎng)分資源管理的四大基本原理是什么?2.不同原理對(duì)于合理施肥有什么啟示?本節(jié)問題:50第二章養(yǎng)分資源管理的基本原理與基本方法第一節(jié)、養(yǎng)分資源管理的基本原理參考書：陳倫壽，李仁崗主編，1984，農(nóng)田施肥原理與實(shí)踐，農(nóng)業(yè)出版社，pp:1~27第二章養(yǎng)分資源管理的基本原理與基本方法51養(yǎng)分資源管理的理論基礎(chǔ)植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)課程的復(fù)習(xí)?現(xiàn)代植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)土壤學(xué)作物栽培學(xué)……李比希(1803-1873)的三個(gè)學(xué)說:礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說、養(yǎng)分歸還學(xué)說、最小養(yǎng)分律。JustusvonLiebig1803-1873（1）高等植物（作物）所必需的17種營(yíng)養(yǎng)元素及其主要生理功能是合理養(yǎng)分管理的營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)。（2）17種必需營(yíng)養(yǎng)元素是同等重要和不可替代的，它是合理養(yǎng)分管理的指導(dǎo)思想。兩個(gè)前提：養(yǎng)分資源管理的理論基礎(chǔ)植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)課程的復(fù)習(xí)?現(xiàn)代植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)李52養(yǎng)分資源管理的四大基本原理1、養(yǎng)分歸還學(xué)說2、最小養(yǎng)分率3、報(bào)酬遞減率4、綜合因子率養(yǎng)分資源管理的四大基本原理1、養(yǎng)分歸還學(xué)說53第一節(jié)、養(yǎng)分資源管理的基本原理一、養(yǎng)分歸還學(xué)說（一）定義：李比希(J.V.Liebig)將其歸還學(xué)說歸結(jié)為：由于人類在土地上種植植物并這些產(chǎn)物拿走，這就必然會(huì)使地力逐漸下降，從而土壤所含的養(yǎng)分將會(huì)愈來愈少。因此，要想恢復(fù)地力就必須歸還從土壤中拿走的全部東西，不然就難以指望再獲得過去那樣高的產(chǎn)量，為了增加產(chǎn)量就應(yīng)該向土壤施加灰分。第二章-基本原理與基本方法-01-基本原理課件54（二）要點(diǎn)：1、隨著作物的每次收獲（包括籽粒和莖桿）必然要從土壤中取走大量養(yǎng)分;2、如果不正確地歸還養(yǎng)分于土壤，地力必然會(huì)逐漸下降;3、要想恢復(fù)地力就必須歸還從土壤中取走的全部東西;4、為了增加產(chǎn)量就應(yīng)該向土壤施加灰分元素。（二）要點(diǎn)：55一些作物利用養(yǎng)分的近似值作物產(chǎn)量(T/ha)移走的養(yǎng)分(kg/ha)NP2O5K2OMgOS玉米6120501204025水稻6100501602010小麥6170751753030花生2170301102015棉花（皮棉）112045904020油菜籽3165702203065香蕉4025060100014015（PPI/PPIC,1993）計(jì)算：我國(guó)年產(chǎn)糧食（玉米+小麥+水稻）5.1億噸，假定三種糧食產(chǎn)量相當(dāng)，每年需要從土壤中帶走多少養(yǎng)分？氮：>1100萬(wàn)噸、P2O5>500萬(wàn)噸；K2O>1500萬(wàn)噸;折合2300萬(wàn)噸尿素2500萬(wàn)噸磷肥、3000萬(wàn)噸鉀肥；將這些化肥一袋一袋排列起來，可擾地球20圈！一些作物利用養(yǎng)分的近似值作物產(chǎn)量(T/56第二章-基本原理與基本方法-01-基本原理課件57（三）養(yǎng)分歸還學(xué)說實(shí)質(zhì)：為了增產(chǎn)必須以施肥方式補(bǔ)充植物從土壤中取走的養(yǎng)分，這就突破了過去局限于生物循環(huán)的范疇，通過施加肥料，擴(kuò)大了這種物質(zhì)循環(huán)，從而為恢復(fù)、維持并提高土壤肥力及作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)和均衡增產(chǎn)開辟了廣闊前景?！鉀Q為什么要合理施肥.（三）養(yǎng)分歸還學(xué)說實(shí)質(zhì)：——解決為什么要合理施肥.58養(yǎng)分歸還方式？1、有機(jī)肥料——應(yīng)合理利用2、化學(xué)肥料——應(yīng)以化肥為主，有機(jī)肥化肥配合施用，二者配合可取長(zhǎng)補(bǔ)短，增進(jìn)肥效，是可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的正確之路。3、大氣環(huán)境-水環(huán)境

養(yǎng)分歸還方式？1、有機(jī)肥料——應(yīng)合理利用59農(nóng)業(yè)生產(chǎn)物質(zhì)循環(huán)方式農(nóng)業(yè)生產(chǎn)物質(zhì)循環(huán)方式60（四）局限：1、對(duì)養(yǎng)分消耗的估計(jì)只局限于磷、鉀上2、反對(duì)豆種植物能豐富土壤氮素的說法3、歸還是正確的，但絕對(duì)的全部歸還是不必要的，不經(jīng)濟(jì)的（四）局限：61二、最小養(yǎng)分律（1843年）同一種化肥施在孬地上效果很好，可施在好地里效果就不好，原因?yàn)槭裁矗孔钚○B(yǎng)分律亦由李比希提出。其表述為：植物為了生長(zhǎng)發(fā)育需要吸收各種養(yǎng)分，但是決定植物產(chǎn)量的，卻是土壤中那個(gè)相對(duì)含量最小的有效植物生長(zhǎng)因素，產(chǎn)量也在一定限度內(nèi)隨著這個(gè)因素的增減而相對(duì)地變化，因而無(wú)視這個(gè)限制因素的存在，即使繼續(xù)增加其他營(yíng)養(yǎng)成分也難以再提高植物的產(chǎn)量。二、最小養(yǎng)分律（1843年）同一種化肥施在孬地上效果很好，可62最小養(yǎng)分律之木桶圖解要點(diǎn)1：決定作物產(chǎn)量的是土壤中某種對(duì)作物需要來說相對(duì)含量最小而非絕對(duì)含量最少的養(yǎng)分。啟示：補(bǔ)充最小養(yǎng)分應(yīng)有針對(duì)性；最小養(yǎng)分律之木桶圖解要點(diǎn)1：?jiǎn)⑹荆貉a(bǔ)充最小養(yǎng)分應(yīng)有針對(duì)性；63要點(diǎn)2：養(yǎng)分平衡是相對(duì)的，最小養(yǎng)分不是固定不變的，而是隨條件變化而變化的啟示：了解最小養(yǎng)分是什么是養(yǎng)分管理的前提要點(diǎn)2：?jiǎn)⑹荆毫私庾钚○B(yǎng)分是什么是養(yǎng)分管理的前提64印度作物營(yíng)養(yǎng)缺乏現(xiàn)象的增加趨勢(shì)（RattanandSharma,2004）印度作物營(yíng)養(yǎng)缺乏現(xiàn)象的增加趨勢(shì)（RattanandSha65要點(diǎn)3

繼續(xù)增加最小養(yǎng)分以外的其它養(yǎng)分，不但難以提高產(chǎn)量而且還會(huì)降低施肥的經(jīng)濟(jì)效益。啟示：生產(chǎn)中應(yīng)杜絕過量施肥要點(diǎn)3繼續(xù)增加最小養(yǎng)分以外的其它養(yǎng)分，66。意義：

——解決施肥要有針對(duì)性：施什么肥料？正確對(duì)待最小養(yǎng)分律，就可以因地制宜根據(jù)土壤條件和植物生長(zhǎng)的需要來選擇肥料品種和養(yǎng)分比例，提高施肥針對(duì)性，較好地滿足作物對(duì)養(yǎng)分的需要，從而收到增產(chǎn)、節(jié)肥、提高經(jīng)濟(jì)效益的效果。意義：——解決施肥要有針對(duì)性：施什么肥料？67限制因子律：增加一個(gè)因子的供應(yīng)，可以使作物生長(zhǎng)增加，但是遇到另一生長(zhǎng)因子不足時(shí)，即使增加前一因子也不能使作物生長(zhǎng)增加，直到缺少的因子得到補(bǔ)足，作物才能繼續(xù)生長(zhǎng)。

限制因子律是最小養(yǎng)分律的擴(kuò)大和引伸。限制因子律：68植物對(duì)限制因子的反應(yīng)(Blackman,1905)低光照中等光照高光強(qiáng)植物對(duì)限制因子的反應(yīng)(Blackman,1905)低光照中等69最適因子律：植物生長(zhǎng)受許多條件的影響，生長(zhǎng)條件變化的范圍很廣，植物適應(yīng)的能力有限。只有影響生產(chǎn)的因子處于中間地位。最適于植物生長(zhǎng)，產(chǎn)量才能達(dá)到最高。因子處于最高或最低的時(shí)候，不適于植物生長(zhǎng)，產(chǎn)量可能等于零。最適因子律：70第二章-基本原理與基本方法-01-基本原理課件71問題：1、不同作物品種滿足最佳生長(zhǎng)的最適養(yǎng)分供應(yīng)條件是什么？養(yǎng)分供應(yīng)數(shù)量的重要性??！問題：養(yǎng)分供應(yīng)數(shù)量的重要性??！72三、報(bào)酬遞減律與米采利希學(xué)說報(bào)酬遞減律：從一定土地上所得到的報(bào)酬隨著向該土地投入的勞動(dòng)和資本量的增大而有所增加，但隨著投入的單位勞動(dòng)和資本的增加，報(bào)酬的增加卻在減少。經(jīng)濟(jì)學(xué)的一個(gè)基本原理，移植到農(nóng)業(yè)上來，證明它也是合理施肥的基本理論之一。三、報(bào)酬遞減律與米采利希學(xué)說7320世紀(jì)初，米采利希（E．A．Mitscherlich)進(jìn)行了著名的燕麥磷肥砂培試驗(yàn)。他發(fā)現(xiàn)：①在其它技術(shù)條件相對(duì)穩(wěn)定前提下，隨著施肥量的漸次增加，作物產(chǎn)量也隨之增加，但作物的增產(chǎn)量卻隨施肥量的增加而呈遞減趨勢(shì)，因而與報(bào)酬遞減律相吻合。②如果一切條件都符合理想的話，作物將會(huì)產(chǎn)生出某種最高產(chǎn)量，相反，只要任何某種主要因素缺乏時(shí)，產(chǎn)量便會(huì)相應(yīng)地減少。燕麥磷肥試驗(yàn)（砂培）（E．A．Mitscherlich，1909)20世紀(jì)初，米采利希（E．A．Mitscher74產(chǎn)量165432表示報(bào)酬（即單位肥料的增產(chǎn)量）施肥量肥料報(bào)酬遞減示意圖表示基礎(chǔ)產(chǎn)量產(chǎn)量165432表示報(bào)酬施肥量肥料報(bào)酬遞減示意圖75最大施肥量最高產(chǎn)量合理施肥區(qū)不合理施肥區(qū)邊際產(chǎn)量（報(bào)酬）施肥量總產(chǎn)量施肥量與總產(chǎn)量、邊際產(chǎn)量的關(guān)系（1）（2）（1）（2）最大施肥量最高產(chǎn)量合理施肥區(qū)不合理施肥區(qū)邊際產(chǎn)量（報(bào)76我國(guó)建國(guó)以來單位化肥生產(chǎn)糧食的數(shù)量在不斷減少,Why?(Kg/kg)我國(guó)建國(guó)以來單位化肥生產(chǎn)糧食的數(shù)量在不斷減少,Why?(Kg77

特點(diǎn)：

報(bào)酬遞減律是以其它技術(shù)條件相對(duì)穩(wěn)定為前提，反映了投入與產(chǎn)出之間具有報(bào)酬遞減的客觀規(guī)律。特點(diǎn)：78米采利希學(xué)說的文字表達(dá)是:只增加某種養(yǎng)分單位量（dx）時(shí)，引起產(chǎn)量增加的數(shù)量（dy），是以該種養(yǎng)分供應(yīng)充足時(shí)達(dá)到的最高產(chǎn)量（A）與現(xiàn)在的產(chǎn)量（y）之差成正比。以公式表達(dá)為：dy/dx=C(A-y)轉(zhuǎn)換為指數(shù)式為：y=A(1-e-cx）

式中y一一定量肥料調(diào)所得的產(chǎn)量A-足量肥料所獲得的最高產(chǎn)量或極限產(chǎn)量x一肥料用量e一自然常數(shù)c常數(shù)（效應(yīng)系數(shù)）米采利希學(xué)說的文字表達(dá)是:79不同C值下作物獲得最大產(chǎn)量所需的施肥量不同C值下作物獲得最大產(chǎn)量所需的施肥量80如何提高C常數(shù)?:養(yǎng)分管理的任務(wù)如何提高C常數(shù)?81兩點(diǎn)爭(zhēng)論：其它技術(shù)條件不變（相對(duì)穩(wěn)定）限制因子超過最適數(shù)量時(shí)就會(huì)變成毒害因素兩點(diǎn)爭(zhēng)論：82Y=bo+b1x+b2x2增產(chǎn)效應(yīng)的拋物線圖式報(bào)酬遞減的三個(gè)階段：

最高產(chǎn)量之前：報(bào)酬>0正值最高產(chǎn)量之時(shí)：報(bào)酬=0施肥上限最高產(chǎn)量之后：報(bào)酬<0負(fù)值Y=bo+b1x+b2x2增產(chǎn)效應(yīng)的拋物線圖式報(bào)酬遞減的三個(gè)83總結(jié)：報(bào)酬遞減律在施肥實(shí)踐中是客觀存在的，應(yīng)正確對(duì)待，一方面要正視它，承認(rèn)它的存在，避免施肥的盲目性，提高施肥的經(jīng)濟(jì)效益，通過合理施肥達(dá)到增產(chǎn)增收的目的。另一方面，不能消極對(duì)待它，片面地以減少化肥用量來降低生產(chǎn)成本，相反，應(yīng)研究新措施，促進(jìn)生產(chǎn)條件的改變，在逐步提高施肥水平前提下，力爭(zhēng)提高肥料的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展?！f明施肥要有“度”?？偨Y(jié)：——說明施肥要有“度”。84四、因子綜合作用律因子綜合作用律的內(nèi)容是：作物豐產(chǎn)是影響作物生長(zhǎng)發(fā)育的各種因子如水分、養(yǎng)分、光照、溫度、空氣、品種以及耕作條件等綜合作用的結(jié)果，其中必然有一個(gè)起主導(dǎo)作用的限制因子，產(chǎn)量也在一定程度上受該種限制因子的制約。因此，為了充分發(fā)揮施肥的增產(chǎn)作用和提高肥料的經(jīng)濟(jì)效益，一方面，施肥措施必須與其它農(nóng)業(yè)技術(shù)措施密切配合，另一方面，各種肥料養(yǎng)分之間的配合施用，也應(yīng)該因地制宜地加以綜合運(yùn)用。四、因子綜合作用律85要點(diǎn)：⑴合理施肥是作物增產(chǎn)綜合因子（如水分、養(yǎng)分、光照、溫度、空氣、品種以及耕作等等）中重要因子之一。⑵作物豐產(chǎn)需要解決影響作物正常生長(zhǎng)發(fā)育和提高產(chǎn)量的某種限制性因子。⑶為了充分發(fā)揮肥料的增產(chǎn)作用和提高肥料的經(jīng)濟(jì)效益，施肥必須與農(nóng)業(yè)技術(shù)措施配合，養(yǎng)分之間也應(yīng)配合施用，以發(fā)揮因子與因子的交互作用。

——解決在不增加施肥量的前提下，提高肥料利用率和增進(jìn)肥效的問題。要點(diǎn)：——解決在不增加施肥量的前提下，提高肥料利用率和增進(jìn)86（一）水分與施肥效果播種時(shí)土壤有效水儲(chǔ)量影響禾谷類作物產(chǎn)量對(duì)氮肥用量的反應(yīng)(Baueretal,1965)（一）水分與施肥效果播種時(shí)土壤有效水儲(chǔ)量影響禾谷類作物產(chǎn)量對(duì)87肥料（公斤/公頃）灌溉情況產(chǎn)量（公斤/公頃）未施肥未灌溉灌溉47305770100（N）100（P2O5）60（K2O）未灌溉灌溉5450-56109950-10090施肥與灌溉對(duì)玉米產(chǎn)量的影響提示:1+1>2水效應(yīng)肥效應(yīng)水肥的交互效應(yīng)>2部分肥料灌溉情況產(chǎn)量未施肥未灌溉4788冬小麥/夏玉米輪作系統(tǒng)的籽粒產(chǎn)量（干物質(zhì)，kg/ha）每季施氮量冬小麥夏玉米總產(chǎn)量1998-1999（玉米缺水年）0543336409073(100%)120560042769876(109%)240537838039181(101%)360560142179818(109%)1999-2000（玉米豐水年）

0407953049383(100%)1206281619612477(133%)*2405613652712140(129%)*3605873656312436(133%)*冬小麥/夏玉米輪作系統(tǒng)的籽粒產(chǎn)量（干物質(zhì)，kg/ha）89灌溉和施肥對(duì)氮肥利用率的影響處理傳統(tǒng)施氮優(yōu)化施氮

施氮量氮肥利用率施氮量氮肥利用率(kg/ha)(%)(kg/ha)(%)限量灌溉3009.71538.2傳統(tǒng)灌溉30020.88645.3優(yōu)化灌溉30018.86062.5灌溉和施肥對(duì)氮肥利用率的影響處理90水分對(duì)氮肥利用效率的影響水分對(duì)氮肥利用效率的影響91（二）作物品種與施肥效果不同小麥品種對(duì)氮的效應(yīng)矮稈小麥高稈小麥（二）作物品種與施肥效果不同小麥品種對(duì)氮的效應(yīng)矮稈小麥高稈小92冬小麥不同品種的吸氮量和氮肥利用率品種施氮量(kg/ha)吸氮量(kg/ha)氮肥利用率(%)農(nóng)大950107--18017839.727019632.8921170141--180193