關于植物養分資源23.03.20231第一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.20232第一節植物養分資源的特征植物養分：包括無機和有機養分，通常指無機養分，又稱為礦質養分；植物養分資源：是指能夠用于植物生產的各種養分的總和，包括土壤養分、肥料養分以及制造肥料養分所需的礦產品。第二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.20233古代中古及近代近代農業生產中肥源的發展變化

肥源時代糧食產量（kg/hm2）灰肥+糞肥+綠肥+化肥一般高于2，250～3，000灰肥+糞肥+綠肥灰肥+糞肥灰肥一般少于1，500一般少于750375左右第三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.20234

★我國人口眾多，必須增加糧食產量

★增加糧食產量的途徑：擴大耕地面積（包括改良中、低產田）或提高單位面積產量

★根據我國情，繼續擴大耕地面積的潛力不大，這就決定了我國糧食增產必須走提高單位面積產量的道路

★新中國成立以來，特別是1957年以來，我國化肥工業發展迅速，糧食總產量迅速增加?！锝畮啄陙恚捎谖覈N植結構的變化，糧、棉、油的種植面積有所減少，而瓜、菜果園的面積發展較快，從而出現糧食總產量滯后于化肥用量增長的勢頭。植物養分資源與農業生產第四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.20235植物養分資源與農業生產

第五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.20236施肥不僅能提高土壤肥力，而且也是提高作物單位面積產量的重要措施。據FAO的統計，化肥在農作物增產的總份額中占40%-60%。中國農科院土肥所統計，我國1951-1980間化肥總用量與糧食總產量的相關系數為0.964。植物養分資源與農業生產第六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.20237化肥每畝施用量與糧食每畝產量的相關系數為0.98。目前全國各地糧食生產水平相差很大，北京、上海、江蘇、浙江屬高產區，如上海和浙江年平均每公頃產量均在11250kg以上，而全國仍有3300多萬hm2耕地產量仍在每公頃1500kg以下。一方面充分說明提高單產有很大的潛力，另一方面也展示了改造低產田的戰略意義。植物養分資源與農業生產第七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.20238生產實踐表明，提高作物單產的重要措施之一是要創作一個良好的營養環境，保證及時滿足作物對養分的需求。多年來的實踐證明，獲得作物高產和優質產品的關鍵，很大程度上取決于養分的平衡供應。它必須以植物營養理論為指導，以各類植物的營養特性與不同土壤供肥狀況為施肥的重要依據。只有在正確理論指導下的施肥才能明顯地提高產量、改善品質、保護環境，并建立良好的生態系統，造福人類；反之，盲目施肥往往不僅不能增產，反而浪費資源，破壞生態環境。植物養分資源與農業生產第八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.20239植物養分的資源特征共生性：作為自然資源的一部分，土壤養分資源和養分的礦產資源與其它自然資源相互聯系、相互制約，形成了一個整體。地域性：受各種成土因素、成土過程和人類活動的影響，養分具有一定的空間分布范圍和規律，表現在垂直空間和水平空間分布上的不均勻性。多樣性：養分資源的構成復雜、種類多樣，而且同一元素的養分具有不同的形態和存在方式。各種形態養分的植物有效性也有很大的差別。第九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202310植物養分的資源特征有限性：養分的礦產資源不具有可更新性；而且在進行植物生產時土壤養分資源不斷被利用，通過地球化學循環過程返回的比例卻很低?？裳h性：植物養分可部分歸還土壤，但歸還的數量于人類的影響程度有關。多用性：植物所需要的養分，同時也是人類、動物和微生物的營養物質。第十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202311各大區耕地土壤養分缺素面積（萬公頃）地區缺有機質缺全氮缺磷缺鉀缺鐵缺硼缺鉬缺猛缺鋅缺銅全國總計2734.593305.176726.621850.55470.063283.174451.592024.824857.66651.85東北區425.53466.50732.03128.4229.06406.61579.6053.72496.0510.58華北區688.431117.391543.13350.0259.41491.341275.91575.841403.1516.21黃土高原區366.82455.88952.8063.80153.45371.17363.05441.39754.6720.93西北干旱區390.72460.88877.9747.36160.35304.20687.97586.76879.6768.58青藏高原區1.788.2612.983.670.000.0061.861.7334.870.00長江中下游區393.60326.261257.51451.4620.07898.81963.86222.66815.61474.53華南區94.85118.22411.68363.505.78488.21210.24137.26170.5059.35西南區372.87351.74938.53442.3241.93322.832968.3932.14255.151.68

注：

*劃分土壤缺素的指標：有機質≤6gkg-1，全氮≤0.5gkg-1，速效磷≤5mg.kg-1，

速效鉀≤30mg.kg-1：有效硼＜0.2mg.kg-1，有效鉬＜0.15mg.kg-1，有效猛＜5mg.kg-1，

有效鋅＜0.5mg.kg-1，有效鐵≤0.2mg.kg-1，有效銅≤2.5mg.kg-1。第十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202312現代農業中對化肥的再認識近代農業中化肥的施用打破了傳統農業生產體系中封閉的物質循環，極大地提高了農業生產力，但其帶來的化學物質的污染、自然資源的破壞和能源的高消耗也是有目共睹的。在現代農業生產體系中，正確認識化肥的地位和作用，是十分重要和必要的。20世紀末期，由于施肥不當造成的農產品品質下降和生態環境問題在發達國家得到了普遍重視，“生態農業”、“綠色食品”、“有機農業”等新思潮不斷涌現。近年來，這些思潮涌入我國，極大地改變人們的思想觀念，與此同時，一些片面的、極端的提法也隨之出現，嚴重混淆了人們的認識。第十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202313（1）施用化肥必然造成農產品品質的下降？大量的研究結果證明，合理施肥，特別是養分的均衡供應可以明顯地提高農產品的品質。如在一定范圍內合理增施氮肥可以提高籽粒作物的蛋白質含量，可以改善小麥的加工品質；氮、磷、鉀肥的均衡供應可以顯著提高水果的外觀品質、風味和營養品質。國內20世紀90年代以來，過量的不平衡施肥造成蔬菜和水果品質下降，是人們產生這一認識誤區的主要原因。因此，合理施用化肥并不會造成農產品品質下降，施用不當才是造成這一問題的罪魁禍首。糾正對這一問題的片面認識，對我國農業生產的可持續發展，對我國化肥生產和營銷企業的生產與發展至關重要。第十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202314（2）施用化肥必然造成環境污染？無庸諱言，超出環境容量的高量施用氮肥和磷、會對環境造成不良影響。但是，在環境容量許可得范圍內，施用化肥并不會對生態環境造成破壞，我們近年來的研究結果和歐、美國家大量的研究結果都已充分證明了這一點。因此，歐美國家的普遍做法不是停止停用化肥，而是制定國家和地方法規，將肥料的施用量（即包括化肥也包括有機肥）限制在環境安全容量范圍之內，同時，廣泛采用提高肥料利用率的各種措施，將肥料施用對環境的影響降至最低限度。因此，采用合理的施肥技術，化肥施用對環境的不良影響就不是一個不可治愈的頑癥。第十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202315（3）有機肥是解決一切問題的神丹妙藥？鑒于對上述兩個問題認識上的誤區，國內一些人極力排斥化肥的施用、推崇有機肥的作用，把施用有機肥料當成了解決問題的法寶。然而，研究工作已經證明，有機肥施用不當同樣會造成農產品品質的下降和對環境的污染。例如，溫室菜田過量施用有機肥，會造成土壤鹽漬化及硝酸鹽的淋洗；菜田大量施用有機肥也會造成蔬菜的品質不良等問題；煙草上施用大量有機肥會造成生育后期供氮過多進而使煙草品質下降等。第十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202316發達國家和國內一些長期試驗的結果表明，有機農業生產體系難達到常規農業生產體系的作用產量。例如，在英國一項進行了10年的研究表明，同常規生產體系相比較，有機農業體系減產30％-40％，但小面積生產中由于價格較高，故經濟效益持平，而通過以測土施肥為主的提高資源利用率的綜合生產體系，其產量只低了5％，但由于節省了投入，經濟效益最高。在我國這樣一個人口眾多、耕地資源極其有限的情況，從市場經濟的角度考慮，并不排斥小規模的有機農業生產，以滿足部分消費者的需求，但從全國的戰略上來說，走有機農業的后果是不可想象的。第十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202317有機肥料與化學肥料性質和特點的比較有機肥料化學肥料

含有一定數量的有機質，有顯著的改土作用

不含有機質，只供給礦質養分，沒有直接的改土作用

養分種類多，但含量低

養分含量高，但種類較單一

供肥時間長，但肥效緩慢

供肥強度大，肥效快，但肥效不持久

既能促進作物生長，又能保水保肥，有利于化學肥料發揮作用

養分雖豐富，但某些養分易揮發、淋失或發生強烈的固定作用第十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202318有機肥料與無機肥料配合施用的好處：1.

有機肥料和無機肥料所含養分的種類和含量個不相同，能互補長短2.

有機肥料和無機肥料的肥效快慢、長短各異，能相互禰補3.

有機肥料和無機肥料配合，能培肥改土，協調天然養分供應第十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202319科學施肥的定律及方法一、有關科學施肥的幾個定律二、施肥方法第十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202320一、有關科學施肥的幾個定律（一）、養分歸還學說

德國化學家李比西1840年提出。含義：植物從土壤中吸收養分，每年收獲必帶走某些物質，使土壤貧瘠，如果不正確歸還帶走的物質，土壤就要衰竭，要維持地力，必須歸還養分給土壤。第二十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202321

作用：1、調節土壤和人類之間的物質交換，不以養分歸還為基礎的耕作是掠奪性的耕作制度。2、對當時的化肥工業的興起和發展起到了巨大的推動作用第二十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202322

評價：1、養分要歸還，不是取走的都歸還，不缺的可不歸還。2、歸還的數量，不是取多少歸還多少，而是歸還多于取走。因為肥料利用率低，地力要提高。第二十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202323（二）、最小養分律1843年李比西在《化學在農業和植物生理學上的應用》第二版中提出。1、含義：作物的生長和產量的高低受最小的養分所限制，當一種必需的養分缺乏或不足，其它養分含量雖多，作物也不能正常生長。李比西用木桶圖解和一元線性方程y＝a＋bx表達。第二十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.2023242、限制因子率

1905年英國Blackman把最小養分律擴大到養分以外的生態因子，這就是限制因子律。作物的產量受各種生態因子中最低因子的影響，任何一個生態因子不足，都可成為影響作物生長的限制因子。3、意義：幫我們發現生產上限制作物生長的主要矛盾。

第二十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202325（三）、報酬遞減律和米采列希學說1、報酬遞減律：18世紀經濟學家提出從一定土地上所得到的報酬，隨著向該土地投入的勞動和資本量的增大而增加，但隨著投入的單位勞動和資本量的增加，報酬的增加卻逐漸減少。2、米采列希學說產量與施肥量之間的關系符合報酬遞減律，隨著施肥量的增加，產量增加，但單位施肥量的增產效應隨施肥量的增加而減少。第二十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202326概括起來，理論上的效應曲線有以下幾個特點：（1）在土壤水平很低的情況下，增施肥料的增產量隨施肥量的增加而增加，至轉向C點為止。（2）超過轉向點后，增施單位肥料的增產量隨施肥量的增加而遞減，繼續增加肥料，總產量按漸減率增加，直到最高產量點A為止。（3）超過最高產量后，產量隨施肥量的增加而減少，出現負值。第一階段第二階段第三階段總產量C轉向點邊際產量平均增產量Y產量施肥量Xyo第二十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202327四、施肥方法施肥目的：提供營養，改善土壤理化性質。施肥方法：根部施肥，種子施肥，葉面噴肥。施肥方式：基肥，種肥，追肥。第二十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.2023281.基肥基肥定義：播種或定植前結合土壤耕作翻入土中的肥料，亦稱底肥?；首饔茫号喾实亓Γ牧纪寥?，建造良好環境；提供養分，滿足植物整個生長期要求?；视昧浚嚎偸┓柿恳话敕市С志糜梅史N類：有機肥（主）化學肥料（輔助）施肥方法：結合深耕，集中施用，混合施用。第二十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.2023292.種肥種肥定義：播種或定植時施于種子、幼苗附近或與種子混播、幼苗混施的肥料?；首饔茫禾峁I養，創造環境，滿足苗期養分需求?；视昧浚哼m量。用肥種類：腐熟有機肥速效化肥施肥方法：拌種醮根浸種條施穴施蓋種肥第二十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.2023303.追肥追肥定義：作物生長發育期間施用的肥料。追肥作用：補充營養，促進生長，提高作物產量與品質。追肥用量：適量。用肥種類：腐熟有機肥速效化肥（硫酸銨，硝酸銨，尿素）施肥方法：深施覆土撒施灌水隨水澆施根外施肥第三十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202331

基肥種肥追肥

含義播前或定植前施用的肥料播時或定植時施用的肥料生長過程中施用的肥料

目的滿足作物全生育期對養分的要求滿足作物苗期對養分的要求滿足作物各生育期對養分要求施用原則培肥土壤,供給養分易吸收,無毒害促生長，不過勁肥料種類有機肥為主，遲效及不易流失的化肥充分腐熟的有機肥，速效化肥化肥為主，腐熟的有機肥施用方法結合深耕撒施，集中施、條施、穴施拌種，浸種，沾秧根，穴施根外追肥，條施、穴施第三十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202332五、配方施肥配方施肥：綜合運用現代農業科技成果，根據作物需肥規律、土壤供肥性能與肥料效應，在以有機肥為基礎的條件下，提出氮、磷、鉀和微量元素的適當用量、比例及相應的施肥措施。

配方---肥料計劃用量施肥---配方在生產中執行

依據---作物營養特性，土壤條件，氣候條件，肥料性質。第三十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.2023331.方法地力分區配方法：地力分區，地力配方。目標產量配方法：養分平衡法，地力差減法。田間試驗配方法：通過田間試驗與統計分析，確定肥料種類、用量和比例與作物產量之間的關系，從而確定最優肥料配合比例的方法。有機肥料計量法：依據肥料的種類、成份和腐熟程度和供肥能力以及作物的用肥特點計量施用各種肥料。第三十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202334養分平衡法養分平衡法----目標產量需肥量減去土壤供肥量，差額部分通過施肥補充，使作物目標產量所需要的養分量與供應養分量之間達到平衡。

單產養分用量×目標產量-土壤測定值×0.15×校正值肥料用量＝肥料中養分含有量×肥料當季利用率第三十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202335地力差減法----作物在不施任何肥料情況下所得到的產量稱空白產量（地力產量），目標產量所需養分與空白產量所需養分之差，即是應補施的肥料量。

單產養分用量×（目標產量-空白產量）肥料用量＝肥料中養分含有量×肥料當季利用率地力差減法第三十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202336植物養分資源的綜合管理植物養分資源綜合管理的必要性和基本含義促進養分資源的再循環和再利用充分利用土壤養分資源發掘生物學潛力、提高養分資源的利用效率改進施肥技術、提高肥料利用率實行肥料養分資源的宏觀管理第三十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202337經過近50年的努力，我國基本實現了糧食安全，以世界9%的耕地養活了占世界22%的人口，糧食總產由1949年的1.13億噸，增加到1998年的5.12億噸，單產由1.0t/hm2提高到了4.5t/hm2；1998年人均糧食和肉蛋生產量均超過了世界平均水平。在這一重大變革中，化肥是第一重大貢獻者。到2002年，我國化肥用量已達到4339萬噸，占世界30%左右，是世界第一化肥生產和消費大國。第三十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202338與此同時，我國人口不斷增長和畜牧業快速發展，養分資源活化量和在農田－畜牧－營養－環境體系循環量大幅度增加，徹底改變了我國幾千年來依靠養分自然循環的傳統農業生產格局，養分作為雙刃劍的污染方面突出顯現，使我國過早跨入了“污染－治理”的惡性循環階段。國情決定了我國不能走低投入發展道路，而必須尋求同時保障糧食和環境安全的養分資源綜合管理策略。第三十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202339養分資源綜合管理徹底改變了傳統的施肥觀念。在農田層次上，強調綜合利用農業生態系統中所有的養分資源，通過綜合運用實時精確地養分管理、優化栽培與其它農田管理措施、高效品種等技術，實現優質高產、協調系統養分投入與產出動態平衡、調節養分循環與利用強度，使經濟效益、生態效益和社會效益相互協調；在區域層次和國家層次上，強調養分資源的宏觀管理，通過對養分資源利用和循環特點的分析，提出農田養分資源優化管理的技術體系、政策法規與新肥料產品開發建議，指導化肥企業進行化肥的合理布局、生產和農化服務，完善農業技術推廣體系、實現養分資源的優化利用，保障國家糧食和環境安全。第三十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202340名稱數值比上年增長化肥產量6706萬噸16.3%銷售收入4400億元+2.3%合成氨產量5136萬噸+2.8%氮肥產量4863萬噸+14.1%尿素產量2932萬噸+10.5%磷肥產量1480萬噸+21.9%鉀肥產量363萬噸+24.6%利稅總額~255億-41%利潤總額~164億-47%數據來源：國家統計局2009年化肥工業現狀第四十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202341*估算的實際產量數據來源：石油和化學工業規劃院品種產量*進口量出口量表觀消費量自給率化肥54432144315226104%氮肥3810312313610106%磷肥1386431751254111%鉀肥2471402536268%2009年化肥供需平衡單位：萬噸第四十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.2023422009年化肥產量恢復性增長，呈現了剛性需求的特點氮肥、磷肥繼續保持自給有余，鉀肥自給率顯著提高（高價鉀肥抑制了需求）品種結構明顯改善，高濃度肥料占75%，復合肥料滿足要求。化肥進出口：行業利潤率低，除鉀肥外，整個行業仍處于微利運營的狀態。品種出口量，萬噸同比尿素337.6-23%磷酸一銨49.6-51%磷酸二銨207.3+154%品種銷售利潤率品種銷售利潤率氮肥2.36%鉀肥32.98%磷肥0.18%復混肥3.48%第四十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.2023432004年以來，為支持化肥行業結構調整，國家陸續安排了一部分國債資金用于化肥結構調整工作。氮肥原料與動力結構調整項目：40項，總投資217.6億元。氮肥原料結構調整項目（24項，總投資184億元，改造產能814萬噸）：采用水煤漿氣化等先進煤氣化技術改造固定層煤氣化合成氨系統，實現原料煤本地化，降低氮肥生產成本。氮肥動力結構調整項目（16項，總投資33.6億元，改造產能432萬噸）：充分利用造氣爐渣、煤末和吹風氣余熱，建設循環流化床鍋爐代替低效鍋爐，改造氮肥生產動力結構，實現熱電聯產，提高能源利用效率，降低氮肥生產成本。中西部糧棉產區氮肥基地項目（18項，總投資351億元，形成優勢產能1036萬噸）采用先進技術，在中西部糧棉大省和原料產地建設成本低、技術水平較高的優勢產能,調整氮肥區域結構和企業結構。第四十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202344磷鉀肥基地建設項目（24項，總投資317億元，形成和改造產能972萬噸）：完善云南貴州“礦肥一體化”大型磷肥基地建設配套的磷礦采選（低品位磷礦綜合利用）、合成氨配套、副產品綜合利用等項目，支持湖北磷肥基地建設項目，提升湖北磷肥基地的規模和技術水平；完善青海鉀肥基地的副產品鈉、鎂、鋰等資源的綜合利用，推動青海西臺吉乃爾鉀鋰硼資源綜合開發，完成新疆羅布泊鉀肥基地一期工程，形成120萬噸硫酸鉀產能。第四十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202345“十一五”國家共安排化肥結構調整項目82項，項目總投資885.3億元，利用國債補助資金35.6億元，共形成3254萬噸化肥有效產能（或提高現有裝置競爭力），其中尿素2282萬噸、磷銨682萬噸，鉀肥300萬噸，約40%尿素產能、45%的磷銨產能實施了結構調整，改造或替代落后產能2000萬噸。第四十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期一23.03.202346優勢產能持續增長，在國際化肥價格高企的情況下，國內化肥生產企業以合理的價格滿足了農業需求，實現了“最