一、肥料發展史

人類給作物供應養分經過了撂荒輪墾——施用有機肥——施用化學肥料的發展歷程。十九世紀中葉，德國化學家李比希提出“植物礦質營養學說”為化學肥料的施用奠定了理論基礎。1842年，英國的勞倫斯申請了用硫酸處理磷礦石加工磷肥(普通過磷酸鈣)方法的專利，1843年開始在英國生產這種肥料。從此拉開了化學肥料工業的序幕。1861年德國建立了世界上第一座生產氯化鉀的工廠，1903年在挪威用電弧法生產出第一種礦質氮肥- 硝酸鈣。1909年德國化學家Fritz Haber發明了合成氨工藝，BASF公司的Carl Bosch實現這一過程的工業化生產，1913年9月9日生產出了商品(Haber-Bosch 合成氨法)。這一工藝養活了世界近一半的人口，被認為是二十世紀人類最重要的發明。化學肥料的施用雖僅有170余年的歷史，但其對農業生產的發展起了不可忽視的作用（表1）。

表1 不同農業體系生產食物、肥料施用及維持人口的能力

二、植物生長發育必需的營養元素

植物必需的營養元素確定有三個標準：一是完成所有高等植物生活周期所不可缺少的，即必要性；二是如果缺少時會呈現特有的缺素癥,其它化學元素不能代替其作用,只有補充它后才恢復或預防，即專一性，三是其在植物營養上具有直接的作用,并非由于它改善了植物生活條件所產生的間接效果，即直接性。 目前已確認的高等植物必需的營養元素有16種，包括大量營養元素C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S，微量元素Cu、Zn、Mn、Fe、B、Mo、CI；還有一些元素為某些植物正常生長發育所必需，或對某些植物生長有促進作用，這類元素被稱之為有益元素，包括Na、Si、Co、Ni、Se。植物營養元素來源于大氣和土壤，植物需要的C主要來自于同化大氣中CO2，H、O元素來自植物吸收的水分，其他養分元素均主要來自土壤供給。

圖1 植物必需營養元素來源

由于植物必需的營養元素大多主要來自土壤，植物必需的營養元素各自具有不同的生理作用，不同的營養元素其吸收及在植物體內的運輸亦存在差異性，因此，某種營養元素的缺乏癥有其典型的癥狀，此外，營養元素缺乏癥與病理癥狀也具有差異（表2）

表2 營養元素缺乏與侵染性病害的比較

三、施肥基本原理（莊稼要好，施肥要巧） 作物施肥并不是越多越好，要遵循施肥的原理，巧施肥，才能達到高產高效。作物施肥的基本原理包括養分歸還學說、最小養分律、報酬遞減律及因子綜合作用律。養分歸還學說 為恢復地力和提高作物單產，通過施肥把作物從土壤中攝取并隨收獲物而移走的那些養分歸還給土壤的學說。這一理論對恢復和維持土壤肥力有積極作用。最小養分律（木桶理論）

植物產量受土壤中某一相對含量最小的有效性因子制約的規律。最小養分會隨條件變化而變化，施肥要有針對性，因缺補缺，應合理施肥。

圖2 木桶理論及最小養分的變化性

報酬遞減律：在其它生產條件相對穩定的前提下，隨施肥量的增加而單位肥料的作物增產量卻呈遞減的趨勢（圖3）。

圖3 增產效應拋物線圖

**因子綜合作用律：**作物豐產是光照、溫、水、養分、空氣等綜合作用的結果。利用因子間的交互效應提高肥效是因子綜合作用律的特點，施肥只是綜合因子中起重要作用的一項技術措施，把任一因子孤立起來是不對的，施肥與灌溉結合、施肥與良種結合以及營養元素的配合等已成為不增加施肥量也能增產的有效途徑。

四、肥料的種類及性質

根據肥料生產工藝和原料，肥料可以分為化肥和有機肥（圖3）。

圖3 肥料種類

五、如何選擇適宜的肥料種類

1. 肥料養分含量 選擇肥料首先要注意不同肥料養分含量（氮肥用純氮表示，磷肥用五氧化二磷表示，鉀肥用氧化鉀表示），如碳銨含N 17%、尿素含N 46%、過磷酸鈣含P2O512-16%等。

復合肥養分含量的表示方法（GB18382-2001)（1）應標明N、P2O5、K2O總養分的百分含量，以N—P2O5—K2O的百分含量表示；（2）二元復合肥料，以“0”表示所缺的一種養分元素，例如：18－46－0，是氮磷二元復混肥料（3）若加入中量元素或微量元素，在K2O后面的位置上標明，例如：12－12－12 -2（ Zn），是含有鋅的三元復混肥料。如圖4.

圖4 肥料養分含量及標注

2. 選擇“復合肥”還是一般“單質化肥”？ 在養分含量和養分形態相同時，按各自正確施用方法施用二者肥效無差別。與單質化肥相比，復合肥具有以下優點：（1）養分全面，含量高（2）物理性狀好，便于施用（3）副成分少，對土壤無不良影響（4）降低成本，節約開支（包裝、貯藏、運輸、施用）；缺點：化成（化學合成）和混合肥料（混合造粒）養分比例固定，難于滿足不同土壤和作物對養分的需要。許多作物在各生育階段對養分的要求有不同的特點，各地區土壤肥力狀況也有很大差異，因此養分比例相對固定的復合肥料難以同時滿足各類土壤和各種作物的要求；各種養分在土壤中運移規律各不相同，因此，同時施用很難完全符合其營養的特殊性。一般多數作物需要氮磷鉀比例為N:P2O5:K2O =1:0.5:1，施用肥料的比例除考慮作物養分需求比例外還應考慮土壤供應養分的比例。不同肥料施肥時期不同，基肥施磷肥為主，追肥以氮、鉀肥為主。

3. 選擇“有機肥”還是 “化肥”？

施用有機肥料對資源循環利用、農業生產和環境等具有多方面的作用，作為提供作物營養物質與化肥相比，其各自的優缺點見表3.

表3 有機肥和化肥的特點

生產中提倡化肥與有機肥配合施用，取長補短，緩急相繼，培肥土壤。當前在化肥減施背景下，大生產條件的大眾農業有機肥完全替代化肥或提出化肥零施用是不科學的。此外，現在集約養殖場大多均飼喂配合飼料，而配合飼料中配制有抗菌素及銅、砷等化合物，長期大量施用這種有機肥，也可能對土壤造成污染。

作者：陳竹君、張賽峰（西北農林科技大學）

來源: 中國植物病理學會