基于合理施肥打破作物增产极限的理论分析

时间：2021-01-31 20:14:02　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要以玉米生长的必需元素为例，通过木桶原理说明限制作物产量的决定性因素。并通过介绍近年来化肥施用的变化历程，分析不合理施肥对土壤造成的影响，提出了合理施用中微量元素和微生物菌肥是打破目前农作物增产极限的有效措施。
　　关键词木桶原理；中微量元素；微生物菌肥；增产极限
　　中图分类号 S158.5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）01-0247-01
　　1 作物生长的木桶理论
　　玉米的生长需要16种营养元素，其中碳、氢、氧从空气和水中获得，氮、磷、钾和10种中微量元素主要从土壤中吸收。目前，氮、磷、钾多通过施肥来补充，钙、镁、硫等10种微量元素主要靠土壤自然供给，年复一年，土壤逐渐出现中微量元素匮乏现象[1]。木桶理论，即最小养分定律用木桶形象将玉米所需的16种营养元素比作16块木板并拼成一个水桶，这个水桶里所盛的水量就是玉米的产量。因此，限制作物产量的因素，就是那块最短的木板，也就是土壤里最缺少的那种元素，例如缺锌、缺钾、缺钙等，缺乏最严重的因素便是限制作物产量最重要的因素。每块板代表着作物所必需的一种营养成分，要想让木桶盛更多的水，起决定作用的不是最长的那块木板，而是最短的那块木板，只有把最短的那块木板给堵住了，木桶盛的水才更多。同样，要想保证作物的产量，在大量元素供应充足的情况下，也一定要保证中微量元素的供应。元素都补足了，玉米产量才能提高。
　　2 化肥施用的变化历程及对土壤的影响分析
　　我国自20世纪60—70年代开始使用化肥，氨水是最先开始使用的氮肥，然后是尿素。人们发现尿素的增产效果十分显著，因为氮元素是当时土壤中最缺乏养分，所以氮元素决定着玉米的产量。因此，土壤施用氮肥可显著增产。但当人们大量使用尿素一段时间后，发现随着尿素的用量增加玉米产量不再提高，因为这时土壤缺磷，磷元素已经是决定产量最短的那块木板，要想提高产量必须向土壤中投入磷元素，于是人们开始使用磷酸二铵。磷酸二铵的使用使农作物产量发生了二次飞跃，农民高兴地说，不靠地，不靠天，全靠老二铵。人们对化肥的使用有了更深的认识，不再消极地使用，也不再把化肥埋在地头壕沟。随着磷酸二铵和尿素的使用，农作物的产量逐年递增，但是当产量增加到一定程度，不论化肥的施用量为多大，玉米的产量也不再增加，科学家对土壤进行测定，发现土壤缺钾。此时钾成为最缺乏的养分，要想提高产量只能向土壤中施入钾肥，最短的木板提高了，作物产量也就增加了。氮、磷、钾的配合施用使得玉米的产量达到第三次飞跃，产量提高，玉米质量好，各种优良性状充分展现出来，使得人们更加依赖化肥，甚至不惜花费巨资施肥来追求产量的提高。然而产量提高到一定程度后，即使施用再多的化肥产量也不再提高，化肥投入越来越多，却无法有效提高产量，成为了无效投入，这是因为最缺乏养分已经发生新的变化，中微量元素逐渐成为新的最缺乏养分，因为随着产量的提高，人类向土壤中索取的物质也越来越多，每年可从土地中收获玉米10 t/hm2以上，玉米秸秆15 t/hm2，而人们向土地投入的氮、磷、钾复合肥只有1 000 kg/hm2，年复一年地耕种，从土壤中不断索取，使土壤中的有机质越来越少。加上人们对化肥的过度依赖，靠化肥要产量的思想已经根深蒂固，还有些是承包的土地，使用者毫无养地观念，也不再投入农家肥。这样长此以往，土壤的结构发生改变，越来越板结，20 cm以下出现犁底层，如水泥一般坚硬，导致深层的养分和水分不能被玉米吸收。
　　3 打破作物增产极限的有效措施
　　化肥的大量使用，也给中国农业带来了很多负面影响，土壤碱化板结严重，小麦到了灌浆期便开始死亡；玉米未成熟便开始早衰、耷了棒；西瓜、香瓜和蔬菜红根、枯萎、死秧；水稻烂根、倒伏；花生、棉花枯死；生姜、大蒜黄叶、死苗等重茬病害也日益严重。由于化肥的不合理施用，作物相继出现早衰、枯黄、死苗的现象，很多良田变成不毛之地。发展精准农业，平衡配方施肥迫在眉睫。当前土壤中主要缺少10种中微量元素，这些中微量元素是决定玉米产量的那块最短木板，即决定产量的最缺乏的养分[2]，只有合理补充这些中微量元素，土壤养分才会均衡，作物才能增产。中微量元素因其量微而未受重视，且很少补充，目前它已经成为农业增产的限制因素，补充这10种中微量元素，同时适当施用微生物菌肥，才能突破氮、磷、钾的增产极限，可使玉米等作物增产17%～40%，给农民丰收带来希望。微生物菌肥含有大量有益菌，按有益菌的作用可分为：提高肥效类，如固氮菌、解磷菌、解钾菌；抑制土传病害类，如抗生菌；活化土壤类，如酵母菌[3]。微生物菌肥的作用：一是能够提高化肥利用率，从而减少化肥用量，科学使用微生物菌剂能够分解和活化土壤，使原来没有分化的化肥颗粒重新分解，被作物吸收利用，提高肥效的利用率，活性菌的代谢繁殖。消酸除盐，将土壤酸碱度pH值平衡在5.5～7.5，提高化肥吸收率70%以上，使化肥达到最佳可吸收状态。二是能够提高作物品级，解决营养障碍。补充10种中微量元素，平衡作物生长，解决秃尖、瘪粒、早衰，使作物果甜瓜香，提高经济效益。三是能够抗重茬，减轻病害。长期施用微生物菌肥，能够改善土壤微生物菌群，抑制土壤病原菌繁殖，可有效预防作物的根腐、立枯等病害。同时能维持根际微生物区系平衡，减轻土壤板结，喧化耕层，提高保水保肥能力，提高作物抗旱、抗寒、抗倒伏、抗重茬能力，并且能够防死棵，促进果实膨大、增糖着色，提高作物品质[4]。降低土壤重金属和盐碱毒害，解决农作物的生长障碍，突破氮、磷、钾的增产极限。
　　4 结语
　　综上所述，只有合理补充土壤的中微量元素，配合施用微生物菌肥才能打破氮、磷、钾的增产极限，促进农作物优质高产。
　　5 参考文献
　　[1] 冯文清，王旭，哈雪娇，等.中微量元素对大兴区西瓜产量和品质的影响[J].现代农业科技，2010（1）：119-120.
　　[2] 孟利芬，陈清，陈小燕，等.集约化蔬菜生产的中微量元素施用原则与方法[J].中国蔬菜，2010（16）：15-20.
　　[3] 王涛，辛世杰，乔卫花，等.几种微生物菌肥对连作黄瓜生长及封土壤理化性状的影响[J].中国蔬菜，2011（18）：52-57.
　　[4] 姜妍，王浩，王绍东，等.微生物菌肥在农业生产中的应用潜力[J].大豆科技，2010（5）：25-27.
　　收稿日期 2013-12-05

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