温故而知新:养分归还学说在水肥一体化中的应用与启示
前面3天写了四篇文章分别写了“最小养分律和木桶理论”、“同等重要、不可替代律”、“最大养分律和报酬递减律 ”、“土壤因子综合作用律”对水肥一体化的应用与启示,植物营养与施肥的五大基本规律现在,只剩下一个“养分归还学说”未认真学习了,下面我们一起来学习和思考一下相关内容。
首先、我们一起思考和回顾一下:什么是养分归还学说?
“由于人类在土地上种植作物并把这些产物拿走,就必然会使地力逐渐下降,从而使土壤所含的养分将会愈来愈少。因此,要恢复地力就必须归还从土壤中拿走的全部东西,不然,就难以指望再获得过去那样高的作物产量,为了增加产量就应该向土壤施加灰分。”
这个学说是 19 世纪德国杰出的化学家李比希提出的,也叫养分补偿学说。其主要论点是;作物从土壤带走养分,土壤中的养分将越来越少,因此,要恢复地力就应该向土壤施加养分,归还从土壤中拿走的全部东西,不然产量就会下降。
其次、我们再学习和分析一下:不同作物从土壤中带走了什么?
一切生命活动与细胞的化学成分密切相关。组成细胞的基本元素是:O、C、H、N、Si、K、Ca、P、Mg,其中O、C、H、N四种元素占90%以上。细胞化学物质可分为两大类:无机物和有机物。在无机物中水是最主要的成分,约占细胞物质总含量的75%-80%。
对于农作物而言地上部收获时候带走的干物质的各种矿物质含量就是他们从土壤中的带走的物质。
玉米,对黄淮海区36个主推玉米品种子粒各微量和常量矿物质元素含量进行分析。结果表明,玉米子粒锌、铁、锰、铜、钙、镁、Fe、Mn和Cu平均浓度分别为20.1、23.0、4.5 、1.6、68.3和1163.2 mg/kg;N,K和P平均浓度分别为11.5,3.9和2.6 g/kg。
小麦:对来自北京、河北、河南、山东、山西和陕西等 6 省区 240 个小麦品种子粒各微量和常量矿物质元素含量进行分析。结果表明,小麦籽粒中锌、铁、锰、铜、钙、镁、Fe、Mn和Cu平均浓度分别为29.3、41.9、36.3、5,54、465和1528mg/kg;钾、磷和硫的平均浓度分别为4.7,3.6和1.9 g/kg。
棉花:通过实验棉仁、棉粕和棉籽油中含有多种人体必需的微量元素,其中以棉粕含量较高,棉仁其次,棉籽油中含量最低。在棉粕样品中各微量元素含量从高到低的顺序依次为:K>Mg>Ca>Fe>Na>Zn>Mn>Cu>Se>As,未检出 Pb和Cd元 素; 在棉仁样品中各微量 元 素含量从高到低的顺序依次为K>Mg>Ca>Na >Fe >Zn>Mn>Cu>Se>As,未检出Pb和Cd 元素;在棉籽油样品中各微量元素含量从高到低的顺序依次为:K>Na >Fe >Mg>Ca >Zn >Cu,未检出Mn、Pb、Cd、As、Se 元素。
因此,不管棉花还是玉米与小麦从土壤中带走的不仅仅是氮磷钾,还有钙镁硫和铁锰铜锌等中微量元素;另外部分农田连作和高强度种植可能把良好的土壤微生物群落和土壤耕层也带走了;当然根据传统理念和传统农作条件下,可能很多元素不需要补充,但是水肥一体化条件下,可能发生变化了。
第三、下面谈几点水肥一体化应用中,我们养分归还,应该归还的有哪些东西?
1、不管棉花、玉米还是其他蔬菜林果,氮磷钾从土壤中带走是必然的,具体数量可以根据作物百公斤需肥量和作物产量计算出来。农作物每生产100 kg籽粒所吸收的氮、磷、钾等矿质营养元素的数量及比例,即作物每生产一单位经济产量从土壤中所吸收的养分量,常借鉴已有的数据,如:《肥料手册》及其它文献。当然水肥一体化条件下,部分高产作物的百公斤需肥量可能偏小。
2、实际上较常规灌溉施肥来讲,水肥一体化条件下中微量元素的耗竭,尤其是根区或者叫耕层的中微量元素耗竭,尤为明显,因此中微量的补充尤为重要。另外,以色列的作物营养和配方确实也是包括中微量元素的配方。
3、良好耕层的补充,可以通过耕作、通过有机肥料补充、通过生物制剂等补充,为水肥一体化的良好根区提供支撑。
最后一句话:藏粮于地,藏粮于技,水肥一体化条件下的土壤更需要爱护和科学施肥,做到用和养的平衡,长期与短期的平衡。
作者:新疆农垦科学院梁飞,一点自己的思考与想法;希望对大家有用,具体操作可以私信我,另外其他平台转载请私信作者。
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