生态学经典理论⑤:养分归还学说

科技   2024-12-01 17:21   北京  

一、定义

养分归还学说,是指认为植物收获物从土壤带走的养分必需“返还”土壤才能维持生产力的观点。

19世纪,德国化学家、现代农业化学的奠基人李比希在《化学在农业及生理上的应用》一书的第二部分“大田生产的自然规律”中阐述了植物、土壤和肥料中营养物质的变化及其相应关系,较为系统地阐述了元素平衡理论和补偿学说。

他把农业看作是人类和自然界之间物质交换的基础,也就是由植物从土壤中所吸收和同化的营养物质,被人类和动物作为食物而摄取,经过动植物体自身和动物排泄的腐败分解过程,再重新返回大地和大气中去,完成物质归还。

李比希提出归还学说的原意是“由于人类在土地上种植作物并把这些作物拿走,这就必然会使地力逐渐下降,从而土壤所含的养分将会越来越少。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产量,为了增加产量就应该向土地施加灰分”。不然产量就会下降。

二、基本内容

大量的田间试验资料证明,土壤虽然是一个巨大的养分库,但是,并不是取之不尽的,随着作物的每次获取,必然要从土壤中带走大量养分,为保证土壤有足够的养分供应,就必须通过施肥把带走的养分归还土壤,使土壤养分的输出和输入趋于平衡状态。

现代农业的高产栽培技术,已使每年土壤养分的输出量高于历史上的任何时期。近年来,由于有机肥施用锐减和偏重施用氮、磷、钾肥,尤其是磷酸二铵施用量的逐年增加,已加剧了土壤中钾素和一些微量元素的耗竭并逐渐成为作物高产的限制因子。

其包括以下三个方面的内涵 :

(1)随着作物的每次收获,必然要从土壤中带走一定量的养分,随着收获次数的增加,土壤中的养分含量会越来越少;

(2)若不及时归还作物从土壤中失去的养分,不仅土壤肥力逐渐下降,而且产量也会越来越低;

(3)为了保持元素平衡和提高产量应该向土壤施入肥料。

植物以不同的方式从土壤中吸收矿质养分,使土壤养分逐渐减少,连续种植会使土壤贫瘠,为了保持土壤肥力,就必须把植物带走的全部矿质养分和氮素以施肥的方式归还给土壤;否则由于不断地栽培植物,会引起土壤养分损耗,使其变得十分贫瘠,产量很低,甚至成为不毛之地。

土壤虽是个巨大的养分库,但非取之不尽,必须通过施肥方式,把作物带走的某些养分“归还”土壤,才能保持土壤有足够的养分供应容量和强度。养分归还学说对恢复和维持土壤肥力有积极意义。从现在观点来看,归还基本上是正确的,但归还不是绝对的全部归还,而应是“还’’其所缺。

三、影响

养分归还学说作为施肥的基本理论是正确的。这是一个建立在生物循环基础上的积极恢复地力、保证作物稳定增产的理论。
养分归还学说中归还养分的观点是正确的,全球范围内的施肥实践正是在这一理论的指导下进行的。李比希的养分归还学说的提出,奠定了英国19世纪中叶磷肥工业的基础,促进了全世界化肥工业的诞生。
自从养分归还学说问世之后,不仅产生了巨大的化肥工业,而且使农民知道要耕种并持续不断的高产就得向土壤施入肥料。李比希的养分归还学说得到了马克思的肯定,在以后近代科学施肥中也以此为依据,确定了土壤测试施肥技术。

四、不足和片面的地方

养分归还学说作为施肥基本原理是正确的。它改变了过去局限于低水平的生物循环,通过增施肥,扩大了这种物质循环,从而为提高产量提供了物质基础。但它也存在不足和片面的地方:

1、有重点地归还养分是对的,但全部归还则是不经济和不必要的,如果土壤耕层积累了丰富的养分,在一段时间内的某些养分可以减少或不施。
2、没有看到豆科作物有固氮作用。此学说片面地认为作物轮换只能减缓土壤耗竭和更加协调地利用土壤现存的养分而
3、施加灰分是必要的,但忽视了增施氮肥。施加灰分只着眼于磷钾等矿质元素上,也应同时强调增施氮肥和厩肥,生产实践证明,氮肥的增产作用是显著的,仅靠自然归还还是不够的,总之养分归还学说在生产实践中不断充实和完善,在指导施肥方面作用更大。


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