第六章 植物养分资源 第七章 人类、农业与环境

Ni
H
Mg
Ca
K
P
O
植物必需营养元素的分组和来源及功能
C、H、O －－非矿质元素（天然营养元素）来自空气和水
大量元素 (0.1%以上)
微量元素 (0.1%以下)
N、P、K －－植物营养三要素 或肥料三要素
Ca、Mg、S －－中量元素 Fe、Mn、Zn、Cu、 B、Mo、Cl、
矿质元素 来自土壤
1 植物养分资源的特征
未来化肥发展趋势 21世纪以后的主要肥料是 有机肥料、生物肥料。化学肥料则应是高效、节 能、复合型的肥料。具有不同释放速率的缓释或 控制释放的氮肥也会是受欢迎肥料。
复合肥料包括:有机—无机复合肥(结合工业、农 业、城市废弃物的利用),农药—除草剂—生长调 节剂—肥料复合肥,生物制剂—生化制剂—肥料复 合肥等,它们体现了多功能、低成本、省劳力、废 弃物综合利用的特征。
2 农业活动与环境问题
在自然生态系统中，能量在绿色植物——动 物——微生物之间循环，在一定的气候条件下， 当地的生态处于一种相对稳定的状态。
但农业生态系统中大部分农业收获物被带到农 业生态系统之外，打断了系统本身的物质循环， 从而导致土壤养分丧失，植物生长受阻，生态 趋于恶化。
地球原本是绿色的。即使是最著名的撒哈拉沙 漠所包围的北非列国，根据考古记录，在湖底 和泥炭沼泽等沉积物中也已查明，上溯4000 年至6000年前，那里大部分都是高原草地， 居民以狩猎为生，以蜗牛为主食，有“肥沃的 新月形地”之说。
第六章植物养分资源
李比希（1803-1873）：1840年 植 物矿质营养学说
矿质营养是一切绿色植物唯一(主要)的养 料，厩肥及其他肥料对于植物生长所起的 作用，并不是由于其中所含的有机质，而 是由于这些有机质在分解时所形成的矿物 质。

意义：否定了当时流行的腐殖质学说， 说明了植物营养的本质；是植物营养 学新旧时代的分解线和转折点，使维 持土壤肥力的手段从施用有机肥向施 用无机肥转变有了坚实的基础。
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在当今的时代，人们越来越追求物质和精神的 消费，人类的生产规模和生产方式也在发生巨 大的变化，在目前的科学技术条件下，人类的 生存必需依赖地球的大环境，所以我们必须充 分认识到我们自身的消费对大环境的影响，否 则最终受害的只能是人类自己。
3 人类需求与环境问题
人口增长与环境容量：按照目前对自然界生产能量的 计算，地球可以养活的人口在此70~150亿，地球对 人口的承载能力是有限的，但面对目前快速的人口膨 胀速度，肯定会加剧对自然资源的开发和破坏。
我国氮肥的当季利用率仅有30~50%，磷 肥为10~20%，钾肥为35%。 发达国家的氮肥利用率为50~60%。
1949年仅为0.6万吨，1990年达1840 万吨，仅次于原苏联和美国，居世界第3 位，随着农业生产的发展，我国每年还进 口大量化肥，据统计，70年代每年进口 100万吨以上，80年代后期每年进口 500 万~800万吨，进口量达到我国化肥 总用量的1/3左右。
最早的环境概念：围绕着人群的空间及其中可以直接影 响人类生活和发展的各种自然因素的总体。
这个环境定义，主要强调是是自然环境对人类发展的影 响，而忽视了社会环境对人类发展的影响。从而有人提 出，要把社会环境也加入环境的定义中。
《中华人民共和国环境保护法》对环境的定义 是：
什么是环境，《中华人民共和国环境保护法》 明确指出，“本法所称环境是指影响人类生存 的各种天然和经过人工改造的自然因素的总体， 包括：大气、水、土地、矿藏、森林、草原、 野生动物、野生植物、水生生物、名胜古迹、 风景游览区、温泉、疗养区、自然保护区、生 活居住区等。”这里指的是作用于人类的所有 外界事物，即对人类来说，环境就是人类的生 存环境。总体上来讲，我们可以把周围的环境 概括为：环境是自然环境，以及人为在改造自 然环境的过程中创造的一些人工环境。
肥料学面临的任务
➢ 利用生物技术改良植物对营养元素的 吸收利用效率，从而提高土壤养分的 利用效率
➢ 信息技术在植物营养与施肥中的应用。
第七章 人类、 农业与环境
第一节 人类与环境
1 人类环境
环境：环境的概念十分广泛，多是指“周围的环境”或 “周围的自然条件和社会条件”。
例如我们常见的大到“社会环境”，“自然环境”。小 到一个“单位环境”或者是我们一个“班级的环境”等。
来源：无机养分和有机养分，只要是无机养分， 16种必需养分，9种大量，7种微量。C，H， O来自空气，其他的来自土壤。所以我们对土 地的利用强度越大，土地的产量越高，那么我 们从土壤中移走的养分也就越多。
特征：土壤养分，肥料养分和矿产养分资源。 （石油，化肥，化工。）养分资源共生性，地 域性，多样性，有限性，可循环性。
钾钾：肥主KC要L用，天K2然S的O4钾，盐窑。灰我钾国肥的，钾草肥木资灰源。相目对前短我缺国。生产
硫：硫铁矿。目前我国的硫铁矿和硫酸不能满足国内的需 要，还要靠进口。
5 植物养分资源的综合管理
5．1 植物养分资源管理的必要性与基本 含义
肥料在我国农业增产中有着不可替代 的作用，即使在世界上，如果不采用肥料， 那么作物的产量将50%。所以化肥的生 产和流通，供应及其价格等对我国农业生 产有着举足轻重的地位。如果肥料出现问 题，那么粮食安全也就出现问题。如果出 现肥料价格过高或假造肥料，会影响农民 的种植积极性，或者出现粮食大面机的减 产等
5．2 促进养分资源的再循环和再利用
无机肥料虽然在粮食增产的过程中发挥了很 重要的作用，但它仍然无法取代有机肥料在土壤 改良和促进肥效方面的作用，而且有机肥料的循 环利用，在一定程度上美化环境，而且成本低。
5．3充分利用土壤养分资源
土壤不但是一个很大的水资源库，也是一个 很大的养分资源库，一些难溶性的养分可以通过 农艺措施使其成为作物可以利用的有效养分。例 如土地深翻后，可以把下层土壤矿物中的养分。
地球的生命已经有40多亿年，300万年前地球上 出现了人类。 据统计，世界人口每增加1O亿需要的时间如下： 第一个10亿为近300万年 ， 第二个10亿约为130年（1800～1930年） ， 第三个10亿为30年（1930～1960年） ， 第四个10 亿为14 年（1960～1974年） ， 第五个10亿为13年（1974～1987年） ， 第六个10亿为12年（1987～1999年）。
实践上：促进了化肥工业的发展； 推动了农业生产的发展。
李比希还提出了：养分归还学说、最 小养分律。
植物必需营养元素的种类：16 种
目前 国内外公认的高等植物所必需的营养元素有16 种。它们是碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、 硼、锰、铜、锌、鉬、氯。
C
N
Cl
S
Mo
Mn B Fe
Cu
Zn
80.40 234.8 268.5 289.6 322.0 345.89 366.28 376.57 399.78 422.50 438.00
179.60 600.6 670.8 734.7 798.1 821.97 880.32 917.68 984.16 1046.20 1109.90
有机肥利用中存在问题： 1有机肥料积造设施原始简陋 2有机肥料积造工具落后，劳动强度大，效率
2 土壤养分资源
土壤养分的来源：母质，肥料，大气沉降， 土壤调理剂，生物固氮，灌溉水。
土壤养分的储量：全量养分的含量主要受母 质，成土过程，土壤有机质，土壤质地，耕 作管理制度。
土壤养分的特征：复杂，有效性低，高度分 散，变异性。
3 肥料资源养分
肥料资源的构成：单质肥料，复合肥料，有机肥。 中国的肥料资源：有机肥料，化学肥料，结构 我国肥料资源及其利用特点： 我国肥料资源十分丰富，主要有有机肥、绿肥和化肥3
我国肥料使用的基本情况是：50年代有机肥和 氮素化肥配合，60年代有机肥和氮、磷化肥配 合，70年代以后是有机肥和氮、磷、钾肥配合， 随着化肥工业的发展，农田化肥用量逐年增加， 据统计，1952年全国每亩耕地平均化肥用量 只有0.2公斤，1978年为29.3公斤，到 1990年达到73.5公斤，氮、磷化肥和复合肥 占化肥施用量的比例是氮肥比例下降，磷肥、
环境的特性:
1 是一个整体,各个部分之间相互影响,
2 人类环境系统中的能量流动过程是不可逆的, 所以环境一旦破坏，利用局部物质循环可以恢 复,但不能完全恢复到原来的状态,不过世界本身 就是一个不断变化的过程,但是如果对原来循环 的破坏超过了一定的范围,那么将无法恢复,使生 态系统失去原来的功能。
人口、粮食与耕地：现在世界的粮食增长速度已经不 能满足人口增长的需要，而且可以开发的后备土地资 源也比较少。
人口、能源与资源：世界人口增长的速度也高于能源 生产的速度。
人类开发活动的影响：工业废气对环境的污染
第二节 农业环境 与食物链
1 农业生物——环境系统
农业生物和农业生物所生存的环境是 组成了农业生态系统，在这个系统是由自 然环境（土壤、气候和一些生物因素）和 人工环境（作物栽培、家禽饲养、引种驯 化和人工管理森林草地等自然保护区）组 成的，系统建立的基础是物质循环、能量 流动、和信息传递。
复合肥比例上升，农田施用化肥对农作物增产 效果明显，
种类 年度
农用化肥 施用量
氮肥
磷肥
钾肥 复合肥
1985 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
1775.80 3317.9 3593.7 3827.9 3980.7 4085.43 4124.58 4146.34 4254.01 4339.50 4411.80
1204.90 1882.0 2021.9 2145.3 2171.7 2233.52 2180.96 2161.59 2164.11 2157.30 2150.00
310.90 600.7 632.4 658.4 689.1 684.05 697.04 690.50 705.96 712.20 714.40