肥料——作物的粮食 [复制链接]

第7版()
专栏：科学知识

肥料——作物的粮食
鲁峰
同其他物体一样，植物体也是由化学元素构成的。自然界共有一百种元素，在植物体中已发现的就有七十种之多。其中有些元素是植物的生长发育所必需的，有些则是在植物吸收必需元素时“鱼目混珠”般混进植物体的。植物体中含量最多的是碳，占全部干物重的45％。其次是氧，占42％。第三是氢，占6.5％。第四是氮，占1.5％。其他磷、钾、钙、镁等灰分元素（因存在于植物体燃烧后剩余的灰中而得名）共占5％。植物对碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、钙、镁等元素需量较多，所以称为大量元素。对硼、铜、锌、锰、钼、钴等元素需量很少，所以称为微量元素。对铀、镭、钍、锕等元素需量极少，所以称为超微量元素。植物对这些元素的需要量虽然差别很大，但它们像机器中的大机件、小零件和螺丝钉一样，对整个机器来说都是重要的。它们各有各的特殊功能，为植物所不可缺少，而且不可代替。这就是植物营养中必须遵守的同等重要和不可代替律。
植物所需的各种元素中，除了碳来自空气中的二氧化碳，以及氧和氢来自水分以外，其他元素都来自土壤。这些元素，特别是植物需量较多的氮、磷、钾都需要用施肥的办法来满足。
先说氮。氮是构成蛋白质的重要物质，蛋白质中含有16％—18％的氮。恩格斯说过：“生命是蛋白体的存在方式”（自然辩证法256页）。构成植物细胞原生质的主要材料就是蛋白质。细胞核在细胞的生活和分裂中具有特殊的意义，而细胞核的核酸中就含有氮。所以，可以毫不夸大地说：没有氮就没有生命。不仅如此，氮还是植物叶绿素的建造材料，一分子的叶绿素中就含有四个氮原子。而叶绿素是植物制造有机物的工厂，没有它，有机物便不能形成。所以，氮素充足，植物就枝叶茂盛，叶色葱绿，光合作用强，制造的有机物多，结果产量也是高的。反之，就叶色发黄，植株矮小，光合作用降低，制造的有机物少，结果产量也必然是低的。但是氮素过多或是施用不当，也会引起植物的疯长和组织过于幼嫩，易使植物发生倒伏、遭受病虫侵害和延迟成熟。
再说磷。磷是构成核蛋白和磷脂的重要物质，在淀粉和蛋白质等有机物的代谢中起重要的作用。植物的籽实中特别富有磷脂，磷对种子的成熟有重要作用。磷不足时，植物出叶迟，呈现红色、紫色或青铜色，有时形成褐色的斑点，发育不良，分蘖少甚至不分蘖，开花迟，籽实成熟不好，发芽力减低等等。
钾在植物体中的作用也不小，它对碳水化合物的形成、转化和贮藏有密切的关系。钾缺乏时光合作用降低。钾还可以促进植物对氮素的吸收和利用，使作物生长健壮、茎叶坚韧，增强抗倒伏及抗病虫害的能力。所以在高度密植的情况下，要特别注意钾肥的施用。
硫在蛋白质中的含量虽较氮少，但也是构成蛋白质所不可缺少的成分。镁也是构成叶绿色的元素，而且它存在于幼嫩细胞的原生质中，在细胞的物质代谢里有重要作用。铁虽不是构成叶绿色的元素，但在叶绿素的形成过程中有重要作用，缺少了它，叶绿素同样不能形成。钙对醣类和含氮物质的代谢有很大的促进作用。钙还可以和植物体内某些有机酸（它是细胞代谢的产物），形成不溶性的盐类，免除了这些有机酸对植物的毒害。
微量元素对于植物的作用，好像维生素对于动物和人类一样，需要量虽然很少，但缺了它们也会阻碍正常地生长和发育，使植物产生一些不良的症状。例如硼，它对植物输导系统（植物运输水分、养分及有机物的干线）的功能、花的受精和结实，以及根的发育，都有深刻的影响。其他铜、锌、锰、钼、钴等微量元素，也都是植物的正常发育所不可少的。
各种元素对植物有不同的生理功能，但并不是互不相干的。据植物生理学家的研究，若某种化学元素的离子在植物体中过多的积累（同其他元素的离子相对而言），就会发生“离子的毒害作用”。如果相对地增加其他离子的比例，就会因为“离子间的拮抗作用”而消除这种现象。另外，在有足够量的钾存在时，植物对氮素的利用率显著提高。所以说，各种元素对植物的生理功能是相互区别而又相互联系的。这就是为什么要各种肥料配合使用的原因。
合理施肥可以满足作物对各种营养元素的需要。钙、镁、硫、铁及其他需要量较多的元素，在一般的土壤里所含有的都足够保证作物的需要，而且一般农家肥料中也含有。所以在施肥方面不大提到它们。氮、磷、钾三元素作物需量较多，仅靠土壤中的含量不能保证作物的需要，所以在施肥中它们占有重要的地位，人们常称它们为肥料三要素。微量元素按其在土壤中的含量来说，那是足够作物需要的；但它们常处在不溶解的状态下，不能为作物利用，所以也常感不足。在施肥时也不能不注意到。
肥料的种类非常多，来源非常广泛。农村中的各种有机肥料，如人粪尿、各种家畜圈粪、堆肥以及绿肥等，数量很大，是肥料中的主力军。农家肥料含的营养元素较为完全，氮磷钾都有。这种肥料还能促进土壤微生物的活动，并被某些细菌改造成为腐植质，促使团粒结构的形成，增强土壤保水保肥的能力，改善土壤温度和通气状况，提高土壤肥力。结合深耕，大量施用有机肥料，并使肥土相溶，是加速生土活化的有效方法。这是我国农民在1958年农业大跃进中的伟大创造。所以，施肥应以有机肥料为主。
固氮菌和豆科作物的根瘤菌，可以利用空气中的氮素，提高土壤的含氮量；磷细菌可以使土壤中无效磷转变为有效磷。培养这些细菌制成菌剂作为肥料使用，就是细菌肥料。
有些肥料，如过磷酸钙和微量元素，直接施入土壤以后，容易同土壤中其他物质起化学的固定作用，而成为不溶解的状态，不能被植物吸收，大大降低了肥效。所以常把过磷酸钙和有机肥料混合制成颗粒肥料。有人把硼、铜、锌、锰等微量元素熔炼在玻璃里，制成玻璃肥料。颗粒肥料和玻璃肥料都减少了和土壤的接触面，降低了化学固定作用，延长了供肥时间。