无机肥料对农业生产的作用

第5版()
专栏：

无机肥料对农业生产的作用
陈恩凤
肥料及其作用
各种农作物需要的营养不尽相同，一种作物的不同生育阶段需要的营养也不尽相同。土壤中所含养分，一般远不能满足作物生长的需要。因此，只有按照作物种类和不同生育阶段施用所需要的肥料，并施用得法，才能获得高产。
各种作物的生长发育在特定的条件下，有其特有的规律和特有的生理形态，其中有的符合人们的要求，有的不符合人们的要求，所以对作物的生长发育不能完全听其自然发展，须加以适当的控制，使它更多地适合人们的需要。例如我们要改变作物子实和茎叶的比例，有时要求子实多些，有时要求茎叶多些；要使作物早期或是晚期成熟；要使作物某些成分（糖分、蛋白质、脂肪等）增加；要使作物高产稳产等。对于这些要求，我们既可以通过选育品种的途径求得，也可以通过相应的施肥技术求得。植物体中不同的生理机制和代谢作用需要不同的营养物质，某些营养物质多了可能促进某些生理作用，少了可能抑制某些生理作用。例如氮肥多了可能引起作物的茎叶繁茂，贪青倒伏；少了可能引起作物的茎叶稀少，早期成熟。又如陈永康在长江流域通过适当的肥水管理，控制水稻的生长发育，能够获得比较稳定的高产。可见施肥还能进一步控制作物的生长发育，达到适合人们需要的目的。
肥料的作用还不止此。施肥不光是施给作物，也是施给土壤。通过施肥改良土壤，或是通过土壤中各种因子的适当配合，会发生更大的增产作用。举个例子来说，关于颗粒磷肥的效益，大家都知道颗粒肥料施在根的附近，可以便于根部吸收，减少被土粒固定，这是它的优点。但如果与粉状磷肥比较，只在用量较少的情况下，即大致每公顷施用颗粒磷肥在二百公斤（合每亩二十六点七斤）以下时效用较高，超过二百公斤则效用相等，有时粉状磷肥的效益还要高一些。分析其原因，是各种肥料施入土内往往要先被土壤吸收一部分，其余部分才对植物有效；但是先被土壤吸收固定的部分，很可能供土壤中微生物利用，也可能与其它离子配合，产生培肥土壤以至增加作物产量的作用。可见只有在肥源较少的情况下，才需要采用颗粒肥料之类的节省办法，不然还须同时注意培肥土壤。
增辟肥源的途径
肥料不仅数量要丰足，而且种类要齐全，所以要大力开辟肥源。肥源有已有肥源和新增肥源两大类。
已有肥源主要是指人畜粪尿之类的有机肥料。有机肥料的作用很好，只是数量有限，难以满足农业增产的需要。人畜粪尿大部来自植物体的转化，是生物循环中的一个组成部分，其中粪尿和植物体互为物质基础，循环不已，形成一定的生物循环范围，而农业生产数量就局限在这一框框内。要想扩大生物循环的范围，也就是真正比较大量的增加生产，势必要加入相当数量新的物质，也就是增加比较大量新的肥料，才能达到目的。
新增肥源种类很多，有机肥料中绿肥就是很重要的一种。豆科绿肥作物生长在田内，通过它根部生长的根瘤菌，能够固定空中氮素，增加植株内和土壤内的含氮量。豆科绿肥作物的固氮量每亩达十多斤，为数很可观。我国南方水田中冬季经常种植绿肥作物，对增加氮源起了很大的作用。一般地说，在长江流域种植一亩绿肥，足敷三亩土地施用。但种植绿肥作物需要占地，需要消耗土壤水分，所以在生长季较短、降雨量较少的地区大量推广要受限制。
总的说来，有机肥料的作用虽然很好，但是数量究竟有限，加之效益较慢，用量大，用工多，用作追肥往往感到不便，而追肥对作物生长发育又是十分重要的。所以有机肥料在应用上有一定的局限性，不能满足农业不断增产的需要。
一直到了十九世纪之末，开始利用矿质磷钾肥料和化学氮肥，随着数量与品种的逐渐加多，才逐渐解决了肥源问题。矿质磷钾肥料是另一类新增肥料，来自矿产。资源丰富，经过简单加工而成。化学氮肥主要是利用空中大量的氮气，经过高温高压合成的，是一种化学合成产物。正由于空中的氮气取之不竭，能够保证我们农业生产中化学氮肥的不断增产，可以说是一种无穷无尽的丰富肥源。
无机的矿质与化学肥料一般所含养分比较单纯，须配合施用，才能发挥作用。最主要的是这类无机肥料肥源充足，数量多，能够大量增加植物营养的物质基础，提高农作物的产量，从而扩大生物循环的范围。也就是通过无机肥料的施用，提高农作物的产量，又转而增加有机肥料的数量。事实上如果没有化学氮肥和矿质磷钾肥料，实难真正大量地提高农业生产。
人类最初利用粪尿之类的已有肥源，继而利用豆科绿肥作物之类的新增有机肥源，以后又利用化学氮肥和矿质磷钾之类的新增无机肥源（其中包括一些有机化学合成肥料）。它们对农业的增产效果究竟怎样呢？兹举密希利所统计的德国农业生产资料为例来说明。在中古利用粪尿时期，谷类（主要是指小麦、黑麦）产量每公顷七点五公担，合每亩一百斤；利用豆科绿肥作物以后，在一八四○到一八八○年期间，谷类产量每公顷增至十三点五公担，合每亩一百八十斤；及至利用化学氮肥和矿质磷钾肥料以后，在一八九一到一九○○年利用初期，施用量较少，谷类产量每公顷增至十七点四公担，在一九○八到一九一三年就增至二十二点七公担，合每亩约三百斤。
无机肥料对农业的增产作用，随着生产量与施用量的变化而有高低。根据密希利所统计的德国从一八八○到一九三六年间农业生产资料，从一八八○到一九一四年（第一次世界大战前），肥料施用量逐渐增加，小麦每公顷从十三公担增至二十三公担，黑麦从十公担增至十八公担，马铃薯从八十公担增至一百四十公担。战后一九一九年因缺肥料，小麦每公顷降至十七公担，黑麦降至十三点五公担，马铃薯降至一百一十公担。到了一九三六年（第二次世界大战前），施用量回升，小麦每公顷又增至二十三点五公担，黑麦增至十八公担，马铃薯增至一百五十公担。到了最近期间，无机肥料的施用量续有增加。德意志民主共和国的谷类产量每公顷达三十公担，合每亩四百斤，马铃薯达一百九十公担，合每亩二千五百多斤。
必须说明，导致农业增产的途径不只一端，因而须采取综合的技术措施。但一般认为农业增产中大致有百分之四十到五十应归功于无机肥料，可见无机肥料对农业生产作用之大。
再是无机肥料不仅包括多种的大量元素（包括地面气体），还包括多种的微量元素。在大量元素之中，目前常用的品种主要是氮、磷、钾、钙等，有些国家已经开始比较大量地施用镁、铁；而微量元素的施用范围还狭，它们的效用以及施用方法正在大力进行研究。这些都说明，无机肥料对农业的增产作用还在进一步发掘与扩大中。
不仅如此，还有一种称为“流动水培法”或“无土栽培法”的，在温室或网室的浅池内，铺以砾石、碎石或粗砂，每天用营养液定期灌溉几次，换出的溶液经过调配后再用于灌溉，营养的供给是机械化和自动化的。在温室内还要控制一定的光照、温度、空气、湿度状况。这种方法就几乎全部是用无机肥料供给植物营养了。
及时进行合理施用无机肥料的
科学研究工作
根据一些施用无机肥料数量较多而单位面积产量较高国家的长期经验，大体上是在尽量施用优质有机肥料（例如厩肥）和尽可能安排绿肥和饲料作物的基础上，大量施用无机肥料。七十年来的农产升降，大致随着无机肥料施用量多少而变化。例如在两次大战期间，往往由于无机肥料缺乏而产量下降。
我国今后增加农产量的途径，在施肥方面，除应尽可能地扩大有机肥源，提高有机肥料质量，扩大绿肥面积，改进栽培技术外，还应大量生产无机肥料，包括氮、磷、钾肥，并且合理地加以施用。同时，提高有机肥料的质量，积制优质有机肥料，既能够多保营养物质，也可以节省大量积制、运输的劳动力，也应当予以重视。
对于无机肥料的施用，如果年产化肥达到八百至九百万吨，能先在三亿亩耕地上集中施用，每亩施用量达到五十到六十斤以上，就须开始进行地块土壤分析，控制养分平衡，以免浪费肥料与损害土壤和植物，保证较高效率的稳定增产。为了控制土壤养分平衡，更须强调有机肥料的作用。有机肥料是混合肥料，含有多种成分，缓冲力强，有利于养分平衡，因而在大量施用成分单纯的无机肥料的同时，更须多施有机肥料，而不是少施有机肥料。二者可以相得益彰，不可相互代替。
为了进行大量的土壤需肥测定（例如在三亿亩耕地上每年约须采六百万个土壤样本），即地块土壤分析，作为施用化肥的依据，必须及时进行必要的有效磷、钾农化速测方法及其需肥界数的研究，并培养相应数量的技术人员。
关于工作方法的研究，由于我国幅员广大，各地气候、土壤、作物、耕作方法不同，所以必须分区研究相适合的有效磷、钾农化速测方法及其需肥界数，包括氮、磷、钾的配合比例，至少要在东北、西北、华北、华中、华东、华南、西南的主要农产地区同时进行。这个工作约需五年时间，经过几次重复，才能初步完成，因此应当早日组织力量有计划地推进。过去在这方面有一些零星研究，例如中国科学院林业土壤研究所在东北地区进行过一些工作，不少农业科学研究机关和高等学校也都做过这项工作，但是结果很不完整，还需要从头开始。
至于技术人员的准备，如以前述的在三亿亩耕地上采取六百万个土壤样本，三种分析项目重复一次，就要做三千六百万次测定（包括先采样后制图并加说明），工作量是很大的。因此，需要根据我们的设备条件和技术水平估计所需的人数，然后分别由高等和中等农业学校进行培养。
随着我国农业生产的不断发展，无机肥料的作用必将更为显著，研究合理施用无机肥料的方法也越来越重要。这是在实现我国农业化学化进程中的重大任务。