土壤肥力历史与现状

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1、土壤肥力的历史与现状美国土壤肥力研究的发展 虽然18世纪的大多数农业上的进步是在欧洲大陆取得的，但有几项早期美洲人的贡献也很值得一提。1773年，JamesE·Oglethorpe在萨凡纳河高岸上建了一个试验园，位于现在佐治亚州的萨凡纳市。这一园地致力于生产国外引进的粮食作物，据说当时是一块美丽的地方。但是人们很快对它失去了兴趣，这个试验园也就消失了。因其主要是英国人的事业，所以可能称不上是真正美国人的功劳。本杰明·富兰克林（BenjminFranklin）示范了石膏的用途。在一片突出的山坡上，他把石膏按“这里施用了石膏”这名话的图形撒在地上。施石膏处的牧草长得更好，有

2、效地显示出其肥料价值。1785年，南卡罗莱纳州成立了一个学会，其任务之一是建一座试验农场。11年后，华盛顿（Washington）总统在给国会的年度咨文中恳请成立国家农业委员会。在大约1825~1845年间，弗吉尼亚州的EdmondRuffin对早期美国农业做出了最重要的贡献。他是在湿润土壤上最早施用石灰以更新被作物移取的和淋洗的肥料元素的人之一。Ruffin善于仔细观察，用功读书，有渴求好问的精神。虽然他施用石灰维持作物产量的办法古人早已知晓，但在美洲新大陆显然还是新经验。美国农业部直到1862年才成立，而且同年通过了关于成立州立农学院和机械技术学院的Morrill法

3、案。组织的第一个农业试验站1875年在康涅狄格州的米德尔顿建立，并且受州政府资助。1877年北卡罗莱纳州成立了同样的试验站，紧接着的是新泽西州、纽约州、俄亥俄州和马萨诸塞等州。1888年的Hatch法案要求建立的州试验站与各州的赠地学院协同运转，每个州每年配备15000美元的专款以支持这项事业。虽然许多早期试验主要是示范工作，但是对农业问题的“科学”研究方法也逐渐在美国发展了起来。用酸浸提土壤测定其肥力状况的想法一直存在，E·M·Hilgard（1833~1916）发现土壤矿物的溶解度在密度为1.115g/cm3的盐酸中最大，盐酸经长时间煮沸可达到这个浓度。Hilgar

4、d认为这一事实特别有意义。强酸消煮法变得十分普及，大量土壤分析采用此法。后来才知道，用这种技术提供有预测价值的结果其实根据不足，因而不再继续沿用。美国时期两位对土壤肥力的发展做出很大贡献的人是MiltonWhitney和C·G·Hopkins。大约在20世纪初，他们展开了一场引起全国注目的激烈辩论。Whitney坚持认为，土壤提供的全部养分取之不尽，从植物营养的观点来看，重要的因素是这些养分进入土壤溶液的速率。另一方面，Hopkins认为，这种理论会导致土壤耗竭和作物严重减产。他调查了伊利诺斯州的土壤并记录了各种土壤肥力的降低情况，得出这样的结论：伊利诺斯州土壤只需施用

5、石灰和磷酸盐。由于他卓有成效地宣传，许多年来该州在玉米、燕麦和三叶草的轮作中一直施用石灰和磷矿石。Whitney和Hopkins间的争论逐渐平息。Whitney的想法至少部分是错误的，他们的激烈争论的确激发了当时农业科学家们的思考。刚进入20世纪时，大多数试验站布置了田间试验，研究显示了施肥的巨大经济效益。在这递增试验结果的基础上，土壤肥力的主要问题大致得以解决。事实表明，很多地区需要磷肥，滨海平原地区一般缺钾，而南方土壤特别缺氮等。密西西比河以东的土壤一般为酸性，需要石灰，而河西边的土壤钙的供应通常很好。尽管已较好地确定了美国土壤肥力概况，但很快知道，根据这些知识并不

6、能对所有土地做出一揽子施肥计划。每个农场的情况不同，同一农场内不同地块也各有差异。于是对土壤测试又重新产生了兴趣。最近30年来对土壤肥力的了解有很大进步。由于篇幅所限，不可能历数那些在知识进步方面做出贡献的所有人。这些进步决非任何单一国家科学家的努力所能实现的。大约1600年开始，英国人在这方面不断取得进展。法国、德国、斯堪的纳维亚诸国、前苏联、加拿大、澳大利亚、新西兰、美国和其他国家农业工作者解决了许多阻碍科学进步的问题，这些研究的累累硕果到处可见。发达国家今天的农业生产水平比过去任何时候都高。总的来说，人们的食物、衣着和住房比以往任何时候都好。如果今天的作物生产还停

7、留在欧洲黑暗时代的水平，平均谷物产量只有25~40公斤/亩的话，这一切都是不可能的。从图1-1可看到美国主要作物平均产量提高的趋势。虽然玉米产量在1900~1940年间设什么变化，但以后30~40年中却大大提高了。提高玉米产量的一些主要因素包括：40年代大规模引用杂交种；50年代初可利用相对便宜的化肥，尤其是氮肥；50年代末和60年代初施用更大量氮肥、更有效的农药；机械化程度的提高。 图1-1玉米(a)、大豆(b)、大豆(b)和小麦(c)平均年度产量的长期趋势9800018008[Hueg.ASASpec.Publ.30;pp.78-79