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1、植物营养与肥料学报1999,5(3):193～205PlantNutritionandFertilizerScience①植物营养与肥料学科的现状与展望李生秀(西北农业大学资源与环境科学系,陕西杨陵712100)摘要 经过了一百多年科学家的辛勤工作,植物营养和肥料学科已经形成了自己完整的科学体系,在农业生产中发挥了巨大作用。目前的植物营养与肥料学科正在向定量化投入营养物质的方向发展,在考察宏观效应的同时充分注意考察微观机理,把各营养元素之间的交互作用作为研究的热点,并正与环境科学、生态科学在交叉,向植物遗传学渗透和扩展而形成新的学科。加强植物
2、营养物质的循环和再利用,提高营养物质的利用效率,提高作物本身吸收利用养分的能力,发展保肥增效的新型肥料将是今后植物营养与肥料科学的研究重点。市场经济促进了新型肥料的出现和生产,也产生了形形色色的模糊概念,影响了植物营养与肥料科学的正常发展。这些模糊概念表现在,过低地估计了化学肥料的作用,过高地估计了化肥的污染效应;把农作物产品质量的降低归罪于化学肥料的施用;歪曲了肥料概念,造成了商品混乱。澄清这些模糊概念,有助于植物营养与肥料学科的发展,也有利于农业生产的发展。关键词 植物营养;肥料;进展与现状;研究重点;展望生产实践的需要是科学发展的源泉,
3、也是促进科学发展的动力。人类开始种植植物以获取生活资料之后,就逐渐认识到了植物需要营养,植物需要肥料。通过农业生产实践,人类逐渐认识了可以作为肥料的物质,也逐渐累积了植物营养与肥料学科方面的知识。由此可见,植物营养与肥料学科源远流长,伴随着农业兴起而兴起,伴随着农业发展而发展。但是,经验毕竟不是科学,现象也决不等于本质。要把经验的、现象的认识变成植物营养与肥料科学,必须经过由此及彼、由表及里、由浅入深、由现象到本质的深化过程,使实践的认识上升成为系统理论。完成这一任务的是Liebig。1841年,Liebig发表了《化学在农业[1]和生理学上
4、的应用》,提出了矿质营养学说;又在以后的修改版中提出了最小养分律,为植物营养和肥料学科奠定了理论基础,也有力地促进了化肥工业的发展。此后,研究者沿着[2,3]这一方向不断深入,使植物营养理论日趋完善。植物营养和肥料科学一直以土壤、植物和肥料为研究对象,但重点各有不同:植物营养学科主要是研究植物营养元素在土壤中的转化和归宿,作物对营养元素的吸收和代谢,营养元素的功能和生理效应,元素之间的相互作用;而肥料科学则是在植物营养理论指导下研究肥料的制造、生产和应用。植物营养与肥料科学是一对孪生兄弟,前者是后者的基础,而后者则是前者的延伸和应用,两者相依
5、相存而构成一个整体。经过160多年科学工作者不懈的努力,植物营养与肥料科学已步入了一个新阶段,取得了很大进展。既形成了自己的科学体系,又在农业生产中发挥了重要作用。① 国家自然科学基金资助项目(39770425)本文为作者于1999年4月在桂林召开的“中国植物营养与肥料学会第五届会员代表大会暨学术年会”上的学术报告。应与会代表要求,并经作者进一步修改,现予发表———编者。©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.194植物营养与肥料学报5卷1 植物营养与肥料学
6、科的现状111 定量化的研究方向一百多年来,植物生理学家、植物营养学家和肥料学家通过大量工作,确定了植物需要哪些营养元素,各个营养元素的生理功能和代谢过程,不足和过剩所导致的生理失调现象;营养元素在土壤中的行为和归宿,各个土壤供应不同营养元素的状况,确定了因土因作物施用肥料的依据和指标。但这些工作大多属于定性方面的研究,涉及到定量方面尚少。现在,植物营养与肥料学科已经在过去工作的基础上,集中于定量方面的研究,即根据植物的营养特点,根据土壤供应养分的情况,通过施肥定量地投入营养物质,调节植物生长和发育。国内外发展起来的平衡施肥,测土施肥,植株诊
7、断施肥,我国通过实践所形成的三类六法配方[4,5]施肥技术,反映了定量投入营养物质研究方面的一些进展;而利用数学模型确定不同环境、不同作物、不同生育阶段养分的供求则是这一方面进一步的深化。为了确定合理的养分[6～12]投入量,各种试验方法,各种数学模型也日益出现。虽然这一方面的工作尚属起步,距达到定量调控的要求尚有不少差距,但这一好的开端促使了这一工作更快发展。112 同时考察宏观效应和微观机理科学的发展大致遵循着从效应到机理的研究过程,植物营养和肥料学科也不例外。早期和中期的工作大都集中在查明各个营养元素的宏观效应,确定有效施用条件。现在的
8、研究工作已在此基础上深入了一步,在重视宏观效果的同时也重视微观机理。从土壤来说,重点是考虑营养物质在其中的变化、吸收、迁移和流向;从作物来说,主要考虑对养分的吸收、
