植物养分与环境

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1、植物养分和环境　　食物、饲料和纤维生产所陛下的全部植物必需营养元素都与环境质量有关。综合地说，只要充足和平衡地施用，它们就能提高生产潜力和环境和谐一致。　　养分促使植物更加茁壮、健康和有生产力，发育出更大的根系、更多地上部残体、更迅速的地面覆盖、更高的水分利用率和对干旱、病虫、低温和播期等作物胁迫条件更强的抗性。　　虽然植物必需养分在提供充足食物和保护环境方面起到重要作用，但不合理的管理会造成一些环境危害。两个最容易管理失误和造成非点源环境污染的养分是氮和磷。　　1.氮　　土壤侵蚀可以造成氮损失。作物残体、动物粪便和其它土壤有机组分（包括土

2、壤微生物）的土壤氮可遭受表面侵蚀，随水和土壤沉积物运动。　　大多数对环境氮的担心是因为未被利用或过量的硝态氮有可能随水穿过土壤剖面运动到地下水中（淋失）。因其具有负电荷，硝态氮不被各种土壤组分吸引。相反，游离硝态氮随水淋洗穿过土壤剖面。图10-1描绘了不同类型土壤中硝态氮的相对运动。(图：图10-1硝态氮在砂质土壤中比在粘质土壤中向下运动得更多)　　　　所有来源的氮（化肥、豆科植物、作物残体、土壤有机质和动物粪便）在土壤中都易转化为硝态氮（参看第3章）。因此所有氮都容易被淋洗进入地下水中，除非被生长的作物利用或通过管理措施使其以铵态氮形式保

3、持。　　没有科学依据证明一种氮源比另一种对环境好。有机氮源常在土壤中留下高水平硝态氮，因为按现有技术水平，它们比化肥更难于管理。　　如第3章中所讲述，氮经历的土壤转化依赖于几个因素，包括湿度、温度、土壤pH值、土壤通气性等等。总的结果是，自然界中没有氮的净收获和净损失。全过程被称作“氮循环”，由图10-2所示。(图：图10-2氮循环)　　　　栽培措施可以控制农业土壤的大部分氮损失。这对经济和环境都是理想的。减少氮损失意味着氮更有效地用于作物生产，更少进入地表水和地下水。　　2.磷　　磷对环境的影响主要通过湖泊、海湾和非流动水体的富营养化过程

4、。富营养化是水体对过量养分的反应。过量养分可能是天然的或是人为的。富营养化的症状是藻花、水生植物过量生长、藻类成片和脱氧现象（排除氧气）。　　第四章讨论过磷在土壤中固定得很牢。在酸性土壤中，它被强烈地吸持在铁、铝、锰氧化物和氢氧化物表面。它也被土壤粘粒吸附，并且在石灰性土壤中与钙离子生成各种类型的磷酸钙沉淀。　　非点源农业磷加入水体几乎全与侵蚀有关。磷的运动与侵蚀有关是因为：　　磷的溶解性极差；　　在大多数土壤中磷的移动性极小；　　在大多数排出水中只发现极低浓度的磷。只要消灭了侵蚀和沉积损失，就使磷损失最小。　　3.钾、镁和硫　　水中的钾对

5、健康和环境没有害处。钾是人类和动物健康的必需养分。正常人饮食每天摄入的钾约为2000~6000毫克，远远高于供水中的钾含量。钾在环境中扮演的是正面角色，因为充足施钾可以更有效地利用氮和磷，有助于使氮和磷不进入供水中。表10-1表明钾对青储玉米的增产和降低残留氮量的作用，明显提高氮的有效性。(表：表10-1平衡施肥氮钾肥提高青储玉米的产量和氮利用率)施氮量不施钾施钾产量土壤硝态氮土壤铵态氮产量土壤硝态氮土壤铵态氮公斤/亩016011.950.7817331.500.53617823.450.8620462.100.781218485.700.

6、8724754.500.65　　　　一般不考虑农业来源的镁和硫对环境的影响。两者都是植物必需养分，应根据土壤和植株测试经常通过施肥补充。同其它必需养分短缺一样，缺少它们也会降低氮和磷的利用率。　　4.微量元素　　微量元素对食物生产，因而对人体健康贡献很大。根据土壤和植株测试施用微量元素对环境有正面影响，这是通过提高作物产量和改善其它养分的利用率实现的。随着作物产量的不断提高，和持续性农业生产要求归还土壤微量元素养分，微量元素的重要性在不断增加。　　经常对氯化物认识不清，它是必需养分之一。氯化物和氯常被混淆，氯是有毒气体，不能在自然界中发现。

7、氯化物在自然界中以氯化钠（NaCl）、氯化钾（KCl）和其它金属盐的形式出现。氯化物与环境和健康问题无关。氯化钾是一种重要的钾肥，含氯约47%。氯化钠是常见的食盐，含氯60%以上。　　5.盈利生产和环境保护的两个主要目的　　必须考虑两个独特的目的以保证施用充足的养分于维持性或盈利农业生产水平，同时减小任何对环境的负面影响。　　目的1：通过采用最佳管理措施（BMP）和整体作物管理（ICM）来管理作物，达到最佳养分有效性，所有生产投入都处于平衡的最佳水平。　　目的2：通过采用最佳管理措施（BMP）来管理作物，达到最佳养分有效性，这要使用定点水土

8、技术以提供最优的土壤保持和养分损失进入地下水最少。　　最佳管理措施涉及保护性措施和农艺措施。将最佳管理措施技术纳入种植制度计划中对经济和环境都是成功的关键。这些措施都是定点的，一