我国土壤——植物营养研究的热点、特点

发布日期:2019-06-25 12:50

我国土壤——植物营养学科,经160多的发展,已经形成了较完整的科学体系,在农业生产中发挥了巨大的作用。我国虽然起步较晚,但发展速度很快,不但对农业生产作出了重要贡献,在很多研究领域崭露头角,进入了世界先进行列,近几年来土壤——植物营养科学在我国发展有了显著特点和面临的主要任务。

1.研究的热点和特点

(1)从考察宏观效应向探讨微观机理深入。过去我国的主要工作多集中在查明各个营养元素的宏观效应,确定有效施用条件。现已在宏观效果的同时,重视微观机理的探讨。从土壤来说,重点是考虑每种营养在其中的变化,迁移和流向:从作物来说,主要考虑每种营养元素的吸收、运转,在不同器官、部位的分布和积累,以及同化和代谢的过程,这些过程将导致的生理效应;从肥料来说,主要考虑投入后的利用率,对产品数量和质量的效应,对环境的影响等。这些方面深化了土壤——植物营养的研究领域,开拓料植物营养生理学的研究途径。

(2)加强了对营养元素的生态环境效应评估。有些植物营养元素也是污染元素,有些营养元素虽非污染源但其在体会携带污染物,使用不合理就会污染环境,引起生态条件恶化,氮素会经硝化作用转变为硝态氮。形成的硝态氮进入植物体内后,大部分经过硝酸还原酶作用参与植物一系列代谢过程:但有一部分会以硝态氮形态存在于植物体内,蔬菜中更为严重。形成的硝态氮也会随径流流失或随水下渗,污染湖泊和地下水源。据估计,流入河、湖中的氮素约有60%来自化肥。水体氮素污染加剧料地面水体的富营养过程,引起藻类大量生长,使水中氧气耗竭而导致水生生物死亡或绝迹。不少地区地下水中硝态氮含量已超过软水标准。在过量施用氮肥的地区,农作物抗病虫害能力减低,导致农药大量施入,不仅增加了农业成本,而且投入增加料环境质量下降,导致是些物种灭绝。但苏投入还会引起大气环境变化。磷肥投入增加了土壤中金属元素如镉(Cd),铅(pb)氟等含量。磷素流失更是导致湖泊富营养化的主导因素,磷肥的投入引起的放射性污染近来也有报道。微量元素多是重金属元素,投入过多会造成不可逆转的危害,正因为这样,营养元素投入以后的环境效应引起人们普通关注。不仅土壤学植物营养学家,而且环境学家,都在从不同方面对这一问题进行研究。

(3)矿物营养是植物生长发育的基本物质,但供应矿物养分的介质——土壤并不能满足其需要。原因之一是,有些元素等非由于总量不足,而是由于可利用态不足,农业生产中日益突出的经济,生态环境,自然资源等问题迫使人们寻求另外一条途径。这就是通过育种手段改变植物的矿物质营养遗传特性,使其活化土壤固有的养分,把它们由植物不能利用的形态变为植物可利用的形态,从而挖掘土壤故有养分潜力,充分利用自然资源。当前主要工作是选择高效利用土壤养分的基因型品种。这一工作虽在我国起步较晚,但势头很大,由选择磷高效品种到选择微量元素,进而到选择氮高效利用品。

100多年来,植物生理学家,土壤学家和植物营养学家通过大量工作。确定料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。确定了因土壤因作物施用肥料的依据和指标。但这些工作大多数属于定性方面的研究,涉及到定量方面尚少。现在,土壤——植物营养科学工作者正在过去的基础上,集中与定量方面的研究,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,植株诊断施肥,我国通过实践所形成的三类六法配方施肥技术,反映料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。