無論是農(nóng)作物還是園藝作物、觀賞植物，其生長勢必須要有支撐的基礎(chǔ)，如陽光、養(yǎng)分、空氣及水。而最為普遍和寶貴的基礎(chǔ)是土壤，不僅為作物提供生長環(huán)境，作物生長所必要的養(yǎng)分、空氣及水分也與土壤密切相關(guān)。當(dāng)下農(nóng)產(chǎn)品安全問題越來越被重視，然而我們?nèi)匀贿€是把目光只聚焦在如何安全使用農(nóng)藥或生物農(nóng)藥，殊不知只要土壤生態(tài)健全，植物健康生長即可誘發(fā)植物自身抗病系統(tǒng)，降低或避免使用農(nóng)藥。
我國幅員遼闊，土壤的組成也非常多樣，再加上不同區(qū)域氣候差異大，農(nóng)民朋友種植的作物種類及品系繁多，要想用一套完整通用的施肥指南是不可能的。因此，在作物的管理過程中，要能融會(huì)貫通所有物理、化學(xué)及生物等知識(shí)進(jìn)行綜合管理。本文根據(jù)多年的農(nóng)技服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，簡要說明作物養(yǎng)分需求差異性之外，其他主要綜合管理的意義，則以目前農(nóng)業(yè)常見問題作為引述。
1、養(yǎng)分需要量
作物養(yǎng)分需要量與產(chǎn)量、作物特性有關(guān)。從常見蔬菜及水果食用部位礦物養(yǎng)分含量我們可以看到不同作物對各種土壤礦物養(yǎng)分需要量，作物體廢棄時(shí)可作為土壤礦物養(yǎng)分來源，以及提供人類礦物養(yǎng)分的營養(yǎng)價(jià)值。
其中，許多蔬菜及水果，尤其是葉菜類，其鉀濃度高于或近于氮濃度，但民間常說蔬菜施肥重氮肥就好，不重鉀肥的情形下，容易讓許多作物因缺鉀而易罹患病蟲害。
2、生長速率
作物不同、生長期不同，則生長速率不同。在了解了作物生長速率的同時(shí)，其養(yǎng)分吸收率就須配合提升，作物才能健康生長。因此，一般施肥補(bǔ)充養(yǎng)分，須配合作物生長需求。例如，生長期約4 周的葉菜類，最后1 周的生長量為采收量的3/4，可知在此時(shí)期養(yǎng)分要供應(yīng)充足，否則底葉很快黃化，而引起病害。
3、土壤質(zhì)地需求
各類土壤質(zhì)地中，壤質(zhì)土壤為最好，是最能適應(yīng)所有作物的土壤。根菜類最適種于砂質(zhì)土壤，其產(chǎn)品形態(tài)及采收較容易；但是砂質(zhì)土壤保肥性、保水性差，水分及養(yǎng)分管理須采取少量多次。黏質(zhì)土壤保肥性好，但是有效水分比率沒有壤質(zhì)土壤好；黏質(zhì)土壤若缺乏團(tuán)?；潭?，干燥時(shí)候太硬，作物難以穿透生長，過濕時(shí)候土壤通氣不足，作物根部容易窒息。
因此，太沙的土壤須提高土壤有機(jī)質(zhì)，以提高土壤保肥性、保水性；太黏重的土壤也要利用提高土壤有機(jī)質(zhì)促進(jìn)土壤團(tuán)?；愿纳仆寥缊F(tuán)?；档推洳焕蛩?。
4、土壤酸堿值需求
物質(zhì)的溶解度與土壤酸堿值（pH）有關(guān)，土壤或有機(jī)栽培介質(zhì)在一般狀況下，酸堿值越高則帶負(fù)電荷越高，對陽離子的吸附量就越高。作物需要的陽離子態(tài)養(yǎng)分有銨、鉀、鈣、鎂、鐵、錳、銅、鋅、鈉、鎳等，然而酸堿值太高時(shí)，銨會(huì)轉(zhuǎn)為氨而揮發(fā)，其他陽離子溶解度會(huì)降低，尤其三價(jià)鐵離子（Fe3+），土壤酸堿值每上升1 單位，溶解度就較低1 千倍。
其中，作物對鐵的需要量又是所有微量元素中最多的，且鐵在作物體內(nèi)若未與有機(jī)物鉗合就成為氧化鐵，將沉淀而失去有效性，這就是為何土壤酸堿值一高出許多，作物就出現(xiàn)缺鐵癥狀。多數(shù)作物也會(huì)利用根部釋放出酸、具鉗合能力的有機(jī)酸或高分子鉗合性氨基酸—稱為載鐵物質(zhì)，幫助作物溶解土壤的鐵及其他微量元素；有些作物則靠根圈微生物幫助溶解吸收。
土壤酸堿值若低于5.5，雖然有助于陽離子態(tài)微量元素的有效性；然而土壤鐵、錳原本含量就高，一旦酸堿值低造成溶出太多，作物吸收太多就容易中毒，尤其是作物需求量較低的錳。二則有個(gè)大問題，在于鋁的溶出，一般作物無法處理鋁而容易中毒，耐酸性作物可利用生理功能降低其毒害；然而如茶樹等需要鋁及較多量的錳，因此土壤酸堿值低于5.5 反而適合它們。若酸堿值過低時(shí)，容易造成缺鉬，以及造成磷肥轉(zhuǎn)化為磷酸鋁或磷酸鐵沉淀。缺鉬，豆科作物無法行固氮作用，吸收硝酸態(tài)氮也不會(huì)轉(zhuǎn)化為銨，而無法合成氨基酸。
堿性土壤施用化學(xué)性微量元素，將很快被沉淀在土壤中而作物難以吸收，所以就有所謂螯合態(tài)微量元素的肥料問世及使用。其實(shí)，含高腐植質(zhì)的堆肥，才是最好的天然螯合劑，且會(huì)引誘眾多根際微生物進(jìn)入，更有利作物生長。
此種堿性土壤若使用酸化土壤的銨態(tài)氮肥，作物吸收銨態(tài)氮很快就可以酸化根圈土壤，其硝化作用也能酸化土壤。我國大多地區(qū)都是酸性土壤，在被施用超量尿素、硫酸銨等肥料后，造成土壤越來越酸化。一來浪費(fèi)肥料錢，二來這種管理方法之下一定多病蟲害，農(nóng)藥花費(fèi)也不可能少。因此，肥料的使用必須依據(jù)科學(xué)論證，用對最重要。
5、耐鹽性
土壤表面所帶負(fù)電荷可以強(qiáng)烈吸附水分，當(dāng)水分厚度增加，吸附力低于15 大氣壓時(shí)，作物才能吸??；當(dāng)土壤水分厚度高至吸附力低于地心引力，這些水會(huì)被排出，稱為重力水。重力水被重力排出后空氣才能進(jìn)來，作物根部才有氧氣可呼吸。
任何離子也會(huì)吸附水，土壤主要的陰陽離子為Ca2+、Mg2+、K+、Cl-、NO3-、SO42-、H2PO4-、HPO42-、HCO3-；其他離子如H+、Na+、NH4+、Mn2+、Fe2+、Al3+ 則因土壤不同而差異性大。一般以電導(dǎo)度（EC）表示陰陽離子含量，電導(dǎo)度越高代表陰陽離子越多。
施肥過多，容易引起土壤電導(dǎo)度值過高，而且由于施肥無法與所有土壤混合，擴(kuò)散作用也沒那么容易，很容易引起局部電導(dǎo)度值超標(biāo)，這也是最為容易印證肥料施用量不可過高及不可太靠近根部的原因所在。
6、通氣性
土壤良好的通氣性，能夠促進(jìn)作物生長，根部纖維化及多分支，且累積較多碳水化合物，養(yǎng)分含量較高。有研究發(fā)現(xiàn)，降低根部氧氣供應(yīng)相對會(huì)抑制生長，且一旦降低氧氣濃度，氣孔導(dǎo)度就會(huì)降低，葉溫則會(huì)上升。水耕研究發(fā)現(xiàn)氧氣濃度高達(dá)11％～ 14％時(shí)，番茄根部會(huì)產(chǎn)生誘發(fā)自身抵抗腐霉屬性的化合物，并降低其在養(yǎng)液中的族群數(shù)，氧氣較低時(shí)就會(huì)被感染而得病。
種植一般作物時(shí)，灌太多水及下大雨時(shí)，常造成根部浸水而窒息死亡；另外，土壤缺乏有機(jī)質(zhì)，表土產(chǎn)生土皮降低通氣。肥料施入地表，尤其磷肥太多時(shí)，加上土壤太濕，青苔覆蓋阻塞表土。土壤若因地下水位太高或長期灌太多水，造成土壤中鐵錳氧化物還原后隨水流走，導(dǎo)致土壤灰化，當(dāng)氧氣進(jìn)入則再氧化，因此形成灰斑、褐斑夾雜。
在了解了作物特性及養(yǎng)分特性后，就可以避免施肥中常見的問題，更可以降低生產(chǎn)成本，提高作物健康、產(chǎn)量與品質(zhì)。
前面提到當(dāng)作物生長速率快時(shí)，養(yǎng)分吸收速率也快，該時(shí)期土壤養(yǎng)分須充分或及時(shí)補(bǔ)給，在補(bǔ)給時(shí)應(yīng)考慮所需養(yǎng)分在土壤中的移動(dòng)性。通常建議基肥階段將磷肥施入土壤，一般是溶解度較高的磷酸一鈣形態(tài)，這是因?yàn)榱追视谕寥乐腥菀邹D(zhuǎn)化為難溶形態(tài)，將鈣質(zhì)土壤轉(zhuǎn)化為磷酸鈣。土壤常有浸水問題，土壤氧化還原現(xiàn)象頻繁，所以即使是鈣質(zhì)土壤也會(huì)有磷酸鐵的形態(tài)沉淀；而酸性土壤施用磷肥，很容易轉(zhuǎn)化為磷酸鐵、磷酸鋁等難溶形態(tài)磷酸鹽。
氮肥及鉀肥在土壤中的移動(dòng)性較好，可以部分基肥施用，其余當(dāng)追肥使用。使用時(shí)最好深施，若不能深施也要在土壤濕潤下的傍晚施用，使肥料溶入土壤。盡量避免太熱時(shí)施用氮肥，尤其是堿性土壤，施用尿素或硫酸銨在表土?xí)r容易造成氨揮發(fā)，更嚴(yán)重時(shí)氨會(huì)造成葉片肥傷。葉面肥必須在光線不強(qiáng)、空氣相對濕度較高時(shí)施用，以提升肥效及避免肥傷。
我們常常會(huì)碰到這樣的現(xiàn)象，在我們診斷出農(nóng)民施用氮肥過多時(shí)，許多農(nóng)民朋友常會(huì)這樣回答我：“我用的是復(fù)合肥，常見氮、磷、鉀比例為15-15-15或16-16-16 ，不會(huì)氮肥過量?！狈柿显谕寥乐械囊苿?dòng)速率，其中硝酸態(tài)氮大于尿素態(tài)氮，尿素態(tài)氮大于銨態(tài)氮，銨態(tài)氮大于鉀肥，鉀肥遠(yuǎn)大于磷肥。因此施用平均肥，作物吸收最快的還是氮肥，所以只要氮肥用量太多就會(huì)過剩。
以我們在A縣及B縣所做土壤檢測為例，在下圖中，A縣屬鈣質(zhì)土壤，酸堿值應(yīng)在7.2 ～ 7.5 之間，卻高達(dá)8.2，審視其鈉含量高達(dá)286 毫克/ 公斤，顯示可能高鈉肥料用量太高，一般為牛糞、雞糞堆肥。土壤酸堿值降至6 是好事，若繼續(xù)施用太多酸化肥料，造成酸堿值持續(xù)下降時(shí)則須注意。
再者，表中顯示磷、鉀偏高，浪費(fèi)肥料。許多研究發(fā)現(xiàn)堿性土壤施用太多磷肥，造成微量元素缺乏，尤其缺鋅。鈣質(zhì)土壤鈣、鎂含量高為正常，此種農(nóng)田不要再施用強(qiáng)調(diào)加鎂的復(fù)合肥料，否則過高將抑制鉀的吸收。此外，在土水比為1：5 下，土壤電導(dǎo)度超過0.7 dS/m 則太高，顯示肥料偏高且抑制根部生長。
B縣土壤養(yǎng)分及電導(dǎo)度也是偏高，土壤屬酸性土壤，有些農(nóng)民使用石灰調(diào)整，所以酸堿值平均6.1 相當(dāng)好，可是有些土壤調(diào)整后超過6.5，反而不利養(yǎng)分吸收。然而，有些土壤酸堿值低于5.5，對葡萄的生長及品質(zhì)會(huì)有不良影響，甚至有些已低至3.6。
表一、A縣及B縣葡萄園土壤化學(xué)性質(zhì)狀況
有許多肥料經(jīng)銷商告訴農(nóng)民，果樹開花須施用多量磷肥，造成果園土壤有效性磷累積太高，且引起果樹缺乏微量元素，尤其是鋅。一般測土配方檢測的土壤磷稱為有效性磷，即該期作物可以吸收的磷。例如，葡萄園產(chǎn)量1000千克/ 畝全磷吸收量換算磷酸2.67千克/ 畝，隨果實(shí)帶走的磷酸只有1.2千克/ 畝，其余留在樹干及枝條中。
果樹要開花，葉片須累積足夠碳水化合物濃度，才能誘發(fā)花芽形成。如果花芽形成時(shí)氮肥過多，碳水化合物就不足，也就難以形成花芽。如果磷累積太高造成缺乏微量元素，則花芽不健康，屆時(shí)授粉不良及生理落果嚴(yán)重。磷肥施用量可類似下圖番茄施肥一例，土壤有效性磷高者施用量低，甚至不必再施，視產(chǎn)量高低、品種而調(diào)整。
合理施肥則果樹得以健康生長，花芽形成時(shí)葉片累積足夠碳水化合物及養(yǎng)分含量，符合最適條件。此時(shí)期若葉片氮濃度太高，則可以葉面補(bǔ)充氮以外的其他養(yǎng)分；如果葉片暗綠，表示缺磷，則磷濃度應(yīng)提高。若此時(shí)期才將磷肥施入土壤，是緩不濟(jì)急。在良好管理下，磷肥利用率約15％～ 30％，長期利用率可達(dá)50％以上。
表二、依土壤有效磷、鉀濃度，一般及高產(chǎn)番茄磷、鉀推薦量
在膨大期，許多農(nóng)民朋友大量追施鉀肥，期待提升農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。但是由于施用過度，往往造成相反的效果。蔬菜或水果要想品質(zhì)好，貯存時(shí)間長，關(guān)鍵與花芽分化一樣，必須讓葉片累積高量碳水化合物。
缺鉀作物的光合作用效率及二次代謝產(chǎn)物合成一定低，品質(zhì)一定不好。但是，鉀太高時(shí)會(huì)抑制吸收鎂、鈣，缺鎂則葉片黃化而降低光合作用速率，缺鈣則果實(shí)口感不良且容易腐爛。重點(diǎn)是適量施用，例如表二番茄磷、鉀肥施用量，須依土壤有效性濃度高低調(diào)整，有效性濃度高的農(nóng)田就減施或不施。
依據(jù)推薦量施用鉀肥，生長旺期及關(guān)鍵生長期可以葉面補(bǔ)充含鉀的水溶性肥料。若呈現(xiàn)缺乏現(xiàn)象，再提高鉀肥比率。例如，葡萄園產(chǎn)量1000千克/ 畝，鉀肥吸收量約10千克/ 畝，其中從果實(shí)中帶走量約4.75 千克/畝，其余存留在枝條中。在良好管理下，鉀肥利用率約40％，長期利用率約80％。
氮肥不足則作物生長不良，但是氮過多往往造成病蟲害的發(fā)生及腐爛，果樹可能不開花或果實(shí)品質(zhì)不良。例如，葡萄園產(chǎn)量1000千克/ 畝，其氮吸收量約8千克/ 畝，如果氮肥利用率為50％，則施用尿素16千克/畝就已足夠；其中尿素從果實(shí)帶走量約1.35千克/ 畝，其余存留在枝條中。
前幾年，我們在某地區(qū)研究白菜的合理施肥量，由于該地區(qū)土壤含碎石多且降雨較強(qiáng)，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量6000千克/ 畝的大白菜，其養(yǎng)分吸收氮量約16千克/畝；經(jīng)實(shí)驗(yàn)施用含高量腐植質(zhì)堆肥后，氮肥用量在少雨期施用約27千克，多雨期施用約37千克氮就足夠。但是農(nóng)民朋友施用復(fù)合肥，且氮肥用量高達(dá)80 千克/ 畝，另有高量雞糞，結(jié)果產(chǎn)量僅約5000千克/畝，且土壤嚴(yán)重酸化。
氮肥種類中，施用硫酸銨絕對會(huì)造成土壤酸化；施用尿素及硝酸銨，理論上如果施用養(yǎng)分全為作物吸收，則不會(huì)造成土壤酸化；硝酸鉀及硝酸鈣施入土壤也不會(huì)酸化。硫酸銨、尿素、硝酸銨如果都施用過量，就會(huì)造成土壤嚴(yán)重酸化。
如果是堿性土壤，適當(dāng)讓土壤酸化對作物有利；酸性土壤則盡量少用硫酸銨，但是須考慮硫的養(yǎng)分問題。如果基肥已施用磷酸鈣，其含有豐富的硫，就可以不用硫酸銨，否則氮肥中最好有1/5 ～ 1/4 氮以硫酸銨態(tài)使用，以確保不缺硫。
水稻根圈雖然會(huì)有根圈微生物生成硝酸態(tài)氮提供水稻吸收，但是水田不建議施用硝酸態(tài)氮，因?yàn)橐坏┦┤胪寥溃鄶?shù)硝酸態(tài)氮會(huì)被脫氮損失。十字花科及具辛辣味作物的硫需要量比禾本科的水稻、玉米高。
一般認(rèn)為施用有機(jī)質(zhì)肥料，可以提高土壤有機(jī)質(zhì)（腐植質(zhì)）含量、提高土壤團(tuán)?；⒄{(diào)整土壤酸堿值等，具有改良土壤物理、化學(xué)及生物性質(zhì)的正面作用。這種觀念主要是傳統(tǒng)上利用作物殘?bào)w、動(dòng)物排泄物等制作完全腐熟的堆肥，施用后所產(chǎn)生的正面效果。
然而現(xiàn)今的有機(jī)肥料，包括許多高養(yǎng)分作物渣粕類、動(dòng)物下腳料等，幾乎不含腐植質(zhì)且高氮養(yǎng)分。此等有機(jī)質(zhì)肥料、動(dòng)物生糞，長期施用對土壤性質(zhì)改良效果相當(dāng)有限，且可能造成負(fù)面影響。
最讓人詬病的生雞糞就是一例。生雞糞造成蒼蠅問題外，會(huì)引起土壤中大量蟲體繁殖而傷及作物根部。
此外，有研究表明，每天翻堆雞糞，堆肥在5 ～ 7 天就不會(huì)發(fā)生蒼蠅問題，且肥效最高，然而若超過此時(shí)間，不僅氮肥損失量大，其磷肥也會(huì)轉(zhuǎn)化為較難溶解的磷酸鈣、磷酸鐵等形態(tài)，降低雞糞堆肥的肥料價(jià)值。長期施用幾乎沒有腐植質(zhì)的有機(jī)質(zhì)肥料，如豆粕、動(dòng)物下腳料，會(huì)造成土壤酸化、降低土壤原有有機(jī)質(zhì)含量。
有機(jī)質(zhì)肥料所含腐植質(zhì)、有機(jī)酸根，經(jīng)微生物分解時(shí)可以消除氫離子，而提高酸性土壤酸堿值，有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生的二氧化碳則可以降低堿性土壤酸堿值。粕類、動(dòng)物下腳料等成分少，對提升酸性土壤酸堿值的功能低，而所含氨氮經(jīng)硝化作用產(chǎn)生硝酸態(tài)氮時(shí)，一樣會(huì)造成土壤酸化。
土壤周邊問題，也顯著影響著土壤體質(zhì)。例如，覆蓋物的問題，雜草處理是相當(dāng)費(fèi)工的問題，早期使用作物廢棄物，如稻草、玉米桿、干雜草、稻殼、高梁殼、腐熟堆肥等，近年來大量使用薄膜等。農(nóng)田覆蓋薄膜，夏季時(shí)往往因地溫太高，造成根系生長不良且脫水狀況。覆蓋不透氣薄膜2 厘米深，測得土壤溫度可超過40℃。
此外，農(nóng)民普遍澆水太多，造成根系生長不良，以及銨態(tài)氮硝化作用不良或硝酸態(tài)氮脫氮。灌溉前最好先檢查作物根圈土壤是否太干，否則不用灌溉；砂質(zhì)土壤則須少量多次灌溉，避免缺水或養(yǎng)分流失而生長不良。綜上所述，作物生長須考慮作物本身的特性、土壤的特性、氣候狀況及肥料種類與特性，才能進(jìn)行綜合管理。
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