第六节　有机营养理论的盲区

1840年德国人李比希发表《化学在农业和植物生理学上的应用》一文，创立了“植物矿物质营养学说”，开启了世界性的化学肥料生产与应用的“化学农业”纪元。

化学肥料一出现，就展现出其巨大的优越性：用量少、肥效快、有标准，适用于几乎各种地域各种农作物。尤其与半原始的有机种植的低效低产状态相比，化肥对农业增产和大面积种植的推动作用是史无前例的。化肥对于养活全球几十亿人口，是功不可没和不可或缺的。

化学植物营养学的经典主流理论概括如下。

①构成植物营养的主要营养元素分为：大量元素是碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、磷（P）、钾（K），中量元素是钙（Ca）、镁（Mg）、硫（S）、氯（Cl）、硅（Si），微量元素是铁（Fe）、铜（Cu）、锌（Zn）、锰（Mn）、硼（B）、钼（Mo）。

②碳、氢、氧可以从空气和水中得到，而其他大量元素肥料要由工业化生产的化学合成肥料提供矿物质营养予以补充供给。多年后，又开始强调中微量元素的补给。

③有机质改良土壤结构，有机物矿化释放出无机态矿物质（包括CO2）养分供植物吸收。

④植物营养“最低量法则”，又称“木桶法则”，意即前述十几种植物必需的营养元素就如宽窄不一的木板，围成一个木桶，木桶水面的高度（作物的产量）取决于最短的一块木板。

⑤报酬递减规律，即在养分的一定供应数量范围内，随着某一养分供应量的不断增加，作物的产量不断上升。但是每增加一个单位的养分供应量所获得的增产值，却随着养分供应量的增加而逐步减少。

⑥化学肥料之间的相容性和拮抗性，即不同肥料混合时，互相之间会产生或不会产生化学反应。会产生化学反应的，可能造成营养成分损耗（养分挥发或转变为不被作物吸收的状态），或者肥料物理性能变坏。

⑦不同农作物对各种矿物质营养的“敏感度”不一样，尤其对中微量元素。因此因某种矿物质营养的缺失会造成某些农作物不能正常生长。

在化学植物营养理论的指导下，我国农业五十多年间，农作物单产和总产有了大幅度的提升，以占全球9%的耕地，养活占世界人口22%的国民。但也因此付出了巨大的代价：目前的化肥消耗量占全世界的35%，单以氮肥来说，年产量达到3300万吨，这一项就消耗11000万吨标准煤；与此同时，我国化肥利用率逐年下降，目前氮肥利用率仅30%～35%，磷肥利用率仅10%～20%，钾肥利用率为35%～50%。还有就是土地贫瘠化日趋严重：我国五十多年化学农业耕作，土壤有机质下降50%，由2%～3%变为1%～1.5%。化肥的有效成分被作物吸收后，留下的非养分盐分或离子在土壤中积累引起土壤酸化或次生盐渍化，这在设施农业中表现更为严重。有些地方由于大量施用化肥导致湖泊富营养化，甚至地下水亚硝酸盐严重超标。再就是农产品品质的劣化，农产品中维生素、蛋白质、纤维素以及钙等矿物质含量下降，口感和风味都比有机种植产品差，甚至导致食物不安全，这将在后续章节中予以分析。

在这种化学植物营养学理论的影响下，目前我国各地农业市、县展开的测土配方施肥还没有把土壤有机质含量作为施肥的量化目标，大家普遍以化肥营养的“平衡”，即木桶板条一样长为目标。这对耕地的治理没有根本上的意义，充其量是使化肥利用率提高一些而已。

包括政府农业管理部门在内，均应认识到耕地有机质指标的重要性。一般认为“作物所需的碳、氢、氧营养可以从空气和水得到解决。”这恰恰就是化学植物营养学致命的缺陷。氢和氧由空气和水是可以解决的，碳就未必，这在前面已有提及。这种缺陷在我国几十年化学农业耕作过程中是逐渐暴露的。因为此前几千年都是实行有机种植，农民要获得起码的收成，就必须千方百计向耕地补充各种各样的农家肥、土杂肥、塘泥、海泥。而农药则基本上都使用植物源农药和各类土制无公害灭虫剂，所以在实行化学农业的初期，土壤有机质含量一般比较丰富，相应的中、微量元素也不缺，化肥单位面积用量比较少，就能见效，上述缺陷并没有显露。即使目前美国、欧洲、澳大利亚和日本等发达国家和地区这个“缺陷”问题也不特别严重，因为这些发达国家较早就重视土壤有机质的补充，采取许多措施确保耕地有机质含量和农产品的质量，措施如下。

①从政府管理法规上明确规定耕地有机质含量指标。

②重视并很好贯彻了秸秆还田，普遍使用秸秆腐熟剂。

③重视使用腐植酸类物质做土壤改良剂。

④休耕、轮作和间种。

⑤适度控制单位面积农作物的产出量。

⑥重视种植绿肥作物。

⑦不使用破坏生物多样性的化学农药。

⑧重视水土保持。

⑨牧场（或圈养）与农场密切联系，使牲畜排泄物就近被转化肥田。

上述诸多措施都有一个共同目标：培肥地力（主要是有机质含量），不对耕地进行掠夺性使用。正因为这样，化学肥料的使用就没有给发达国家带来严重的耕地退化问题和农产品安全问题。化学植物营养学的片面性也由此被掩盖。

但我国由于实际国情，人多地少，加上改革开放初期土地短期承包制和农村大量青壮劳力进城打工，农民不重视培肥地力，传统的有机肥的制作和使用失去了动机和劳动力保障；与此同时，农村还没有一种机制来进行规模化的有机物质转化工程，有机废弃物到处乱丢乱排，却无法转化为肥料用于耕地。所以近三十年来大部分农田仅施化肥。这就造成了我国耕地有机质含量锐减，土地贫瘠，化肥利用率越来越低。化肥这一肥料体系的“阳刚一族”失去有机营养的阴柔滋润，其狂暴的一面就显露出来，由此就凸显出化学植物营养学说的缺陷。真理是相对性的，一种理论在某阶段或某种条件下是可行的，是正确的，但到了另一个阶段或另一种条件下就不可行，不那么正确的，必须做出修正。

在我国农业领域，学界习惯于接受和跟随发源于西方的理论，而缺少探索和创建自己的自然科学理论的大智大勇，这在植物营养和肥料领域表现得尤为典型。化学植物营养学的片面性和弊端已经暴露得如此尽致，中国近三十多年的农业历程也从另面阐述了“植物有机营养学”，中国最需要“植物有机营养学”。但却还没能产生一套与上述“化学植物营养学”相对应的，得到学界和社会公认的“植物有机营养学”理论体系。