植物體的組成元素一部分從空氣中，一部分從水，一部分從土壤礦物質(zhì)中取得，供應(yīng)量不足的部分則必須以人為的方式供應(yīng)，此不足部份稱為肥料。
植物所需的肥料以要素需要量的多少可分為大量肥料、中量肥料和微量要素肥料三類，從農(nóng)作物栽培的經(jīng)驗(yàn)得知，在一般土壤栽培作物時(shí)最限制作物生長的要素是氮、磷和鉀，通常就稱為肥料三要素。
人類需要吃肉、蔬菜、五穀雜糧才能正常生長，植物的生長也需要食物，只是植物較人類低等，其食物以無機(jī)礦物質(zhì)為主。
植物自一粒小小的種子發(fā)育成一棵植株，其組成元素全自土壤和空氣中取得，將植物體干燥后分析其構(gòu)成元素，大約如表一所列。
植物所需的肥料以元素需要量的多少可分為大量元素肥料、中量元素肥料和微量元素肥料三類，請參考表二。
表二：依元素需要量的肥料分類
施用肥料的基本原則：
一、最少養(yǎng)分率
雖然植物的生長所需的元素有量多量少的區(qū)分，但是為維持正常生長，這些元素間的需要量必須維持一定程度的平衡，只要當(dāng)中某一元素比例偏低，則整棵植物的生長即受其支配，此即植物生長的最少養(yǎng)分律。所以施肥時(shí)一定要有養(yǎng)分平衡的觀念。
二、報(bào)酬漸減率
從農(nóng)作物栽培的經(jīng)驗(yàn)得知，在一般土壤栽培作物時(shí)最限制作物生長的要素是氮、磷和鉀，通常就稱為肥料三要素。
假設(shè)氮素是某一栽培作物最缺乏的營養(yǎng)要素，那麼施用氮肥很快就會看到施肥增進(jìn)生長的效果，但是植物生長量并不會隨著氮肥增施呈現(xiàn)固定比率增加，反而有逐漸遞減的現(xiàn)象，終至再補(bǔ)施氮肥也不見生長量，甚至有減產(chǎn)現(xiàn)象，此即施肥的報(bào)酬漸減率。所以施肥時(shí)也要有施肥的效益觀念，應(yīng)該講求適量施肥，過量施肥不僅得不到作物增長的回報(bào)，反而有肥傷之虞。
三、施肥時(shí)機(jī)和植物需肥階段要配合
植物發(fā)育生長的生命過程可粗略分成營養(yǎng)生長期、分化期、和生殖生長期三階段，各階段所需的肥料種類和量均有差異，要求植物正常生長就應(yīng)配合植物營養(yǎng)生理需求，適時(shí)適量施用肥料。
植物生育和肥料三要素的關(guān)系
一、氮素肥料（俗稱葉肥）
氮素肥料是植物葉部和莖部綠色部分所不可或缺的養(yǎng)分，特別是觀葉植物和葉菜栽培需要施用的肥料，故又成為葉肥。
● 氮肥的種類
植物所吸收利用的氮素是無機(jī)態(tài)的硝酸態(tài)氮素（NO3－）和銨態(tài)氮（NH4＋）。至于有機(jī)態(tài)氮素，例如尿素、動物皮粉、豆餅等也被當(dāng)?shù)适褂?，不過其要在土壤中經(jīng)過細(xì)菌分解成硝酸態(tài)氮和銨態(tài)氮才能被作物吸收利用。故將氮素肥料的種類和特征整理如表三。
表三：氮元素的種類和特征
植物生長過程中氮的營養(yǎng)是否恰當(dāng)、不足或是過量，可由植物體氮素含量的化學(xué)分析值來研判，不過這需要化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室才能做，一般栽培可從植物生長的表現(xiàn)來判斷氮肥不足或過量的大體狀況，故將氮素不足或過量影響植物生長的表現(xiàn)整理如表四。
表四：氮素不足或過量影響植物生長的表現(xiàn)
二、磷素肥料（俗稱花果肥）
磷素是植物要生長健壯、根發(fā)育良好、開花繁盛、果實(shí)豐收所必須的元素成分，所以又稱為花果肥。
● 磷肥的種類
植物只吸收包括H2PO4－，HPO42－，PO43－等離子態(tài)磷酸根。磷肥的種類分為無機(jī)態(tài)磷肥和有機(jī)態(tài)磷肥。無機(jī)態(tài)磷肥依其溶解特性可分為水溶性磷酸肥料和檸檬酸銨溶性磷酸肥料。有機(jī)態(tài)磷肥則包括米糠和豆餅類的有機(jī)磷酸鹽。磷素肥料的種類和特征如表五。
表五：磷素肥料的種類和特征
植物生長過程中磷肥不足和過量是常見的問題，植物體化學(xué)分析可協(xié)助判斷磷素含量不足或是過量，一般栽培者可由植物生長的表微做摡約判斷。磷素不足或過量影響植物生長的表現(xiàn)整理如表六。
表六：磷素不足或過量影響植物生長的表現(xiàn)
三、鉀素肥料（俗稱根肥）
植物對鉀的需求量頗高，植物要正常生長需要足夠量的鉀素。植物行光合作用合成的葡萄糖需要鉀素幫助運(yùn)輸、分配到其他部門，或合成淀粉或合成其他種碳水化合物。
另外，鉀素可促進(jìn)根系的生長，根部木質(zhì)部的形成和發(fā)育都受到鉀素的影響；鉀素可調(diào)節(jié)水分，維持細(xì)胞膨壓，增加植物對低溫環(huán)境的抵抗力；鉀素也可以增加植物對病蟲害的抵抗力。
● 鉀肥的種類
植物只吸收鉀離子（K＋），所以水溶性的硝酸鉀、硫酸鉀和氯化鉀是最常用的鉀肥，水不溶性的硅酸鉀肥亦有商品價(jià)值。至于各種植物豆餅、乾海草等亦含有水可溶性的鉀，在此，依其來源以有機(jī)態(tài)鉀肥稱之。鉀肥的種類和特征見表七。
表七：鉀肥的種類和特征
由植物體化學(xué)分析之鉀素含量可以協(xié)助判斷其鉀素含量是不足或是過量，一般栽培者可由植物生長的表現(xiàn)做估判。鉀素不足或過量影響植物生長的表現(xiàn)整理如表八。
表八：鉀素不足影響植物生長的表現(xiàn)
肥料的吸收率和植物發(fā)育生長的關(guān)系
肥料的吸收率和植物發(fā)育生長的生命過程有密切的關(guān)系，植物發(fā)育生長的生命過程可分成營養(yǎng)生長期、分化期、和生殖生長期三階段。
一、營養(yǎng)生長期：
是發(fā)育根、莖和葉的植物生長階段，植物在此期間由種子發(fā)育成株葉繁茂的植株。
二、分化期：
植物經(jīng)過營養(yǎng)生長期，株葉繁茂到某一程度，即開始組織分化，孕育花蕾，準(zhǔn)備開花，授精和結(jié)果。
三、生殖生長期：
是花的生長、開花、授精到結(jié)果成熟的階段。
肥料三要素的吸收率
植物從種子發(fā)芽、生根、枝葉繁茂到開花結(jié)果的生理過程，每個(gè)階段所需吸收利用的肥料三要素的量有顯著的差異。若以全期所需要吸收的氮、磷、鉀之總量各為100%，則各個(gè)生長階段所吸收的各要素量占其總量之百分比稱為肥料吸收率。
在營養(yǎng)生長期，植物對氮素和鉀素的需求較多，對磷素的需求較少。在分化期，植物開始對磷素要求轉(zhuǎn)旺，吸收量達(dá)到高峰，同時(shí)仍需要吸收多量的鉀素，至于氮素的需求則逐漸減弱。在生殖生長期的花蕾孕育，開花，結(jié)果期間，植物對三要素的需求量，基本上和分化期相當(dāng)，直到植物進(jìn)入果實(shí)成熟期才開始降低對三要素的需求。
整體而言，植物的一生中：
● 氮素的需求：在營養(yǎng)生長期，要長根，長枝條，長葉，需要很多氮素合成蛋白質(zhì)，以支持根、莖、葉茂盛生長，所以氮的吸收率在此期達(dá)到高峰，進(jìn)入分化期以后直至結(jié)果期，基本上是氮素在植物體內(nèi)的移轉(zhuǎn)和重新分配為主，所以氮的吸收率逐漸降低。
● 磷素的需求：植物開始由營養(yǎng)生長期進(jìn)入分化期，在花芽分化、花蕾形成、開花、授精、結(jié)果等過程，需要很多由磷素組成的ATP、ADP等植物體內(nèi)能源以供細(xì)胞分裂，分化形成新組織，也需要磷素供合成核酸RNA、DNA等遺傳物質(zhì)。所以磷素的吸收率在開花期達(dá)到高峰，等進(jìn)入結(jié)實(shí)期，則對磷素不再需求，吸收率快速降低。
● 鉀素的需求：由于鉀素在植物體內(nèi)一直以鉀離子（K＋ ）型態(tài)分布在細(xì)胞和組織內(nèi)，并不直接參與植物體內(nèi)細(xì)胞和根、莖、葉、花、果等器官之構(gòu)成，但是光合作用所生成糖分在植物體內(nèi)運(yùn)輸、分配以及轉(zhuǎn)化成淀粉和其他碳水化合物，將硝酸鹽還原轉(zhuǎn)化成蛋白質(zhì)等都要用到鉀素，所以植物一生中對鉀素需求較為平均。一般而言，和營養(yǎng)生長期對氮的需求傾向相同，于根、莖、葉生長的旺盛期，鉀素吸收率達(dá)到最高峰，進(jìn)入發(fā)蕾期和開花期吸收率稍減，只到結(jié)實(shí)期才逐漸明顯下降。
有關(guān)肥料吸收率與植物生長各階段的關(guān)系可參考圖一。
施用肥料三要素的基本方法
前面已經(jīng)說明植物對肥料三要素的吸收率是依據(jù)各生長階段的需求而有所改變，因此施用肥料補(bǔ)充三要素的方案，理想上，要與植物對三要素的需求期和吸收率相配合。
實(shí)際上，一般的施肥方式是將肥料施到土壤中，肥料三要素經(jīng)過水分溶解，隨水分進(jìn)入土壤當(dāng)中，到達(dá)根圈活動范圍再被根系吸收進(jìn)入植物體內(nèi)，所以肥料要素和植物根系之間有土壤介質(zhì)的居間影響。
土壤粒子表面帶負(fù)電荷，為了中和電性，其上吸附許多帶正電荷的鈣、鎂、鐵等陽離子，這些離子很容易和磷肥的磷酸根陰離子結(jié)合成水溶性低的磷酸鈣鹽、磷酸鎂鹽、磷酸鐵鹽等，因此，磷肥在土壤中的移動性很差，亦即不易隨著土壤水分長距離移動，被分配到整體根圈范圍，所以在以土壤為栽培介質(zhì)的系統(tǒng)，磷肥通常在基肥時(shí)，即將整個(gè)植物生長週期所需的磷肥要素全部拌入土壤之中。
至于氮肥和鉀肥則因容易溶于水中，且可隨土壤水分移動到根圈范圍內(nèi)，所以可以分期分量施用。通常在基肥時(shí)，將整個(gè)植物生長週期所需的氮肥和鉀肥2/3拌入土壤中，其馀1/3則在植株旺盛生長期當(dāng)追肥施用。這樣的分量分次施用肥料顯然很粗放，并非最符合植物發(fā)育需求的方案。所以開發(fā)延效性肥料（Slow release fertilizers）和控制釋放性肥料（Controlled release fertilizers）以達(dá)到省工、省時(shí)和符合吸收率的要求是肥料產(chǎn)業(yè)仍需努力的課題。
如果是水耕栽培系統(tǒng)，植物根系是直接和肥料要素接觸，植物各生長階段所需吸收的肥料要素就可以用水溶性肥料的供應(yīng)量和供應(yīng)頻率作較精準(zhǔn)的配合。
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