肥料

肥料一种含有促进植物生长和生产力的化学元素的天然或人工物质。化肥增强自然的丰饶土壤或者取代以前的作物从土壤中吸收的化学元素。

土壤肥力是指土壤的质量化合物在其他因素(如光照、湿度、温度和土壤结构)有利的情况下，适当的用量和平衡以促进植物生长。在土壤肥力不好的地方，可以添加天然或人造材料来提供所需的植物养分。这些被称为肥料，尽管这个术语通常用于除了石灰或其他无机材料石膏．

植物必需营养素

总的来说，植物至少需要16种元素，其中最重要的是碳，氢，氧气，氮，磷，硫，钾，钙,镁．植物从大气中获取碳，从水中获取氢和氧;其他营养物质则从土壤中吸收。尽管植物含有钠，碘,钴，这些显然不是必要的。这也是真的硅而且铝．

综合化学分析表明，土壤中营养物质的总供应量通常高于土壤的需要量作物植物。然而，这些潜在的供应中，有很大一部分被紧紧束缚在某种形式中，无法迅速释放给作物，使其无法获得令人满意的生长。正因为如此，农民感兴趣的是测量可用养分供应与总养分供应的对比。当一种特定营养物质的有效供给变得耗尽，它的缺失就变成了一个限制因素在植物生长中。然而，过量的某些营养物质可能会导致产量下降。

确定营养需求

确定作物的养分需求是肥料的一个重要方面技术．生长中的作物的外观可能表明对肥料的需要，尽管在某些植物中，对更多或不同营养的需要可能不容易观察到。如果存在这样的问题，必须诊断其性质，必须确定缺乏的程度，必须找出给定产量所需的肥料数量和种类。在田间对植物和土壤状况进行详细检查，然后进行简单的肥料测试、植物组织快速测试以及土壤和植物分析，这是不可替代的。

有时植物表现出营养不良的症状。萎黄病(一般为黄色或淡绿色)，例如，表示缺乏硫和氮。缺铁会产生白色或淡黄色组织。然而，症状可能会被误解。植物病害可以产生类似矿物质缺乏的外观，各种生物也可以。干旱或不当培养或化肥的施用都可能造成缺乏症状。

场后诊断的实验结果可以证实上述结论温室或者在现场进行测试。在条带试验中，将怀疑缺乏的肥料元素单独或组合添加，并观察由此产生的植物生长情况。接下来，有必要确定缺陷的程度。

可以在田间进行试验，以不同的速率向作物添加营养物质。由此产生的反应是收益率与供给的养分量相关，以蒲式耳或吨农产品表示未施肥土壤的供给能力。如果产量增加很大，这种做法将表明土壤中某一营养物质太少。这样的实地实验可能不实用，因为它们可能花费太多的时间和金钱。大多数地区都有土壤测试实验室;他们进行土壤化学测试，以估计养分的有效性。商业土壤测试工具给出的结果可能非常不准确，这取决于技术和解释。实际上，最准确的系统包括对植物部分(如叶子)营养成分的实验室分析。将结果与田间试验中对肥料施用的产量响应相关联，可以给出最佳的缺肥估计。目前正在研究进一步发展诸如红外摄影等遥感技术，这些技术最终可能成为这种估计的最有价值的技术。

肥料经济学

实际的目标是确定添加多少营养物质。由于农民想知道在购买肥料时期望获得多少利润，因此这些测试被解释为对添加营养物质将导致作物产量增加的估计。营养的成本必须与作物的价值，甚至与作物的价值相平衡替代程序，比如把钱投资到其他有更大潜在回报的东西上。定律收益递减在肥料技术上有很好的例子。过了某一点，相同的化学品投入产生的产量增加越来越少。农民的目标是使用最有利可图的肥料。理想的肥料施用还可以尽量减少过量和不合时宜的施用，这不仅对农民来说是浪费，而且对附近的水道也是有害的。不幸的是,水污染从肥料径流这是一种负面外部性，在不受监管的市场的成本和价格中没有考虑到它的影响范围远远超出农民和田地。

肥料有助于在土壤中产生有益的变化农业．运营商可以降低单位生产成本，提高利润率总成本提高主要经济作物和饲料作物的肥料施用量。然后，他们就能够投资于土壤保护和其他改善，在将剩余作物的种植面积转移到其他用途时，这些改善是必要的。

人工合成的化肥

现代化学肥料包括植物营养中最重要的三种元素中的一种或多种:氮，磷,钾．其次重要的元素是硫、镁和钙。

大多数氮肥是从合成氨；这化合物(NH_3.)可以作为气体或水溶液使用，也可以转化为盐，如硫酸铵，硝酸铵但包装厂废物、处理过的垃圾、污水和粪便也是常见的来源。因为它的氮含量高，很容易在土壤中转化为氨，尿素是氮肥中浓度最高的肥料之一。它是一种价格低廉的化合物，可以加入混合肥料中，也可以单独施用于土壤或喷洒树叶．与甲醛它提供亚甲基尿素肥料，这种肥料缓慢、连续、均匀地释放氮，一次施用一整年的供应量。

磷肥包括磷酸氢钙来自磷矿或骨骼。可溶性较强的过磷酸钙和三重过磷酸钙制剂是由硫酸和磷酸钙处理而得到的磷酸,分别。钾肥，即氯化钾和硫酸钾，是从钾肥存款。在商业化生产的钾化合物中，近95%被用作农业肥料。

混合肥料含有三种主要营养元素氮、磷和钾中的一种以上。肥料等级为传统的表示肥料中植物营养成分百分比的表达式;因此，10 - 20 - 10级含有10%的氮，20%的氧化磷和10%的钾肥。混合肥料有数百种配制方法。

有机肥料和实践

使用肥料而且堆肥因为化肥可能几乎和农业一样古老。许多传统的农业系统仍然依赖这些可持续肥料，它们的使用对认证的生产力至关重要有机农场在美国，不允许使用合成肥料。

农业肥料

在有机物和植物营养物质的来源中，农家肥一直是重要的。肥料被理解为来自马厩和谷仓的垃圾，包括粪便和粪便稻草或其他垫料。产生大量的粪便牲畜；这样的肥料价值由于植物的养分，在保持和改善土壤的过程中，腐殖质，以及其中所含的有机物。

由于可能藏有人类病原体，美国农业部国家有机标准规定，未经处理的肥料必须在收获前90天或120天施用，这取决于作物收获部分是否与地面接触。堆肥在15天内翻了5次，温度在55到77.2摄氏度(131到171华氏度)之间，对施用次数没有限制。为了从粪便中获得最大的利益，必须仔细管理粪便，一些农民可能不愿意花费必要的时间和精力。肥料必须小心储存，以尽量减少营养物质的损失，特别是氮。它必须在适当的时间施用于适当的作物。此外，可能还需要额外的肥料，如磷酸，以充分利用肥料中所含的氮和钾。

粪肥是一种等级约为0.5-0.25-0.5的肥料(氮、氧化磷和钾肥的百分比)，其中至少三分之二的氮是缓慢作用的形式。鉴于这些营养物质大多以非矿化形式存在，不能被植物吸收，因此需要土壤微生物来分解有机物，并将营养物质转化为生物可利用的“矿化”状态。相比之下,合成肥料已经矿化了，可以被植物直接吸收。在适当耕作的土壤上，合成肥料的回报通常比同等数量的肥料要大。然而，粪便提供了许多间接的好处。它提供腐殖质，通过增加土壤吸收和储存水的能力，通过增强通气，通过有利于低等生物的活动，从而改善土壤的物理特性。加入表土中的肥料将有助于防止大雨对土壤的侵蚀，并减缓土壤表面水分的蒸发。实际上，粪肥作为覆盖材料的价值可能大于其作为必需植物营养物质来源的价值。

绿色施肥

在相当潮湿的地区，使用绿色施肥可提高产量和土壤质量。一个绿肥农作物被种植和耕种有益的影响，虽然在它的生长过程中，它可能会被放牧。这些绿肥作物通常是一年生植物,要么草或豆类，其根结细菌能固定大气中的氮。绿肥作物的优点之一是向土壤中添加氮肥，提高一般肥力，减少土壤肥力侵蚀改善物理条件，减少浸出的养分损失。缺点包括无法获得令人满意的增长;种植肥料作物的成本可能超过施用商业氮的成本;可能增加疾病、虫害及线虫(寄生虫);作物可能会耗尽土壤水分。

绿肥作物通常在秋季种植，在春季播种夏季作物之前进行翻耕。它们作为氮来源的价值，特别是豆类，对于某些作物，如土豆，棉花,玉米(玉米);对于其他作物，如花生(花生;他们本身是豆类)，这种做法是有问题的。

堆肥

堆肥用于农业和园艺主要是作为土壤修正案而不是作为肥料，因为它含有较低的植物营养成分。它可以与土壤结合或覆盖在表面。大量的应用是常见的。

堆肥基本上是一堆腐烂的有机物由废弃的植物残渣制成。在分解过程中添加氮通常是可取的。结果是一种易碎的材料，当添加到土壤中时，它不会与作物争夺氮。经过适当的准备，它没有令人讨厌的气味。堆肥通常含有约2%的氮，0.5 - 1%的磷和约2%的钾。堆肥中的氮变得很慢，永远不会接近无机来源的氮。这种氮的缓慢释放减少了浸出，并延长了整个土壤的有效性生长季节．堆肥本质上是低营养含量的肥料，这解释了为什么要大量使用。堆肥对土壤结构(更好的聚集、孔隙间距和储水)和作物产量的最大效益通常在使用几年后才会出现。

在实际的农业生产中，堆肥植物残渣的使用必须与新鲜残渣的使用进行比较。通常土壤效果更好积累只需在新鲜的残渣下翻动，就可以减少劳动;此外，由于堆肥过程中损失了一半的有机物质，以同样的速度施用新鲜残留物将覆盖两倍于堆肥残留物所覆盖的区域。在化肥价格昂贵的地区，劳动力很便宜实现了然而，堆肥满足了需求，是一种合乎逻辑的做法。

污水污泥，即污水处理后残留的固体物质，是不允许进入认证的有机农业尽管它也用于其他非有机环境中。经过适当的加工后，它作为肥料和土壤改良剂出售，用于草坪、公园和高尔夫球场。在农业中使用人类生物固体是有争议的，因为有人担心，即使是经过处理的污水也可能含有有害细菌、病毒、药物残留和重金属。

使用方法

肥料可以以固体、液体或气体的形式添加到土壤中，这种选择取决于许多因素。一般来说，农民试图以最小的金钱和劳动力成本获得令人满意的产量。

肥料可以作为液体或固体施用。当从畜区以液体形式积累时，它可以储存在水箱中，直到需要时再泵入分配机或洒水器灌溉系统。这种方法减少了劳动，但有害的气味令人反感。固体肥料播撒机，也可以用于堆肥，将材料输送到田地，粉碎，并均匀地撒在地上。这一过程可以在方便的时间进行，包括冬天，但很少在作物生长的时候进行。

粒状或颗粒状固体肥料的应用已通过改进的设备设计得到帮助。根据设计的不同，这些设备可以在种植时沉积肥料，对正在生长的作物进行侧施，或将材料撒播。固体肥料分配器有一个底部有孔的宽料斗;分配是由各种手段，如滚轮，搅拌器，或无尽的链条遍历料斗底部。广播分配器有一个桶状的料斗，物料从料斗落到旋转的圆盘上，圆盘将物料分布在宽阔的带状上。肥料附件可用于大多数拖拉机安装的播种机和栽培机以及谷物钻机和某些类型的犁。它们在种植时与种子一起沉积肥料，不会对种子造成损害，但在生长早期，养分很容易获得。肥料的施用因作物种类而异;有些作物需要在种子上方施肥，而另一些作物则需要在种子下方施肥。

液体肥料和氨肥料的使用正在增长，特别是无水氨，它在压力下作为液体处理，但在释放时变成气体大气压力．然而，无水氨具有很强的腐蚀性，易燃，如果处理不当，相当危险;因此，应用设备是专业化的。通常情况下，施药器是一个带管子的凿形刀片安装在其背面进行氨13至15厘米(5至6英寸)以下的土壤表面。管道由安装在上面的压力罐输送。含有氮、磷和钾的混合液肥可以直接施用于土壤表面，也可以通过田间喷雾器在种植密植作物的地方进行叶面喷洒。使用飞机可以迅速覆盖大片地区，它可以分发液体和干肥料。