原創(chuàng)作品）學(xué)科理論是重要的學(xué)科內(nèi)容和靈魂，一個(gè)沒(méi)有科學(xué)理論的學(xué)科就像沒(méi)有血肉的軀體，自然不能用于指導(dǎo)科學(xué)技術(shù)研究與生產(chǎn)實(shí)踐。褚清河破天荒提出科學(xué)的土壤施肥配比理論，將使土壤施肥學(xué)成為農(nóng)業(yè)上有用的獨(dú)立學(xué)科，至此學(xué)者們可以不必動(dòng)不動(dòng)再說(shuō)中國(guó)沒(méi)有產(chǎn)生現(xiàn)代科學(xué)，培養(yǎng)不出領(lǐng)軍人才。

土壤施肥配比學(xué)科理論的重要價(jià)值不僅在于首次闡明施肥量是作物增產(chǎn)的重要因素，而且發(fā)現(xiàn)了氮磷鉀施肥比例也是與施肥量同等重要的增產(chǎn)要素，從而顛覆了經(jīng)典施肥最小因子理論所表述的，決定作物產(chǎn)量的，是土壤中對(duì)作物需求來(lái)說(shuō)相對(duì)最小的一個(gè)施肥因子，增加最小因子以外的其它養(yǎng)分因子，不再具有增產(chǎn)作用這一主觀臆想的歪理。

土壤施肥配比理論同時(shí)發(fā)現(xiàn)了，土壤種植作物存在最佳氮磷或氮磷鉀施肥比例規(guī)律，以及在最佳施肥比例和最佳大施肥量條件下，作物產(chǎn)量隨施肥量的增加呈線性增加的規(guī)律。在最大施肥量范圍內(nèi)，土壤種植玉米等作物，增施每公斤肥料的產(chǎn)量增量一直保持在13.8公斤左右，而非傳統(tǒng)報(bào)酬遞減理論所說(shuō)的，隨著施肥量的增加，單位肥料的產(chǎn)量增量呈逐漸遞減規(guī)律。施肥配比理論提出氮磷在作物品種耐肥性允許的任何土壤養(yǎng)分條件下均需使用，而土壤鉀素養(yǎng)分和微量元素，只有在缺乏的情況下才需施用，否則將形成肥料浪費(fèi)和減產(chǎn)的施肥原則，可用于指導(dǎo)施肥，有效避免鉀肥和微量元素肥料的無(wú)效施用與浪費(fèi)。

土壤施肥配比理論提出的重要意義在于，它指明施肥增產(chǎn)的要素是施肥量、施肥比例和施肥期（作物播種前），自然就可有的放矢地去研究土壤種植作物的最大施肥量和最佳施肥比例應(yīng)是多少，并研究確定最大施肥量和施肥比例的定量技術(shù)。否則施肥技術(shù)研究就如同盲人摸象，無(wú)法知道技術(shù)要研究的內(nèi)容。而經(jīng)典施肥理論根本沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這些施肥要素和提出施肥原則，它不知道施肥比例也是增產(chǎn)的施肥要素，結(jié)果導(dǎo)致世界至今未研究出科學(xué)的施肥技術(shù)，致使施肥導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降和世界許多國(guó)家和地區(qū)，增施化肥不再具有增產(chǎn)作用。因此，經(jīng)典施肥理論根本算不上科學(xué)的施肥理論。

然而，這一歷經(jīng)艱辛和被一些專家領(lǐng)導(dǎo)封堵突圍而出的土壤施肥配比理論的提出，卻難讓“僵死的經(jīng)典最小因子施肥“牌位子理論”走下神壇。這一事實(shí)反映出的是創(chuàng)新與尊重傳統(tǒng)，經(jīng)典即是科學(xué)與科學(xué)的生命在于創(chuàng)新的矛盾認(rèn)識(shí)并存在阻礙科學(xué)的發(fā)展。專家學(xué)者一邊高喊創(chuàng)新，一邊竭盡全力固守傳統(tǒng)理論，彰顯的是具有幾千年文明大國(guó)落后的本質(zhì)，揭示的是我國(guó)百年無(wú)科學(xué)創(chuàng)新的根本原因，反映出來(lái)的是，如今我國(guó)在各個(gè)科技領(lǐng)域存在被西方國(guó)家卡脖子的技術(shù)的癥結(jié)所在。

經(jīng)典施肥理論的謬誤

自從德國(guó)化學(xué)家李比希提出礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)到發(fā)明氮磷鉀化學(xué)肥料以后，作物高產(chǎn)施肥就面臨土壤種植作物是否氮磷鉀要同時(shí)施用以及如果同時(shí)施用是否存在施肥比例和施多少合適的問(wèn)題。但由于時(shí)代的局限性，在發(fā)明化學(xué)肥料之前，李比希作為礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)、養(yǎng)分歸還學(xué)說(shuō)及最小因子理論提出的奠基人，他只能通過(guò)不同作物施用相同數(shù)量廄肥產(chǎn)量不同而作出如何施用肥料最有效的推論，即土壤施肥最小因子理論，自然他不可能提出科學(xué)的施肥理論。但專家教授至今對(duì)最小因子理論深信不疑，推崇備至為經(jīng)典施肥理論進(jìn)行講授，并一代一代地傳承。

褚清河在上大學(xué)時(shí)就認(rèn)識(shí)到這一理論的天生不足。他認(rèn)為土壤最小因子不可能僅是一個(gè)，即使最小因子為一個(gè)，在相對(duì)最小的情況下，土壤施肥也不可能增施相對(duì)最大的養(yǎng)分因子不再具有增產(chǎn)作用。他畢業(yè)后查閱了我國(guó)有關(guān)施肥的試驗(yàn)資料，資料中試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，土壤施肥無(wú)論施用屬于最小因子的氮肥，還是增施屬于相對(duì)最大因子的磷肥，均具有很好的增產(chǎn)效果。如黃淮海平原的禹城縣土壤堿解氮含量為55.3mg/kg，有效磷為23.4mg/kg，按我國(guó)專家土壤養(yǎng)分豐缺研究劃分結(jié)果，土壤有效磷含量大于20 mg/km，土壤施磷就不再具有增產(chǎn)效果。然而，中國(guó)農(nóng)科院土肥所與中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)黃淮海平原施肥課題組的試驗(yàn)結(jié)果，土壤種植小麥單施氮10kg/畝，小麥畝產(chǎn)432.6kg/畝，較不施肥333.3kg/畝增產(chǎn)29.6%；單施P2O5 16 kg/畝，小麥畝產(chǎn)392.3kg/畝，較不施肥333.3kg/畝增產(chǎn)17.7%；而純N 10kg/畝與P2O5 8kg/畝配合施用，小麥畝產(chǎn)為484.1kg，較不施肥增產(chǎn)45.2%，可見(jiàn)經(jīng)典施肥最小因子理論并不成立，但我國(guó)的專家學(xué)者在他們作出的試驗(yàn)結(jié)果面前，卻不承認(rèn)最小因子理論不成立這一事實(shí)。

土壤施肥配比理論的提出

褚清河在提出作物播種前一次施肥理論和發(fā)明依土壤四項(xiàng)肥力指標(biāo)直接計(jì)算土壤種植作物的最大施肥量和劃分土壤養(yǎng)分類型的數(shù)學(xué)方法后，應(yīng)用自己設(shè)計(jì)的新型的試驗(yàn)方法，究氮磷單施與配施的增產(chǎn)效果在玉米上進(jìn)行了試驗(yàn)。1997年，在平順土壤平衡土壤養(yǎng)分類型上進(jìn)行了玉米施肥試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果，玉米不施肥畝產(chǎn)為213kg，單施純N 7.5kg/畝，玉米畝產(chǎn)為245kg，較不施肥增產(chǎn)15%；單施P2O5 7.5 kg/畝，玉米畝產(chǎn)為254kg，較不施肥增產(chǎn)19.2%，統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)二者均達(dá)到顯著水平。而氮磷各7.5kg配合施用，玉米畝產(chǎn)達(dá)到289.5kg，分別較不施肥和氮磷單施增產(chǎn)35.7%、18.2%和14.0%，統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)達(dá)到顯著水平。試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步說(shuō)明，在試驗(yàn)地土壤養(yǎng)分條件下，無(wú)論單施氮還是單施磷，均具有顯著增產(chǎn)效果，而且氮磷配合施用較氮磷單施顯著增產(chǎn)，試驗(yàn)證明經(jīng)典施肥最小因子理論并不成立。在土壤養(yǎng)分不平衡類型上進(jìn)行的試驗(yàn)也具有相同的規(guī)律。玉米不施肥畝產(chǎn)為285 kg，單施純N 7.5kg/畝，玉米畝產(chǎn)為301kg，較不施肥增產(chǎn)5.6%；單施P2O5 7.5kg/畝，玉米畝產(chǎn)為293kg，較不施肥增產(chǎn)2.8%，統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)未達(dá)到顯著水平。而純N7.5kg與P2O5 5.0kg/畝配合施用，玉米畝產(chǎn)達(dá)到385.0kg，較不施肥增產(chǎn)34.4%，較氮磷單施分別增產(chǎn)27.9%和35.1%，統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)均達(dá)到顯著水平。兩試驗(yàn)玉米畝產(chǎn)均以氮磷配合施用最好，且前者氮磷施肥比例為1:1，后者為1:0.667，高于或低于最佳施肥比例均使產(chǎn)量降低。不平衡土壤養(yǎng)分類型上氮磷施肥比例試驗(yàn)結(jié)果，純N7.5kg與P2O5 7.5kg/畝、純N7.5kg與P2O5 11.2kg/畝配合施用，玉米畝產(chǎn)分別為326 kg和299kg，均小于最佳施肥比例下氮磷配合施用385.0kg/畝的玉米產(chǎn)量水平，充分說(shuō)明土壤種植作物存在養(yǎng)分類型和最佳施肥比例規(guī)律，不同作物試驗(yàn)具有相同的規(guī)律。據(jù)此提出土壤施肥配比理論，

土壤施肥配比理論

土壤種植作物存在平衡與不平衡土壤養(yǎng)分類型，并具有相應(yīng)氮磷和氮磷鉀最佳施肥比例。在最佳施肥比例條件下，作物產(chǎn)量隨施肥量的增加呈線性增加，最大施肥量后這種關(guān)系轉(zhuǎn)化為負(fù)相關(guān)關(guān)系。施肥比例的作用是調(diào)整作物苗期土壤供肥由不平衡供應(yīng)轉(zhuǎn)化為平衡供應(yīng)或保持土壤原有供肥的均衡性，而施肥量的作用則是提高作物苗期土壤養(yǎng)分的供應(yīng)強(qiáng)度。 鉀、微量元素與氮、磷元素具有不同的施肥性質(zhì)。作物要獲得高產(chǎn)，氮磷在作物耐肥性允許的任何土壤養(yǎng)分含量水平下均需施用，而鉀只有在缺乏即為最低量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí)才需與氮磷配合施用，否則就會(huì)降低作物產(chǎn)量水平，這是施肥的基本原則。作物施肥效應(yīng)在施肥基本原則下，表現(xiàn)為土壤養(yǎng)分類型上相應(yīng)元素的組合施肥效應(yīng)，這種組合效應(yīng)決定著作物的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)與產(chǎn)品品質(zhì)?！毖芯孔C明，“決定作物產(chǎn)量的，并非是經(jīng)典施肥理論所闡述的土壤中那個(gè)相對(duì)含量最小的有效植物生長(zhǎng)因素，而是取決于施什么肥料效果好以及以什么比例施用和施多少合理的作物品種營(yíng)養(yǎng)遺傳特性。”這一結(jié)論，較為系統(tǒng)地闡述了作物品種選育與數(shù)字化種植的理論方法和技術(shù)。土壤施肥配比理論的確立與施肥比例規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，為世界生產(chǎn)具有科學(xué)意義和高科技含量的復(fù)合肥提供了理論基礎(chǔ)和核心技術(shù)。土壤施肥配比理論的確立是學(xué)科發(fā)展的重要標(biāo)志，是世界農(nóng)業(yè)科技發(fā)展史上的又一里程碑，對(duì)學(xué)科發(fā)展具有重要意義。用土壤施肥配比理論和技術(shù)指導(dǎo)生產(chǎn)，可在世界范圍顯著提高施肥的經(jīng)濟(jì)效果，特別可避免盲目施用氮磷鉀三元復(fù)合肥帶來(lái)的鉀素浪費(fèi)和嚴(yán)重的環(huán)境污染，減少蔬菜硝酸鹽含量和提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。它的廣泛應(yīng)用必將引領(lǐng)一場(chǎng)世界農(nóng)業(yè)科技新革命，世界農(nóng)業(yè)文明也將因此再前進(jìn)一大步。