氮是组成蛋白质、酶、核酸、叶绿素和其它重要生命物质的基本元素。氮能使植物枝叶繁茂，青葱翠绿，发旺生长。植物缺氮，会长得弱小，老叶先变黄，甚至脱落，新叶长得又小又黄。如果过量，则造成植物异常高大，推迟花期，果实品质降低，抗病能力变差，谷物类植物则容易倒伏。豆科植物能把空气中的氮转化成为可吸收的养料。因此豆科植物以及它们的残梗可以做氮肥。另外，粪肥里也富含氮。落叶、绵籽、干血、羽毛、毛发等天然肥料也都含有较多的氮。
磷是组成细胞内遗传物质的重要元素，因此是植物开花、结果、结籽所必需的元素。磷还能促进植物根系生长，增强植物的抗病能力。植物如果缺磷，会发育不良，从老叶起先是叶脉由红变紫，严重时叶和茎，谷物甚至连谷粒，都会出现紫色；推迟成熟，花果减少，不熟自落，种子干瘪不育。土壤酸性太强，会造成植物对磷吸收不良。磷灰石粉、骨渣、鸟粪、碱性熔渣（或称托马斯磷肥）、草木灰，等天然肥料里都含有磷。
钾是植物体内许多化学反应所必需的元素，它帮助植物吸收和平衡其它元素，调节水和空气的流通。钾还能帮助植物制造和储藏淀粉、糖、油脂和蛋白质，增强植物的抗旱、抗寒和抗病能力。植物如果缺钾，会发育不良，从老叶起先是叶尖变黄，继而叶子边缘变焦，最后干枯脱落，果实减少，且品质降低，根系瘦弱。花岗石粉（含钾长石）、海绿石砂、海藻、草木灰，等天然肥料都可做钾肥。不过，过量钾会阻碍植物吸收其它元素。
钙是构成细胞壁的元素。钙能使植物的枝茎长得结实、牢固，使根毛和幼芽长得好。它还能中和过多的酸，起到调节酸碱平衡的作用，促进豆科植物的根瘤生长，促进土壤中微生物和蚯蚓的活动和繁殖，使植物更好的吸收钾、硼、和镁等元素。植物缺钙会造成枝干开裂，根系瘦弱，幼叶翻卷，老叶打皱，幼芽枯死。石灰石、白云石、草木灰、骨渣、牡蛎壳，等天然肥料中都含有较多的钙。
镁是组成叶绿素细胞核的重要元素。它能帮助植物吸收氮、磷、硫等元素。植物缺镁，从老叶起叶脉间出现黄色斑点，然后变成橙色，最后变焦，枯干凋落。白云石、玄武岩石、落叶、锯木屑、骨渣、绵籽，等天然肥料中都含有镁。
硫是组成蛋白质和某些氨基酸的元素，它也促进植物体内的许多化学反应。硫是使洋葱科植物和某些十字花科植物发出特殊气味的元素。它也能中和土壤中过多的碱，起调节酸碱平衡的作用。植物缺硫，老叶、新叶都会变黄。一般来说，雨水中含的硫已足够植物用了。
铁是许多酶的组成元素，也是光和作用所必需的元素。它还能影响某些植物花的颜色。植物缺铁，叶子从幼到老会出现黄斑，但叶脉和边沿仍是绿色。玄武岩石、海藻中含有铁。
硼协助糖分和水在植物体内的运送，也是细胞的组成元素之一。植物缺硼会造成幼芽褪色死亡，果实变形，核心焦枯，根的中心也会变焦枯。
锌是许多酶的组成元素，它帮助植物调节荷尔蒙的平衡，尤其是生长素的活动。植物缺锌会造成新叶小，幼芽少，叶子上出现死斑，形状扭曲。
氯是光合作用所必需的元素。它也能中和过多的碱，起调节酸碱平衡的作用，还能保护细胞免受病菌的感染。
铜也是光合作用所必需的元素。植物缺铜会造成叶子褪色，变得细长，幼芽死亡。
锰参与植物体内许多的化学反应，而且是制造叶绿素所必需的元素。植物缺锰会造成叶脉变白，叶子上出现死斑，植物矮小。
海绿砂石、碱性熔渣和海藻里都含有多种微量元素。
人类的化学工厂都是吞云吐雾的庞然大物，而且每天不知要排泄多少的废气、废水和废物到周围的环境中。上帝所创造的每一株植物都是一个奇妙的化学工厂，在这里每天都发生着无数的化学反应，其复杂程度是人类任何化学工厂望尘莫及的。但它们每天不仅制造出维持所有生命的粮食，还清洁着我们的空气和土壤，用它们的青枝绿叶和芳香美丽的花朵装扮着大地。
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l 化肥
既然我们知道了植物生长需要哪些化学元素，我们可不可将这些元素用化学的方法合成制成肥料呢？
一百多年前，有个叫拜伦．李比革（Baron Liebig）的德国化学家就这么想。他分析植物的灰烬，发现其中主要的化学元素是氮、磷、钾，于是他就设想，既然植物是靠这些化学元素生长的，那么只要找到合成的方法，就可以大量的制造人工肥料，大规模的生产农产品了。
拜伦的理论很快就得到农业界人士的推崇，人们相信这是个了不起的发现。因为，有了人工肥料，只要撒几袋这样的肥料到田里，就可以坐等收成了，不是又省时间又省力气吗？果真能够这样，农业生产就变得象工厂里生产那样简单而机械，农业规模有可能大大扩展，使更多的人能脱离农业劳动，到城市里去追寻远大前程了。这可是农业的巨大“革命”啊！
化肥，以及后来的农药、生长激素的发明，的确给农业带来了巨大的变革。但经过这一百多年的实践，人们开始怀疑，这种变革给人类带来的到底是福惠还是灾难呢？
在各地，人们都发现，虽然撒几袋化肥就可以使庄稼长得又快又大，但是，种出来的蔬菜、水果品味却大大降低，而且容易遭受病虫害的侵袭。病虫害的加多，又使人们越来越多的使用农药，严重的危害到人和动植物的健康。
为什么会这样呢？
传统的天然肥料，象畜粪，禽粪，稻秆，落叶，草木灰，等等，埋到地里后就腐化分解，变成腐殖质。腐殖质不但含有丰富的养料，还能使土壤疏松透气；腐殖质还能促进微生物和蚯蚓的滋生，而微生物和蚯蚓又能腐化分解更多的天然肥料，这样土壤就越来越肥沃。植物在肥沃的土壤中生长，就会长得很健壮。正如健康的人不容易生病那样，健壮的植物也不容易受病虫害的侵袭。另外，天然肥料中的养料很全面，而腐化分解是个缓慢的过程，植物就可以慢慢的吸收各种养料。这样植物虽然长得慢一些，各部组织却能得到均衡的发育，因而长得更健康，滋味也更香浓。
但是化肥埋进土里后，却永远不能变成腐殖质。没有了腐殖质，土壤就变得坚硬板结，微生物和蚯蚓也难以生存，因此越变越贫瘠了。在贫瘠的土壤中生长的植物，容易遭受病虫害的侵袭。另外，化肥很容易溶解于水，被植物吸收，使植物很快就长大。可是，化肥只含有一些促使植物长大的主要元素，却不含其它许多为植物所需的微量元素，如那些能帮助植物抗病的元素，那些能使植物更加香甜可口的元素等，所以植物虽然看起来长得很快，却容易遭受病虫害侵袭，口味也不好。
有多少的理论，曾轰动一时，被人们当做革命性的进步，后来却渐渐显出漏洞和破绽。然而，当人们发现错误时，往往已经蒙受极大的损失了。
l 天然肥料
在化肥发明以前，几千年来人们一直使用着天然肥料。大自然本身为我们提供了丰富的肥料，足以提供植物所需一切元素。
常见的天然肥料有：畜粪、禽粪、鸟粪、鱼粪、骨渣、落叶、干草、草木灰、锯木屑、棉籽、糠秕果壳、庄稼残梗、海藻、各种绿肥、碱性熔渣（Basic slag）、泥炭苔（Peat moss），以及各种天然矿石粉。
各种粪肥都含氮、磷、钾，其中氮为主要。另外，鸟粪、禽粪中还含有丰富的磷，羊粪含丰富的钾。
骨渣中主要含钙和磷，也含有少量的氮。
落叶中含有氮、磷、钾，还含一些钙、镁和多种微量元素。落叶腐烂后呈酸性，因此非常适合给那些喜酸性土壤的蔬菜做覆盖物。
棉籽中氮量很高，也含有少量磷和钾。棉籽偏酸性，对那些喜酸性土壤的蔬菜，棉籽是很极佳的覆盖物。
糠秕果壳可作极好的覆盖物，它们含有一些钾、氮和其它元素。
豆科植物的残渣（如豆渣、花生渣等）、残梗含氮量很高。豆科绿肥含氮量也很高。
干草除了含有一些氮，还含有一些微量元素。
泥炭苔本身不含什么营养，但是有很好的吸水性，能增加土壤透气性、排水性，并能帮助植物更好的吸收养料，因此是极好的覆盖物，也可用来配制育苗土。
锯木屑单独施用会使土壤变酸，另外腐化时需要吸收土壤中的氮，所以要与粪肥和石灰石粉一起施用。最好把锯木屑撒在畜棚或禽房地上，一来可以使地面保持干燥清洁，二来粪尿可以提供锯木屑腐化分解时所需的氮。
海藻中含有丰富的钾和多种微量元素。不过一定要先把海藻上的盐分洗去，才能做肥料。
草木灰中含磷和钙。可用来中和土壤中过多的酸。
碱性熔渣又称托马斯磷肥，主要含钙，磷，还含有硼、钠、钼、铜、锌、镁、锰、铁等微量元素。
天然矿石中，磷灰石粉可做磷肥；海绿石砂富含钾，还含有多种的微量元素，还有很强的吸水性；石灰石含钙量很高；天然硫磺矿石含硫；花岗岩石中主要含钾、钠、钙、铝硅酸盐，可以提供钾、钠、钙等元素；玄武岩石主要含铁、镁、钙硅酸盐，可以提供铁、镁、钙等元素；白云石主要含钙、镁碳酸盐，可提供钙和镁。
花岗岩石、磷灰石、海绿石沙等天然矿石粉的推荐用量是，每平方米共施1-1.5斤。由于天然矿石粉的溶解度很低，所以一般不用担心过量。石灰石粉和硫磺矿石粉是用来调节土壤酸碱性的，用量要适当。具体用量，请参阅第二章“土壤的酸碱性”一节。
另外，矿石粉和粪肥一起施用会更有肥效。因为粪肥腐烂分解后产生的腐植酸，能从矿石粉中溶解释放出植物生长所需的元素；而矿石粉则能促进土壤中微生物的活动，加快粪肥的腐烂分解，释放出其中的养分，供植物吸收。
天然肥料的施用方法是：
1. 撒播：每年栽种前，把肥料撒在田里，翻耕入土，然后开始一年的栽种。
2. 作基肥：在栽种前，把土掘开，将肥料埋在土中，上面盖上土，再在上面撒种栽种。蔬菜长起来后，根就会从埋在下面的肥料里吸收养料。不过要注意肥料不要和种子直接接触，以免幼根被肥料所伤。
3. 作追肥：栽种之后，往往还需要再给蔬菜施两、三次肥。可以在蔬菜行列旁挖一条浅沟，将肥料埋入，盖上土，浇水。沟不要距菜太近，不要碰到菜根，
4. 作液肥：液肥浇菜，见效非常快。不过浓度要适宜，不然容易造成烧伤。如果浓度比较高，浇完肥后，一定要再用清水再洒一遍，以免造成烧伤。
小资料：自制液肥
海藻液肥：可以将海藻洗净，放在容器中，加入等量的水，密封三个月。然后用半杯肥兑一桶水的比例稀释，是非常好的钾肥。适合给幼苗，以及茄果类蔬菜和根类蔬菜施用。
大豆液肥：大豆中含丰富的氮和磷。将大豆浸泡一夜，煮熟后放在容器中，加一些草木灰，加入等量水，密封两三周后，兑水施用，是非常好的肥料。没有完全腐烂的豆渣可以埋入土中做肥料。
通用液肥：将堆肥装在麻布口袋中，浸泡在水里。待液体呈现茶色后施用。
l 堆肥的基本做法
堆肥制作是有机园艺的基本技术。国外许多有机农场主成功有两个秘诀，一是有专门做堆肥的场所，二是有专门饲养蚯蚓的地方。
自阿伯特．郝德发明堆肥做法到今天，已经有了许多改进的做法，但基本的方法还是一样的。
首先要选择一个不会积水的土地。然后开始一层一层往上的堆积肥料。肥堆要做在泥土上，和土地接触，这非常重要。
肥堆的理想高度为1.5米，宽度为1.5至3米，长度则不限。
首先，在地面上铺一层约为15厘米厚的 “绿色肥料”。“绿色肥料”指落叶、枯草、果皮、菜叶、庄稼残梗之类的肥料。
然后在上面铺一层约为5厘米厚的“棕色肥料”。“棕色肥料”指畜粪、禽粪、棉籽、豆子等含氮量很高的肥料。
再在上面撒一层薄薄的腐殖土、草木灰。草木灰也可用石灰石粉或苦土石灰代替。
这就堆好了第一层。接着开始堆第二层，方法和第一层一样。
这样一层一层的堆上去，堆到大约1.5米高为止。然后在上面盖上一层厚厚的草或者土，以减少水分蒸发。
注意堆肥的时候不要把材料踏实，要保持疏松透气。另外，堆的时候最好插几根粗木棍在肥堆中，堆完后拔出做气洞，这样会更透气些。
最后，给肥堆浇水，要浇透，但不要变成稀烂。以后还要适当浇水，使肥堆保持湿润。这在炎热干燥的天气里尤其重要。
如果做法正确，过几天肥料就会开始腐烂分解，也就是说开始发酵了。发酵会产生很多热量，使肥堆温度升高，最高的时候可能会达到75℃。在这样高的温度下，绝大多数野草籽和病菌都会被杀死。
三个星期后，把肥堆翻一翻，将里面的材料翻到外面，把外面的材料翻到里面。
再过五个星期，再把肥堆翻一翻。
再过四个星期，所有的材料应该都被充分腐烂分解了。这时，堆肥就做好了。
合起来，前后总共需要三个月的时间。
l 堆肥的原理
堆肥是模拟自然界产生腐殖质的过程。它利用微生物、真菌来把有机物材料腐化分解成腐殖质。
堆肥所用的材料中，“棕色肥料”是为微生物提供能量，去分解“绿色植物”。
腐殖质中含有很多微生物和真菌，在每一层中撒一些腐殖质，就好象做馒头时放进一些“酵母”一样。
由于动植物腐化分解后会产生酸，而微生物和真菌不喜欢在酸性环境中生活，所以要撒一些和草木灰或石灰石粉来中和酸。
肥堆要保持透气和湿润，是因为微生物和真菌也要空气和水才能生存。
知道了堆肥的原理，我们遇到问题就容易找出原因了。
例如，如果肥堆不会发热，可能是水浇得不够，太干了，或是“棕色肥料”不够，所以没有发酵。
如果肥堆发臭，可能是因为太湿，也有可能是压得太紧密，没有空气，或是灰撒得不够。
l 堆肥的改进方法
堆肥有许多改进的做法，经过长期实践证明，具有良好的效果。
14天速成法：
第一天， 将所有的材料加以粉碎，然后充分的混合均匀，堆积起来，浇上水。
第二天、第三天，肥堆开始发热，保持肥堆湿润。
第四天，翻搅肥堆，保持湿润。
第七天，再翻搅肥堆，保持湿润。
第十天，再翻搅肥堆，这时，温度开始下降。
第十四天，堆肥做好了。
蚯蚓法：当肥堆温度下降后，可以放入几百只蚯蚓。它们会帮助腐化分解肥料，并且加上自己的排泄物，使堆肥的肥效更好。它们还能帮助消灭残留的野草籽和病菌。并且在肥堆里很快的繁殖出更多的蚯蚓呢。
无氧法：先把地面的泥土掘松，按通常的做法堆肥，浇透水，然后用一大张黑色塑料膜严密的罩起来，用土把塑料膜边脚封住。不用再浇水，也不用翻搅，三个月后，堆肥就做好了。很省事不是？但要注意的是，塑料膜会污染环境。
秸杆堆肥法（SheetComposting）：对于耕种大面积土地的农民，这是一种很好的办法。在收获后，把粪肥、干草、石灰石、磷灰石粉等肥料直接撒在田里，然后和庄稼残梗一起翻耕到土里，让它们在地里腐烂分解。
用桶和塑料袋做堆肥：城市里的人如果没有地方做大的堆肥，也可以放在桶里做。先在桶底铺上一层干草、落叶和腐殖土，以后每天把果皮、花生壳、豆渣、菜叶之类的厨房垃圾丢进去。每次丢进垃圾后，马上撒一层草木灰和土盖上，就不会招引蚊虫，也不会散发出臭味了。等桶装满后，洒一些水，翻搅均匀，全部倒入一只结实的大号购物袋中。将袋口扎紧，放在晒得到太阳的地方发酵。两个月之后，就可以用了。
其实，知道了堆肥的基本做法和原理，每个人都可以根据自己的条件，通过实验找到最好的方法。
l 绿肥
种植绿肥有许多的好处。它们可以为土壤提供覆盖物，减少水分蒸发，防止水土流失。绿肥植物的根系发达，且能分泌多种凝胶物质（Polysaccharides），可以改善土壤结构。绿肥植物长大后，翻耕到地里，还是极好的肥料。
可以作绿肥的植物有大豆、苜蓿、三叶草、黑麦、黑麦草、草木樨、小麦、荞麦、野豌豆、燕麦、紫草、豇豆、大麦，等等。将几种绿肥植物混在一起栽种，特别是将豆科绿肥和其它绿肥植物一起种植，效果会更好。
绿肥和秸秆堆肥合起来用会有更好的肥效。收获后，在田里撒上粪肥、干草、草木灰、矿石粉等肥料，然后在上面撒播绿肥种子。等绿肥长大后，再一起翻耕到土里。这是非常好的增加土壤肥力的方法。
动手做：制作堆肥和液体肥
请你和家人或老师一起做一些堆肥和液体肥，以供以后的栽种使用。
小资料：阿伯特．郝德爵士（Sir Albert Howard）与现代有机农业
| 阿伯特．郝德爵士站在窗前，望着自己农场上的牛隔着篱笆与路边邻居家的牛亲密的蹭着鼻子，心里不禁有些担心，因为这几天邻居们正向他诉苦，说他们的牛得了一种烂唇烂蹄的传染病。他担心他的牛也会被传染上这种病。 但是日子一天天过去了，他的牛却安然无恙。他终于放下心，感到一阵欣慰。因为这又一次证明了他的信念是对的。 早在西印度群岛研究甘蔗病虫害的时候，郝德爵士就怀疑现代农业专家围着试管和花盆做实验，是否能找出植物病虫害的真正原因。 |
1905年，郝德爵士以大英帝国经济植物学家的身份来到印度这个东方古国。他费尽心思从官僚们手中争取到一块75英亩大的土地和一些研究经费。终于，他可以抛开试管和花盆，进行他梦寐以求的实地实验了。
郝德爵士一直怀疑现代农业所采用的方法。他直觉的感到化肥是扼杀土地活力的元凶，虽然它使植物一时发旺，却招惹来了无穷的灾病。他深信，植物的病虫害不能靠喷洒农药来解除，而是要靠改良土壤，增强植物的抵抗能力来预防。
他注意到印度农民是怎样小心翼翼的把每一根稻草，每一片落叶，每一堆畜粪都归回泥土，从中深受启发。他开始摒弃西方现代农业的做法，转而学习印度古老的农业方法，加以改进，用在他的农场中。他也从中国人古老的农业方法中得到启发，发明和完善了堆肥的制作方法，有效的提高了土壤的肥力。
他农场上的植物渐渐摆脱了病虫害的侵扰。他的牛虽然没有种过疫苗，却没有感染传染病。伦敦附近的一所寄宿学校农场，采用他的堆肥方法栽种粮食蔬菜后，学生的体质明显增强了。这一切都证明了，天然肥料能使土壤保持肥沃健康。而人和动物的健康又与土壤的健康密切相关。
“健康的土壤培育健康的人，贫瘠的土壤则培养病态的人。” 郝德爵士总结道。
在印度生活了二十五年后，郝德爵士退休回到英国。在他余生的十五年中，他致力于推广他的农业理念与经验，呼吁人们关注土壤的健康，摒弃化肥和农药的使用，采用天然的肥料和简单的耕作方法。
他和他的夫人一起写了许多的书和文章，在西方世界引起了极大的兴趣和反响。其中最为著名的是《农业圣典》一书，他在书中总结了自己在印度二十五年的思考与实践，特别介绍了堆肥的原理与技术。
虽然许多现代农业的拥护者嘲笑他的观念，说靠堆肥来种田是不现实的，因为农民们不可能有工夫来做那么多堆肥。但是，也有许多人赞同他的观念，并且着手进行实验，得出了相同的结论。他们开始热忱的推广他的理念和方法。
这些人当中有英国贵妇伊芙．贝尔福（Lady Eve Balfour）夫人，.她成立了英国土壤协会，促进有机农业在英国的传播；美国出版商耶罗米．罗代尔（Jerome I. Rodale），他在美国成立了罗代尔研究所、罗代尔出版社、以及《有机园艺与农业》杂志，在美国传播有机农业的理念与经验；美国科普作家拉结．卡森（Rachel Carson），在《寂静的春天》一书中警告人们农药有着长期的危害性，导致了DDT的禁用；在澳洲、德国，以及许多其它国家，也都有人不断的响应。
这就是现代有机农业的兴起。它的兴起虽然不如化肥的发明那样惊天动地，令人兴奋发狂，却象春天的细雨那样带着泥土的气息，给农业带来深刻的反思与清新的希望。
参考网站
变色卡
