科学施肥基础：作物营养五大规律

科学施肥基础：作物营养五大规律

科学施肥是现代农业的重要课题，关系到粮食安全和环境保护。作物营养五大规律是我国植物营养的领军人物张福锁院士于2000年代提出，是科学施肥理论和技术的深化。

什么是作物营养五大规律

“作物营养五大规律”是指作物的生物学规律、作物养分需求规律、土壤养分供应规律、作物产量和品质形成规律、作物产量和品质调控规律。这五大规律五位一体，构成了科学施肥、精准施肥、高效施肥的理论体系。

1. 作物的生物学规律

作物的生物学规律是科学施肥的基础。任何作物都有自己独特的生物学规律，既有共性也有特性。例如，作物在发芽初期是不从土壤中吸收养分的，主要用种子中储存的养分。那么，这段时期有多长？大粒种子和小粒种子的作物有多大的区别？不同的作物对养分的需求是不同的，如烟草需要大量的钾素供应以形成优秀品质，而对于禾谷类作物，过量的钾素对产量和品质的影响都十分有限。

2. 作物养分需求规律

这是指导施肥的基本规律。因为无论施肥技术如何先进，最终目标还是满足作物对养分的需求。虽然绝大多数作物、对绝大多数营养元素的吸收都符合logistic曲线，但曲线的拐点则各不相同。了解作物高产前提下，作物养分需求总量、作物最佳营养的养分浓度及其阶段性特征、作物快速吸收养分的起点、终点，对于科学施肥都是极其关键的。不同营养元素既具有自己独特的营养作用，又是互相影响的。如K/Mg具有拮抗效应，即过量的K营养可能抑制Mg的吸收，这又是作物养分需求的另外一个特殊领域。

3. 土壤养分供应规律

作物吸收的养分，一部分来自土壤自身储存的养分，另外一部分来自施肥。毫无疑问，高效施肥就是要让作物充分吸收土壤提供的养分，而尽可能减少需要施肥的数量。土壤养分供应规律重点是土壤养分的基本丰缺状况、土壤养分的（周年或者一季）供应量、土壤养分的供应动态（如春夏秋的养分分阶段供应量）、以及土壤养分供应动态与作物养分需求的匹配性。

4. 作物产量和品质形成规律

作物的产量和品质虽然主要是由其遗传背景决定的，但是又深刻的受营养物质以及水分供应的影响。了解植物养分如何影响产量和品质形成，对指导施肥具有决定性的意义。如作物营养的临界期、最大效率期，营养水平与营养物质在作物体内的转化和分配、收获系数的关系，对制定施肥方案非常重要，如现在提倡的小麦“一喷三防”就是营养元素对作物产量影响的具体应用。

随着生活水平的提高，居民对农作物品质的需求越来越高。营养元素供应对作物的品质影响是深刻的。如苹果着色时需要大量的K供应，番茄和辣椒在膨果期需要更多的Ca供应，葡萄需要更多的Mg才均匀着色，苹果需要充分的Ca防止水心病。

因此，掌握作物营养供应与产品品质和产量的形成规律在当前提质增效方面具有特殊重要的作用。

5. 作物产量和品质调控规律

了解作物营养需求规律、土壤养分供应规律不是目的，目的是为了优质高产。作物产量和品质调控规律就是充分利用前述规律，通过更加科学的作物养分管理，更加精准、可控的调节作物的产量和品质。是施肥科学水平的实质性提升。

作物五大营养规律研究进展

我国是农业大国，据报道，我国栽培面积达1000万亩的农作物品种达到120个以上。目前我国有关五大规律的研究主要集中在几大粮食作物如水稻、小麦、玉米上，而同类的粮食作物如大麦、燕麦、小米则非常缺乏系统的研究。因此，可以说，我国对几个主要作物的研究是比较系统和深入的，达到了国际先进甚至领先水平，但是在一些“小”作物上，五大规律的研究又显得十分不足。未来的研究方向，除了继续深化主要粮食作物、经济作物、药用作物的五大规律及其应用外，更要使五大规律的研究向一些种植面积较“小”的作物延伸。这也是植物营养未来的重要发展方向。

在张福锁院士组织全国植物营养学领域的专家学者，对我国63种种植面积较大的作物五大规律进行了系统总结，并在2019年8月在重庆进行了专场会议报告，最近计划由农业出版社出版。随着植物营养学界对五大规律的认识逐渐重视和深化，作物五大规律必将迎来新的发展。

注：部分重点作物在不同生态区进行了分别总结