栽培与土肥研究室养分管理岗位

王海波 刘凤之 史祥宾 王小龙 张艺灿 李鹏

  4R作物养分管理是国际植物营养研究所（IPNI）养分管理策略的核心之一，兼顾养分管理和施肥的经济效益、环境效益和社会效益，是被普遍采用的肥料最佳养分管理新方法。4R养分管理即选择正确的肥料品种（Right source）、采用正确的肥料用量（Right rate）、在正确的施肥时间（Right time）、施用在正确的位置（Right place），4个“正确”的英文“Right”第一个字母均为“R”，故简称为4R。4R养分管理涵盖了所有与养分管理相关的科学原理，主要涉及植物矿质营养学说、土壤养分归还学说、营养元素不可替代律、最小养分律、肥料报酬递减律、营养因子综合律等。实际生产中，具体的植物养分管理措施取决于生产者的目标、拥有的资源、栽培模式、土壤条件、气候条件以及影响养分管理措施的其他因素。4R养分管理策略广泛应用于世界各地小型企业到大型商业农场及种植园的各种作物体系上，是农户及相关技术指导人员、推广专家、研究人员、监督管理者以及作物养分管理人员的实用工具。

  一、选择“正确的肥料种类”

  在选择“正确的肥料品种”时，除必须考虑施肥量、施肥时期和施肥位置外，还要注意：①使用与土壤理化性质相匹配的肥料（见2022年第三季度技术通讯-矿质营养元素间的相互关系）。例如淹水土壤中施用硝酸盐类肥料，在pH高的土壤上施用生理酸性肥料等。②注意不同营养元素和肥料种类间的协同效应（见2022年第三季度技术通讯-矿质营养元素间的相互关系）。例如磷和锌之间的交互作用，有机与无机肥之间的配合施用等。③注意肥料的兼容性。例如不同肥料混合后容易吸潮，不同粒径比重肥料混合后出现的分层现象等。④注意伴随离子的影响，因为绝大多数营养元素有一个对作物可能有益、无害或者有害的伴随离子。例如一些磷肥品种中含有对植物有效的钙和硫以及少量镁和微量元素；氯化钾中钾的伴随离子氯对葡萄容易发生毒害。⑤控制非必需营养元素的影响。例如，一些天然磷矿石中含有少量非必需营养元素，这些元素的量应控制在允许的临界值范围内。

  二、采用“正确的施肥量”

  在确定“正确的施肥量”时，除必须考虑肥料品种、施肥时期和施肥位置外，还要注意：①评估葡萄对养分的需求。正确估计葡萄对各种养分的需求总量对达成目标产量和品质具有关键作用。②评价土壤养分供应状况。评价方法包括土壤与植物分析、田间缺素试验等。研究结果表明，在施肥前先对土壤中特定的有效养分含量进行分析测定，是确定肥料施用量的有效方法。③评价所有的养分来源。评价对象包括各种农家肥、绿肥、还田枝叶、大气沉降、灌溉水和化肥中的养分总量及其对植物的有效性。④预测肥料的利用率。⑤考虑对土壤肥力资源的影响，保持土壤养分平衡。如果葡萄栽培系统中养分的移走量超过投入量，从长远看土壤肥力将会下降。⑥考虑肥料使用的经济效益。

  三、确定“正确的施肥时期”

  在确定“正确的施肥时期”时，除必须考虑肥料品种、肥料用量和施肥位置外，还要注意：①确定不同时期作物吸收养分的规律，实现养分供应与作物养分需求同步。②明确土壤养分供应的动态变化。尽管土壤矿物分解和有机质矿化后可以为作物提供大量养分，但现代农业生产中仅靠这些土壤本底养分还远不能满足当季作物高产稳产的需要，如果作物吸收养分的速率超过土壤养分释放速率，就需要靠施肥来补充，否则就会引起缺素，导致减产。③了解土壤养分损失的动态变化。④考虑施肥与其他田间管理措施的配合。

  四、施用在“正确的施肥位置”

  “正确的施肥位置”是指将养分施用在环境中的合适位置上，使作物易于吸收利用。选择正确的施肥位置会受到许多因素影响，除必须考虑肥料种类、肥料用量和施肥时期外，还要注意：①考虑葡萄根系的分布状况，肥料应尽可能施用在葡萄根系的主要分布范围内，使作物根系易于吸收。一般情况下，葡萄的根系主要集中分布在80 cm ~100 cm（以主干为中心）宽、0 cm ~40 cm深的土层内；而容器限根或槽式限根栽培模式的葡萄根系则分布在栽培容器或栽培槽内的所有土体中。②考虑土壤养分的空间变异情况。通过分析评估地块内和地块间以及区域内和区域间的土壤肥力空间差异状况，在不同尺度上进行有针对性的精确施肥。

  葡萄的营养状况是动态系统的一部分，必须因地因时而变，各项措施都会与葡萄－土壤－大气系统相互作用，施肥的效应随上述因素的变化而变化。因此，今后葡萄养分状况的管理需要更加精准化、信息化。现代计算机技术和信息技术的快速发展已经为实施信息化的精准养分管理提供了有利条件。因此，如果人们能在充分实践“4R”养分管理的基础上根据不同区域农业生产的环境条件来不断完善和提高各层面的管理水平，就一定能找到适合当地条件的最佳的管理措施，实现农业生产的可持续发展。