所谓合理施肥是指建立在植物营养学基础上，根据作物、土壤、肥料性状确定肥料的使用量及合理使用方式，就是针对植物营养特性、土壤特性、作物生育期需要选择肥料，坚持有机肥与无机肥相结合；坚持因土壤、因作物合理施肥；坚持缺素补素，平衡施肥；确定合理的轮作施肥制度，合理调配养分；采用合理的施肥技术，提高化肥利用率。
针对土壤特性选择肥料，中国各地区的土壤类型差异很大，南方地区的红壤、砖红壤、黄壤、黄棕壤、棕壤呈酸性或微酸性，施用磷肥宜用偏碱性的钙镁磷肥；北方土壤黑钙土、栗钙土、灰钙土、褐土等多呈碱性，施用磷肥宜用偏酸性的过磷酸钙；连续施肥多年的大棚、老菜田一般呈逐步酸化趋势，且钙镁元素缺乏，磷肥宜选用偏碱性的钙镁磷肥、磷矿粉等，既可调节土壤酸度，又可供应钙镁元素；有盐渍化特征的碱土、盐土，尤其是滨海盐土，可以施用磷石膏，施用钾肥宜选用硫酸钾。
针对植物营养特性选择肥料，植物种类、品种不同对养分需求不同，同一植物品种不同生育期、不同产量水平对养分需求数量和比例不同；不同植物对养分种类有特殊反应；不同植物对养分吸收利用能力也有差异，选择化肥品种应根据作物营养特点来科学选择。据研究，铵态氮肥与硝态氮肥对蔬菜硝酸盐含量的影响没有显著差异，一般蔬菜是喜硝态氮的作物，氮肥宜选用硝酸铵、硝酸钙等；鳞茎类蔬菜对硫肥，可以选用含硫较多的肥料，如过磷酸钙、硫酸镁、硫酸钾等；十字花科的蔬菜对硼肥比较敏感，宜选用含硼较多的硼酸、硼砂等；鲜食性的瓜菜如西瓜、甜瓜以及茶叶等对氯毒害敏感，一般不宜选用氯化铵、氯化钾等等含氯化肥；大白菜、番茄等易出现缺钙症状（干烧心、蒂腐病等），宜用含有效钙较多的过磷酸钙和硝酸钙；水果、茶叶则需要大量的有机肥。
针对作物生育期选择肥料，作物生长的不同时期对肥料的吸收不同，因此，需要针对不同的生长时期选择不同的肥料。种肥选用中性高浓度的复合肥料，拌种肥一般选择专用性强的肥料；基肥可选用低浓度肥料，也可选用高浓度复合肥料；追肥多选用高浓度速效化肥如尿素、磷酸二铵，磷酸二氢钾等；灌溉施肥及叶面喷肥时，要选用高浓度、易溶解、残渣少的肥料如尿素、硝酸铵、磷酸二氢钾及种类繁多的叶面肥等
有机肥与化肥配合使用，增施有机肥对发展可持续农业、无公害农产品生产更显重要。研究表明，有机肥与化肥配合使用，有利于土壤有机质更新，激发原有腐植质的活性，提高土壤阳离子的代换量，有利于提高土壤酶的活性，增加作物对养分的吸收性能、缓冲性能和作物的抗逆性能；有利于协调氮素均衡稳定、长效，提高氮、磷、钾肥利用率，缓解施肥比例失调状况；有利于改善农作物品质，提高蛋白质、氨基酸等营养成分含量，减少蔬菜、水果等中的硝酸盐、亚硝酸盐含量。
选择合理的施肥方法，蔬菜中硝酸盐含量与蔬菜种类、品种、不同部位有关，又与施肥技术和环境条件有关。在育种方面，把低硝酸盐含量作为育种目标之一是有意义的；在施肥技术与环境条件方面，蔬菜中硝酸盐含量与土壤中氮的浓度和氮的种类等有密切关系，土壤中氮浓度越高，蔬菜中硝酸盐含量越高，尤其在后期。所以，施用氮肥宜早，且不宜过多。
发展专用、复合、特种肥，由于优质农产品对土质、肥料要求不同，更需要专用肥。例如，生产大蒜需要含硫较高的肥料，生产啤酒大麦需要减少氮肥的比例，生产５００公斤水稻与９００公斤水稻的配比是不同的。日本果树施肥一般要进行叶色诊断施肥措施，对症补充肥料。而且除氮、磷、钾肥外，还有各种钙、镁、硫肥、微量元素肥料等。肥料的专用化、复合化、多样化是世界肥料发展趋势。
另外，针对人体营养需要还可生产特种肥。据中国科学院、卫生部、地质部和国家环保局调查，中国有２２个省市的部分和大部分地区缺硒，影响２．５亿人的健康。有研究表明，施用含硒有机复合肥，可以提高食品硒的含量。在菜花上施用含硒有机复合肥，菜花中硒含量可达０．１４９ｍｇ／ｋｇ，是普通菜花含硒０．００２ｍｇ／ｋｇ的７５倍。
提高化肥使用效率，中国现在化肥使用量达４２００万吨，约占世界的３０％左右，但当前化肥利用率只有３５％左右，与世界４５％左右的水平存在较大差距。因此，改善中国现存的肥料生产结构、改善施肥结构、改进施肥方式，合理使用化肥、提高化肥利用率尤为重要，特别是在当前石油危机的情况下显得更加迫切。
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