中國是一個農(nóng)業(yè)大國，但不是一個農(nóng)業(yè)強(qiáng)國，這是當(dāng)代中國的基本國情。中國農(nóng)業(yè)的發(fā)展已影響著整個國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展；中國農(nóng)村的安定牽涉著整個社會的安定；中國農(nóng)民的富裕關(guān)系到全面建設(shè)小康社會的進(jìn)程。只有農(nóng)業(yè)的發(fā)展，才能保證人類生產(chǎn)的延續(xù)，才能有其他產(chǎn)業(yè)的生存和發(fā)展。
在化肥應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之前，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要依靠農(nóng)家肥和擴(kuò)大耕地面積來促進(jìn)作物增產(chǎn)?；蕟柺酪院?，由于其養(yǎng)分含量高，使用方便，從而使農(nóng)業(yè)形成了偏施化學(xué)肥料的習(xí)慣，過量施用化肥已經(jīng)導(dǎo)致局部地區(qū)土壤板結(jié)質(zhì)量退化，有機(jī)質(zhì)含量不足，保水保肥透氣性能下降，中低產(chǎn)田日漸擴(kuò)大。江河湖泊水域富營養(yǎng)化，農(nóng)產(chǎn)品硝酸鹽含量超標(biāo)。農(nóng)田氮素向大氣遷移，破壞了臭氧層，從而引起自然災(zāi)害頻發(fā)。硝酸鹽隨食物進(jìn)入人體，形成致癌和致突變的亞硝基化合物，據(jù)日本調(diào)查，日本因攝入人體的硝酸鹽比美國高4-7倍，其患胃癌和肝癌死亡率約為美國的608倍。據(jù)中國國家計劃生育研究所張樹成研究員1981-1996年期間的256份報告結(jié)果表明，我國男性精子質(zhì)量呈下降之勢，其原因是食用大量硝酸鹽的食物所致。水體富營養(yǎng)化，不僅破壞了水生態(tài)系統(tǒng)和水功能，還直接影響人畜飲水安全，威脅人類健康和水產(chǎn)養(yǎng)殖以及工業(yè)供水。除此以外，偏施單質(zhì)化肥，其危害還表現(xiàn)為：
1、單質(zhì)化肥當(dāng)季利用率低，并呈下降趨勢。全國化肥網(wǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，我國化肥當(dāng)季利用率，氮肥為30%-35%、磷肥為10%-20%、鉀肥為35%-50%。從各地資料看，化肥肥效從每kg增產(chǎn)糧食15-25kg,降為5-8kg。
2、長期施用單質(zhì)化肥，使土壤微生物被抑制，有機(jī)質(zhì)含量逐年下降，化肥殘留，造成土壤板結(jié)，透水性、透氣性和吸光性變差，保肥能力降低。
3、單質(zhì)化肥淋溶、揮發(fā)、徑流和農(nóng)產(chǎn)品中有害物質(zhì)的殘留，不僅給人類生存環(huán)境帶來污染，而且直接危害人體健康。 -
4、單純施用化肥，其增產(chǎn)效果已近極限，致使農(nóng)業(yè)投入不斷增加，加重了農(nóng)民負(fù)擔(dān)。
農(nóng)業(yè)，作為人類的第一產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展是一具漫長、曲折、復(fù)雜的過程，到現(xiàn)在已有數(shù)千上萬年的歷史。從十九世紀(jì)開始，伴隨著英國工業(yè)革命的興起，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)生了質(zhì)的變化，對農(nóng)田開始投入大量的外源化學(xué)物質(zhì)（如化肥、農(nóng)藥等），一方面成倍地提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，另一方面加深了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)對外源物質(zhì)和能量的依存關(guān)系，導(dǎo)致了人類賴以生存的大氣、土壤、水體和農(nóng)產(chǎn)品受到污染，威脅到人類自身健康和子孫后代的生存。二十世紀(jì)70年代，人類農(nóng)業(yè)進(jìn)入了一個全新時代，既繼承傳統(tǒng)有機(jī)農(nóng)業(yè)的精華，又賦予其現(xiàn)代科技的內(nèi)涵，成為各國政府和農(nóng)業(yè)專家的共識，應(yīng)運(yùn)而生是生物復(fù)合肥料、有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥料和生物農(nóng)藥的廣泛應(yīng)用，推廣測土平衡配方施肥技術(shù)，以提供優(yōu)質(zhì)、安全、營養(yǎng)、衛(wèi)生、健康的有機(jī)綠色食品，滿足人類第一需要，今天人類正在創(chuàng)造一種有別于“傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)”和“石油農(nóng)業(yè)”，達(dá)到人與自然協(xié)調(diào)，生態(tài)與經(jīng)濟(jì)共同繁榮的“生態(tài)農(nóng)業(yè)”。
我國有幾千年的有機(jī)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)，完全能夠以有機(jī)無機(jī)相結(jié)合的生態(tài)型農(nóng)業(yè)，回避西方石油農(nóng)業(yè)的弊端，把我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的精華與現(xiàn)代科技結(jié)合起來，走自己特色的農(nóng)業(yè)道路，是中國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向。中國傳統(tǒng)的有機(jī)農(nóng)業(yè)有3000年的悠久歷史，哺育了炎黃子孫，創(chuàng)造了中華文化，在人口劇增的壓力下，已無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L的生產(chǎn)生活的諸多需要。由西方傳入中國的石油農(nóng)業(yè)（無機(jī)農(nóng)業(yè)），是在石油廉價時代產(chǎn)生的，確實(shí)為農(nóng)業(yè)的發(fā)展做出過貢獻(xiàn)，但盲目地大量單用、連用、亂用化肥，已是后患無窮。聯(lián)合國糧食組織已把“生物-有機(jī)-無機(jī)”作為最佳肥料結(jié)構(gòu)加以肯定，國務(wù)院把“高產(chǎn)-優(yōu)質(zhì)-高效”做為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略，并制定“有機(jī)無機(jī)相結(jié)合，用地養(yǎng)地相結(jié)合”的肥料工作方針。 -
中國歷代領(lǐng)導(dǎo)人都極其重視“三農(nóng)”問題。建國初期，開國領(lǐng)袖毛澤東發(fā)起的以土地改革為中心的第一次農(nóng)業(yè)革命，實(shí)現(xiàn)了耕者有其田，極大地調(diào)動了農(nóng)民的生產(chǎn)積極性，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。十一屆三中國全會以后，改革開放的總設(shè)計師鄧小平把億萬農(nóng)民，從“人民公社”的桎梏中解放出來，實(shí)行了家庭聯(lián)產(chǎn)承包制，再次煥發(fā)了農(nóng)民的自主意識，實(shí)現(xiàn)了中國農(nóng)業(yè)的第二次革命。如果說這兩次的“農(nóng)業(yè)革命”是以改革生產(chǎn)關(guān)系為手段發(fā)展農(nóng)業(yè)，解決國民的溫飽問題，那么，從上個世紀(jì)90年代起，中國第三代領(lǐng)導(dǎo)集體，審時度勢，為適應(yīng)加入WTO的要求，提出了對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行深層次調(diào)整的第三次農(nóng)業(yè)革命，其意義更為深刻。進(jìn)入21世紀(jì)，黨中央更加重視“三農(nóng)”工作，對農(nóng)業(yè)實(shí)行了免稅并直補(bǔ)，其目的是要把中國農(nóng)業(yè)引入可持續(xù)發(fā)展的道路，讓中國農(nóng)產(chǎn)品打入國際市場，讓中國農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，讓中國農(nóng)民盡快富裕起來。
農(nóng)業(yè)耕種作物，需要投入肥料。長期以來施入無機(jī)單質(zhì)化肥（或施肥不當(dāng)，超量施肥），使土壤存在著單一養(yǎng)分濃度過高，造成土壤中物相反應(yīng)存量過大，易在土壤、水域中產(chǎn)生有害物質(zhì)，如硝酸鹽類化合物……我國耕地墾殖年代久遠(yuǎn)，加上長期只重用地不顧養(yǎng)地，造成耕地養(yǎng)分失調(diào)，地力下降，雖然耕地產(chǎn)出量大幅度提高，但負(fù)荷過重，耕地養(yǎng)分投入與產(chǎn)出嚴(yán)重失衡。目前，除少數(shù)地區(qū)外，全國絕大多數(shù)耕地土壤肥力不高，土壤有機(jī)質(zhì)平均為1.8％左右，而歐美等國的耕地土壤有機(jī)質(zhì)一般在5％--8％。且我國很少種植有養(yǎng)地作用的多年生牧草，近年來綠肥的面積也下降很多，加之，有機(jī)肥（如：牛、馬、豬、雞等糞便發(fā)酵）的施用量也逐年遞減。耕地質(zhì)量的退化，土壤有機(jī)質(zhì)含量的下降，導(dǎo)致了土壤保水保肥能力的降低，風(fēng)侵、水侵加劇，形成惡性循環(huán)。肥料、水分流失嚴(yán)重，水、肥利用率下降。當(dāng)前，我國化肥的有效利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家水平。國內(nèi)化肥，氮、磷、鉀的投入比例為1：0.41：0.27，與合理施肥水平還有一定差距，尤其是鉀肥的投入比例較小，也是影響肥料利用率不高的重要因素。
我國農(nóng)村目前人多地少，土地由于年年單靠化肥來補(bǔ)充養(yǎng)分，微生態(tài)平衡遭到破壞，土壤退化，有機(jī)質(zhì)減少，地下水污染，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降。據(jù)統(tǒng)計，1977-2005年我國化肥用量增長了700%，但糧食的增產(chǎn)幅度僅為71%，因此，土壤的保護(hù)、調(diào)理、改良、修復(fù)已成為農(nóng)業(yè)能否持續(xù)發(fā)展，農(nóng)民能否增產(chǎn)增收的一個亟待解決的大問題。而保護(hù)和修復(fù)土壤的根本措施是增大使用有機(jī)肥，合理使用化肥。有機(jī)肥是全營養(yǎng)性肥料，有利于平衡增加土壤養(yǎng)分含量，改善土壤結(jié)構(gòu)及透氣保水性，改善土壤微生態(tài)系統(tǒng)，增加土壤有益微生物。因此，將現(xiàn)有的有機(jī)物資源充分利用起來，用科學(xué)的方法轉(zhuǎn)化成優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，是解決資源浪費(fèi)、環(huán)境污染及改良土壤的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。國家從2008年始，對生產(chǎn)施用有機(jī)肥的工廠和農(nóng)戶實(shí)施了財政補(bǔ)貼。
我國人口多，底子薄。解放后，黨和政府花了50多年的時間，終于解決了糧食自給的難題。我國在1998年曾經(jīng)自豪地宣布，中國不再是饑餓的國家，我們可以糧食自給了。所以，當(dāng)時有人說“我們?nèi)瓴簧a(chǎn)糧食都夠吃”，但到了2003年，我國庫存糧食的70%—80%已經(jīng)吃完了，糧食安全問題引起黨中央、國家院的高度重視。經(jīng)過幾年的努力，現(xiàn)在略有回升。但能不能回升到我們的需求水平之上，這是黨中央和國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)十分關(guān)心的問題。因?yàn)槲覈丝谶€在增長，而耕地面積逐年下降。根據(jù)對世界以及中國農(nóng)業(yè)形勢的分析，我國未來的農(nóng)業(yè)只能依靠科技，保障食物安全、生態(tài)安全與農(nóng)民增收，走現(xiàn)代集約化的可持續(xù)農(nóng)業(yè)之路。回顧我們60年走過的路，可以看出化肥用量增長較快。這說明60多年來，中國農(nóng)業(yè)走過了一條高投入、高產(chǎn)出、高速度、高資源環(huán)境為代價的路子。
我們解決了糧食自給的問題，但是我們付出了沉重的代價。在大力發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的今天，我們首先面臨的是資源嚴(yán)重不足，生態(tài)環(huán)境負(fù)債極高，農(nóng)民收入和組織化程度非常低，科技對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的支持力仍不夠等一系列問題?；试谖覈Z食增產(chǎn)中發(fā)揮了57%的作用，也就是說，我國糧食生產(chǎn)基本是靠水和肥換來的。今天，不管是氮肥還是磷肥，中國在世界上的貢獻(xiàn)率都超過50%，也就是說，中國現(xiàn)在真正是世界第一化肥生產(chǎn)和消費(fèi)大國。而國際上的化肥在90年代中期以后，增長速度下降，我國化肥總量現(xiàn)在超過了西方國家，還呈大幅度增長之勢。我們預(yù)測，未來全球60%的化肥由中國生產(chǎn)?；适且粋€高耗能、高資源環(huán)境代價的產(chǎn)業(yè)，西方把很多化肥廠都關(guān)掉了，現(xiàn)在60%的化肥要由中國來生產(chǎn)。為了中國的可持續(xù)發(fā)展，我們不應(yīng)該需要這么大的化肥產(chǎn)業(yè)，但為了保障糧食安全，我國化肥產(chǎn)業(yè)又必須保持發(fā)展。
我國是擁有13億人口的大國，90年代美國的Brown先生及西方的一些專家對21世紀(jì)中國能否自己養(yǎng)活自己，提出了質(zhì)疑。這是基于中國在工業(yè)化開始前已有龐大的人口壓力，而耕地面積又隨工業(yè)化的進(jìn)程在逐年減少，土壤質(zhì)量隨掠奪式的耕作在不斷退化提出來的。到2050年，我國人口將達(dá)到15-16億，按人均消耗糧食450kg計算，屆時約需提供7.2億噸。21世紀(jì)我國的糧食安全問題，依然是各級政府高度重視問題。解決的辦法，靠擴(kuò)大耕地面積增加糧食產(chǎn)量已不太現(xiàn)實(shí)，唯一可走的路就是改良土壤，有機(jī)無機(jī)配合施肥，保持和提高地力。Brown先生發(fā)表的《誰來養(yǎng)活中國》一文，引起全世界的所謂“中國威脅論”。他的觀點(diǎn)是，當(dāng)時中國因?yàn)楦叵陆惦y以養(yǎng)活自己，將要在全世界范圍購買糧食。中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，在全球大量買糧食會造成糧價大漲，那些非洲國家很窮，因而會買不起糧食，以致全世界饑餓的人口會更多，所以中國威脅到世界穩(wěn)定。中國政府與他經(jīng)過10年辯論，表示我們可以采取政策，讓耕地面積不下降。10之后，他發(fā)表另一篇文章，說“你們即使采取世界上最嚴(yán)格的保護(hù)政策，還是養(yǎng)活不了自己”。為什么？他說，你們水資源短缺，而肥料的生產(chǎn)糧食的潛力已經(jīng)達(dá)到了極限，再增加施肥也不能增產(chǎn)，那你們糧食從哪里來？他認(rèn)為，中國還是養(yǎng)活不了自己。
近年來，我國化肥用量一直在大幅度增長，但糧食總產(chǎn)近10年沒有大幅度的增加。比較1977年—2005年，我國化肥使用量增長了700%，而糧食增產(chǎn)71%，同時，種植面積下降了13%。很明顯，我國化肥用量增幅確實(shí)很大，但是農(nóng)作物產(chǎn)量卻沒有相應(yīng)增長，我們的養(yǎng)分效益持續(xù)下降，資源環(huán)境問題越來越突出，環(huán)境污染非常嚴(yán)重。濫施肥料到底多嚴(yán)重？通過對全國1333個實(shí)驗(yàn)地調(diào)查，發(fā)現(xiàn)氮肥利用率平均27.5%，比80年代有所下降；磷肥利用率也有所下降，鉀肥利用率略有下降。由此看出，我國糧食作物肥料利用率呈明顯下降趨勢。我們再算一下養(yǎng)分效率，發(fā)現(xiàn)養(yǎng)分用量急劇上升，但是單位養(yǎng)分生產(chǎn)的糧食產(chǎn)量大幅下降。我國在國際上屬于“高投入低產(chǎn)出”狀況，產(chǎn)出低于印度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于日本、韓國，而我們的投入量在全世界最高。為什么?原因就是，施肥不合理，尤其是在高產(chǎn)地區(qū)，施用的單一養(yǎng)分嚴(yán)重過量。華北平原對小麥、玉米做了大量調(diào)查發(fā)現(xiàn)，以1公頃小麥用250公斤的氮肥作為標(biāo)準(zhǔn)（在歐洲一般都是180公斤），發(fā)現(xiàn)90%—92%的農(nóng)戶施肥過量。
美國還有一位教授發(fā)表了《施肥到死》一文，其中有一句話說“中國一直沒有減少氮肥用量的打算，甚至非常堅決地強(qiáng)調(diào)還要增加氮肥的使用量，因?yàn)橹袊枰Z食”。美國一位著名教授做了一個實(shí)驗(yàn)，每年每公頃耕地沉降10公斤氮，經(jīng)過20年后，25%的物種沒有了，尤其是雙子葉植物都會死亡。所以英國議會通過了一個法律，規(guī)定英國的氮肥沉降量不能超過20公斤。中國的沉降量是多少?華北平原每公頃是60—80公斤，作物能不死嗎?經(jīng)過20年的大量施肥，土壤里養(yǎng)分大量累積。我們對華北平原140個農(nóng)戶調(diào)查發(fā)現(xiàn)，每公頃累積氮280公斤，相當(dāng)于一季作物需要200多公斤，土壤里面就累積了280公斤。當(dāng)然，并非所有地區(qū)的耕地都有這么高的累積量，但從被調(diào)查地區(qū)可以看出，全國整體上存在養(yǎng)分過量的問題。
我們施肥不是根據(jù)作物的生長規(guī)律來施肥，就像我們養(yǎng)孩子一樣，不是按孩子的生長規(guī)律，而是在孩子很小的時候，就把他一輩子要吃的食物喂進(jìn)去了。我們一次性把作物所需60%—90%的肥料全部施進(jìn)去，但那時候作物所需養(yǎng)分非常少，這時就會發(fā)生抑制作物生長的情況。我們在玉米上發(fā)現(xiàn)，施肥太多，苗反而長不起來，少施肥反而長得更好。
高效施肥的出路在哪里？必須考慮所有的養(yǎng)分資源，必須進(jìn)行綜合管理?，F(xiàn)在不是養(yǎng)分不夠，而是養(yǎng)分分配不合理，造成肥料養(yǎng)分沒有發(fā)揮他的潛力。土壤里累積的養(yǎng)分沒有利用，更沒有把環(huán)境里的養(yǎng)分考慮進(jìn)去；化肥用量大幅增長，但作物產(chǎn)量沒有大幅度增長。要采取積極的政策措施，用好所有的養(yǎng)分資源，減少環(huán)境的污染。采取多學(xué)科的手段，同時提高養(yǎng)分效率與作物產(chǎn)量。我們的目標(biāo)是：作物高產(chǎn)、養(yǎng)分高效、環(huán)境安全。在改革開放的前十年，我國化肥施用量從每公頃100公斤增加到183公斤，糧食產(chǎn)量躍上一個臺階，從每公頃3噸增長到4噸。最近12年，化肥用量增加了100公斤，但產(chǎn)量僅增加0.3噸。下一步要增加到6噸，靠施肥還能實(shí)現(xiàn)嗎？我國現(xiàn)在1公斤養(yǎng)分生產(chǎn)27公斤糧食，法國1公斤生產(chǎn)87公斤糧食，美國1公斤生產(chǎn)47公斤糧食。首先土壤質(zhì)量要優(yōu)良，要保證在干旱、病蟲害的情況下，保持穩(wěn)產(chǎn)。
“即使不施用任何肥料，也可以獲得一定的收成”，這是由于土壤本身具有肥力。土壤肥力的狹義定義，就是土壤供給作物所必需養(yǎng)分的能力。而廣義的土壤肥力概念，則包括土壤的水、肥、氣、熱等諸多因素，是在綜合觀點(diǎn)基礎(chǔ)上對土壤肥力的認(rèn)識。與施肥直接有關(guān)的土壤養(yǎng)分，在肥料試驗(yàn)中，不施肥處理的產(chǎn)量，即表現(xiàn)為該地塊的土壤肥力，也是土壤對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)。在此基礎(chǔ)上增施肥料，可提高單位面積產(chǎn)量50%左右，也就是施肥處理產(chǎn)量的1/3是施肥增加的，是肥料的作用或肥料的貢獻(xiàn)，其余2/3是土壤肥力的作用或土壤的貢獻(xiàn)。由全國化肥試驗(yàn)網(wǎng)的多年多點(diǎn)的肥料長期定位試驗(yàn)結(jié)果計算，幾種主要糧食作物從土壤和肥料中吸收的養(yǎng)分：水稻約為3∶2，玉米約為1∶1，冬小麥約為2∶3。前人曾測定水稻吸收的養(yǎng)分中，來自土壤的部分氮占58%～82%，磷占37%～83%，鉀占55%～59%。總之，作物在施肥的情況下，吸收的氮、磷、鉀養(yǎng)分仍有一半或一半以上來自土壤，其余部分來自肥料?？梢娡寥朗侵参镳B(yǎng)分的主要來源，土壤肥力的高低是施肥的重要依據(jù)。
土壤中養(yǎng)分的總量與一季作物的吸收量相比，可說十分豐富。以我國中等肥力的土壤為例，其中養(yǎng)分如果能全部被作物吸收利用，在每畝年產(chǎn)500千克的情況下，氮素可利用15年～30年，磷素30年～45年，鉀素140年～300年。實(shí)際上土壤中貯存的養(yǎng)分只有一小部分能被作物吸收利用，這就涉及到土壤中養(yǎng)分的形態(tài)及其對作物的有效性問題。土壤養(yǎng)分分有機(jī)形態(tài)和無機(jī)形態(tài)，按其對作物的有效程度，又可分為三種類型：①速效養(yǎng)分：大多是無機(jī)形態(tài)，以離子形式存在于土壤水中稱水溶性養(yǎng)分，或者吸附在土壤膠粒表面稱交換性養(yǎng)分。這兩種養(yǎng)分極易被作物吸收利用，稱為土壤速效養(yǎng)分或有效養(yǎng)分。②緩效養(yǎng)分：它們主要存在于容易分解的有機(jī)物中，也存于一些結(jié)構(gòu)比較簡單的礦物中。這類養(yǎng)分不溶于水，也不能被作物直接吸收利用，但在有機(jī)物或礦物分解過程中得以緩慢釋放出來，供作物吸收利用，是土壤速效養(yǎng)分的補(bǔ)給來源。③難溶性養(yǎng)分：以無機(jī)態(tài)為主，也包括一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)物。如磷礦石中的磷，正長石中的鉀，腐殖質(zhì)中的氮等，它們均不溶于水，不能被作物直接吸收利用，只有在長期的風(fēng)化過程中，方可逐步釋放出來，可看作是土壤養(yǎng)分的儲備。速效養(yǎng)分、緩效養(yǎng)分和難溶性養(yǎng)分之間沒有絕對的界線，可以在一定條件下相互轉(zhuǎn)化。向速效養(yǎng)分轉(zhuǎn)化是土壤養(yǎng)分的有效化過程，反之，是無效化過程。速效養(yǎng)分占土壤養(yǎng)分總量的比例很小，土壤有效氮只占土壤全氮的5%以下，速效磷、鉀只占3%～5%，速效微量元量錳、鉬、鋅、硼也只占總貯量的2%～10%。因此，土壤養(yǎng)分的總量雖然很大，但有效性不高，是作物常感養(yǎng)分不足須要施肥的一個重要原因。
我國土壤中養(yǎng)分的分布有其規(guī)律性。根據(jù)前人的大量研究和第二次全國土壤普查(1979～1994)的結(jié)果。總的情況可歸結(jié)為普遍缺氮，大部缺磷，部分缺鉀和微量營養(yǎng)元素。近年由于氮、磷養(yǎng)分的投入超過作物吸收的數(shù)量，土壤磷素有明顯積累，缺磷的耕地面積縮?。欢浰赝恫蛔?，隨作物產(chǎn)出的鉀大于投入，消耗了土壤中的鉀，因此缺鉀的耕地面積擴(kuò)大。中、微量營養(yǎng)元素也是產(chǎn)出多，投入少，缺乏的面積有擴(kuò)大的趨勢。土壤氮素的90%以上存在于有機(jī)物中。一般認(rèn)為土壤有機(jī)質(zhì)＞2.5%為高，1%～2.5%為中等，＜1%為低。根據(jù)土壤普查資料，我國耕地土壤有機(jī)質(zhì)＜1%的面積占25.9%，1%～2%之間的占38.25%。因此，土壤氮素含量也普遍較低，施用氮肥一般都有明顯的增產(chǎn)效果。施用磷肥的效果與土壤速效磷含量的高低有密切關(guān)系。根據(jù)土壤普查資料，我國耕地土壤速效磷( P)＜5毫克/公斤的嚴(yán)重缺磷面積占50.5%，速效磷5～10毫克/公斤需要施用磷肥的面積占31.0%。其中又以黃淮海平原和西北地區(qū)土壤缺磷比較嚴(yán)重，施用磷肥有良好的效果。我國土壤鉀素含量有南低北高，東低西高的明顯分布規(guī)律。土壤速效鉀( K)＜100毫克/公斤的耕地面積占47.1%，但在華南地區(qū)占83.5%，而西北地區(qū)只占7.7%。因此，在南方施用鉀肥的效果好于北方。我國缺鋅、錳、鐵的土壤主要為北方的石灰性土壤。缺硼的土壤有兩大片：一片在東部和南部，包括磚紅壤、赤紅壤、紅壤、黃壤和黃潮土；另一片為黃土母質(zhì)和黃河沖積物發(fā)育的土壤。黑龍江的草甸土、白漿土也往往缺硼。缺鉬的土壤也有兩大片，一片在南方的赤紅壤和紅壤地區(qū)，因土壤酸性，有效鉬含量低；另一片為北方黃土母質(zhì)發(fā)育的黃綿土、土婁土和褐土，缺鉬的原因是母質(zhì)含鉬量低。我國多數(shù)土壤含銅豐富，只有長期淹水的水稻土和草炭土可能缺硼。我國南方高溫多雨，土壤中的硫、鈣、鎂容易淋失，土壤中含量較北方低，是容易發(fā)生缺乏中量營養(yǎng)元素的地區(qū)。但是，即使在含鈣十分豐富的石灰性土壤上，由于作物吸收、運(yùn)輸和分配的問題，仍然可能出現(xiàn)缺鈣。
農(nóng)業(yè)施肥應(yīng)以“四維結(jié)構(gòu)”多元配位肥料為主。“四維結(jié)構(gòu)”肥料，是以微生物菌肥、高質(zhì)有機(jī)肥、調(diào)理改性肥、中性微量元素肥（有機(jī)肥、無機(jī)肥、礦物質(zhì)肥、微生物菌肥）構(gòu)成，是“綠色生態(tài)”型肥料。這種新肥料符合農(nóng)作物的生長規(guī)律，適應(yīng)土壤生態(tài)環(huán)境的自然規(guī)律。它不單是農(nóng)業(yè)田間施肥操作的方式方法，而且涉及今后肥料企業(yè)生產(chǎn)肥料品種結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)品換代的問題，是未來農(nóng)業(yè)用肥的發(fā)展方向。
農(nóng)業(yè)耕種作物，需要投入肥料。長期以來施入無機(jī)單質(zhì)化肥（或施肥不當(dāng)，超量施肥），使土壤存在著單一養(yǎng)分濃度過高，以致造成土壤中物相反應(yīng)存量過大，易在土壤、水域中產(chǎn)生有害物質(zhì)，如硝酸鹽類化合物……。這些未被作物吸收的肥料養(yǎng)分隨水域的流動進(jìn)入江河湖泊，產(chǎn)生水體富養(yǎng)成分，不僅污染水源，使水生雜草滋生，破壞了生態(tài)環(huán)境的平衡。在施肥量日益增長下，土壤結(jié)構(gòu)中有機(jī)質(zhì)比重下降，保水、供肥、通透能力和性能變差，板結(jié)嚴(yán)重，水土流失，生態(tài)失調(diào)。
我國人多地少，年年單靠化肥來補(bǔ)充養(yǎng)分，微生態(tài)平衡遭到破壞，土壤退化，有機(jī)質(zhì)減少，地下水污染，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降。因此，土壤的保護(hù)、調(diào)理、改良、修復(fù)已成為農(nóng)業(yè)能否持續(xù)發(fā)展，農(nóng)民能否增產(chǎn)增收的一個亟待解決的大問題。而保護(hù)和修復(fù)土壤的根本措施是增大使用有機(jī)肥，合理使用化肥。有機(jī)肥是全營養(yǎng)性肥料，有利于平衡增加土壤養(yǎng)分含量，改善土壤結(jié)構(gòu)及透氣保水性，改善土壤微生態(tài)系統(tǒng)，增加土壤有益微生物。因此，將現(xiàn)有的有機(jī)物資源充分利用起來，用科學(xué)的方法轉(zhuǎn)化成優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，是解決資源浪費(fèi)、環(huán)境污染及改良土壤的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
我國耕地墾殖年代久遠(yuǎn)，加上長期只重用地不顧養(yǎng)地，雖然耕地產(chǎn)出量大幅度提高，但負(fù)荷過重，耕地養(yǎng)分投入與產(chǎn)出嚴(yán)重失衡。目前，全國絕大多數(shù)耕地土壤肥力不高，有機(jī)質(zhì)含量偏低，耕地土壤有機(jī)質(zhì)平均為1.8％左右，旱地僅為1.2％左右，而歐美等國耕地有機(jī)質(zhì)一般在5％—8％。且我國很少種植有養(yǎng)地作用的多年生牧草，近年來綠肥的面積也下降很多，加之有機(jī)肥（如：牛、馬、豬、雞等糞便發(fā)酵）的施用量也逐年遞減。耕地質(zhì)量的退化，導(dǎo)致了土壤保水保肥能力的降低，風(fēng)侵、水侵加劇，形成惡性循環(huán)。肥料、水分流失嚴(yán)重，水、肥利用率下降。我國化肥的有效利用率一般為：氮肥30%左右，磷肥15-20%，鉀肥40-50%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家水平。國內(nèi)化肥氮、磷、鉀的投入比例為1：0.41：0.27，與合理施肥水平還有一定差距，尤其是鉀肥的投入比例較小，也是影響肥料利用率不高的重要因素。
我國各類土地資源的絕對量雖然很大，但人口與土地資源的矛盾十分突出，人均耕地面積只有世界人均量的1/4、美國的1/7、印度的1/2；人均草地面積不到世界人均量的1/2；人均林地面積為世界人均量的1/8。我國農(nóng)業(yè)后備土地資源嚴(yán)重不足，全國耕地面積為13000萬hm2，其中水田2900萬hm2，占22%；“望天田”400萬hm2，占3.4%，水澆地2200萬hm2，占16.7%；旱地7400萬hm2，占56.8%；菜地200萬hm2，占1.1%。我國耕地資源總體質(zhì)量不高，高產(chǎn)田比重小，中、低產(chǎn)田比重大。
