在化肥應用于農業(yè)生產之前，我國農業(yè)生產主要依靠農家肥和擴大耕地面積來促進作物增產。

化肥問世以后，由于其養(yǎng)分含量高，使用方便，從而使農業(yè)農民形成了偏施化學肥料的習慣，局部地區(qū)已造成土壤板結、質量退化，有機質含量不足，保水保肥透氣性能下降，中低產田日漸擴大，江河湖泊水域富營養(yǎng)化，農產品硝酸鹽含量超標。農田氮素向大氣遷移，破壞了臭氧層，從而引起自然災害頻發(fā)。硝酸鹽隨食物進入人體，形成致癌和致突變的亞硝基化合物，據日本調查，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份報告結果表明，我國男性精子質量呈下降之勢，其原因是食用大量施用單純化肥的食物所致。水體富營養(yǎng)化，不僅破壞了水生態(tài)系統(tǒng)和水能，還直接影響人畜飲水安全，威脅人類健康和水產養(yǎng)殖以及工業(yè)供水。除此以外，偏施單質化肥，其危害還表現為：

1、單質化肥當季利用率低，并呈下降趨勢。全國化肥網實驗結果分析，我國化肥當季利用率，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增產糧食15-25kg,降為5-8kg。

2、長期單純施用單質化肥，使土壤微生物被抑制，有機質含量逐年下降，化肥殘留，造成土壤板結，透水性、透氣性和吸光性變差，保肥能力降低。

3、單質化肥利用率低和易造成土壤板結的缺點，淋溶、揮發(fā)、徑流和農產品中有害物質的殘留，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，其增產效果已近極限，致使農業(yè)投入不斷增加，加重了農民負擔。

農業(yè)，作為人類的第一產業(yè)，其發(fā)展是一具漫長、曲折、復雜的過程，到現在已有數千上萬年的歷史。從十九世紀開始，伴隨著英國工業(yè)革命的興起，農業(yè)生產發(fā)生了質的變化，對農田開始投入大量的外源化學物質（如化肥、農藥等），一方面成倍地提高農作物的產量，另一方面加深了農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)對外源物質和能量的依存關系，導致了人類賴以生存的大氣、土壤、水體和農產品受到污染，威脅到人類自身健康和子孫后代的生存。

二十世紀70年代，人類農業(yè)進入了一個全新時代，既繼承傳統(tǒng)有機農業(yè)的精華，又賦予其現代科技的內涵，成為各國政府和農業(yè)專家的共識，應運而生是生物復合肥料、有機肥料、有機無機復混肥料和生物農藥的廣泛應用，推廣測土平衡配方施肥技術，以提供優(yōu)質、安全、營養(yǎng)、衛(wèi)生、健康的有機綠色食品，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)農業(yè)”和“石油農業(yè)”，達到人與自然協(xié)調，生態(tài)與經濟共同繁榮的“生態(tài)農業(yè)”。我國有幾千年的有機農業(yè)基礎，完全能夠以有機無機相結合的生態(tài)型農業(yè)，回避西方石油農業(yè)的弊端，把我國傳統(tǒng)農業(yè)的精華與現代科技結合起來，走自己特色的農業(yè)道路，是中國未來農業(yè)發(fā)展的方向。

中國傳統(tǒng)的有機農業(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，已無法滿足人們日益增長的生產生活的諸多需要。由西方傳入中國的石油農業(yè)（無機農業(yè)），是在石油廉價時代產生的，確實為農業(yè)的發(fā)展做出過貢獻，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-無機”作為最佳肥料結構加以肯定，國務院把“高產-優(yōu)質-高效”做為我國農業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略，并制定了“有機無機相結合，用地養(yǎng)地相結合”的肥料工作方針。

中國是一個農業(yè)大國，但不是一個農業(yè)強國，這是當代中國的基本國情，中國農業(yè)的發(fā)展已影響著整個國民經濟的發(fā)展；中國農村的安定牽涉著整個社會的安定；中國農民的富裕關系到全面建設小康社會的進程。中國歷代領導人都極其重視“三農”問題。

建國初期，開國領袖毛澤東發(fā)起的以土地改革為中心的第一次農業(yè)革命，實現了耕者有其田，極大地調動了農民的生產積極性，農業(yè)生產有了突飛猛進的發(fā)展。十一屆三中國全會以后，改革開放的總設計師鄧小平把億萬農民，從“人民公社”的桎梏中解放出來，實行了家庭聯(lián)產承包制，再次煥發(fā)了農民的自主意識，實現了中國農業(yè)的第二次革命。如果說這兩次的“農業(yè)革命”是以改革生產關系為手段發(fā)展農業(yè)，解決國民的溫飽問題，那么，從上個世紀90年代起，中國第三代領導集體，審時度勢，為適應加入WTO的要求，提出了對農業(yè)產業(yè)結構進行深層次調整的第三次農業(yè)革命，其意義更為深刻。進入21世紀，以胡錦濤為核心的黨中央，更加重視“三農”工作，對農業(yè)實行了免稅并直補，其目的是要把中國農業(yè)引入可持續(xù)發(fā)展的道路，讓中國農產品打入國際市場，讓中國農業(yè)實現產業(yè)化，讓中國農民盡快富裕起來。

農業(yè)耕種作物，需要投入肥料。長期以來施入無機單質化肥（或施肥不當，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存量過大，易在土壤、水域中產生有害物質，如硝酸鹽類化合物……這些未被作物吸收的肥料養(yǎng)分，隨水域的流動進入江河湖泊，產生水體富養(yǎng)成分，不僅污染水源，而且使水生雜草滋生，破壞了生態(tài)環(huán)境的平衡，這都是農業(yè)施肥不當的結果。

施肥量日益增長，土壤結構中有機質比重下降，保水、供肥、通透能力和性能變差，板結嚴重，造成水土流失，生態(tài)失調。我國耕地墾殖年代久遠，加上長期只重用地不顧養(yǎng)地，造成耕地養(yǎng)分失調，地力下降，雖然耕地產出量大幅度提高，但負荷過重，耕地養(yǎng)分投入與產出嚴重失衡。目前，除少數地區(qū)外，全國絕大多數耕地土壤肥力不高，土壤有機質平均為1.8％左右，旱地僅為1％左右，而歐美等國的耕地土壤有機質一般在5％—8％。而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，有機肥（如：牛、馬、豬、雞等糞便發(fā)酵）的施用量也逐年遞減。

耕地質量的退化，土壤有機質含量的下降，導致了土壤保水保肥能力的降低，風侵、水侵加劇，形成惡性循環(huán)。肥料、水分流失嚴重，水、肥利用率下降。當前，我國化肥的有效利用率遠遠低于發(fā)達國家水平。國內化肥，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。

我國農村目前人多地少，土地由于年年單靠化肥來補充養(yǎng)分，微生態(tài)平衡遭到破壞，土壤退化，有機質減少，地下水污染，農產品品質下降。據統(tǒng)計，1977-2005年我國化肥用量增長了700%，但糧食的增產幅度僅為71%。

土壤的保護、調理、改良、修復已成為農業(yè)能否持續(xù)發(fā)展，農民能否增產增收的一個亟待解決的大問題。而保護和修復土壤的根本措施是增大使用有機肥，合理使用化肥。

有機肥是全營養(yǎng)性肥料，有利于平衡增加土壤養(yǎng)分含量，改善土壤結構及透氣保水性，改善土壤微生態(tài)系統(tǒng)，增加土壤有益微生物。因此，將現有的有機物資源充分利用起來，用科學的方法轉化成優(yōu)質有機肥，是解決資源浪費、環(huán)境污染及改良土壤的關鍵環(huán)節(jié)。

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，當時有人說“我們三年不生產糧食都夠吃”，但到了2003年，我國庫存糧食的70%—80%已經吃完了，糧食安全問題引起黨中央、國家院的高度重視。經過幾年的努力，現在略有回升。但能不能回升到我們的需求水平之上，這是黨中央和國務院領導十分關心的問題。因為我國人口還在增長，而耕地面積逐年下降。根據對世界以及中國農業(yè)形勢的分析，我國未來的農業(yè)只能依靠科技，保障食物安全、生態(tài)安全與農民增收，走現代集約化的可持續(xù)農業(yè)之路。

回顧我們50年走過的路，可以看出化肥用量增長較快。這說明50多年來，中國農業(yè)走過了一條高投入、高產出、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)展現代農業(yè)的今天，我們首先面臨的是資源嚴重不足，生態(tài)環(huán)境負債極高，農民收入和組織化程度非常低，科技對農業(yè)生產的支持力仍不夠等一系列問題?；试谖覈Z食增產中發(fā)揮了57%的作用，也就是說，我國糧食生產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率都超過50%，也就是說，中國現在真正是世界第一化肥生產消費大國。而國際上的化肥在90年代中期以后，增長速度下降，我國化肥總量現在超過了西方國家，還呈大幅度增長之勢。我們預測，未來全球60%的化肥由中國生產。化肥是一個高耗能、高資源環(huán)境代價的產業(yè)，西方把很多化肥廠都關掉了，現在60%的化肥要由中國來生產。為了中國的可持續(xù)發(fā)展，我們不應該需要這么大的化肥產業(yè)，但為了保障糧食安全，我國化肥產業(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世紀中國能否自己養(yǎng)活自己，提出了質疑。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)化的進程在逐年減少，土壤質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，靠擴大耕地面積增加糧食產量已不太現實，唯一可走的路就是改良土壤，有機無機配合施肥，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”。

他的觀點是，當時中國因為耕地下降難以養(yǎng)活自己，將要在全世界范圍購買糧食。中國經濟發(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格的保護政策，你們還是養(yǎng)活不了自己”。為什么？他說，你們水資源短缺，而肥料的生產糧食的潛力已經達到了極限，再增加施肥也不能增產，那你們糧食從哪里來？他認為，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71%，同時，種植面積下降了13%。

很明顯，我國化肥用量增幅確實很大，但是農作物產量卻沒有相應增長，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)境污染非常嚴重。濫施肥料到底多嚴重？通過對全國1333個實驗地調查，發(fā)現氮肥利用率平均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)現養(yǎng)分用量急劇上升，但是單位養(yǎng)分生產的糧食大幅下降。

我國在國際上屬于“高投入低產出”狀況，產出低于印度，遠遠低于日本、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，尤其是在高產地區(qū)，施用的養(yǎng)分嚴重過量。華北平原對小麥、玉米做了大量調查發(fā)現，以1公頃小麥用250公斤的氮肥作為標準（在歐洲一般都是180公斤），發(fā)現90%—92%的農戶施肥過量。

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，甚至非常堅決地強調還要增加氮肥的使用量，因為中國需要糧食”。美國一位著名教授做了一個實驗，每年每公頃耕地沉降10公斤氮，經過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個農戶調查發(fā)現，每公頃累積氮280公斤，相當于一季作物需要200多公斤，土壤里面就累積了280公斤。當然，并非所有地區(qū)的耕地都有這么高的累積量，但從被調查地區(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去了。我們一次性把作物所需60%—90%的肥料全部施進去，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，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，必須進行綜合管理?，F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)分考慮進去；化肥用量大幅增長，但作物產量沒有大幅度增長。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。采取多學科的手段，同時提高養(yǎng)分效率與作物產量。

我們的目標是：作物高產、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，但產量僅增加0.3噸。下一步要增加到6噸，靠施肥還能實現嗎？我國現在1公斤養(yǎng)分生產27公斤糧食，法國1公斤生產87公斤糧食，美國1公斤生產47公斤糧食。首先土壤質量要優(yōu)良，要保證在干旱、病蟲害的情況下，保持穩(wěn)產。

農業(yè)施肥應以“四維結構”多元配位肥料為主。“四維結構”肥料，是以微生物菌肥、高質有機肥、調理改性肥、中性微量元素肥（有機肥、無機肥、礦物質肥、微生物菌肥）構成，是“綠色生態(tài)”型肥料。這種新肥料符合農作物的生長規(guī)律，適應土壤生態(tài)環(huán)境的自然規(guī)律。它不單是農業(yè)田間施肥操作的方式方法，而且涉及今后肥料企業(yè)生產肥料品種結構調整、產品換代的問題，是未來農業(yè)用肥的發(fā)展方向。