農(nóng)業(yè)，作為人類的第一產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展是一具漫長(zhǎng)、曲折、復(fù)雜的過(guò)程，到現(xiàn)在已有數(shù)千上萬(wàn)年的歷史。從遠(yuǎn)古時(shí)代到十九世紀(jì)，由于當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)落后，農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的提升主要依賴于耕地面積的擴(kuò)大。

　　農(nóng)業(yè)耕種作物，需要投入肥料。長(zhǎng)期以來(lái)施入無(wú)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(guò)高，以致造成土壤中物相反應(yīng)存量過(guò)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(dòng)進(jìn)入江河湖泊，產(chǎn)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(nóng)業(yè)施肥不當(dāng)?shù)慕Y(jié)果。在施肥量日益增長(zhǎng)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，造成水土流失，生態(tài)失調(diào)。

　　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(guó)化肥的有效利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家水平。國(guó)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(guó)農(nóng)村目前人多地少，土地由于年年單靠化肥來(lái)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(jì)，1977-2005年我國(guó)化肥用量增長(zhǎng)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(gè)亟待解決的大問(wèn)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(yíng)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(lái)，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)。

　　回顧我們50年走過(guò)的路，可以看出化肥用量增長(zhǎng)較快。這說(shuō)明50多年來(lái)，中國(guó)農(nóng)業(yè)走過(guò)了一條高投入、高產(chǎn)出、高速度、高資源環(huán)境為代價(jià)的路子。我們解決了糧食自給的問(wèn)題，但是我們付出了沉重的代價(jià)。在大力發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的今天，筆耕論文，我們首先面臨資源嚴(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(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的支持力仍不夠等一系列問(wèn)題。化肥在我國(guó)糧食增產(chǎn)中發(fā)揮了50%的作用，也就是說(shuō)，我國(guó)糧食生產(chǎn)基本靠水和肥換來(lái)的。今天，不管是氮肥還是磷肥，中國(guó)在世界上的貢獻(xiàn)率都超過(guò)50%，也就是說(shuō)，中國(guó)現(xiàn)在真正是世界第一化肥生產(chǎn)消費(fèi)大國(guó)。而國(guó)際上的化肥到了90年代中期以后，增長(zhǎng)速度下降，我國(guó)化肥總量現(xiàn)在超過(guò)了西方國(guó)家，還呈大幅度增長(zhǎng)之勢(shì)。我們預(yù)測(cè)，在未來(lái)的5年，全球60%的化肥由中國(guó)生產(chǎn)。

　　近年來(lái)，我國(guó)化肥用量一直在大幅度增長(zhǎng)，但糧食總產(chǎn)近10年沒(méi)有大幅度的增加。比較1977年—2005年，我國(guó)化肥使用量增長(zhǎng)了700%，而糧食增產(chǎn)71%，同時(shí)，種植面積下降了13%。很明顯，我國(guó)化肥用量增幅確實(shí)很大，但是農(nóng)作物產(chǎn)量卻沒(méi)有相應(yīng)增長(zhǎng)，我們的養(yǎng)分效益持續(xù)下降，資源環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越突出，環(huán)境污染非常嚴(yán)重。我國(guó)在國(guó)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(guó)，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)，施用的養(yǎng)分嚴(yán)重過(guò)量。華北平原對(duì)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(guò)量。

　　化肥用量大幅增長(zhǎng)，但作物產(chǎn)量沒(méi)有大幅度增長(zhǎng)。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(shí)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(kāi)放的前十年，我國(guó)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(gè)臺(tái)階，從每公頃3噸增長(zhǎng)到4噸。最近12年，化肥用量增加了100公斤，但產(chǎn)量?jī)H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(guó)現(xiàn)在1公斤養(yǎng)分生產(chǎn)27公斤糧食，法國(guó)1公斤生產(chǎn)87公斤糧食，美國(guó)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(chóng)害的情況下，保持穩(wěn)產(chǎn)。

　　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(zhǎng)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(wèn)題，是未來(lái)農(nóng)業(yè)用肥的發(fā)展方向。