近來(lái)年，我國(guó)很多地區(qū)有過(guò)量偏施氮肥的現(xiàn)象，部分地區(qū)，尤其是經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的地區(qū)和在高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的作物上，氮磷肥施用過(guò)量的現(xiàn)象也較普遍，造成氮素?fù)p失嚴(yán)重和部分地區(qū)土壤磷素積累。加上大量的有機(jī)廢棄物沒(méi)能有效返回農(nóng)田，對(duì)環(huán)境構(gòu)成了威脅。但是，人多地少的國(guó)情決定了我國(guó)的肥料施用必須達(dá)到作物持續(xù)增產(chǎn)、農(nóng)民持續(xù)增收、農(nóng)田生產(chǎn)力持續(xù)提高、農(nóng)村環(huán)境持續(xù)得到改善的可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

    傳統(tǒng)肥料利用率的概念自有其應(yīng)用價(jià)值，為與土壤養(yǎng)分資源觀念相一致，建議采用養(yǎng)分資源利用率的概念。即以作物吸收的養(yǎng)分占土壤與肥料提供的有效養(yǎng)分百分比表示。這一概念對(duì)建立土壤平衡十分方便。

    中國(guó)是一個(gè)具有13億多人口的發(fā)展中國(guó)家，其持續(xù)農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)是，既要適當(dāng)增加化肥投入，提高作物單產(chǎn)，又要協(xié)調(diào)高產(chǎn)與資源和環(huán)境的關(guān)系，維持生態(tài)平衡。因此必須將提高養(yǎng)分資源利用效率作為養(yǎng)分資源綜合管理的首要目標(biāo)。該如何去檢測(cè)土壤養(yǎng)分的利用效率是首要了解的相關(guān)方面信息。

    早在20世紀(jì)末期，我國(guó)就已經(jīng)研發(fā)成功“土壤養(yǎng)分綜合系統(tǒng)評(píng)價(jià)法與平衡施肥技術(shù)”，這一成果是中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所與其他有關(guān)單位共同協(xié)作完成。在全國(guó)28個(gè)省、市、自治區(qū)的范圍內(nèi)共采取了9000多個(gè)土壤樣品，開(kāi)展了大量的實(shí)驗(yàn)室、溫網(wǎng)室和田間研究工作。“八五”期間在河北省玉田縣的110萬(wàn)畝耕地上全面開(kāi)展了土壤養(yǎng)分綜合系統(tǒng)評(píng)價(jià)和平衡施肥的研究，逐步研制形成了一整套適合我國(guó)土壤條件和種植制度的土壤養(yǎng)分綜合系統(tǒng)評(píng)價(jià)法和平衡施肥技術(shù)。

    該成果在土壤養(yǎng)分狀況評(píng)價(jià)和測(cè)土推薦施肥中，綜合考慮各大、中、微量營(yíng)養(yǎng)元素的全面均衡供應(yīng)，更加真實(shí)準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)土壤養(yǎng)分狀況和最大限度地提高肥料利用效率；首次將土壤對(duì)7種主要營(yíng)養(yǎng)元素的吸附固定能力作為評(píng)價(jià)土壤養(yǎng)分狀況和推薦施肥的參數(shù)之一；在土壤養(yǎng)分狀況測(cè)定和肥料效應(yīng)試驗(yàn)中，創(chuàng)造性地提出并采用了“最佳處理 ”設(shè)計(jì)。對(duì)每個(gè)元素的研究均是在其它元素調(diào)整在“最佳”平衡狀態(tài)下進(jìn)行，避免了忽視可能存在的其它元素的缺乏或過(guò)量對(duì)所研究元素效應(yīng)的影響；應(yīng)用聯(lián)合浸提劑和實(shí)現(xiàn)系列化以及對(duì)土壤養(yǎng)分速測(cè)儀的使用操作，顯著提高了土壤測(cè)試的工作效率，達(dá)到了國(guó)際上先進(jìn)的土壤測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的水平。在大量土壤測(cè)試、盆栽和田間試驗(yàn)和示范的基礎(chǔ)上，建立了從土壤測(cè)試到施肥推薦功能齊全的數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和高產(chǎn)高效平衡施肥咨詢服務(wù)系統(tǒng)。

    盆栽試驗(yàn)和田間試驗(yàn)的設(shè)計(jì)中，依據(jù)土壤測(cè)試和吸附試驗(yàn)的結(jié)果，對(duì)每一個(gè)土壤設(shè)計(jì)出一個(gè)力求達(dá)到各種大、中、微量元素全面平衡的最佳處理（OPT）和相應(yīng)的驗(yàn)證各元素豐缺的其他處理。結(jié)果表明，供試土壤中，速效氮（N）、磷（P）、鉀（K）、鋅（Zn）、 鐵（Fe）、硫（S）、硼（B）、鎂（Mg）、錳（Mn）、銅（Cu）、鈣（Ca）低于臨界水平的分別占95%、51.7%、59.7%、69.2%、30%、25.8%、20.3%、17.5%、10.4%、5.6%u、3.6%。檢測(cè)養(yǎng)分限制因子及其嚴(yán)重程度的盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明，在取自17個(gè)�。ㄊ�、自治區(qū)）的140個(gè)土壤中，氮、磷、鉀、和鋅成為作物生長(zhǎng)限制因子的分別占98%、90%、60%和49%，這些元素的缺乏在取土的17個(gè)省份均有分布。缺鈣和鎂的土壤分別占14%和18%，主要是取自南方省份的土壤。有12%的土壤缺鐵，主要是取自北方地區(qū)的土壤。此外缺硫、硼、銅、錳和鉬的土壤分別占供試土壤的32%、26%、26%、24%和20%，在南方和北方的土壤中均有分布。

   而提高作物對(duì)養(yǎng)分資源利用效率的途徑主要有兩條：一是農(nóng)業(yè)措施：通過(guò)合理調(diào)節(jié)肥料養(yǎng)分用量和比例及施肥與各種農(nóng)業(yè)措施之間的關(guān)系，使肥料效應(yīng)得以充分地發(fā)揮; 二是生物途徑：通過(guò)選育高效利用養(yǎng)分資源的作物品種，挖掘作物營(yíng)養(yǎng)遺傳潛力。

    一些發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)這兩條途徑使肥料利用率高達(dá)60%，而我國(guó)目前的肥料利用率只40%~45%。我們已經(jīng)在配方施肥等方面取得積極成果，今后通過(guò)農(nóng)業(yè)措施和生物途徑的結(jié)合，有可能使肥料利用再提高10%~15%。如果實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，節(jié)省的化肥所生產(chǎn)的糧食足以養(yǎng)活一個(gè)省的人口。