近來年，我國很多地區有過量偏施氮肥的現象，部分地區，尤其是經濟比較發達的地區和在高經濟價值的作物上，氮磷肥施用過量的現象也較普遍，造成氮素損失嚴重和部分地區土壤磷素積累。加上大量的有機廢棄物沒能有效返回農田，對環境構成了威脅。但是，人多地少的國情決定了我國的肥料施用必須達到作物持續增產、農民持續增收、農田生產力持續提高、農村環境持續得到改善的可持續發展的目標。

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

中國是一個具有13億多人口的發展中國家，其持續農業的特點是，既要適當增加化肥投入，提高作物單產，又要協調高產與資源和環境的關系，維持生態平衡。因此必須將提高養分資源利用效率作為養分資源綜合管理的首要目標。該如何去檢測土壤養分的利用效率是首要了解的相關方面信息。

早在20世紀末期，我國就已經研發成功“土壤養分綜合系統評價法與平衡施肥技術”，這一成果是中國農業科學院土壤肥料研究所與其他有關單位共同協作完成。在全國28個省、市、自治區的范圍內共采取了9000多個土壤樣品，開展了大量的實驗室、溫網室和田間研究工作。“八五”期間在河北省玉田縣的110萬畝耕地上全面開展了土壤養分綜合系統評價和平衡施肥的研究，逐步研制形成了一整套適合我國土壤條件和種植制度的土壤養分綜合系統評價法和平衡施肥技術。

該成果在土壤養分狀況評價和測土推薦施肥中，綜合考慮各大、中、微量營養元素的全面均衡供應，更加真實準確地評價土壤養分狀況和最大限度地提高肥料利用效率；首次將土壤對7種主要營養元素的吸附固定能力作為評價土壤養分狀況和推薦施肥的參數之一；在土壤養分狀況測定和肥料效應試驗中，創造性地提出并采用了“最佳處理 ”設計。對每個元素的研究均是在其它元素調整在“最佳”平衡狀態下進行，避免了忽視可能存在的其它元素的缺乏或過量對所研究元素效應的影響；應用聯合浸提劑和實現系列化以及對土壤養分速測儀的使用操作，顯著提高了土壤測試的工作效率，達到了國際上先進的土壤測試實驗室的水平。在大量土壤測試、盆栽和田間試驗和示范的基礎上，建立了從土壤測試到施肥推薦功能齊全的數據庫、數據管理系統和高產高效平衡施肥咨詢服務系統。

盆栽試驗和田間試驗的設計中，依據土壤測試和吸附試驗的結果，對每一個土壤設計出一個力求達到各種大、中、微量元素全面平衡的最佳處理（OPT）和相應的驗證各元素豐缺的其他處理。結果表明，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%。檢測養分限制因子及其嚴重程度的盆栽試驗結果表明，在取自17個省（市、自治區）的140個土壤中，氮、磷、鉀、和鋅成為作物生長限制因子的分別占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。

而提高作物對養分資源利用效率的途徑主要有兩條：一是農業措施：通過合理調節肥料養分用量和比例及施肥與各種農業措施之間的關系，使肥料效應得以充分地發揮; 二是生物途徑：通過選育高效利用養分資源的作物品種，挖掘作物營養遺傳潛力。

一些發達國家通過這兩條途徑使肥料利用率高達60%，而我國目前的肥料利用率只40%~45%。我們已經在配方施肥等方面取得積極成果，今后通過農業措施和生物途徑的結合，有可能使肥料利用再提高10%~15%。如果實現這一目標，節省的化肥所生產的糧食足以養活一個省的人口。