二 配方施肥技术的理论依据
（一）配方施肥技术的基本原理
1．养分归还学说
1840年，德国化学家、现代农业化学的倡导者李比希（J. V. Liebig）以矿质营养理论为基础，提出了养分归还学说。其内容为：“由于人类在土地上种植作物并把这些产物拿走，这就必然会使地力逐渐下降，从而土壤所含的养分将会愈来愈少。因此，要恢复地力就必须归还从土壤中拿走的东西，不然就难以指望再获得过去那样高的产量，为了增加产量就应该向土壤施加灰分。”这一学说的要点可归纳如下：①随着作物的每次收获（包括子粒和茎秆）必然要从土壤中取走大量养分。②如果不正确地归还养分给土壤，地力必然会逐渐下降。李比希曾写道：“土壤中贮存的植物养分到底有多少，可能谁也不能明确地说出来，但是只有愚人才相信它是取之不尽，用之不谒的。”③要想恢复地力就必须归还从土壤中取走的全部东西。④为了增加作物产量就应该向土壤施加灰分元素，就其实质来讲，就是强调，为了作物增产必须以施肥方式补充植物从土壤中取走的养分。在这里不仅是保持土壤原有的基础肥力水平，而是要通过合理施肥，改良土壤，培肥地力，适应作物高产。
2．最小养分律
1843年李比希提出了最小养分律，其中心内容是：植物为了生长发育需要吸收各种养分，但是决定和限制作物产量的却是土壤中那个相对含量最小的营养元素，产量也在一定限度内随着这个元素含量的增减而相对地变化。因而无视这个限制因素的存在，即使继续增加其他营养成分也难以再提高植物的产量。最小养分律明确了作物施肥应解决的主要矛盾，是配方施肥的主要原理之一。在利用它指导配方施肥时，应把握以下几个要点：①决定作物产量的是土壤中某种对作物需要相对含量最少而非绝对含量最小的养分。如棉花蕾而不花和油菜花而不实都是由于土壤中缺硼，则硼是最小养分，但硼并不是该土壤中含量最低的养分。②最小养分不是固定不变的，而是随条件而变化的。当土壤中的最小养分得到补充后，作物产量就会迅速增加，而原来的最小养分就不再是最小养分了。我国20世纪50年代农田土壤普遍缺氮，氮就是当时限制作物产量提高的最小养分，所以氮肥的增产效果显著；到60年代，随着化肥工业的发展，农田中氮素化肥施用量急剧增加，氮肥的增产作用明显下降，磷成为限制作物产量提高的、新的最小养分，因此，在施用氮肥的基础上增施磷肥，可以协调氮磷养分比例，获得良好的增产效果；70年代后，由于氮、磷肥的施用，高产作物品种的推广及复种指数的提高，土壤中钾的耗竭加剧，在我国长江以南，钾转化为最小养分，氮、磷、钾配合施用能保持作物高产、稳产；80年代以后，随着作物综合耕作措施的推广和应用，作物产量水平大幅度提高，氮、磷、钾等大量元素肥料施用量也随之增加，伴随发生了土壤中微量元素的缺乏，微量元素成为最小养分，严重阻碍作物产量的提高，其中我国耕地中缺乏面积较大的微量元素是锌、硼、钼，其缺乏面积分别为486万、328万、445万公顷，分别占我国耕地面积的51.1%、34.5%、46.8%。③继续增加最小养分以外的其他养分，不但难以提高产量，而且还会降低施肥的经济效益。如湖北的酸性黄棕壤，由于土壤中钼有效性低，不能被作物吸收利用而发生缺钼，继续增施氮肥不仅不能提高产量，反而激化冬小麦缺钼而发生冬小麦越冬期黄化死苗现象，使生长严重受阻而减产。生产上偏施氮肥能诱发番茄脐腐病和苹果苦痘病，并导致蔬菜品质下降和产品中硝酸盐积累。
3．肥料报酬递减律
报酬递减律早在18世纪后期由欧洲的经济学家杜尔哥和安德森同时提出，它作为经济学上一个基本法则，广泛应用于工业、农业以及畜牧业生产等各个领域。它的一般表述是：“从一定土地上所得到的报酬随着向该土地投入的劳动和资本量的增加而有所增加，但随着投入的单位劳动和资本的增加，报酬的增加却在逐渐减少。”米采利希通过试验提出：①在其他技术条件相对稳定的前提下，随着施肥量的渐次增加，作物产量也随之增加，但作物的增产量却随施肥量的增加而呈递减趋势；②如果一切条件都符合理想的话，作物将会产生出某种最高产量，相反，只要有任何某种主要因素缺乏时，产量便会相应地减少。
当人们认识了化肥的增产效应后，总误认为施肥越多，产量越高，其实不然。报酬递减律表明，单位肥料所获得的报酬，随着施肥量的递增而递减，即产量与施肥量之间不是直线增长关系，而是曲线关系。配方施肥就是根据作物对肥料的效应曲线，确定获得最大经济效益的施肥量，讲求经济合理施肥。
4．因子综合作用律
合理施肥是作物增产的综合因子（如水分、养分、光照、温度、空气、品种、耕作等）中起作用的重要因子之一。作物丰产不仅需要解决影响作物生长和提高产量的限制因子，其中包括养分因子中的最小养分，而且只有在外界环境条件足以保证作物正常生长和健壮发育的前提下，才能充分发挥施肥的最大增产作用，收到较高的经济效益。因此，肥料的增产效应必然受因子综合作用律的作用。
因子综合作用律的中心意思是：作物丰产是影响作物生长发育的各种因子，如水分、养分、光照、温度、空气、品种以及耕作条件等综合作用的结果，其中必然有一个起主导作用的限制因子，产量也在一定程度上受该种限制因子的制约。为了充分发挥肥料的增产作用和提高肥料的经济效益，一方面，施肥措施必须与其他农业技术措施密切配合；另一方面，各种养分肥料要配合施用以使各养分元素之间比例协调，维持作物体内的营养平衡。如施肥与灌溉结合，可以同时提高肥料和灌溉的经济效益，起到以肥调水和以水调肥的良好效果。