肥料报酬递减律是不以人们意志为转移的客观规律，因此应该充分利用它，掌握施肥的度，从而避免盲目施肥。从思想上走出“施肥越多越增产”的误区。
（4）因子综合作用律
作物的生长发育受到各因子（水、肥、气、热、光及其他农业技术措施）影响，只有在外界条件保证作物正常生长发育的前提下，才能充分发挥施肥效果。因子综合作用律的中心意思是：作物产量是影响作物生长发育诸因子综合作用的结果，但其中必然有一个起主导作用的限制因子，作物产量在一定程度上受该限制因子的制约。所以施肥就与其他农业技术措施配合，各种肥分之间也要配合施用。例如水能控肥，施肥与灌溉的配合就很重要。
2.4化肥的发展
化肥是化学肥料有简称。用化学和（或）物理方法人工制成的含有一种或几种农作物生长需要的营养元素的肥料。
化肥工业已有140多年历史。17世纪初期，科学家们开始研究植物生长与土壤之间的关系。19世纪初，德国人李比希研究植物生长与某些化学元素间的关系。他在1840年阐述了农作物生长所需的营养物质是从土壤里获取的，他确定了氮、钙、镁、磷和钾等元素对农作物生长的意义，并预言农作物需要的营养物质将会在工厂里生产出来。不久，他的预言就被证实。
2.4.1化肥的种类
（1）无机肥
无机肥为矿质肥料，也叫化学肥料，简称化肥。它具有成分单纯，含有效成分高，易溶于水，分解快，易被植物根系吸收等特点，所以称“速效性肥料”。通常的化肥就是“无机肥料”。无机肥是指用化学合成方法生产的肥料。常见无机肥料有：
1）碳酸氢铵。又叫重碳酸铵，含氮17%左右，在高温或潮湿的情况下，极易分解产生氨气挥发。呈弱酸性反应，为速效肥料。
2）尿素。含氮46%，是固体氮肥中含氮最多的种。肥效比硫酸铵慢些，但肥效较长。尿素呈中性反应，适合于各种土壤。一般用作根外追肥时，其浓度以0.1%~0.3%为宜。
3）硫酸铵。含氮素20%~21%，每千克硫酸铵的肥效相当于60~100千克人粪尿，易溶于水，肥效快，有效期短，一般10~20天。呈弱酸性反应，多用作追肥。
4）钙镁磷肥。含磷14%~18%，微碱性，肥效较慢，肥效长。若与作物秸秆、垃圾、厩肥等制作堆肥，在发酵腐熟过程中能产生有机酸而增加肥效，宜用作基肥。适于酸性或微酸性土壤，并能补充土壤中的钙和镁微量元素的不足。
5）硫酸钾。含钾48%~52%。主要用作基肥，也可用作追肥，宜挖沟深施，靠近发根层收效快。用作根外追肥时，使用浓度应不超过0.1%。呈中性反应，不易吸湿结块，一般土壤均可施用。葡萄是喜钾肥的果树，施用硫酸钾效果很好。
6）草木灰。是植物体燃烧后的残渣，草木灰含钾5%~10%，含磷1%~4%，含氮0.14%，含钙也多达30%左右。草木灰中的钾，绝大多数是水溶性的，属速效肥。可用作追肥也可用作基肥。草木灰不宜与硫酸铵、人粪尿等混用，避免损失氮素。储存时要防止潮湿，以免养分流失。
7）石灰。呈碱性，是我国南方酸性土壤中常用的肥料，施后不但可以增加土壤中的钙肥，改善土壤结构，还能中和土壤酸性。沤制堆肥时，拌入少量石灰，可加速腐熟。
（2）气肥
气肥即气体肥料。由于气体的扩散性强，因此气体肥料主要是用在温室和塑料大棚中。二氧化碳（CO2）是一种常用的气肥。在温室中施用二氧化碳可提高作物光合作用的强度和效率，促进根系发育，提高农产品品质，并大幅度提高作物产量。施用碳酸氢铵也可提供一定量的二氧化碳。
在保护栽培条件下或者一定的生产栽培条件下，二氧化碳浓度决定光合作用强度。在光照充分、温度较高时（28℃以上），CO2浓度从通常的300微升/升增加到1000~2400微升/升，可使光合作用提高2倍。所以，栽培果树或者蔬菜使用CO2，对于提高产量具有明显作用。
（3）生物肥
由一种或数种有益微生物活性细胞制备而成的肥料。生物肥料是菌而不是肥，因为它本身并不含有植物生长发育需要的营养元素，而只是含有大量的微生物，在土壤中通过微生物的生命活动，改善作物的营养条件。
目前，市场上出现的各种生物肥料，实际上是含有大量微生物的培养物。它们可以是粉剂或颗粒，也可以是液体状态。将它们施到土壤里，在适宜的条件下进一步生长、繁殖，一方面可以将土壤中某些难于被植物吸收的营养物质转换成易于吸收的形式；另一方面可以通过自身的一系列生命活动，分泌一些有利于植物生长的代谢产物，刺激植物生长。含固氮菌的菌肥还可以固定空气中的氮素，直接提供植物养分，不过目前各种菌肥能固定的氮素数量十分有限。
2.4.2化肥工业的萌芽期
从19世纪40年代起到第一次世界大战是化肥工业的萌芽时期。那时，人类企图用人工方法生产肥料，以补充或代替天然肥料。磷肥和钾肥的生产开始得比氮肥早，原因是农业耕作长期实行绿肥作物和粮食作物轮作制以及大量使用有机肥料，所以对氮肥要求不很迫切。
1840年，李比希用稀硫酸处理骨粉，得到浆状物，其肥效比骨粉好。不久，英国人劳斯用硫酸分解磷矿制得一种固体产品，称为过磷酸钙。1842年他在英国建了工厂，这是第一个化肥厂。1872年，在德国首先生产了湿法磷酸，用它分解磷矿生产重过磷酸钙，用于制糖工业中的净化剂。1861年，在德国施塔斯富特首次开采光卤石钾矿。在这之前不久，李比希宣布过它可作为钾肥使用，两年内有14个地方开采钾矿。19世纪末期，开始从煤气中回收氨制成硫酸铵或氨水作为氮肥施用。1903年，挪威建厂用电弧法固定空气中的氮加工成硝酸，再用石灰中和制成硝酸钙氮肥，两年后进行了工业生产。1905年，用石灰和焦炭为原料在电炉内制成碳化钙（电石），再与氮气反应制成氮肥——氰氨化钙（石灰氮）。
2.4.3发展阶段
从20世纪初到50年代，化肥工业处于发展阶段。在这个时期里，化肥生产技术不断进步，品种增多，产量增加，并逐步成为一个工业部门。但其规模与现代的化肥工业相比小得多。
（1）磷肥
磷肥主要指生产的过磷酸钙。此外，在欧洲的酸性土壤上广泛施用钢渣磷肥。在20世纪40~50年代，高浓度磷肥的生产技术有了突破，主要是湿法磷酸的生产工艺由原来的间歇操作改为连续操作，设备材料的腐蚀问题得到了基本解决。
（2）钾肥
继德国之后，一些国家先后发现了钾矿，其中法国于1910年、西班牙于1925年、苏联于1930年、美国于1931年先后进行了开采。钾矿富集和精制工艺的开发成功，为提高钾肥的品位奠定了基础。
（3）氮肥
1913年，用氢气和氮气合成氨的哈伯法在德国第一次建厂。它为氮肥工业的发展开拓了道路。但是，在20世纪50年代以前，它的生产技术还不够完善，价格比较贵，多数用在工业方面，少量用来制造氮肥。第二次世界大战期间，为了制造炸药，硝酸铵得到了发展。1922年，用氨和二氧化碳为原料合成尿素的第一个工厂在德国投入生产。
（4）复合肥料
1920年，美国氰氨公司的一个磷酸铵小生产装置投入运转，1933年，在加拿大联合采矿和冶炼公司也建成了一个生产磷酸铵的工厂。20世纪30年代初，用硝酸分解磷矿并用氨中和加工制造硝酸磷肥的奥达法首先在德国建厂。
2.4.4结构调整期
（1）加快结构调整，优化品种结构
按照适应现代农业发展和环境友好的要求，改进提升尿素、磷铵、氯化钾和硫酸钾（镁）等基础肥料，适度发展硝基肥料、熔融磷钾肥料、液体肥料等多元肥料，鼓励发展按配方施肥要求的复混肥和专用肥，重视发展中、微量元素肥料、缓控释肥料。
（2）加快兼并重组，促进基础肥料向资源产地和优势企业集中加快促进基础肥料生产向优势企业集中，逐步形成以大型化肥企业为主导的生产经营格局，提升农化服务。鼓励大型化肥企业以生产为基础，以质量为保证，加强质量专业人员培养，着力培育品牌和营销网络，加快建立高效的供销和服务体系，扩大农化服务业务，减少流通环节，降低化肥流通成本。大力开展测土配方，实现精准施肥，防止和减少过量施肥，提高肥效，降低面源污染。
（3）推动技术进步，提高生产水平
将氮肥、磷肥、钾肥、复混肥作为重点开发和推广的化肥品种，提高资源保障能力，鼓励氮肥企业和煤炭企业联合建设化肥用煤生产基地，保障化肥用煤稳定供应。加强磷矿特别是中低品位磷矿采选能力建设。加快国内钾矿资源勘探，开发利用难溶性钾矿资源。强化安全发展，加强化肥企业安全生产，对位于城区的老装置研究制定搬迁规划，新建装置必须进入化工园区或集聚区，保证与周围居民区的安全距离。加大安全投入，不断利用新工艺、新技术进行安全改造，提高装置本身安全度。
2.5微肥的发展与利用
微量元素是指自然界中含量很低的一种化学元素。部分微量元素是植物正常生长和生活所必需的，称为“必需微量元素”或者“微量养分”，其在植物体内的作用有很强的专一性，是不可缺乏和不可替代的。当供给不足时，植物往往表现出特定的缺乏症状，农作物产量降低，品质下降，严重时可能绝产。而施加微量元素肥料，有利于产量的提高。目前已证实，作物所必需的微量元素有硼、锰、铜、锌、钼、铁、氯等。这些元素经过工厂制造成的肥料，就叫作微量元素肥料，简称微肥。
2.5.1国内外应用微肥的历史
微量营养元素的研究从20世纪20年代初开始，有近100年的历史。微量营养元素研究是植物营养研究的一部分。
微量元素的研究，现在已超出了土壤学家、农业化学家、生理学家的研究范畴，生态学家及环境科学方面的专家也给予了极大的关注。微肥的产生与发展和氮、磷、钾肥料一样，只不过是随着微量营养元素的证实而诞生。微肥的应用，成了植物矿质领域内的巨大进展之一，促进了农作物产量的大幅度提高。
微肥在农业生产中具有现实的生产意义，国外在20世纪30年代就在农业上有了示范和推广应用。苏联1937~1939年间施用的硼肥（硼镁肥）已达2700吨。美国20世纪40年代后期年施用硼砂达4148吨，50年代硫酸锌年用量达到3311吨。
我国微肥的生产已有60多年的历史。1964年，首先在吉林锗厂开始生产钼肥，对大豆的增产效果显著。20世纪70年代以来，农业部门和中国科学院有关单位相继发现作物有缺锌、硼、铁、锰的症状，引起了有关部门重视。1981年国家经委等联合召开了全国第一次微量元素肥料会议。目前我国以微量元素肥料为主要成分的登记产品已经达到1400多个，共有900家企业生产中微量元素肥料，以微量元素水溶肥为主，占微量元素肥料产品总数的90%，并且呈现快速发展趋势。微量元素水溶肥产品98%是复合型，以锌、锰、硼等组合为主。全国微量元素肥料涉及的作物已经达到50种之多，基本覆盖了我国主要作物种类。
2.5.2微肥的种类
（1）按元素区分
1）硼肥。硼砂、硼酸、硼泥（硼渣）、硼镁肥，硼镁磷肥、含硼过磷酸钙、含硼硝酸钙、含硼碳酸钙、含硼石膏、含硼玻璃肥料、含硼矿物、含硼黏土。
2）钼肥。钼酸铵、钼酸钠、含钼矿渣、三氧化钼、含钼过磷酸钙。
3）锌肥。七水硫酸锌、氯化锌、氧化锌、螯合态锌、碳酸锌、硫化锌、磷酸铵锌等。
4）锰肥。硫酸锰、氯化锰、碳酸锰、含锰玻璃、氧化锰、含锰过磷酸钙、磷酸铵盐，锰渣。
5）铜肥。五水硫酸铜、一水硫酸铜、螯合态铜、含铜矿渣、碳酸铜、氧化铜、氧化亚铜、硫化铜、磷酸铵铜。
6）铁肥。硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、螯合态铁、硫酸铁、磷酸铵铁。
7）氯肥。氯化钙、氯化铵、氯化钾。
（2）按化合物的类型区分
1）易溶的无机盐。属于速溶性微肥，例如硫酸盐、硝酸盐、氯化物等。钼肥则为钼酸盐、硼肥为硼酸或硼酸盐。
2）溶解度较小的无机盐。属于缓效性微肥，例如磷酸盐、碳酸盐、氯化物等。
3）玻璃肥料。是含有微量元素的硅酸盐型粉末，是高温熔融或烧结的玻璃状物质，溶解度很低。
4）螯合物肥料。是天然的或人工合成的具有螯合作用的化合物，与微量元素螯合的产物。
5）混合肥料。是在氮磷钾肥中加入一种或多种微量元素制成的混合肥。
6）复合肥料。是氮磷钾肥与一种微量元素或者几种微量元素制成的化合物。
7）含微量元素的工业废弃物。其中常含有一定数量的某种微量元素，也可作为微量元素肥料使用，一般都是缓效性肥料。
此外，各种有机肥料都含有一定数量的各种微量元素，是微量元素肥料的一种肥源，但不能认为有机肥料能够完全满足农作物对微量元素的需要。
2.5.3微肥的作用
（1）提高作物产量
一些高产田由于长期过量的使用氮、磷、钾等常量元素肥料，土质恶化，增产幅度有限。针对性地施用微肥，是提高中、低产田产量的有效技术措施，也是维持高产田连续增产的重要手段。