土壤肥力是土壤为植物生长提供和协调营养条件和环境条件的能力，是土壤物理、化学、生物化学和物理化学特性的综合表现，也是土壤不同于母质的本质特性，包括自然肥力、人工肥力和二者相结合形成的经济肥力。自然肥力是在土壤母质、气候、生物、地形等自然因素的作用下形成的土壤肥力，是土壤的物理、化学和生物特征的综合表现，是自然再生产过程的产物，是土地生产力的基础，它能自发地生长天然植被。人工肥力是指通过人类生产活动，如耕作、施肥、灌溉、土壤改良等人为因素作用形成的土壤肥力。土壤的自然肥力与人工肥力结合形成经济肥力，才能用以为人类生产出充裕的农产品。化肥是化学肥料的简称，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。
土壤肥力是土壤为植物生长提供和协调营养条件和环境条件的能力，是土壤各种基本性质的综合表现，是土壤区别于成土母质和其他自然体的最本质特征，也是土壤作为自然资源和农业生产资料的物质基础。化肥是化学肥料的简称，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。
2.1古代对土壤肥力的认识与农田施肥
在漫长的人类发展过程中，人们在采集和渔猎野生动物、植物来获取食物的基础上，积累了丰富的植物知识，为原始人类驯化植物创造了条件，原始种植业应运而生。由于栽培植物的出现，加深了人们对植物与土壤关系的认识，“万物土中生”，土壤提供了植物生长所需的水、肥、气、热和赖以生存的环境条件，并通过粪肥改土，维持、平衡和提高土壤肥力，以满足作物的生长需要。
2.1.1中国古代对土壤肥力的认识
长期以来，我国劳动人民在农业生产活动中，积累了丰富的认土、评土、用土、改土和对肥料积造、保护与施用的经验。
早在夏朝以前，人们就意识到未开垦的处女地一般较肥沃，再加上杂草、荆棘、小树等烧后的草木灰，土壤就更肥了。所以，一旦地力衰退现象出现，他们就放弃旧地，另选新地。
2土壤肥力与化肥的发展00科普通鉴·农业科技夏、商、西周前后，农业生产开始出现了人工干预，人们回到“撂荒”地上生产，人们体会到土壤经过一段时期休闲之后，仍然可以照常生产。而且还逐步发现，在地里施入某些物质（灰、粪之类）之后，可以不必通过休闲阶段，就能在原地上连续种植下去。《诗经》里的“菑”（开垦一年的土地）、“新”（开垦后第二年的土地）和“畲”（开垦后第三年的土地），正是其遗迹的反映。
春秋、战国时期，铁制农具出现，使黄河流域发展迅速，并出现了灌溉农业，可以做到深耕、多耕、多锄，及时因地生产，重视粪灌，生产力明显提高。《荀子·富国》云，“田瘠以秽则出实不丰”“多粪肥田”“积力于田畴，必且粪灌”，明确提出了多施肥才能使作物高产。这是因为作物生长需要大量的矿物质元素，施肥才能保证作物的茁壮成长与丰产。《周礼·地官·草人》载：“掌土化之法，以物地，相其宜而为之种。”所谓土化之法，依据郑玄注释，就是“化之使美”，即用粪肥改良土壤的意思，增加土壤所需要的有机质。篇中还记载了具体的土化方法：“凡粪种，辟刚用牛，赤缇用羊，坟壤用麋，渴泽用鹿，咸舄用沍，勃壤用狐，埴垆用豕……”虽然某些土化之法未必适宜可行，但它反映人们已经开始按照农业生产的需要，试图通过施用粪肥对不利稼穑的土壤加以改良，以求通过人工干预，改善土壤营养结构，促进作物生长。
秦、汉、魏、晋、南北朝时期，出现了西汉的《氾胜之书》、东汉的《四民月令》和后魏的《齐民要术》等农书，其中贾思勰撰写的《齐民要术》更是讲述了“踏粪法”。
隋、唐、五代、宋、元、明、清以来，对于农业生产的技术措施，则有了更明确的分类和更详细的归纳总结，出现了诸如《四时纂要》《耒耜经》《陈旉农书》《农政全书》、沈氏《农书》、张氏《补农书》以及《农桑经》《马首农言》《农言著实》《山居琐言》《农说》《知本提纲》等一大批农书。明朝的《宝坻劝农书》更是全面地讲述了蒸粪法、煨粪法、酿粪法、窖粪法等有机肥料制造方式。我国劳动人民对土壤肥料学乃至大农学的实践思想、理论的发展做出了伟大贡献。
2.1.2国外古代对土壤肥力的认识
约2000年之后，希腊历史学家希罗多德报道了他在美索不达米亚的旅行，提到这里居民所获得的惊人产量。如此高的产量可能是完善的灌溉系统和高土壤肥力的结果，这部分归功于每年的河水泛滥。公元前2500年前的文字记载中就提到了土地的肥力。狄奥弗拉斯塔在大约公元前300年时提到底格里斯肥沃的冲积层，并提出把水尽可能长久地留在田间以沉淀更多的淤泥。
后来人们逐渐认识到，在某些土壤上连续种植一种作物不能获得好收成。给土壤施用动物和植物性粪肥以恢复地力的措施可能源于这些经验。但具体到施肥措施始于何时，是怎样开始的，却没有记载。希腊神话提供了一个形象的说明：传说中伊利斯国王奥吉亚斯以其养有3000头牛的牛圈著称，牛圈已有30年未清扫。奥吉亚斯王与赫克里斯订下契约，只要他扫清牛圈就给他该牛群的10%作为酬劳。据说赫克里斯引阿尔菲乌斯河水流过牛圈，把积存多年的污秽一冲而光，沉积在附近的田地，完成了任务。
狄奥弗拉斯塔按肥料应用价值递减的顺序排列如下：人粪、猪粪、山羊粪、绵羊粪、母牛粪、公牛粪和马粪。之后，早期罗马农业作家瓦罗也列出一个相近的顺序，只是将鸟粪和禽粪划为比人粪更高的等级。哥伦梅拉建议给牛喂饲蜗牛苜蓿，因为他觉得这会使牛粪更肥。
19世纪中叶，以德国化学家李比希为代表的农业化学派，从化学的观点来研究土壤与植物营养，提出了“植物矿质营养学说”，认为植物的营养主要依赖于土壤的矿质成分以及有机质分解后产生的矿物质，只有不断地向土壤归还和供给矿质养分，才能维持土壤肥力。在当时，这种观点推翻了由泰伊尔提出的植物靠吸收腐殖质而生长的错误腐殖质学说，不仅推动了土壤植物营养科学的发展，而且使得化肥工业迅速发展。从此，化肥在全世界得到了广泛应用，农作物产量大幅提高。然而，李比希的学说片面地认为土壤是单纯的养分储藏库，矿质养分是土壤肥力的唯一因素，只要施用矿质肥料把植物吸收的矿质养分归还土壤，就能保持土壤肥力，从根本上抛弃了有机肥的施用及各种生物因素在提高土壤肥力方面的重要作用。
2.2有机肥及其施用〖1〗2.2.1有机肥的种类有机肥俗称农家肥，包括以各种动物、植物残体或代谢物组成，如人畜粪便、秸秆、动物残体、屠宰场废弃物等。主要种类有：
1）堆肥。各类秸秆、落叶、青草、动植物残体、人畜粪便为原料，按比例相互混合或与少量泥土混合进行好氧发酵腐熟而成的一种肥料。
2）沤肥。沤肥所用原料与堆肥基本相同，只是在淹水条件下进行发酵而成。
3）厩肥。指猪、牛、马、羊、鸡、鸭等畜禽的粪尿与秸秆垫料堆沤制成的肥料。
4）沼气肥。在密封的沼气池中，有机物腐解产生沼气后的副产物，包括沼气液和残渣。
5）绿肥。利用栽培或野生的绿色植物体作肥料。如豆科的绿豆、蚕豆、草木樨、田菁、苜蓿、苕子等。非豆科绿肥有黑麦草、肥田萝卜、小葵子、满江红、水葫芦、水花生等。
6）作物秸秆。农作物秸秆是重要的肥料品种之一，作物秸秆含有作物所必需的营养元素有氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、硫（S）等。
7）饼肥。菜籽饼、棉籽饼、豆饼、芝麻饼、蓖麻饼、茶籽饼等。
8）泥肥。未经污染的河泥、塘泥、沟泥、港泥、湖泥等。
2.2.2腐烂秸秆的施用
秸秆腐烂是各种作物秸秆与人畜粪尿或秸秆腐烂剂共同堆积腐熟的过程。秸秆腐烂能迅速将秸秆堆料中的碳、氮、磷、钾、硫等分解矿化，形成简单有机物，从而进一步分解为作物可吸收的营养成分。
（1）施用腐烂秸秆的好处
1）补充土壤养分。作物秸秆含有一定养分和纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质和灰分元素，既有较多有机质，又有氮、磷、钾等营养元素。如果把秸秆从田间运走，那么残留在土壤中的有机物仅有10%左右，造成土壤肥力下降，通过施肥或秸秆还田等途径得以补充。
2）促进微生物活动。土壤微生物在整个农业生态系统中具有分解土壤有机质和净化土壤的重要作用。秸秆还田给土壤微生物增添了大量能源物质，各类微生物数量和酶活性也相应增加。实行秸秆还田可增加微生物18.9%，接触酶活性可增加33%，转化酶活性可增加47%，尿酶活性可增加17%。这就加速了对有机物质的分解和矿物质养分的转化，使土壤中的氮、磷、钾等元素增加，土壤养分的有效性也有所提高。经微生物分解转化后产生的纤维素、木质素、多糖和腐殖酸等黑色胶体物，具有黏结土粒的能力，同黏土矿物形成有机与无机的复合体，促进土壤形成团粒结构，使土壤容量减轻，增加土壤中水、肥、气、热的协调能力，提高土壤保水、保肥、供肥能力，改善土壤理化性状。
3）减少化肥使用量。农业发达国家注重施肥结构，如美国农业化肥的施用量一直控制在总施肥量的1/3以内，加拿大、美国大部分玉米、小麦的秸秆都还田。作物所吸收的氮主要来自土壤中的原有氮素。来自化肥的仅占23%~24%。这说明即使施用化肥，土壤有机物对作物生长仍是最重要的。所以，秸秆还田是弥补化肥长期使用缺陷的好办法。
4）可改善农业生态环境。近年农村仍有少量的秸秆采取燃烧处理，造成污染空气、影响交通、土壤表层焦化等，有时还引起火灾。另外，秸秆随意处置还会影响农业生态环境。所以秸秆还田有利于实现农业废弃物的综合利用，改善农业生态环境，维护农业可持续发展。
5）可杀灭秸秆中的病虫。秸秆腐烂过程中的堆温较高，能杀灭秸秆中的病菌、虫卵及杂草种子，减轻病虫草害的发生基数。秸秆腐熟剂中的高效有益微生物，能在堆制过程中和施入土壤后大量繁殖，抑制杀灭土壤中的致病真菌，减轻作物病害。
（2）施用腐烂秸秆应注意的事项
1）秸秆肥一般用作基肥，可潮湿施用。作为基肥时一般在翻土整地时施入，使其在土壤中继续分解并释放养分，供作物吸收利用。一般亩施2000~2500千克。
2）半腐熟的肥料施用于生长期较长的作物，腐熟度高的秸秆肥施用于生长期较短的瓜果蔬菜等作物，沙性地用半腐熟的肥料，黏土地最好施用腐熟度高的肥料。
2.2.3绿肥种植与利用
（1）绿肥的种类
绿肥是指直接翻埋或堆沤后作为肥料施用的绿色植物体的统称。绿肥的种类很多，根据分类原则不同，有下列各种类型的绿肥：
1）按绿肥来源可分为：
A.栽培绿肥，指人工栽培的绿作物。
B.野生绿肥，指非人工栽培的野生植物，如杂草、树叶、鲜嫩灌木等。
2）按植物学科可分为：
A.豆科绿肥，其根部有根瘤，根瘤菌有固定空气中氮素的作用，如紫云英、苕子、豌豆、豇豆等。
B.非豆科绿肥，指一切没有根瘤的，本身不能固定空气中氮素的植物，如油菜、茹菜、金光菊等。
3）按生长季节可分为：
A.冬季绿肥，指秋冬播种，第二年春夏收割的绿肥，如紫云英、苕子、茹菜、蚕豆等。
B.夏季绿肥，指春夏播种，夏秋收割的绿肥，如田菁、柽麻、竹豆、猪屎豆等。
4）按生长期长短可分为：
A.一年生或越年生绿肥，是指一年或两年内能完成生活史的绿肥。如柽麻、竹豆、豇豆、苕子等。
B.多年生绿肥，是指生活史超过两年以上的绿肥。如山毛豆、木豆、银合欢等。
C.短期绿肥，指生长期很短的绿肥，如绿豆、黄豆等。
5）按生态环境可分为：
A.水生绿肥，是指生长在河、湖、沟、塘、水田、湿地等场所，用作肥料的植物。如水花生、水戎芦、水浮莲和绿萍。
B.旱生绿肥，指一切旱地野生或栽培的绿肥。
C.稻底绿肥，指在水稻未收前种下的绿肥，如稻底紫云英、苕子等。
（2）绿肥的种植方式
1）单作绿肥。即在同一耕地上仅种植一种绿肥作物，而不同时种植其他作物。如在开荒地上先种一季或一年绿肥作物，以便增加土壤有机质，以利于后茬作物。
2）间种绿肥。在同一块地上，同一季节内将绿肥作物与其他作物相间种植。如在玉米行间种竹豆、黄豆，甘蔗行间种绿豆、豇豆，小麦行间种紫云英等。间种绿肥可以充分利用地力，做到用地养地，如果是间种豆科绿肥，可以增加主作物的氮素营养，减少杂草和病害。
3）套种绿肥。在主作物播种前或在收获前在其行间播种绿肥。如在晚稻乳熟期播种紫云英或苕子，麦田套种草木樨等。套种除有间种的作用外，可使绿肥充分利用生长季节，延长生长时间，提高绿肥产量。