要想植物高产高效，必须清楚它需要什么，如何施肥种田能够将作物达到高产高效，同时对土壤的情况也要十分理解，“土壤状况+作物需求”是科学施肥基础。植物营养就是给植物生长与代谢所提供必需的化合物或元素，及植物吸收和同化这些物质的过程。植物所必需的这些化合物或元素称为养分。能够给植物提供养分的物质就是肥料。植物体由水和干物质两部分构成。干物质又可分为有机物和矿物质两部分，一般新鲜的植物体含水量为70%-95%。幼嫩植株的含水量较高，衰老植株的含水量较低；叶片含水量较高，茎干含水量较少，种子含水量更少；干物质中有机质占植物干重的90%-95%，矿物质为5%-10%。
　　一般农田土壤中氮、磷和钾的有效供应量少，而作物的需求量较大；作物收获后，通过秸秆和根茬的形式归还土壤的数量少。因此，土壤中常常缺乏这三种养分，必须通过大量施肥来满足作物对它们的需求。植物营养元素在植物体内的含量差异很大，但是它们在植物生长发育过程中所起的作用是同等重要的；必需营养元素在植物体内各有其特殊的生理作用，这是其它元素不能代替的。氮素和磷素是植物体内重要的结构物质；增加作物产量和品质钾不构成任何结构物质，但它是许多酶的活化剂，参与植物体内的许多代谢过程；作为渗透调节物质参与水分代谢。学术上，判定植物必需营养元素的三条标准：一是该元素对所有植物的生长发育是不可缺少的，缺乏这种元素植物就不能完成生活史；二是缺乏该元素后，植物表现出特有的症状，只有补充该元素后，这种症状才能消失。三是该元素必须直接参与植物的新陈代谢或物质构成，对植物起直接作用，而不是改善植物生长环境的间接作用。
　　摸清土壤健康状况
　　促进植物养分吸收
　　营养元素对于作物的生长至关重要，摸清植物各生长部位的吸收规律是营养元素充分利用的前提。植物根系吸收养分和水分主要发生在根尖幼嫩部分，而非全部根系。对于活的植物来说，不管是初生根、次生根或者不定根大致可以分为4个区间：分生区、伸长区、根毛区和完全成熟区。其中，根毛区是吸收氮、磷、钾等养分的主要区域。
　　土壤中养分到达根表的方式有三种：即截获、扩散和质流。土壤通气状况主要从三个方面影响植物对养分的吸收：根系的呼吸作用、有毒有害物质的产生、通过控制氧化还原电位影响土壤养分的形态与有效性。第一，土壤水分影响作物根系的生长发育。第二，土壤水分影响土壤中养分的浓度、有效性和土壤养分的迁移。第三，土壤水分通过影响土壤通气性、土壤微生物活性、土壤温度等，而影响到土壤养分的形态、转化及其有效性；土壤水分状况对作物吸收养分的影响。除此之外，土壤氧化还原电位的变化对植物吸收养分的影响主要是养分的形态转化和有效性。对于植物来说，除了NH4+、Fe2+和Mn2+以外，多数利用的是氧化态养分，许多养分的还原形态对植物吸收是无效的，甚至有害。
　　掌握作物营养需求谱
　　增产效果事半功倍
　　土壤通气状况、水分状况以及土壤氧化还原电位与植物营养吸收密切相关。然而，植物营养吸收从种子萌发到种子形成的整个生育过程中，要经过许多不同的生育阶段。在整个生育过程中，除了萌发期靠种子营养和生育末期根部停止吸收养分外，作物都要通过根系从介质中吸收养分。植物根系从介质中吸收养分的整个时期，就叫作物营养期。植物生长初期吸收养分的数量、强度都较低，随着时间的推移，对营养物质的吸收量逐渐增加，到成熟期，又趋于减少。单子叶植物氮素吸收高峰大约在拔节期，而开花期吸收量有所减少；而双子叶植物的棉花吸收氮素的高峰约在初花期——盛花期。对磷和钾来说，水稻和冬小麦的最大吸收期在生育中期，而后期较少；棉花、苹果等作物在生育后期的吸收量仍然很大。
　　要想摸清作物营养需求规律，必须掌握即作物营养临界期、作物营养最大效率期两大概念，必能达到事半功倍的效果。所谓作物营养临界期是指某种养分缺乏或过多时对作物生长影响最大的时期。在临界期，作物对某种养分的需求的绝对数量虽然不多，但很迫切，作物因某种养分缺乏或过多而受到的损失，即使在以后该养分供应正常也很难弥补；作物营养最大效率期指的是作物营养最大效率期是指某种养分能够发挥其最大增产效能的时期。在这个时期作物对某种养分的需求量和吸收量都是最多的。这一时期，也是作物生长最旺盛的时期，吸收养分的能力特强，如能及时满足作物养分的需求，其增产效果非常显着。