19世纪初，虽然泰伊尔的腐殖质营养学说占主导地位，但当时的许多科学家乃至哲学家仍尝试通过其他途径来揭开植物究竟需要什么这个谜。瑞典哲学家和历史学家塞内比埃指出，范埃尔蒙的试验中，柳树重量增加的原因是由于空气，而不仅仅是水。索絮尔经过深入研究发现，植物通过呼吸作用吸收氧气，放出二氧化碳，但在光照条件下，植物可吸收二氧化碳而同时放出氧气；如果将植物保持在无二氧化碳的环境中，它们会死亡。同时指出，土壤供给植物的仅仅是一小部分养料，而且包括灰分和氮素；还认为植物根系的作用并非是一种过滤器，而是一种选择性的渗透膜，水分的进入快于盐类。法国化学家布森高通过各种田间小区试验和化学分析，计算了从雨水、土壤和空气中得到的植物营养元素的数量，分析了作物各生长阶段的元素组成，制成了养分平衡表。同时发现，豆科作物能在土壤中积累氮素，并指出这些氮素来自空气，进而提出了氮素营养学说；还认为植物固定的碳来自空气，而与有机肥料中的碳无关。上述一系列试验结果和结论，iqSwea不仅有力地批驳了腐殖质营养学说，而且为植物营养和施肥学科的建立奠定了良好的基础。

1840年，德国科学家李比希在总结前人研究成果的基础上撰写出版了《化学在农业和植物生理学上的应用》一书，批判了腐殖质营养学说，提出了植物的矿质营养学说，其主要观点有：植物不是以腐殖质为营养，而是以矿物质为营养；进入植物体内的矿物质不是偶然的，而是为植物生长和形成产量所必需的；植物需要10种营养元素，除了碳、氢和氧以外，其他营养元素是植物从土壤中以盐的形态吸收的；植物种类不同，对营养的需要量也不同，需要量的多少可通过测定营养正常的植物的组成来确定；对于植物的正常生长来说，多数土壤所提供的养料是不足的，通过施肥供给养料可以克服土壤养分的缺乏；有机物质（腐殖质）的作用在于改良土壤，并通过分解提供矿质营养和二氧化碳。李比希还提出了“归还学说”和“最小养分律”。“归还学说”认为，由于不断地栽培和收获作物，携走了作物从土壤中摄取的矿质营养，土壤养分将越来越少，如果不把这些营养归还给土壤，土壤将变得十分贫瘠。因此必须把作物收获所带走的养料全部归还给土壤。这一论断为化肥工业的兴起和化学肥料的施用奠定了理论基础。“最小养分律”则认为，作物产量的高低决定于最小（最缺乏）的营养因子，如果这一因子得不到满足，即使其他因子充足，作物产量也不可能提高。

1858年，克诺普和萨克斯根据矿质营养学说，在用矿质盐类制成的人工营养介质上栽培植物完全成熟，证明了矿质营养学说的成功。李比希的矿质营养学说和布森高的氮素营养学说的创立，标志植物营养与施肥学科的真正建立，是学科发展史上的一大里程碑。

19世纪60年代，萨克斯和克诺普提出了溶液培养的研究方法，使植物必需的10种营养元素得以确定。同期，俄国化学家门捷列夫通过田间试验，认为要根据土壤肥力合理分配和施用肥料。

20世纪初，高纯度化学药品被用以配制培养液，到1954年氯被确定为植物必需的微量营养元素为止，公认的植物必需营养元素已增至16种，即：碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯（近年又增加了镍）。与此同时，各种植物必需营养元素对植物的营养作用和生理功能也进一步明确；植物必需微量营养元素的发现，还为许多早期施肥失败现象和不知名的植物病症找到了原因。2日夏养花网0世纪20年代，苏联植物生理学家季米里亚捷夫设计出专用于研究植物营养与施肥的植物营养室，并通过研究得出结论认为：肥料是植物营养的源泉，合理施肥能改善植物体内的代谢活动和对外界不良环境的抗性。同期，苏联农业化学家普里亚尼什尼柯夫以植物与其生活的外界环境条件相统一为理论基础，阐述了土壤、肥料和植物三者之间的相互关系，并强调指出，通过合理施肥能调节营养物质在植物体内和土壤中的变化和作用，改善植物生长发育的内在和外界条件，达到提高作物产量和品质的目的。这一论断在科学技术发达的今天，对植物营养与施肥学科的发展，尤其是对施肥技术的发展以及植物生长因子综合理论的实践仍具有广泛的现实意义。

李比希的矿质营养学说为化肥工业的兴起奠定了理论基础。1843年，第一种人造肥料——过磷酸钙在英国投产，在此后的约一个半世纪中，全世界已生产和施用了数十种含有单一的植物必需营养元素的化肥和含有两种或两种以上植物必需营养元素的复合肥料。尤其是第一次世界大战以后，化肥的生产量和施用量猛增，作物的产量也大幅度上升。据FAO（1999）报道，1995年以来全世界化肥的年总施用量已超过1.37亿t，其中氮肥（N）8200余万t，磷肥（P2O5）3300万t，钾肥（K2O）2200万t。

随着植物生理学、生物化学、生物物理学、有机高分子化学、遗传学、分子生物学等学科与植物营养学的相互渗透，电子显微镜、电子探针、质谱、色谱（尤其是高效液相色谱）、核磁共振、同位素示踪、地理信息系统、电子计算机等各项技术在植物营养与施肥学科中的应用，植物营养与施肥学科的内容日趋广泛，研究更为深入，并产生了一系列新兴的学科分支，如植物营养遗传、根际微环境、植物有机营养等。植物生长因子综合理论（包括植物营养与施肥理论）的运用，可能在近期内实现一场新的农业革命；遗传工程（包括植物营养基因工程）在农业上的应用将是农业上更大的变革。农业生态系统和农业生态平衡概念的明确和观点的树立，进一步推动植物营养与施肥学科在综合性和宏观性方面（如养分的循环与平衡、施肥的环境效应、土壤资源的维护和改良等）的研究，将为农业的可持续发展提供可靠的保证。同时，也将使植物营养与施肥学科的理论体系日趋完善，并发展成为一门具有现代科技特征的科学。

肥料是农业生产中主要的投入物质，是指任何有机的或无机的、天然的或合成的，施用于土壤中或作物地上部为作物提供一种或多种必需营养元素的物质。世界各国的农业生产实践业已证明，化学肥料是农业生产发展的主要促进因素之一，同时也是建立可持续农业的重要物质基础。

虽然早在160多年前人们就已发现植物需要矿质营养，但是，直到19世纪末该项知识才被www.rixia.cc实际运用。20世纪初，全世界只有不到百分之一的耕地施用商品肥料，而且主要集中在发达国家。当时，供应的氮肥是硫酸铵和智利硝石；供应的磷肥是过磷酸钙和托玛斯炉渣；供应的钾肥是开采出来的天然钾盐矿。

肥料是植物营养的源泉，是农业增产的首要物质投入。第二次世界大战以后，化肥工业的发展实现了新的飞跃，世界化肥消费量和谷物产量持续增长，化肥消费量（N+P2O5+K2O）由1950年的1.4907t增至1999年的1.37408t；谷物产量则由1950年的7.75亿t增至1999年的20.64亿t。50年间，前者增加了近9倍，后者也增加了近两倍。同时，大量的研究结果表明，化肥虽不是农业增产的http://www.rixia.cc唯一贡献者，但它是领先的贡献者。据FAO资料，各种农业增产措施中施肥对农业增产的贡献为30%～50%。由此可见，化学肥料的施用已成为提高农业生产力最有成效的手段和措施。

合理施用有机肥料和化学肥料能提高作物产量已是不容争辩的事实。从植物营养与施肥学科建立开始，科学工作者就对肥料施用与作物产量的关系十分关注。李比希提出的“最小养分律”是对施肥与作物产量关系的最经典的阐述。此后，科学家们又提出了“最大律”，即：随着土壤中最缺乏的养分的不断增加，作物产量也逐渐增加，当养分增加到一定水平时，作物产量非但不再增加，反而下降。米采利希（MitscherlishE.A.）以上述理论为基础，采用数学方法来描述植物养分与产量的关系，提出了米氏方程，其基本内容为：植物各生长因子如保持适量，仅有一个生长因子在改变（dx），此生长因子的增加所增加的植物产量（dy/dx）与该生长因子增加至极限时所得到的最高产量（A）与原有产量（y）之差成正比，即：

dy/dx∞（A-y）或dy/dx=c（A-y）

式中　c为比例常数，又称效应常数。

积分后得到以下公式：

lg（A-y）=lgA-cx

当种子或幼苗和土壤中原含有效养分为b，则公式可表示为：

lg（A-y）=lgA-c（x-b）

公式中A和c的值可通过田间试验来求得。根据德国过去的研究报道，按上述公式计算得出的一定施肥量时的产量与实际产量非常接近，最大误差平均不超过3%。

在米氏方程提出以后，鲍尔（BauleB.）和斯皮尔曼（SpillmanW.J.）也先后提出了类似的指数函数模型，说明了随着施肥量的增加，开始产量增加很快，以后增加速率减缓，并按照递减律的规律而变化，但均不能说明养分过多导致减产。针对指数函数模型的局限性和生产上施肥过量导致作物减产的实际，费佛尔等提出了抛物线模型，即：y=a+bx+cx2；式中a为不施肥时的产量水平，b、c为效应系数。费佛尔方程表明，当施肥量很低时，产量与施肥量呈线性关系；当施肥量超过最高产量所需的用量时，产量非但没有增加，反而下降。同时说明在一定条件下，施肥日夏养花网量是有限度的。这里所叙述的三种解说都是在一定的条件下，只改变一种养分时施肥量与作物产量的一般关系，有关肥料效应函数的详细内容参阅相关的资料。

植物营养与施肥：自然界的植物通过吸收土壤中的养分，进行生长发育，衍繁后代。当土壤中的养分不能满足植物需要时，为了提高其产量就要以施肥的措施补充不足。而各类植物（作物）均有自身的营养特点，即不同的植物其营养生理不同。因此，植物的营养特点就成为植物施肥的重要依据之一。