自1960年至2000年的40年，全球粮食产量翻了一番，尽管在发达国家和不发达国家之间，粮食增产幅度差别甚大，但基本上养活了全球60亿人口。这主要归功于大量施用化肥、扩大浇水面积、喷施化学农药和改良品种等措施。2050年全球人口将增加50%，粮食产量必须相应增加。由于化学肥料和农药的大量施用不但污染了环境，且化学氮肥利用率逐年下降，已从1960年的75%下降到1997年的25%。因此，如何供应农作物优质高效肥料已成为全球农业持续发展必须解决的问题。对占全球人口1/5的我国农业来说，形势尤为严峻。我国现今化学氮肥生产量（仍需进口）和施用量均居世界首位，为了增加我国的农作物产量和实现持续农业，发展安全高效绿色肥料已迫在眉睫。
肥料的科学定义作物生长所必需的营养元素有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、硫、镁、铁、锰、锌、硼、铜、钼、钴和氯等。此外，有的植物也需要特定的元素，如纤维作物需要钠，水稻等禾谷类作物需要硅，而紫云英需要碘等。植物中的营养元素的含量因不同植物而异。前十种含量大，约占植物干重的千分之几，或百分之几十，称为大量元素；后七种含量少，约占万分之几，甚至百万分之几，称为微量元素。一般来说，碳、氢和氧约占92.自1960年至2000年的40年，全球粮食产量翻了一番，尽管在发达国家和不发达国家之间，粮食增产幅度差别甚大，但基本上养活了全球60亿人口。这主要归功于大量施用化肥、扩大浇水面积、喷施化学农药和改良品种等措施。2050年全球人口将增加50%，粮食产量必须相应增加。由于化学肥料和农药的大量施用不但污染了环境，且化学氮肥利用率逐年下降，已从1960年的75%下降到1997年的25%。因此，如何供应农作物优质高效肥料已成为全球农业持续发展必须解决的问题。对占全球人口1/5的我国农业来说，形势尤为严峻。我国现今化学氮肥生产量（仍需进口）和施用量均居世界首位，为了增加我国的农作物产量和实现持续农业，发展安全高效绿色肥料已迫在眉睫。
肥料的科学定义作物生长所必需的营养元素有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、硫、镁、铁、锰、锌、硼、铜、钼、钴和氯等。此外，有的植物也需要特定的元素，如纤维作物需要钠，水稻等禾谷类作物需要硅，而紫云英需要碘等。植物中的营养元素的含量因不同植物而异。前十种含量大，约占植物干重的千分之几，或百分之几十，称为大量元素；后七种含量少，约占万分之几，甚至百万分之几，称为微量元素。一般来说，碳、氢和氧约占92.5%，我们来自空气和水；氮约占2.5%，主要来自土壤，雷电交加的雨水中也可带来少量氮素。此外，与豆科植物共生的根瘤菌和非豆科，以及某些非豆科树木（如黄杨、沙棘、木麻黄等）根部共生结瘤的弗兰克氏可固定空气中的氮，为宿主植物提供氮素。其它元素的总含量约为5%，主要来自土壤，微量元素也可以叶面喷洒提供。
不同植物在其生命周期中要从土壤中吸收这些元素。为此，每个生长季节，必须向土壤中补充...5%，我们来自空气和水；氮约占2.5%，主要来自土壤，雷电交加的雨水中也可带来少量氮素。此外，与豆科植物共生的根瘤菌和非豆科，以及某些非豆科树木（如黄杨、沙棘、木麻黄等）根部共生结瘤的弗兰克氏可固定空气中的氮，为宿主植物提供氮素。其它元素的总含量约为5%，主要来自土壤，微量元素也可以叶面喷洒提供。
不同植物在其生命周期中要从土壤中吸收这些元素。为此，每个生长季节，必须向土壤中补充。
