有关统计表明，1977年至2005年期间，中国每年的粮食产量已经从2.83亿吨增加到4.84亿吨，增长了71%；农作物的单位产量也从 2348千克/公顷增长到4642千克/公顷，增长了98%。与此同时，氮肥的应用也从707万吨增加到2621万吨，增长了271%，远远超过前两者。在正确评价化肥增产效果的同时，有越来越多的业内人士看到了化肥施用量的增加，也给环境带来负面影响。土壤盐碱化、酸化、结构变差；水体富营养化；农田面源污染；温室气体排放增加等现状已经残酷地摆在我们面前。中国农业大学环境与资源学院院长张福锁领导的研究小组预测：“未来的中国，减少30%氮肥，不会影响粮食产量。”从数字中分析，中国消费了占世界35%的化肥，单位耕地面积的化肥用量为世界平均的3倍多，利用效率为35%左右，仅为发达国家的一半，如果中国农民的施肥技术能够提升到发达国家的水平，氮肥减量三成是完全可能的。
学者们就减量使用化肥也提出建议：采用轮作制度控制化肥用量；利用基因工程进行富氮作物研究，培育根际固氮作物；提高化肥使用成本等措施以改变现有的施肥模式。这些建议有的切实可行，有的是未来发展的方向。
专家结合国内农业生产的现实情况，认为减少施肥量不是纸上谈兵，借鉴其他国家的尝试与探索经验，至少可以理出三个努力方向。
第一：推广保护性耕作。保护性耕作作为一个崭新的农业耕作系统，需要根据各地的具体情况，加强研究。农机农艺部门的专家应加强合作与交流，共同开展技术研究与保护性耕作效果的监测，比如共同研究土壤压实、肥料利用率和温室气体排放等问题。发达国家的实践已经证明，保护性耕作是一种能够有效利用自然资源，同时减少环境破坏的技术，是解决农业可持续发展和粮食安全问题的手段之一。保护性耕作技术将会成为减少肥料用量的重要举措之一。
第二：精准农业变量施肥。20世纪90年代，在美国、英国、德国、荷兰、法国、加拿大、澳大利亚、日本等发达国家精准农业开展的如火如荼，在精准农业技术装备已日益成熟的影响下，中国政府广泛学习发达国家的先进经验，于2005提出要开展测土配方施肥，并且同年以中央一号文件的形式把测土配方施肥上升到国家政策，要求“以土壤测试和肥料田间试验为基础，根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应，在合理施用有机肥料的基础上，提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用数量、施肥时期和施用方法”。测土配方施肥实施五年来，从最初的200个项目县发展到现在的全覆盖，从以粮食作物为主发展到以粮食作物为主兼顾经济作物，从以服务区域为主发展到现在的逐步满足农民个性化需求，测土配方施肥工作的发展从量变到质变，已经进入了一个新的发展阶段。调查数据显示，通过实施测土配方施肥项目，项目区粮食亩产增长幅度在6%~10%之间，亩均节本增效30元以上，减少不合理施肥160多万吨，肥料利用率提高3个百分点以上，效果非常显著。
第三：科学合理推广缓控释肥料、绿肥等产品。这些产品能帮助改善土壤条件，减轻环境污染。据全国农业技术推广服务中心统计的数据显示，施用缓控释肥等产量节肥15%~20%，与农民习惯施肥相比，缓控释肥在所有作物上均增产，同肥量可增产10%~15%，最高40%以上。生态效益上因提高肥料利用率10%~15%，减轻了施肥对环境的污染。当前发展绿肥面临的难题，首先要引导农户认识绿肥，其次是要根据不同生态区的特点将绿肥纳入种植制度，解决绿肥与主作物之间的合理搭配，是绿肥种植利用的主要问题。中国粮食能够自给自足也有赖于此。
