一、指导施肥的理论学说及定律
1、矿物质营养学说
植物生长发育不是以腐殖质为营养物质，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须的；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。
2、养分归还学说
行间铺设秸秆
植物从土壤中吸收养分，每次收获必从土壤中带走某些养分，使土壤中养分减少，土壤贫化。要维持地力和作物产量，就要归还植物带走的养分。
种植农作物每年带走大量的土壤养分，土壤虽是个巨大的养分库，但并不是取之不尽的，必须通过施肥的方式，把某些作物带走的养分“归还”于土壤，才能保持土壤有足够的养分供应容量和强度。
3、最小养分率
指作物产量高低决定于最不能满足该种作物所需的养分，这个养分就是最小养分。这种养分不能用其他养分来代替。当最缺少的营养元素得到补充后．满足了作物增产需要，作物产量就随之提高。产量提高后，其他营养元素可能成为新的最小养分而限制作物产量再提高。
4、限制因子律
黄瓜植株
影响作物生长的因素都可以成为作物正常生长的限制因子，当某一生长因子不足时，增加其他囚子不能使作物生长增加，直到补足该因了时，作物才能继续增长。
5、报酬递减率
在其他经济技术不变的情况下，随着某项投入的增加，每单位量投资的报酬是递减的。
6、同等重要律
对农作物来讲，不论大量元素或微量元素，都是同样重要缺一不可的，即使缺少某一种微量元素，尽管它的需要量很少，仍会影响某种生理功能而导致减产。
7、不可替代律
作物需要的各营养元素，在作物体内都有一定功效，相互之间不能替代。如缺磷不能用氮代替，缺钾不能用氮、磷配合代替。缺少什么营养元素，就必须使用含有该元素的肥料进行补充。
二、植物必需的营养元素
海洋白黄瓜
1、判定植物必需营养元素的3条标准
①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。
②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。
③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。
2、国内外公认的高等植物所必需的营养元素有17种
大量元素： 碳、氢、氧、氮、磷、钾 1g/kg以上干重
中量元素：硫、钙、镁 0.01% < 含量 < 0.1%
微量元素：铁、铜、硼、锰、锌、钼、氯、镍 含量 < 0.01%
植物营养三要素：氮、磷、钾
3、植物缺素症状的判断原理
华南型黄瓜
根据各种必须元素的功能不同，以及缺素胁迫的特定表现来确定。包括物质合成，元素在植物体的移动性，特殊结构物质等。
①元素的可利用性及缺素部位
②参与和催化植物叶绿素合的元素缺失时会表现出缺绿症
碳 氢 氧 氮 镁是叶绿素的组成成分，铁 铜 锰 锌催化叶绿素合成，碳氢氧来自二氧化碳和水，再结合元素的可利用性，某种元素的缺素症就会表现在特定黄化部位。
三、叶面肥
1、叶面吸收养分的机理
陆生植物叶表皮细胞的外壁上有蜡质层和角质层。蜡质层疏水性强，不利于水溶性养分吸收。水分及其溶于水的无机离子通过蜡质层上的间隙到达角质层。再通过其中的微细孔道（外质连丝）到达细胞壁。然后养分就像在根中一样，穿过细胞壁到达原生质膜。养分跨膜过程与根系类似。
2、叶面肥的吸收特点
（1）叶片类型
（2）矿质元素种类与浓度植物叶片对不同种类矿质养分的吸收速率是不同的。叶片对氨素的吸收速率依次为：尿素>硝酸盐>铵盐；对钾肥的吸收速率为：kcl>kno3>kh2po4一定问范围，适当提高养分浓度有利于养分吸收。
（3）叶片对养分的吸附能力养分溶液在叶片上的附着时间越长，越有利于养分吸收。如给溶液中加入表面活性剂，就可延长溶液在叶片上的附着时间。
（4）喷施时期一般应选择早晨上午露水干后，或下午太阳落山前，或无风的阴天为好。下大雨前，或烈日下，或大风时不要喷肥。
四、营养介质中离子间的相互作用
1、离子间的拮抗作用
指溶液中一离子存在或过多能抑制另一离子吸收的现象。离子间的拮抗作用，主要表现在根系对离子的选择性吸收上。在阴离子中h2po—与oh—之间，h2po—与ci—之间，no3—与ci—之间，都有对抗作用。这些拮抗作用称为专性拮抗作用。除此之外还有电荷的竞争。任意提高膜外某种阳离子的浓度，必然会影响到其他阳离子的吸收，这种现象称为非竞争性拮抗作用
2、离子间的相助作用
指溶液中某一种离子的存在有利于根系吸收另一些离子的现象。阴
离子对阳离子的吸收都具有一定的相助作用。有些阴离子，如no3—，s042—等在植物体内代谢过程中，产生大量的有机酸，这些酸所带负电荷必须通过吸收阳离子来补偿。ca2+对多种一价用离子的吸收有相助作用，一些二价、三价离子均具有类似作用。ca2+的这种作用在盐碱土上，有提高植物体内k+/na+比值，明显改善植物生长的作用。
五、土壤的酸碱性
1、土壤酸碱性与土壤养分有效性
土壤中有机态养分要经过土壤微生物参与活动，才能转化为速效态养分供植物吸收，而参与有机质分解的微生物大多数在接近中性的环境下生长发育，因此，土壤养分的有效性一般以接近中性反应时为最大。
土壤中的氮素，绝大部分以有机态存在，因而在ph 6~8的范围内有效性最高。
磷素在酸性时，由于可溶性铁、铝增加，有效磷易被固定而降低其有效性；当ph 7.5~8.5时，磷酸根又易被钙离子所固定，植物难以利用；ph 8.5以上时磷素虽成为溶解性磷酸钠，但碱性过强不利于植物生长。一般以ph6.5~7.5时磷素的有效度最高。
钾、钙、镁等植物营养元素在酸性土壤中，它们的盐可以溶解，呈有效态，但易随水流失，也可以从土壤胶体吸附状态交换出来被雨水淋洗，所以在酸性土中较缺乏；在ph 8.5以上时，土壤中钠离子多，把钙、镁离子交换出来生成钙、镁的碳酸盐而沉淀。所以钙、镁的有效性以ph 6~8时最好。
总的来说，土壤酸碱性越强，微生物活性下降，土壤有效养分（n、p、k、ca、mg、s)越缺乏，微酸性至中性时，有效养分较多。
相反，微量元素如铁、锰、铜、锌、钻一般在酸性时因可溶而有效度提高。而在石灰性土壤中微量元素容易产生沉淀而降低其有效性。硼和铝则有所不同，硼在酸性时易遭流失，随着ph的提高，生成硼酸钙而降低有效度；在盐碱土中生成硼酸钠而提高溶解度。钼在酸性时，因土壤活性铁、铝较多而生成不溶性的钼酸铁、钼酸铝而降低有效性。
此外，酸与土壤毒害也有密切关系。酸性土里容易产生有毒物质。
2、酸碱性的调节
土壤过酸或过碱，都可以采取适当的措施加以调节，以适应作物生长的要求。
酸性土通常用石灰来改良。草木灰既是良好的钾肥，同时又能中和酸性。土壤偏酸可以用碱性或生理碱性的肥料来中和。
对于碱性土壤可以用酸性肥料或生理酸性肥料来中和。