人们在长期的施肥过程中积累了一系列的经验，土肥学者把这些经验总结为理论，用来指导今后的施肥。
一．养分归还学说
作物从土壤中吸收养分，这些养分随着作物的收获而被带走，要保证下季作物的继续高产，就要把作物带走的且土壤缺乏的那些养分归还于土壤。种地为什么要施肥，就是为了归还养分。
二．最小养分学说
作物产量的高低，受土壤中相对含量最小的那种养分的制约。即土壤哪种养分最缺，施哪种养分增产量最大。这条定律也为我们国家的施肥实践所证实。60年代我们的土壤中最缺氮，所以施用氮肥取得良好的效果。到了70年代，随着氮肥用量的增加，土壤又表现出了缺磷，又开始大量施用磷肥。氮磷肥的大量施用，到了80年代钾又成为最小养分。而现在一些地块中微量元素又开始缺乏。表明随着施肥结构的调整，最小养分也是不断发生变化的。
三．同等重要、不可代替学说
作物所必需的各种营养元素，对作物的生长发育是同等重要的，一种元素不断被其他元素所代替。这一学说表明：作物缺少哪一种元素都不行，缺什么必须施什么，缺少某一种必需的营养元素想用另一些元素来补充，根本不起作用甚至加重所缺乏元素的症状。
四．最佳施肥量学说（即报酬递减律）
施用肥料有一个最佳用量，达到最佳用量，经济效益最佳。如果用量少了，产量上不去，用量多了，效益下降。
五．养分的敏感期（养分的临界期）
作物在生长发育的过程中，有一个时期对某一种养分很敏感，这一时期如缺少这种养分的供应，作物产量将受到损失，即使以后再施足这种养分，对作物产量所造成的损失也不可能得到完全的弥补。这表明，施肥要施在时候里，施在时候里才能更好发挥肥料的作用。试验表明，大部分作物对大多养分的敏感期是在苗期。
六．氮肥的最大效率期
在作物的生长发育期内，有一个时期作物对氮的需要量最大，这个时期施用氮肥，将最大限度被作物吸收利用，氮肥起的作用最大，这一时期称为氮肥的最大效率期。氮肥的最大效率期对大多数作物来讲，一般在营养生长与生殖生长的共生期。如小麦在起身枝节期间，玉米在小喇叭期到大喇叭期，棉花在花铃期，茄果类蔬菜在初果期。为什么氮肥有最大效率期而其他养分不提最大效率期呢？这主要是氮肥的特性所决定的。氮肥同其他肥料不一样，当一次性用量较多时，氮肥会促使作物旺长，即消耗了养分，有不利为高产打好合理的群体，土壤中较高氮还会加速氮转变为气态氮而挥发或转变成易溶于水的氮而淋失，当作物需要较多的氮时，土壤却供给不足了。而其他肥料施于土壤后，损失小。作物奢侈性的吸收量也小，使其在较长时间内，保持一个较高的浓度水平，即使到了作物对其吸收的最高峰期，也会较充足地供给作物吸收利用。所以其他肥料对大多数作物一般提倡基肥一次性施足，而氮肥应提倡分次施，特别要注意在氮肥的最大效率期时的施用。
