过去30年，我国农业在利用占世界9%耕地成功解决了占世界总人口20%的13亿国人的吃饭问题，到2013年实现粮食产量“十连增”辉煌的同时，也付出了高昂的代价。
01
双重·压力
这30年间，化肥、农药用量递升，牲畜粪便、秸秆等废弃物剧增，已造成农村和农田的广泛面源污染和土壤肥力下降等严重问题。根据2007年全国污染普查结果，农业排放的化学需氧量(COD)占全国排放总量的43.7%(1320万吨);农田排放的氮、磷分别占总量的57.2%和67.4%(270万吨和28万吨)。
因此，我国农业面临着“又要马儿跑得好，又要马儿少吃草”的双重压力——既要保持高产，又要减少面源污染。
从农业微生物学角度看，土壤退化是一个严肃的学术问题，更是一个重大的现实问题。
土壤退化是因各种自然、特别是人为因素影响所导致的土壤质量下降，甚至完全丧失其物理、化学和生物学特征的过程。由于耕地过度农垦，用养失调;草场超载过牧，滥垦滥挖等不合理的人类活动，目前我国土壤沙化退化现象十分严重。
最近几年，我国北方城市空气质量严重恶化，与过量使用氮肥有直接相关。
农业生产中，氮素养分是继水之后最大的制约因素。每生产一吨谷物等粮食，需要消耗土壤中20到40公斤氮素。要保持粮食高产，必须向土壤中补充氮素及其他营养元素。
从1981至2008年的近30年间，我国粮食产量增长了63%;同期氮肥用量则增长了近2倍。目前我国化肥用量占全球总量的35%。
02
过量使用化肥
一是增加了温室气体排放：1980至2010年间，我国与化肥生产及使用有关的温室气体排放增加了3.45倍，平均每年增加1070万吨二氧化碳当量;
二是过量施用到田间的氮肥效率愈来愈低：1961年，1公斤化肥可生产151公斤粮食;而到2005年，只生产9公斤粮食。作物吸收不了的过量化肥会随水淋失，进入地下水或江湖，引起水质恶化(富营养化)，“近年来太湖的藻华和青岛的浒苔爆发都是这种富营养化的结果”;
三是增加了植物体内的游离硝酸盐：进入食物中的硝酸盐在一定条件下会被转化为亚硝酸，危及食品安全;
四是引起土壤酸化：我国土壤的pH值(酸碱度)在过去20年间下降了0.5个单位，过量施用氮肥为其主因。
土壤酸化会直接影响植物和土壤微生物生长，加重植物真菌病害，加速土壤中重金属的溶解释放。
对化肥的过度依赖，会造成土壤有机质含量下降，土壤结构被破坏，并最终引起土壤板结，肥力下降。“这一状况日趋严峻，已到刻不容缓的境地”。
修复退化土壤，有机肥是唯一可选良方。
退化土壤的修复，是我国农业可持续发展绕不过去的一道“坎”;而合理可行的技术方案，非有机肥莫属。
施有机肥、平衡施化肥或有机无机配施，均能有效调节土壤pH值，增加土壤有机碳与全氮含量，从而实现作物的高产与稳产。
作为土壤生物肥力的核心，土壤微生物的生命活动可增加土壤中氮磷钾等营养元素的供应，“将土壤中一些不能被作物直接利用的物质转换成可利用的状态”，最终提高土壤生产力。
