土壤養分是作物營養的主要來源，是作物生長發育的物質基礎。土壤養分的重要指標主要包括土壤有機質、全氮、有效磷和*鉀等，其含量狀況由成土母質決定，同時又受人為施肥的影響。多年來，土壤由于長期大量施肥，農作物產量逐漸提高，隨著種植制度的變化，土壤養分發生了很大變化。
從經濟利用化肥的觀點出發，往往希望了解土壤的生產力水平和土壤養分含量水平對施肥增產效果的影響。習慣地認為生產力低的土壤和養分含量低的土壤，施肥增產效果高，因而要增加施肥量； 反之，生產力高和養分含量高的土壤認為施肥的增產效果低，因而要減少施肥量。但是，農作物產量的高低和施肥效果的大小又往往受各地的氣候條件、栽培條件以及作物品種等影響，所以難于看清上述的土壤關系。
土壤pH的近中性是保證玉米高產的必要條件之一，團結土和太陽升土由于土壤pH 偏高，是抑制產量的一個因素。土壤*磷含量水平的順位和玉米產量水平的順位*一致，說明土壤*磷含量是構成產量水平的一個主要因素。土壤有機質含量、全氮、全磷、堿解氮的含量水平雖然不能和產量水平直接看出相關關系，但如果把耕土層厚度這一因素計算進去之后，就可使有機質、全氮、全磷含量（百分率乘以耕層土重量） 和產量順位一致起來了。
肥料用量過高時，斤肥增產幅度就有所縮減。但縮減的幅度各種土壤表現不同，黑土和黑鈣土上縮減的少，而鹽化草甸土上縮減的多。所以籠統地認為生產力低的土壤和養分含量低的土壤，施肥增產效果高，因而要增加施肥量；反之，生產力高和養分含量高的土壤認為施肥的增產效果低，因而要減少施肥量的觀點是不對的。
土壤的氮磷含量比值對施肥的*氮磷比之間，存在一定的依存關系。土壤本身的氮磷比值越小,施肥的氮磷比值就應當適當加大。用堿解氮/歐爾森磷比值4作為分界線，與施肥*氮磷比的2:1與l:1分界恰好一致。
過兩年的實驗證明，首先用土壤氮磷鉀分析儀測出土壤的養分含量，高產土壤和低產土壤，施用氮磷化肥和有機肥都是必要的，對玉米都有明顯的增產效果。因此，在試驗范圍內不存在高產土壤施肥效果小，因而應當少施肥；低產土壤施肥效果大，因而應當多施肥的規律性。尤其對于氮素化肥來說，土壤氮素含量的高低對于氮肥利用率的高低沒有直接影響。
土壤中的氮磷養分含量的比值，特別是*性氮磷養分含量的比值，可以作為確定合理搭配氮磷肥的參考。供試土壤堿解氮含量與歐爾森磷含量比值，小于4時，玉米施肥的氮磷比宜為2 : 1 ；大于4 時，宜為1 : 1 。
