Сельскохозяйственные культуры характеризуются различной потребностью в элементах питания, разным выносом питательных веществ из почвы с урожаем. Для получения урожая зерна пшеницы примерно в 3 т/га необходимо 110 кг N, 40 Р205, 70 кг К20. С урожаем картофеля в 30 т/га выносится с 1 га 150 кг N, 60 Р205, 270 кг К20. При выращивании без удобрений растения истощают почву, урожай из года в год снижается.
Основная задача агропромышленного комплекса — надежное обеспечение страны продовольственным и сельскохозяйственным сырьем. Решение этой задачи возможно лишь на основе дальнейшего роста урожайности, повышения продуктивности каждого гектара земли.
Опыт мирового земледелия убедительно показывает, что уровень урожайности тесно связан с количеством применяемых удобрений (табл. 1)
1. Применение минеральных удобрений и урожай зерновых (в среднем за 1986—1988 гг., Попов, 1999)
| Страна | Внесение минеральных удобрений, кг д в/га | Средняя урожайность, т/га |
| Россия | 99 | 1,59 |
| США | 103 | 4,35 |
| Англия | 359 | 5,67 |
| ФРГ | 427 | 5,39 |
| Голландия | 771 | 6,93 |
Особенно четко зависимость между производством зерна и применением минеральных удобрений можно проследить на примере России, где происходят резкое снижение применения минеральных удобрений (табл. 2) и плодородия почв (табл. 3).
2. Применение минеральных удобрений и производство зерна в России (в среднем за год, Попов, 1999)
| Показатель1986-1990 гг1995-1997 гг1998 гПоставлено минеральных удобрений | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| млн т д в | 12,8 | 1,6 | 1,0 | ||
| кг/га пашни | 99 | 12 | 8 | ||
| Валовой сбор зерна, млн т | 104 | 72 | 48 | ||
| Урожайность зерновых, т/га | 1,59 | 1,35 | 0,95 | ||
| 3. Баланс питательных веществ в земледелии России, кг/га (в среднем за год, Попов, 1999) | |||||
| Годы | Поступление | Вынос | Баланс | ||
| с мнеральными удобрениям | с органическими удобрениями | всего | урожаями | ||
| Азот | |||||
| 1966-1970 | 10 | 9 | 19 | 31 | -12 |
| 1971-1975 | 18 | 12 | 30 | 33 | -3 |
| 1976-1980 | 23 | 16 | 39 | 36 | +3 |
| 1981-1985 | 29 | 20 | 49 | 29 | +20 |
| 1986-1990 | 36 | 20 | 56 | 34 | +22 |
| 1991-1995 | 16 | 10 | 26 | 34 | -8 |
| В том числе 1994— 1995 9 | 7 | 16 | 33 | -17 | |
| 1996 | 8 | 4 | 12 | 30 | -18 |
| Годы | Поступление | Выносурожаями | Баланс | ||
| с ьгинеральными удобрениями | с органическими удобрениями | всего | |||
| Фосфор | |||||
| 1966-1970 | 6 | 4 | 10 | 11 | -1 |
| 1971-1975 | 10 | 5 | 15 | 12 | +3 |
| 1976-1980 | 17 | 7 | 24 | 13 | +11 |
| 1981-1985 | 21 | 9 | 30 | 12 | + 18 |
| 1986-1990 | 30 | 9 | 39 | 15 | +24 |
| 1991-1995 | 11 | 5 | 16 | 12 | +4 |
| В том числе 1994— 1995 | ; 4 | 3 | 7 | 10 | -3 |
| 1996 | 4 | 2 | 6 | 10 | -4 |
| Калий | |||||
| 1966-1970 | 6 | 9 | 15 | 32 | -17 |
| 1971-1975 | 10 | 12 | 22 | 34 | -12 |
| 1976-1980 | 16 | 16 | 32 | 36 | -4 |
| 1981-1985 | 17 | 20 | 37 | 37 | 0 |
| 1986-1990 | 20 | 21 | 41 | 44 | -3 |
| 1991-1995 | 7 | 11 | 18 | 34 | -16 |
| В том числе 1994 — 1995 | i 2 | 7 | 9 | 30 | -21 |
| 1996 | 1 | 5 | 6 | 28 | -22 |
В середине XX в. свершилась так называемая «зеленая революция», отцом которой является Норман Борлауг. Известно, что страны с высоким уровнем химизации сельского хозяйства характеризуются наиболее высокими урожаями. Повышение урожаев базируется на новых сортах интенсивного типа и улучшении агротехники, т. е. резком увеличении применения элементов питания и средств защиты растений с созданием прогрессивных технологий возделывания культур.
По обобщению академика РАСХН В. Ф. Ладонина (1999), производство зерна в мире утроилось: с 630 млн т в 1950 г. до 1970 млн т в 1990 г. За этот же период использование минеральных удобрений в мире увеличилось в 10 раз (с 14 до 140 млн т). При этом производство зерна возрастало за счет интенсификации земледелия, а не за счет расширения посевных площадей. Урожай зерновых культур во второй половине XX в. вырос в 2,5 раза, увеличиваясь в среднем по зерновым культурам в мире в целом на 2,1 % в год.