一、合理施肥的理论依据
合理施肥的重要理论依据是德国学者李比希的“归还学说”和肥料的三大定律。肥料的三大定律，即最小养分律、同等重要律和不可代替律。
1、归还学说
多年试验结果表明，作物生长有40%-80%的养分来自土壤，但不能把土壤看做是一个取之不尽、用之不竭的“养分库”它必须要依靠施肥的形式，把作物吸收的养分“归还”于土壤，才能使土壤保持原有的活力。
2、最小养分率
指在作物生长过程中，如果出现一种或几种必需的营养元素供给不足时，按作物需要量，最缺的那一种养分即最小养分。这种最小养分就会影响作物生长和限制产量。只有增加最小养分的数量，产量才能相应提高。
3、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等重要、缺一不可的。缺少某一种微量元素，尽管它的需要量很少，仍会产生缺乏症而导致减产。所以微量元素的重要性是和大量元素一样的，并不因为需要量甚少而可以忽略。
4、不可替代律
作物需要的各种营养元素，在作物内部都有一定的功能，相互之间不能代替。缺少什么营养元素，就必须施用含有该营养元素的肥料。
二、合理施肥的基本方法
1、地力分区（级）分级法
按土壤肥力高低分成若干等级，即把土壤肥力均等的田块作为一个施肥区，利用过去的田间试验结果和近年来土壤肥力检测的数据，结合群众的实践经验，估算出这一施肥区内比较适宜的肥料品种及其施肥量。
2、目标产量法
（1）养分平衡法
以土壤养分测定值来计算土壤供肥量，按下列公式计算肥料需要量
肥料需要量=（作物吸收养分量-土壤供肥量）/肥料中养分含量X肥料当季利用率
（2）地力差减法
作物在不施肥下的产量称为空白田产量，它所吸收的养分全部来自土壤。根据作物产量由土壤生产和肥料增产组成的原理，从目标产量中减去空白田产量就是施肥所得的产量
3、田间试验配方法
（1）肥料效应函数法
此方一般以单因素或二因素多水平回归设计为基础，将不同处理得到的产量进行数理统计，求得产量与施肥量之间的函数关系（即肥料效应方程式）。根据方程式，不仅可以直观地看出不同元素肥料的增产效应，以及配合施用的联应效果，且可以分别计算出经济施肥量（最佳施肥量）、施肥上限和施肥下限，作为建议施肥量的依据。
（2）养分丰缺指标法
利用土壤养分测定值和作物吸收养分之间存在的相关性，对不同作物通过田间试验，把土壤测定值以一定的级差分等，制成养分丰缺及应施肥料数量检索表。取得土壤测定值，就可对照检索表按级确定肥料施肥量。
（3）氮、磷、钾比例法
通过一种养分的定量，然后按各种养分之间的比例关系来决定其他养分的肥料用量。