當前我國農作物畝均化肥用量21.9公斤，遠高于世界平均水平（每畝8公斤），是美國的2.6倍，歐盟的2.5倍，化肥過量施用、盲目施用等問題，帶來了成本的增加和環境的污染。而2012~2014年農作物病蟲害防治農藥年均使用量31.1萬噸，比2009 ~2011年增長9.2%。農藥的過量使用，不僅造成生產成本增加，也影響農產品質量安全和生態環境安全。

　　現代農業生產中的惡性循環

　　我國人多地少，因此追求產量從來都是我們農業生產的最高目標。自從出現化肥和農藥后，這兩樣物質對于農田自然不吝嗇，當作物長得不好時，便向田里加入肥料，且不管是不是施對了肥;而當發現作物長蟲時，便對植物噴灑農藥，且不管是高毒農藥還是低毒農藥。長此以往，不管是肥料或者農藥便形成了惡性循環，也就是大量施肥造成了土壤板結和酸化，土壤因此不健康，土壤不健康導致作物生病，造成植物的不健康，植物的不健康又需要噴施農藥;農藥降低甚至殺死很多土壤的微生物和細菌，土壤中很多生物過程減慢或停止，造成土壤的保肥、供肥能力下降，為了提高產量，農民又不得不施用更多的肥料，我國農業生產正陷入這樣一個惡性循環中。雖然我國糧食有著“十一連增”的紀錄，但肥料和農藥的施用同步增長，“十一連增”的背后是肥料和農藥的力量。土壤，曾經是一個富有活力的生態系統，已經降低甚至失去了其應有的保肥、保水的功能，變成單純植物生長的支撐物質。

　　土壤健康是跳出惡性循環的關鍵

　　土壤是上述的惡性循環的直接受害者，高量超量化肥帶來了土壤內部的酸化和板結、大量農藥傷害了土壤中固有的龐大的食物網，導致土壤生態系統物質流、能量流和信息流的不暢或者斷裂，直接表現在養分循環和供給能力的降低，也破壞了有益生物和有害生物相互間的相生相克能力。

　　在人口不斷增長、耕地不斷減少、資源日漸短缺、環境惡化日益凸顯的現狀下，糧食問題也同步嚴峻。要跳出這樣一個惡性循環，唯一的可能是構建土壤健康。

　　土壤健康能為化肥零增長和農藥零增長助力

　　一個健康的土壤具有豐富的有機質，理想的土壤中有機質要達到5%。在一平方米的土壤面積中，不僅應該有從細菌到脊椎動物所有的生物，而且數量也很龐大，如細菌應有10萬億個，而肉眼可見的蚯蚓等也能有數百條到上千條。這些活的生物年生物量需要高達400~470公斤/畝，這樣的土壤具有很強的養分儲蓄能力和轉化能力，也是使各種病菌片面增多的基礎。

　　土壤有機質本身就是一個養分庫，1%的有機質含各種養分18公斤左右，同時有機質表面的各種負電荷基團是土壤保肥能力的基礎。有機質從2%降低到1.5%，土壤的保肥能力將下降14%。土壤有機質是作物生長所需要的良好土壤結構形成的重要膠結物質，并因此大大增強土壤的保水能力。有數據表明，當土壤有機質從1%增加到3%，土壤的保水能力將增加6倍。

　　足夠的土壤養分是植物健壯的基礎，有助于植物構建強有力的病蟲害防疫體系。當一些養分低于某一水平時，植物散發出多種化合物，其中含的糖和氨基酸含量高，真菌、病菌等等就被吸引、引起病害。作為一個生態系統，土壤直接影響著糧食生產和安全，而均衡足量的養分有助于植物構建良好的機械障礙（例如細胞壁厚度）和合成天然防御化合物（如抗氧化劑、抗毒素和類黃酮物質）。礦物質影響著這些污染的合成能力和合成數量。