土壤养分是作物营养的主要来源，是作物生长发育的物质基础。土壤养分的重要指标主要包括土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾等，其含量状况由成土母质决定，同时又受人为施肥的影响。多年来，土壤由于长期大量施肥，农作物产量逐渐提高，随着种植制度的变化，土壤养分发生了很大变化。
    从经济利用化肥的观点出发，往往希望了解土壤的生产力水平和土壤养分含量水平对施肥增产效果的影响。习惯地认为生产力低的土壤和养分含量低的土壤，施肥增产效果高，因而要增加施肥量； 反之，生产力高和养分含量高的土壤认为施肥的增产效果低，因而要减少施肥量。但是，农作物产量的高低和施肥效果的大小又往往受各地的气候条件、栽培条件以及作物品种等影响，所以难于看清上述的土壤关系。
    土壤pH的近中性是保证玉米高产的必要条件之一，团结土和太阳升土由于土壤pH 偏高，是抑制产量的一个因素。土壤速效磷含量水平的顺位和玉米产量水平的顺位完全一致，说明土壤速效磷含量是构成产量水平的一个主要因素。土壤有机质含量、全氮、全磷、碱解氮的含量水平虽然不能和产量水平直接看出相关关系，但如果把耕土层厚度这一因素计算进去之后，就可使有机质、全氮、全磷含量(百分率乘以耕层土重量) 和产量顺位一致起来了。
    肥料用量过高时，斤肥增产幅度就有所缩减。但缩减的幅度各种土壤表现不同，黑土和黑钙土上缩减的少，而盐化草甸土上缩减的多。所以笼统地认为生产力低的土壤和养分含量低的土壤，施肥增产效果高，因而要增加施肥量；反之，生产力高和养分含量高的土壤认为施肥的增产效果低，因而要减少施肥量的观点是不对的。
    土壤的氮磷含量比值对施肥的最佳氮磷比之间，存在一定的依存关系。土壤本身的氮磷比值越小,施肥的氮磷比值就应当适当加大。用碱解氮/欧尔森磷比值4作为分界线，与施肥最佳氮磷比的2:1与l:1分界恰好一致。
    通过两年的实验证明，首先用土壤氮磷钾分析仪测出土壤的养分含量，高产土壤和低产土壤，施用氮磷化肥和有机肥都是必要的，对玉米都有明显的增产效果。因此，在试验范围内不存在高产土壤施肥效果小，因而应当少施肥；低产土壤施肥效果大，因而应当多施肥的规律性。尤其对于氮素化肥来说，土壤氮素含量的高低对于氮肥利用率的高低没有直接影响。
    土壤中的氮磷养分含量的比值，特别是速效性氮磷养分含量的比值，可以作为确定合理搭配氮磷肥的参考。供试土壤碱解氮含量与欧尔森磷含量比值，小于4时，玉米施肥的氮磷比宜为2 : 1 ；大于4 时，宜为1 : 1 。