近代的一百多年里，化肥工业迅猛发展，覆盖了全球的农业生产，依靠化肥农作物的产量的到了前所未有的增长，那些不依赖化肥的传统农业被挤到几乎可被忽视的角落。
化肥的大量使用源于人类对农产品产量近乎贪婪的追求。当人们通过使用化肥对土地产生刺激，短期内土地产量得到大幅提升后，在短期利益的驱动下，化肥生产者、农场使用者或者农民形成了巨大的合力，将化肥推上了现代农业舞台的中心。
都是过量惹的祸：
当施用化肥增产的效果下降时，人们开始不断地增加化肥的施用量。据2010年的统计，国内化肥施用量在225公斤/公顷警戒线以下的仅有黑龙江、贵州、青海、西藏和甘肃，其余省份全部超过，前四名都超过了500公斤，依次是海南、天津、福建和广东。
预计到2020年广东、福建、北京和天津将超过或接近600公斤。全国总使用量将很有可能突破6000万吨，平均全国单位使用量也将接近500公斤。
为什么是225公斤/公顷的警戒线？
为了控制化肥过量使用对土壤和生态环境造成灾难，国际上制定了225公斤/公顷的化肥施用量警戒线，这里我们用一项科学实验的数据结果解读这个警戒线的意义。
上图是一项在土壤中使用化肥（尿素）对土壤细菌数量影响的试验，可以看出化肥过量施用后，严重破坏了土壤微生物生态链，使土壤失去活性功能成为死土。有些常年大量使用化肥的农民戏说地越来越馋，其实根本不是地的问题，是人的问题。
据世界粮农组织（FAO）统计分析，目前世界平均每公顷耕地化肥施用量约120kg。
增量不再增收：
当化肥的使用者发现，随着化肥用量的不断增加，其增产效应却开始下降，80年代每公斤化肥的增产效果可以达到1:20，到了21世纪仅为1:5，而化肥的施用量却从40公斤/公顷提高到400公斤/公顷，投入成十倍地增加了可收益却下降了。
有得到就有付出，化肥的短期效应其实是以牺牲土壤为代价取得的。
人类的思维惯性决定，当一件事情得到的收获可能减少时，直接的冲动就是增加投入来保证获得数量不减少，除非直接的投入产出比不合算才会考虑停止或替代。
化肥的过量施用也不例外，当使用化肥出现了1:20的增产效应时，人们没有理由忽视它，当这个效应比开始下降时，就加大施用量，希望保持较高的投入产出比。就这样一年一年地不断增加施用量，我国从1980年化肥产销量1270万吨增加到2011年的6027万吨，数量增加了5倍，增产效应却从1:20下降到不足1:5。
过量的危害：
过量使用化肥不仅使土壤养分单一、肥力迅速下降，严重影响作物品质，而且污染物流失，破坏了生态环境，因化学物残留，危害人体健康，同时，还进一步加剧了我国能源的短缺问题。
给农民带来严重的收入损失：
据抽样调查，我国80%的农户习惯凭传统经验施肥，不考虑各种肥料特性，盲目采用“以水冲肥”、“一炮轰”等简单的施肥方法。全国有1/3农户对作物过量施肥，导致农民种地投入不断增加，虽然粮食产量增加，但增产不增收的现象越来越严重。
导致农产品质量下降：
由于农田大量施用单元素化肥，其养分不能被作物有效地吸收利用。氮、磷、钾等一些化学物质易被土壤固结，使各种盐分在土壤中积累，造成土壤养分失调，部分地块的有害重金属含量和有害病菌量超标，导致土壤性状恶化，作物体内部分物质转化合成受阻，使农产品品质降低。超量使用化肥使果蔬生长性状低劣，并且容易腐烂，不易存放。
导致粮食和农产品安全受到威胁：
过量使用化肥极易使庄稼倒伏，而一旦出现倒伏，就必然导致粮食减产，威胁中国的粮食安全；过量使用化肥还容易发生病虫害。比如使用过量的氮肥，会使庄稼抗病虫害能力减弱，易遭病虫的侵染，继而会增加防虫害的农药用量，直接威胁食品的安全性。
加剧环境污染：
过量使用化肥，当肥料量超过土壤的保持能力时，就会迁移至周围的土壤中，形成农业面源污染，使河流、湖泊水体呈富营养化，导致藻类滋生，出现部分河流、湖泊的鱼虾发生死亡的现象。
过量的化肥还会渗入20 m以内的浅层地下水中，使地下水硝酸盐含量增加，若长期饮用此类水源就会危害人类的身体健康。据统计，中国每年因不合理施肥造成1 000多万吨的氮素流失到农田之外，直接经济损失达300亿元。
为何难以减量？
农业部表示，将在全国范围内实施化肥使用量零增长行动，力争到2020年主要农作物化肥使用量实现零增长。其实按照目前的施用量增长速度，到2020年已经达到环境无法承受的顶峰了，如果那时再不降低，农田生态环境将被化肥毁于一旦。
不用化肥可能导致几年内农产品产量下降，我们可能承担不起农产品数量下降的风险，所以在小农经济普遍存在而且土地又非农民世代所有的情况下，依靠农民减少使用化肥几乎是不可能办到的事情。
中国农业正在面临大转型：
化肥过量的危害已是公认的事实，农业转型刻不容缓！土壤污染法，化肥农药零增长（负增长），有机肥替代化肥，等等行动。都标志着我国农业步入绿色农业的巨变！
如果能在实施化肥负增长目标的同时，把农业生产方式导向生态绿色有机农业，给予政策和财政的扶持，相信能够更早地解决化肥过量施用对土壤的毁灭性的破坏和由此形成的面源污染。
