Chúng ta biết quá trình hình thành đất không thể thiếu yếu tố sinh học, mà vai trò của thực vật đã đóng góp không nhỏ. Ban đầu trong quá trình sinh trưởng, phát triển các loài thực vật hút nước và chất khoáng từ mẫu chất (sản phẩm trung gian giữa đá mẹ và đất), kết hợp quá trình quang hợp để tạo thành các chất hữu cơ trong cơ thể thực vật.

Sau khi chết, xác của chúng bị phân hủy, trả lại cho môi trường các chất khoáng đã lấy đi từ mẫu chất và bổ sung thêm cacbon, nitơ, oxy... làm tăng thành phần chất hữu cơ trong mẫu chất. Sự tích luỹ chất hữu cơ làm cho mẫu chất xuất hiện độ phì và chuyển thành đất. Chu kỳ Đất - Cây trồng - Đất diễn ra liên tục trong tự nhiên làm cho độ phì đất tăng dần và trở nên ngày một thành thục. Như vậy, có thể nói mối quan hệ Đất - Cây trồng là mối quan hệ cộng sinh. Đất đai cung cấp dinh dưỡng khoáng cho thực vật và thực vật cung cấp chất hữu cơ (nguồn năng lượng sống) cho đất, giúp mọi hoạt động sống trong đất diễn ra một cách tích cực.

Trong thực tế người ta thấy: 1/ Tuổi rừng càng già đất càng màu mỡ, tại sao? Vì tuổi rừng càng già quá trình tích lũy sinh học càng cao; 2/ Dưới các kiểu rừng khác nhau các loại đất cũng có độ phì khác nhau, tại sao? Vì các kiểu rừng khác nhau quá trình tích lũy sinh học khác nhau. Ví dụ: đất dưới rừng tre, nứa hoặc trảng cỏ có độ phì thấp hơn đất dưới rừng cây lá rộng; 3/ Năng suất và chất lượng cây trồng giảm dần sau khi chuyển từ đất rừng tự nhiên sang đất nông nghiệp, tại sao? Vì khi chuyển từ đất rừng tự nhiên sang đất nông nghiệp quá trình tích lũy sinh học tại chỗ giảm.

Như vậy, trong sản xuất nông nghiệp ngày nay mối quan hệ cộng sinh Đất - Cây trồng trong tự nhiên bị phá vỡ bởi mục đích kinh tế của con người thông qua việc thu hái nông sản. Việc thu hái nông sản của con người đã làm giảm đi quá trình tích lũy sinh học tại chỗ và làm các chất dinh dưỡng khoáng trong đất cũng mất dần theo, dẫn đến đất đai ngày một mất đi độ màu mỡ.

Vì vậy, mối quan hệ Đất - Cây trồng trong tự nhiên đã trở thành mối quan hệ Đất - Cây trồng - Phân bón. Mối quan hệ này mở đường cho các định luật về phân bón và dinh dưỡng cây trồng phát triển. Thực tế đã chứng minh nhiều vùng đất trù phú đã bị suy thoái do quá trình canh tác nông nghiệp quá mức.

Bón phân là để bù đắp lượng dinh dưỡng khoáng cho đất giúp cây trồng hút được nhiều chất dinh dưỡng hơn, phát triển tốt hơn, bộ rễ cây trồng ăn sâu hơn, các chất dinh dưỡng từ tầng sâu được huy động nhiều hơn, sinh khối và sinh khối rễ được tạo thành nhiều hơn. Việc để lại một khối lượng rễ cây và quá trình tích lũy sinh học khác lớn hơn trong đất hàng năm, giúp cung cấp nhiều mùn cho đất, làm đất tơi xốp hơn, dung tích hấp thu và độ hoãn sung của đất tốt hơn. Nhà nông có thể tiết kiệm phân bón hơn không phải chỉ vì chất dinh dưỡng từ chất hữu cơ được trả lại đất mà còn vì hệ số sử dụng phân bón được tăng lên.

Bón phân là bón cho cây nhưng thông qua đất, nên khi bón phân phải hiểu đầy đủ tính chất đất đai. Đất có thành phần cơ giới nặng (nhiều sét), hoặc nhẹ (nhiều cát) đều phải được ưu tiên bón phân hữu cơ. Bón phân hữu cơ cho đất có thành phần cơ giới nặng thì vùi nông, còn cho đất có thành phần cơ giới nhẹ thì phải vùi sâu và đất nặng thì có thể bón nhiều, bón tập trung, trong khi đất nhẹ phải bón ít một, bón rải làm nhiều lần và bón sát yêu cầu của cây.

Bón phân cho cây nên phải bón theo nhu cầu của cây. Cây trồng có loại cần nhiều đạm (cây lấy lá), có loại cần nhiều kali (cây lấy củ, cây ăn quả, cây lấy đường). Thóc giống được bón nhiều lân thì hạt sáng, chất lượng hạt giống tốt, mạ gieo bằng hạt giống có nhiều lân sức sống khỏe hơn, năng suất cao hơn. Những cây lấy dầu, cây họ đậu, cây gia vị lại cần được cung cấp đủ lưu huỳnh.

Không chỉ yêu cầu chung khác nhau mà từng giai đoạn sinh trưởng của mỗi cây cũng có yêu cầu khác nhau. Giai đoạn đầu cây cần nhiều lân và đạm, giai đoạn sau cây lại cần nhiều đạm, kali và các nguyên tố vi lượng...

Giai đoạn nào cũng không được bón quá mức nhu cầu của cây và giai đoạn nào cũng phải cung cấp chất dinh dưỡng một cách cân đối.

Bón phân cho cây, mà sự phát triển của cây lại chịu ảnh hưởng trực tiếp của điều kiện thời tiết, khí hậu nên có thể phải điều chỉnh việc bón phân cho phù hợp với tình hình thời tiết. Cây gặp gió mùa đông bắc ngừng phát triển thì không được bón đạm vì có thể làm giảm tính chịu rét của cây, nên có thể định bón mà phải lùi lại và lại có khi phải bón sớm hơn do cây phát triển sớm. Trên đất dốc, việc bón phân phải dựa vào điều kiện thời tiết (mưa gió) đôi khi phải đợi trời quang mây tạnh mới bón để tránh rửa trôi phân bón, nhưng đôi khi cũng phải chờ những giọt mưa để hòa tan phân giúp đưa phân tới tầng sâu của rễ được thuận lợi hơn.

Nên khi sử dụng phân bón phải hiểu nguyên lý chung để vận dụng sát, đúng cho từng trường hợp cụ thể. Vì vậy, trong công việc đồng áng đòi hỏi phải được theo dõi, ghi chép và rút kinh nghiệm thường xuyên.

Tóm lại: Trong sản xuất nông nghiệp, việc sử dụng phân bón phải hướng tới tối đa hóa hiệu quả sử dụng của phân bón, phải làm cho cây trồng có thể hấp thu được nhiều nhất lượng dinh dưỡng từ phân bón. Việc xác định đúng loại dinh dưỡng cây cần là điều được đề cập trước tiên, tiếp theo là lượng cây cần, tiếp nữa là thời điểm cây cần cung cấp và một điều không thể không đề cập đó là bón thế nào để có thể đảm bảo thuận lợi nhất cho việc hấp thụ dinh dưỡng của cây và giảm tối đa sự thất thoát dinh dưỡng của phân.

Do vậy, có 4 nguyên tắc cần phải áp dụng khi sử dụng phân bón:

1. Bón đúng loại;
2. Bón đúng lượng;
3. Bón đúng thời điểm;
4. Bón đúng cách.

1. Đúng loại: là sử dụng đúng loại phân mà cây cần, khi cây cần đạm thì không thể dùng lân hay kali để thay thế, hoặc khi cây cần kali cũng không thể dùng đạm hay lân để thay thế và ngược lại. Đất chua phèn không nên sử dụng phân bón có chứa lưu huỳnh và có tính chua cao, đất kiềm lại nên sử dụng phân bón có tính chua. Vì vậy, cần phải bón đúng loại phân cây cần, việc bón không đúng loại không những không giúp cây trồng phát triển mà còn gây hại cho cây.

2. Đúng lượng: là bón đúng lượng phân bón cây cần cho quá trình sinh trưởng, phát triển theo mỗi giai đoạn. Mỗi một thời kỳ sinh trưởng, phát triển khác nhau cây cần một lượng dinh dưỡng khác nhau cho mỗi yếu tố. Do vậy, việc bón đúng lượng còn được gắn thêm với đúng tỷ lệ. Không thể dùng lượng và tỷ lệ phân bón lót để bón thúc và ngược lại. Việc xác định đúng lượng và tỷ lệ phân bón cho cây phụ thuộc vào nồng độ chất khoáng tối thích mà cây hấp thụ cũng như tổng sinh khối của cây được hình thành thời kỳ đó trên nền tảng hiệu suất sử dụng của phân.

3. Đúng lúc: quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng được chia làm 2 thời kỳ. Thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng và thời kỳ sinh trưởng sinh thực và ở mỗi thời kỳ lại được chia làm 2 hay nhiêu hơn các giai đoạn. Tùy thuộc vào mỗi loại cây trồng mà có yêu cầu chế độ dinh dưỡng khác nhau cho mỗi giai đoạn. Không thể bón thúc hoa mà lại để có trái mới bón hay không thể bón thúc đẻ nhánh cho lúa mà lại để đến khi làm đòng mới bón … Vì vậy, cần phải bón đúng lúc, đúng thời điểm thì việc bón đúng loại, đúng lượng mới có ý nghĩa và mới phát huy được hiệu quả cũng như ý nghĩa của việc bón phân.

4. Đúng cách: là bón như thế nào để cây trồng có thể hấp thu dinh dưỡng được hiệu quả nhất, hạn chế tối đa sự thất thoát phân bón. Đất dốc, cây hàng năm nên nặng bón lót. Đất cát, cát pha, thịt nhẹ bón phân nên chia làm nhiều lần, đất thịt và đất sét có thể chia ít lần hơn. Không nên bón sát gốc cây, nên bón cách gốc 2/3 bán kính vùng rễ. Bón phân kết hợp xới xáo, làm cỏ và vùi lấp để hạn chế bay hơi (mất đạm) và rửa trôi dinh dưỡng. Khi đã xác định được đúng phân, đúng liều lượng và đúng thời điểm bón thì việc bón không đúng cách sẽ làm giảm đáng kể hiệu suất sử dụng của phân.

Tuy nhiên, không phải tất cả nhà nông chúng ta có thể dễ dàng áp dụng được 4 đúng trong sử dụng phân bón. Bởi để có cơ sở thực hiện 4 đúng, cần có 4 phải:

1. Phải hiểu cây, để biết nhu cầu cây cần gì, cần bao nhiêu;
2. Phải hiểu đất, để biết khả năng cung cấp của đất;
3. Phải hiểu phân, để biết khả năng đáp ứng của phân;
4. Phải có trang thiết bị máy móc, để hỗ trợ quá trình định lượng.