农民朋友在种植庄稼的时候，想要让农作物活下来很容易，但是要种好，却实实在在是件难事。这与在实际的种植管理过程中忽视应用科学本质有很大关系。在谈精准施肥之前，有些关于作物的科学话题我们必须先要了解一下。
影响作物健康生长的关键因素
首先，必须要了解影响作物健康生长所必须的5 项关键因素：根部矿物质养分、根部水分、根系氧气、叶面光合作用条件以及生长环境条件，这5 项关键因素又受许多次因素所影响，各次因素之间也存在着复杂的交叉影响。只有这5项关键因素对作物都是最适宜的，作物才能健康茁壮生长，这5项因素满足的程度越高，作物越能稳定存活。
例如，土壤酸化会影响氮肥的吸收和效率，越是在这种情况下，农民朋友就越容易施过多的氮肥，最终导致土壤微生物失衡，土壤更为酸化，甚至影响土壤的的物理结构，最终导致一连串的负面骨牌效应，最终导致作物衰弱而枯死。要解决问题，应该是从根本上找出抑制氮肥发挥作用的原因，而不是急着补充更多的氮肥。出现问题后急着找原因并解决问题，是我们生活中普遍的习惯性程序。可问题的关键在于，眼前的原因与对策是不是假象？眼前的对策还有什么衍生的问题？
病虫害频发生，应反思耕作的环境究竟怎么了？
第2次世界大战以后，为了应对人口与经济增长的需要，农业也受到了工业化形态的影响而进行了自我革命，一改过往农业的耕作模式，成为各国农业发展的主流。拜人类努力生产所赐，虽一时提高了生产效益、满足了人们对粮食的所需，但也衍生出了许多难题，如耕地土壤恶化、农产品农药化肥残留超标、耕地流失、水源枯竭、农村衰落等一系列的问题。我国由于人口基数大，土地被频繁压榨，更早的面临这些问题。
农业定义的“害虫”，在自然界有其存在的重要意义，特定昆虫、微生物由于影响人类经济收益，而被定义为病虫害。病虫害常发生于作物栽培中长势弱或过于密植处，然而病虫害实为农民的良师益友，并为生态系中资源回收、去弱留强的重要角色。因此，我们应该思考的是，究竟是哪些人为因素导致作物衰竭？
昆虫、微生物等，随时环伺人类密集栽培的作物，并在未征得农场主人同意下，恣行盗食与腐生。从生物学角度，它们只是发展生存本能，持续前仆后继地执行生命中的重要使命。
人类刻意种植的大面积作物原是不存在于自然的，自然界中的野地难见大面积单一植物长期存在。即使是生命力强韧的竹林也须挖笋抽竹，否则20 年内也将走向自然死亡。因此，作物被大自然借着“病虫害”回收，当然合情合理，必须注意的是人类用于抵抗大自然力量的积极作为，常因无知与无度而走向不可逆的绝境。
安全、可追溯责任、可持续发展，要放在心上
农业不仅是供应粮食的产业，农业也兼具物种保留、生态稳定、农村文化传承、社会安定、国家安全等功能。当人类只把农业聚焦于农作生产，农民在无意间会沦入工业化生产思维，持续不当地以人为影响，让土地持续劣化。让这几项功能尽失，连原本追求的产量与品质也大不如以前。
面对全世界自由贸易竞争的潮流，只有不断地自我提升，将农业的发展做到极致和无可取代，甚至能结合人文与观光的农业型态，才能不受自由贸易竞争的威胁。安全、可追溯责任与可持续发展，更是农业发展方向的必然要件。
农业发展中别仅以农法谈生态优劣
所有的耕作场地都可视为一生态系统，生态系统的稳定，视其中物种的多元化与系统内化的资源再生循环状况。作物若能融入耕作场地当地的生态系，才能稳定生存并远离农药与污染。只要订立目标与执行计划，各地的农业都有机会发展稳定的地区生态系统，让作物健康生长。
当今舆论中简单的二分法，把农业区分为崇高的有机农业与背载负面印象的普通农业。我们需要回头检讨，这过程中是不是忽略每个人在其中的责任？是不是太懒了，只期待问题能瞬间解决？作物生长过程与孩子成长过程都是点滴累积与栽培，不似工厂生产线加班赶工可成就的，更不是人为硬力可雕塑的。有了以上思考，面对农业操作时，例如精准施肥，才能适当评估后执行。
精准施肥，进阶思考合理化施肥
化肥曾为农业发展带来重大贡献，却也因为过量施用化学肥料对生态系统的平衡造成重大的冲击，让化肥长期背负生态杀手的偏见。
为减缓生态冲击，2015年我国提出了《化肥、农药零增长行动方案》，力求能合理化施肥，减少农药化肥对环境的冲击。但严格说来，在实际的种植耕作中，农民还是不免跟着感觉走、跟着邻田走、跟着经验走。
稍有肥料知识的人都知道，磷不容易被淋洗或移动，可用来当作农业施肥残量的指标。研究表明，农业田间土壤磷含量50 ～ 200毫克/ 千克皆属适当范围，当田间土壤磷含量超过200 毫克/ 千克，意味着超量磷肥的浪费，以及农地土壤中正价养分的固定化，如钙、镁、钾、铵、铁、锰、铜、锌，这些现象在当前重要农业产区处处可见。另外，磷矿开采时常伴随重金属，如砷、镉，也可能成为磷肥中的有害杂质。
作物所需的矿物质养分，天然来源可能是土壤中的母质中，这些天然来源释放的矿物质养分量与速率，肯定无法满足人类栽培作物所需，因此人为施肥被视为提升产量与品质的重要手段。既然农业有施肥的需求，且不论化肥或有机质肥料都有生态冲击的风险，谈合理化施肥就不能仅限于化学肥料，也须把有机肥一并纳入进来。
接下来以精准施肥进阶诠释合理化施肥，希望让施肥朝向更精准、更恰好、对环境冲击更少的方向发展，也带来不同的思考角度。
关于精准施肥的最高原则，我认为在于：少即是多，真要给，只给作物所需，不需要的不给。更明确地说，当作物呈现养分缺乏时，应先想想还有没有什么不必从外界投入物质或资源，却可以解决问题的方法？应该把施肥这项工作看做是改善作物缺肥时的最后选择，也就是说当所有措施与方法都无效时，再考虑施肥这件事。
所有外来物质或资源，都必须谨慎考量后才能投入，否则下得去，却摆脱不掉。很多农民朋友常面临的难题都是这类习惯所养成，一旦习惯养成，环境也形成，怎么可能有某种神奇的产品，轻易地就能改善所面临的长久困顿？
当肥料落土后，很快地与周边环境发生物理、化学、生物反应，且可能影响深远。过去，缺乏A元素直接补充A 元素的直线思维，在土壤品质日益衰退与气候异常的当前越来越不可行。A元素的累积，不见得有效改善A元素的缺乏，甚至连带影响B元素的有效性，也就是我们常说的肥料拮抗作用和协同效应，并衍生更多问题。
即使发现施错了肥料，也无法如同扫帚扫地，扫去尘土般地取出入土的肥料。在当下获取肥料很方便的前提下，过量施肥的情况随处可见。例如，常有农民担心葡萄生长后期甜度不足、转色不良，因此在葡萄生长后期施用大量磷、钾肥。过量钾肥常造成钙的拮抗，衍生葡萄后期的晚腐病；过量磷的累积，也容易导致微量元素缺乏。
施肥，以提升土壤健康为原则
基于下列理由，精准施肥在当代有其时代性意义。大比例农地持续耕作，土地常不见缺乏养分问题，却常有肥料利用率的问题。肥料的来源很多都是矿物质，既然是矿物质，矿产就不可能无止尽的开采，肥料成本必然看涨。因此，生产者可借精准施肥改善土壤品质，提升作物健康；不当施肥，除了金钱浪费、肥分累积与污染外，也会影响土壤健康，造成其他工时的浪费。
精准施肥须兼具考虑以下因素—
- 除了施肥，是否还有其他方法可改善缺肥问题？应优先执行。肥料施用除了看待成作物矿质养分补给，更可能是提升土壤健康的良方。肥料养分释放时间与作物需肥时间是否接近。肥料养分释放空间与作物需肥空间接近。其他肥料养分限制因素是否有待排除？施用肥料后是否将衍生其他问题？肥料组成成分是否具拮抗或协同效果？肥料施用须伴随执行的其他改善工作。土壤肥力分析常作为施肥参考，但其结果只代表采样样品的肥力成分，无法评估土壤的其他生物性质或物理性质。施肥内容不见得一成不变，有适当持续修正的可能性。若人为能力不如预期的精准，不妨尊重自然土壤的机制，让土壤恢复化育良好的样貌。例如，改善深层排水，让氧气通达更深层，让有机质合理提升( 可维持3％ )，让有效土层增厚、微生物相多样化。土壤中的水分、矿物质养分、温度、酸碱值缓冲性自然提升。作物与土壤会维持密切的精准运行，无须费太多心。
上述多项考量因素，如何落实在实际田间呢？以常见蔬菜温室大棚栽培为例，固定设施让大型耕犁机无法下田翻耕，这些蔬菜田区土壤在深度30公分就会有犁底层，加以土壤长期有机质不足，土壤团粒结构不良，氧气、水分的通透性很差，对蔬菜根系、土壤环境产生许多不健康的逆境。
有专家指出，土壤压实将缩限水稻根长、密度，并减少根重量。也就是说压实与通气逆境将影响水稻的正常生长。也有专家提出，根系土壤孔隙水饱和与压实问题，将导致土壤中二价锰离子（Mn2+）对作物根系毒害风险升高，以及土壤中氮元素脱氮挥发。
关于常见蔬菜温室大棚缺氧条件状况，尤其是大雨过后或灌溉之后，土壤缺氧导致4 类状况：
- 硝化作用不良，作物缺乏硝态氮。即使土壤中有一点点硝态氮，也会很快地被淋洗流失。锰中毒。脱氮挥发。根系逆境，例如单纯缺氧或硫化氢、甲烷的伤害。
这些原因都会让作物生长迟缓，如萎蔫等，农民朋友常常急着施肥，但所施用的肥料必然无法被有效利用。无法被作物有效利用的肥料，将持续累积固定在土壤中。许多土壤检测报告中显示，地面就是个肥料库，但叶片植株依然营养不良，就是铁证。
过量累积的肥料也会提高土壤的电导度（EC值），造成土壤微生物相的单调化，使土壤生物性结构持续恶化，也为日后难控的病虫害埋下伏笔。然而，过量累积的肥料却可让杂草得到充足的养分，施用除草剂就成为不可避免的程序，恶性循环从此开始运转。
针对前前面所说的蔬菜种植中的常见状况，该如何执行精准施肥？肯定只有依循科学，才有根本解决的机会。提出以下对策—
- 首先，应优先改善排水不良的问题，避免大雨过后或灌溉之后的缺氧情况，前面所说的4种缺氧状况才会得到改变。当根系逆境解除，肥料利用率得以提升，必需施肥量才有可能降低。因此，施肥前应确认施肥的必要性，叶菜类作物可善用叶面施肥方式，有效管控肥料供应。改善排水不良的问题，作物根系就有可能深扎根，水分利用率也会提高，可减少不必要的灌溉，搭配减少地面施肥，杂草生长速率将会减缓，连带除草剂也可以少用。通过测土配方施肥，决定哪种肥料该节制、哪种肥料该增加，并持续追踪与修正。常见氮、磷、钾过量，必需减少施用量。适当补充粗纤维腐熟有机肥，或轮作豆科绿肥作物。土壤弱存在酸化或碱化的问题，必需通过合理的措施加以改善。如果是酸化，可以施用石灰等物质加以改善；如果有土壤碱化问题，可借由生长期间施用生理酸性肥料逐步改善。
由于化肥取材方便，加上在实际施用时并没有落实科学化评估施用量，因此衍生出许多作物生长不良、病虫害现象，甚至是农产品安全的问题。
肥料过量是污染，施用量应管制
不论是化学肥料或有机质肥料，即是有利作物生长的物质，但同时使用不当也可能造成污染。欧洲因土地广阔，河川蜿蜒而流速慢，上游国家的污染物，可能成为下游国家的梦魇。为避免争端与环境安全的共同利益，欧洲联盟成员国对于农地土壤的每年磷肥用量均严格规定。
例如，爱沙尼亚规定，须有完整使用纪录才可施用磷肥；牲畜粪便或其他有机质肥料施用量，每年磷肥不得超过1.6千克/ 亩。虽然可使用化肥补充磷的需求，但也得在规范范围内，这些规范同时考量作物需求、土壤质地、良好农业规范（GAP）等；并依土壤磷指数高低，订定化学磷肥施用上限。又例如，德国规定农地土壤磷含量至少6 年测定1 次。磷肥施用量必须计算总量进出平衡；硝酸盐残留也有管制。
因此，我们国家也可以参考欧洲国家的办法，对肥料的使用量应该进行严格管制，只有这样，做到精准施肥，才能在促进作物生长的同时，不会对环境造成冲击和威胁，以期达到可持续的农业发展。