施肥有效提高了农产品产量和品质，保证了我国对农产品产量及质量的基本需求，但是长期以来不合理施肥也带来了诸多环境问题。水体富营养化是水体水质恶化的重要体现，而氮、磷是引起水体富营养化的关键元素。2010年2月环境保护部发布的《第一次全国污染源普查公报》显示，农业源已经成为目前总氮、总磷排放的主要来源，其排放量分别为270万吨和28万吨，占排放总量（含农业、工业和生活源）的57%和67%，目前农业面源污染排放总量仍呈上升趋势。据统计，我国水体富营养化的进程与
肥料的施用量同步发展，农田氮、磷的流失成为公认的水体污染的重要原因。
中国是目前世界上最大的
氮肥生产国和消费国，
氮肥的投人量已超过作物最高产量需求量，
氮肥的当季利用率仅为30%左右，农业系统中的氮已出现大量盈余。有资料表明，全世界施用于土壤的
肥料有30%~50%经淋溶进人了地下水，地下水的硝态氮污染与
氮肥施用量成线性关系。据统计，2010年我国
磷肥施用量达810万吨，
磷肥的当季利用率仅有10%~20%。1981-2000年，我国农田磷含量以11%的速度增长；2006年，我国土壤平均磷含量相比1986年增长了近3倍，已超过我国大多数作物生长需磷量的临界值(20毫克/千克）。
许多土壤磷素也处于盈余状态。由于植物无法吸收，这些盈余的氮、磷会在土壤中进行一系列的迁移和转化过程，通过地表径流、侵蚀、淋溶（渗漏或亚表层径流）和农田排水进入地表和地下水，成为地下水、河流和湖泊水质变坏的重要推手。
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