植物生长除大量需要气、水、光三种原料外，还要通过根系从土壤中吸收N、P、K、Ca，Mg、Fe、S等各种矿质元素。这些积存于秸秆(植物体)中的矿质元素，经过秸秆生物反应堆技术定向转化释放出来，能被植物重新全部吸收。据测定这些元素完全可以满足植物生长的需要，无需通过化肥来补充。农业生产中人们把施肥当作增产的主要措施是错误的，由于错误的观念才导致了化肥的用量越来越大，不仅增加了生产成本，还造成了生态的破坏和食品污染。研究证实，肥料不是产量，产量也不是肥料，肥料与产量有关系，关系不大，在产量合成中所起的作用不足5%，从严格科学意义上说，化肥就是"植物盐"，对土壤就是"水泥"，多施化肥土壤就会板结。化肥在解决人类温饱问题上有过历史性贡献，而这种贡献是以牺牲人类的健康长寿，破坏生态作代价，获得的暂时温饱。化肥对增产不是直接的作用，而是在瘠薄土壤中，首先培养微生物(如氨化菌、硝化菌、硫化菌)再由微生物代谢放出CO2，才表现增产。综上所述，秸秆矿质元素可循环重复利用理论，为秸秆替代化肥找到了新途径和科学依据。