培肥土壤提高地力
这一点在中国人民懂得施肥的初期已经认识到。上文提到的《荀子》“多粪肥田”便反映了这一点。此外在《礼记·月令》中也提出施肥“可以粪田畴，可以美土疆”，所谓土疆，据东汉郑玄的解释是“强之地”，也就是说施肥能使刚硬难耕的土壤变得肥美。《周礼·地官·草人》中还有一种土化之法，意思是用粪肥改良土壤，化之使美。这表明早在战国时期，我国已明确认识到施肥有良好的改良土壤作用。到汉代，我国进一步认识到施肥有提高地力的作用。所谓地力，就是土壤肥力。这一点王充在《论衡·率性篇》中作了精辟的论述，他说：“夫肥沃埆，土地之本性也，肥而沃者性美，树稼丰茂，而地者性恶，深耕细锄，厚加粪壤，勉之人功，以助地力，其树稼与彼肥沃者相似类也。”明确指出了地力是可以通过“深耕细锄”的耕作措施和“厚加粪壤”的施肥措施加以提高的。使用这种措施，瘠薄土壤的肥力也能提高到肥沃土壤的地力水平。
宋代农学家陈旉在其《农书·粪田之宜篇》中进一步论述了施肥与土壤的关系，他说：“土壤气脉，其类不一，肥沃硗埆，美恶不同，治之各有宜也。且黑壤之地信美矣，然肥沃之过，或苗茂而实不坚，当取生新之土以解利之，即疏爽得宜也，硗埆之土信瘠恶矣，然粪壤滋培，即其苗茂而实坚栗也。虽土壤异宜，顾治之如何耳，治之得宜，皆可成就。”指出不同的土壤，可用不同的方法治理，而施肥在治理瘠薄的土壤中其有决定性的作用。他接着又指出：“或谓土敝则草木不长，气衰则生物不遂，凡田种三五年，其力已乏，斯语殆不然也，是未深思也，若能时加新沃之土壤，以粪治之，则益精熟肥美，其力常新壮矣，抑何敝何衰之有？”明确地指出了施肥在提高地力中的重要作用。元代的农学家王祯也说：“所有之田，岁岁种之，土敝气衰，生物不遂，为农者必储粪朽以粪之，则地力常新壮而收获不减。”清代的《知本提纲》说：“地虽瘠薄，常加粪沃，皆可化为良田。”又说：“产频气衰，生物之性不遂，粪沃肥滋，大地之力常新。”说明施肥可以改土，可以提高地力，这是自战国至清代2000多年来，我国一贯的认识。
变废为宝，增产肥田
我国古代的肥料，主要来自家庭生活中的废弃物，农产品中人畜不能利用的部分，以及江河、阴沟中的污泥等，这些本都是无用之物，但积之为肥，即成了庄稼之宝，所以历来我国都十分重视积肥和施肥，并认为这是变废为宝，化无用为有用一个重要方法。宋代程泌在《富阳劝农文》中说：“每见衢婺之人，收蓄粪壤，家家山积，市井之间，扫拾无遗，故土膏肥美，稻根耐旱，米粒精壮。”说明当时人在实践中已认识到垃圾可以变废为宝，培肥土壤，提高产量。元代农学家王祯在《农书》中也说：“夫扫除之猥，腐朽之物，人视之轻忽，田得之为膏润，唯务本者知之，所谓惜粪如惜金也。故能变恶为美，种少收多。谚云：粪田胜如买田，信斯言也。”清代《补农书》说；“种田地利最薄，然能化无用为有用，不种田地力最省，然必至化有用为无用，何以言之？人畜之粪与灶灰脚泥，无用也，一入田地，便将化为布帛菽粟。”《知本提纲》也说：“何如广积粪壤，人既轻忽而不争，田得膏润而生息，变臭为奇，化恶为美，丝谷倍收，蔬果倍茂，衣食并足。”同时又从理论上进一步阐述了废弃物能“变废为宝”、“化恶为美”的道理，书中说：“粪壤之类甚多，要皆余气相倍，即如人食谷、肉、菜、果，采其五行生气，依类添补于身，所有不足余气，化粪而出，沃之田间，渐渍禾苗，同类相求，仍培禾身，自能强大壮盛，又如鸟兽牲畜之类，及诸骨、蛤灰、毛羽、肤皮、蹄角等物，一切草木所酿，皆属余气相培，滋养禾苗；又如“日晒火熏之土，煎炼土之膏油，结为肥浓之气，亦能培禾长旺”。这是我国古代有关施肥作用在理论上的高度概括，它指出有机肥料之所以能使农作物“强大壮盛”，是因为“同类相求，仍培禾身”，意思是人吃了谷、肉、菜、果之后，吸收了那些为人体所需要的东西，即所谓“依类添补于身”，但是，还有那些未被吸收利用的，即所谓“不尽余气，化粪而出”，使其再回到田间去，就能使土壤变肥，使农作物生长良好而获丰收。这一种说法实际上就是有机物质形成与分解的理论，即生物小循环的理论，说明我国古代对施肥的认识是相当深刻的。
