化肥一直以来都是农业高产丰收的利器，可是随着化肥使用的不断增高，我国粮食并没有再进一步取得丰收，而且过量的使用化肥造成了农业很大的污染，为了减少我国农业污染，化肥减量势在必行。近些年来，山东农业大学以“关于化肥减半增施有机肥维持最高的玉米产量”为课题作田间试验，试验结果表明：增施有机肥少用一半化肥照样维持最高的玉米产量。试验还得出了以下结论：长期施用有机肥可以改良土壤团块结构；提高土壤有机质含量；改善土壤理化性质；增加土壤生物多样性；减少土壤对氮磷钾的固定，显着提高土壤肥力。
有机粪肥是我国传统的农家肥料，上世纪50年代初，全国有机肥料占总用肥量的99%以上。近些年来，由于化肥的大量使用，有机肥占总用肥的比例下降到30%以下，导致耕地越种越瘦。
针对化肥和农药给生态环境和农产品所带来的诸多问题，国内外学者提出了许多替代模式，寻求农业持续发展的新途径，其共同特点是保护环境，减少化肥、农药的施用，最大限度地依靠有机肥来培肥土壤，保持肥力，持续供给农作物养分。山东农大的试验表明：如果秸秆中的养分通过动物过腹还田，粮食带走的养分不能有效还田，可通过增施化肥解决，按照粮食与秸秆比例为1：1计算，与现行的化肥施用量相比，仅施加一半的化肥即可保证粮食产量不下降，甚至改造了土壤理化和生物性质，产量还可略有提高。
现代农业对化肥的长期依赖，将制约农业的可持续发展。耕地“治本”的重点应当定位在“减化肥、增有机肥”。这不仅没有环境风险，而且解决了棘手的农村环境问题和农业的可持续发展问题。如秸秆中含有的物质和能量与粮食不相上下，通过牲畜转换，即实现秸秆“过腹还田”，进而增加有机肥，地会越种越肥，化肥用量必然下降，对水的需求也将减少，从而大大降低种植业成本。
据初步估计，如将全国50%的秸秆利用起来，可增加牛粪32.8亿-38.3亿吨，折合2835万-3310万吨硫酸胺。如果坚持不懈地用有机肥养地，减少化肥用量，则我国北方地区的盐碱地、丘陵地带等中低产田可变为高产田或中产田，这样，我国粮食生产的压力就大为减小了。目前我国农民每公顷耕地肥料投入比欧洲农民多208元，但粮食生产能力只相当于欧洲国家的60%-70%。由于不合理施肥，国家每年浪费性化肥投入高达1400亿元。事实上，中国农民使用的化肥中，60%左右没有利用并对环境造成危害。
为了保障粮食安全化肥还要用但要搞好品种搭配改进施肥方法这是实现零增长的治标手段；“治本”还是得从根本改善提高耕地质量着手如增施有机肥提高耕地的有机质含量提高耕地的活性等有效手段。
实现化肥使用零增长是一个系统的工程，不仅仅只是产品优化升级，还有施肥技术精准化、农业有机质充分利用、耕地质量的提升以及施肥管理的法制化等。目前，国内科研机构、企业在化肥使用的每个环节上进行探索、创新，都为我国实现化肥使用零增长提供了可能。
