作物需要的營養元素，無論來源于肥料還是土壤，元素對作物的作用機理都相同。一般來說構成一定的作物產量所需某種大量營養元素的總量基本不變。其中一部分來源于土壤，不足的部分需要通過施肥來補充。如何準確地估測作物生育期土壤養分的供應能力，是搞好合理施肥的關鍵問題之一。

土壤對作物的養分供應量與水、氣熱動態變化和作物生長發育密切相關，在現代農業的推進過程中，土壤養分檢測儀應用很廣泛。作物對一種養分的利用率因養分來源不同而不同，不同來源的同一養分其各自利用率均會隨環境條件的改善而提高。

在農業生態分區的基礎上，環境條件的變化引起作物產量變化，由于施肥不均衡，往往出現高氮低磷或低氮高磷現象，引起樣點分散，建立土壤養分與作物產量的關系模式更有實際意義。在實際應用中，即使養分與作物產量的相關性很好，也要考慮上述三方面因素以取得理想的實施效果。

把土壤養分與肥料養分有機地結合起來，在一定生態區域，可通過土壤養分檢測儀估測土壤養分供應當量確定不同養分條件下的肥料需要量。用養分總量模式確定了大養分量后，計算高產量時的養分平均利用率，養分平均利用率反映了特定生態條件對養分有效性的影響。