粮食和化肥有密切关系，当我们不再以粮食产量高为第一目标时，化肥所面临的目标也发生变化。
供需环境发生变化
新中国成立后一直在加强化肥工业建设，直到2005年，我国肥料生产已经供大于求。所以，肥料增长一直在退化。
施用方式发生变化
过去的肥料施用方式主要是手工施肥，现在有机械施肥、自动施肥、水肥一体化等，这些方式对肥料要求是不一样的，如果仍用传统方法做，无法满足其技术要求。
肥料负面作用明显显现
例如京津冀雾霾问题。据测量，每年由农业源向大气中排放的NH3约967万吨。按单位面积计算，每平方米公里排放的原子数最高的就是京津冀。这些数据更加说明化肥对大气的影响严重。通过改进肥料提高作物产量或提高肥效，是目前可行的肥料创新之路。
肥料技术创新
养分浓度创新。化肥污染一般都是通过副成分带来的。在化肥生产过程中，减少副成分，便可减少污染，做到清洁生产。
养分比例创新。我国从2005年做测土配方施肥，主要针对大量元素，那么现在大量元素与中微量元素、大量元素和微量元素如何配比？这需要思考。
养分形态创新。通过肥料中不同的形态养分加入，促进作物转化吸收，达到提高肥效的作用。
肥料助剂创新。肥料助剂分为三大类：一是改善肥料物理性质的助剂，如：防潮、防结块剂；二是改善土壤养分的助剂，如硝化抑制剂、尿酶抑制剂；三是生物刺激素，包括微生物制剂及提取物、水解和消化的动物残体、胡敏酸和富里酸、海藻及植物提取物、无机及合成产品。
农化服务创新
作物适应性：养分对高等植物的作用基本相同，但肥料中的添加剂，不是所有作物反应都一样。
土壤适应性：对于大田作物来讲，施肥不是水培，不必要添加所有的营养元素。
副成分适应性：拿硫酸铵举例，在东北缺硫的土壤达到80%，如果把硫酸铵用在东北地区，不光能补充氮还能补充硫。
如果想知道不同作物不同土壤需要哪一种肥料，就需要农化服务，比如测土配方施肥。通过试验确定两级：作物需求的最大施肥量；施肥无效时最大土壤养分测试值。中间线性求解：即第一施用量和最大施用量之间根据土壤养分测试值以及线性确定施用量。
目前，恶意炒作概念、无限延伸肥料功能、机理研究不够深入、企业创新能力不足、肥料标准过细是影响我国肥料创新的重要因素。