本书是国家自然科学基金“基于无限制水分区间的南疆膜下滴灌棉田土壤水分调控机理研究 (31371582)”相关研究成果，全书共5章。第一章针对现阶段普遍使用的肥料利用率问题进行了分析，揭示使用肥料利用率可能引发的错误，论证其产生错误的原因，提出了养分有效率的概念，并验证其正确性；第二章从养分归还学说的本质出发，分析作物施肥的目的即保持土壤肥力，阐明作物养分吸收量、作物产量、土壤养分收支状况随施肥量增加的变化规律；第三章进一步验证作物最佳经济产量等于最高产量，而最佳经济产量施肥量与最高产量施肥量相差很小，其二者对应的效益比是相同的，最佳经济施肥量与最高产量施肥量是统一的，最高产量施肥量与生态平衡施肥量是统一的，因此，高产、高效、生态平衡三位一体施肥量是正确的；第四章从限制因子律的角度进行分析，指出在矿物质营养能够有效供给的情况下，土壤养分状况并非限制作物高产的首要因素，土壤理化限制才是影响作物高产的关键因素。本书通过对作物施肥基本原理的分析及实验得出，合理地进行土壤培肥，改善土壤物理和化学性质，解除影响作物高产的限制因素是提高作物产量的有效方法，值得推广与应用。