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化肥是为植物提供营养元素的化学物质，农药是防治病虫害的化学制剂。植物生长需要三大营养元素：氮元素促进叶片生长，磷元素促进根系发育，钾元素增强植物的抗病能力。合理施用化肥农药对现代农业生产具有重要意义。
化肥按成分可分为单质肥料和复合肥料。单质肥料包括氮肥如尿素和硫酸铵，磷肥如过磷酸钙，钾肥如硫酸钾。复合肥料含有多种营养元素，如NPK复合肥，能同时提供氮磷钾三种主要营养元素，使用更方便。
农药按防治对象可分为杀虫剂、杀菌剂和除草剂。杀虫剂用于防治各种害虫，杀菌剂用于防治植物病原菌，除草剂用于清除杂草。按化学成分可分为有机磷农药、有机氯农药和生物农药等，不同类型的农药有不同的作用机理和适用范围。
合理施用化肥农药需要遵循科学原则。化肥施用要根据土壤养分状况和作物需肥规律，适量施用，平衡配比氮磷钾。农药施用要对症下药，选择合适的农药品种，把握最佳施药时期，控制施药浓度和次数，交替使用不同农药以避免抗性产生，并注意安全间隔期。
过量使用化肥农药会带来严重的环境问题，包括土壤污染、水体富营养化、农药残留超标等。为实现可持续发展，应采取精准施肥、生物防治与化学防治结合、发展绿色农药、推广有机农业等策略，建立完善的农药残留监测体系，保护生态环境，确保农产品质量安全。
不同化肥具有不同的化学特性和适用条件。氮肥中，尿素呈中性易溶于水，硫酸铵呈酸性适合碱性土壤，硝酸铵易吸湿速效性强。磷肥中，过磷酸钙呈酸性含硫，磷酸二氢钾是复合肥含磷钾两种元素。钾肥中，氯化钾含氯不适合忌氯作物，硫酸钾不含氯适用性更广。了解这些特性有助于科学选择和施用化肥。
农药按化学成分和作用机理可分为多种类型。有机磷农药通过抑制胆碱酯酶活性破坏神经传导，代表有敌敌畏和乐果。有机氯农药干扰神经系统，在环境中持久性强，如DDT。拟除虫菊酯类作用于钠离子通道，毒性相对较低。生物农药来源于天然物质，环境友好，如苏云金杆菌。了解不同农药的作用机理有助于科学选择和使用。
化肥施用需要考虑土壤pH值的影响。酸性土壤会影响磷的有效性，碱性土壤会影响铁锌等微量元素的吸收，适宜的pH值范围是6.0到7.5。营养元素间存在相互作用，氮磷钾三元素协同作用，但过量施用会产生拮抗效应。化肥在土壤中会发生转化，如尿素水解产生氨气，铵态氮经硝化作用转化为硝态氮，在缺氧条件下发生反硝化作用。
农药使用需要遵循科学原则。首先要正确计算农药浓度，稀释倍数等于原药浓度除以使用浓度。施用时机很关键，应在病虫害发生初期施药，避开开花期和幼果期，选择无风晴天进行。为防止抗药性产生，应轮换使用不同作用机理的农药。安全间隔期是指最后一次施药到收获的时间，不同农药的安全间隔期不同，必须严格遵守以确保农产品安全。