我國是農業大國，農業是我國重中之重，由于我國農業發展過快，化肥使用量過多也造成了很大的環境污染，為此我國農業部提出了確保到2020年實現“一控兩減三基本”的目標。
西北農林科技大學資源環境學院副研究員劉存壽帶領的研發團隊，歷經近20年的研究成果，可為實現“一控兩減三基本”的目標提供理論支撐和技術保障。
人們通常將化肥副作用歸結為化肥施用比例不合適、盲目施肥所致。但劉存壽不完全認同這種觀點，“既然從化肥施用早的發達國家到施用晚的發展中國家，無一例外地都出現了化肥副作用，其中必有深層次原因”。
劉存壽及其團隊用兩年時間攻克了水溶性腐植酸有機物質成分測定方法，從水溶性腐植酸中測定到約2000種有機物質，按照這些物質的植物生理作用可劃分為七大類；同時，還測定到其中含有38種礦物元素。
劉存壽從上述系統研究結果中提煉、驗證了三條自然植物營養原理：（1）植物根系能夠吸收多種有機營養；（2）植物健康生長需要吸收多種礦物質元素；（3）植物礦物質養分的有機配位化合物能使植物生物有效性更高。
由此，化肥副作用形成在理論上得到了揭示并闡明。由于化肥均是無機鹽類，且僅提供氮磷鉀三種營養元素，營養種類和化學形態均不滿足植物營養需求，長期單一施用化肥導致植物有機營養與礦物質營養、大量營養元素與其他礦物質營養元素雙重失衡。隨著失衡程度加深，化肥副作用逐一顯現并不斷加重。
