農業生產是一個能量和物質的轉化與循環過程，是一個開放的生態系統。每一循環周期，除一小部分能量和物質留在農業內部再循環外，大部分隨農產品的出售和消費而轉移到社會的各個方面(黃祖輝，2003)。為了維持農業的簡單再生產和擴大再生產，必須從農業外部投人必需的能量和物質作為補償，農業生產這個能量和物質循環才得以重新繼續進行。

　　國內外農業發展實踐證明物質投人的多少是影響糧食和棉、麻、油等經濟作物產量的決定因素。在其他條件相同的情況下，物質投人多，產出也多;反之則反之。來自農業外部的物質投人，包括化肥、農藥、農機和電力等。其中化肥、農藥、農膜占很大比重，起著主要作用。

　　1、施用化肥是提高作物單產水平的主要措施。

　　化肥被稱為是“糧食的糧食”，是糧食增產的重要物質基礎。傳統農業的糧食生產水平之所以遠遠低于現代農業，根本原因是前者的投人主要來自農業內部，不能充分滿足農作物對氮磷鉀的需要。世界農業發展歷史說明，只有在開始向農業投人化肥以后，糧食單產才迅速上升，并在很長一段時間內隨著化肥投人的增加而大幅提高。早在20世紀70年代聯合國糧農組織在41個國家進行的10多萬個化肥示范和實驗表明，最好的施肥方式平均增產67%。我國在20世紀90年代進行的全國化肥實驗網結果證實，在其他適宜技術配合下，大量推廣測土配方施肥技術，使用測土配方施肥儀來進行科學施肥，化肥施用得當，水稻可增產40.8%，小麥增產56.6%，玉米增產46.8%a。

　　2、農藥是確保糧食增產增收的重要物質。

　　據國外有關資料統計，世界農作物的生產量，受病蟲草害約為1/3，其中蟲害占12.3%、病害占11.8%,草害占9.7%，共占33.8%。據聯合國糧農組織統計，由于使用化學農藥，全世界每年可挽回農產品損失量的20%一25%，價值1000多億美元。1997年，全世界農藥銷售總額為300億美元;大體上投人農藥一份，可收回相當于投人農藥4一5倍價值的農產品(朱希剛，2002)。無論是直接收益還是間接受益都很大。

　　我國農藥生產發展緩慢，新中國成立初期藥品供應不足，對病蟲害防治不力，致使大面積的病蟲害未能及時防治，糧食減產，有的甚至絕收，糧食損失非常嚴重。隨著農藥的推廣使用和農藥生產的發展，農藥品種和數量逐年增加，防治病蟲害面積不斷擴大，防治效果越來越顯著。實踐表明，合理施用農藥是確保糧食增產增收的重要保障。然而，目前農藥使用不當和過度使用的問題比較嚴重，不僅造成農業生產成本迅速提高，甚至引起局部地區的污染問題。