光合生产率=单株平均生物产量／单株平均光合势

叶面积指数=单株平均叶面积（m²）／单株平均占土地面积（m²）

经济系数=单株平均经济产量／单株平均生物产量

由此可以看出：事实上，光合生产率取决于单株平均生物产量和单株平均光合势；叶面积指数取决于单株平均叶面积和单株平均占土地面积；而经济系数则取决于单株平均经济产量和单株平均生物产量；                                                   

一、正确认识种植密度（基本苗数）与亩产量等14个

因素的关系及其变化的自然规律

对分子、分母进行约分后重新得出的光合生产率、叶面积指数以及经济系数三个基础公式，可以帮助我们对种植密度（基本苗数）与亩产量等14个因素的关系及其变化的自然规律有一个更加清楚的认识。

在粮食作物种植中，种植密度（x）与亩产量（y²）、单株平均经济产量（y₁）之间是函数关系，即y₂=xy₁。y₁=单株平均光合势×光合生产率×经济系数，x与y₁负相关。

实践证明，在同等条件下、在一个很大的基本苗数的范围内，当基本苗数（x）由很少逐渐变为很多时，其对应的单株（基本苗）平均占地面积、单株平均生长的条件、单株平均叶面积、单株平均接受的日光照、单株体平均光合势、光合生产率（单株平均生物产量/单株平均光合势）、单株平均生物产量、单株平均经济产量（y₁ ）、经济系数（单株平均经济产量/单株平均生物产量）产品质量都是分别由大到小、由好到坏、由高到低、由多到少变化的；叶面积指数（单株平均叶面积/单株平均占土地面积）、是由小到大变化的；生产成本是由高到低又由低到高变化的；综合生产力、亩产量（y₂）都是沿着一条由低到高又由高低的一条二次曲线（y=Ax²+Bx+C）变化的。方程的极值点（x。）就是客观中存在着的最佳基本苗数的近似值，也是成本最低的种植密度。以上的自然变化规律证明，近似最佳种植密度对应的单株平均叶面积等12个因素，都是处在不大不小、不好不坏、不高不低、不多不少中间值的协调状态。最大限度的发挥了阳光等自然因素和现有条件的增产作用。因此，近似最佳种植密度的亩产量最高、成本最低、产品质量中等（实际上是优质）。

以上所述就是种植密度（基本苗数）与亩产量等14个因素的关系及其变化的自然规律，这也是种植业生产中应该加以正确认识和准确运用的一条基础性的基本规律，而最佳种植密度就是种植业生产实现高产优质低成本的基础。认识到这个问题非常重要。然而，由于过去在相当长的时期内，人们认识不到最佳种植密度的增产作用，因此也就不重视它、当然更不可能通过运用其近似最佳种植密度，最大限度地提高其综合生产力、提高亩产量和产品质量了，这也正是导致种植业生产的成本高、产量低、质量差的关键原因。

二、正确认识施肥数量和亩产量、肥/斤效益的关系及其变化的自然规律

过去由于不认识这一条自然规律，不知道客观中存在着最佳施肥量。认为施肥多产量就高产。因此，从50年代末期开始，在全国范围内推广大水、大肥、大播量（三大），那时的肥料都是有机肥，就是肥料大一点问题也不太大。但是，现在情况变化了，使用的都是化肥，如果化肥用多了，一是提高了生产成本，二是汚染了土地，三是还要大大的减产。实践证明，目前我国农作物种植中施肥量过大已经成为危害日益严重的共性问题。例如，2005年1月31日发表在《人民日报》上的题为《盲目过量施肥带来三大危害》一文指出：“最新权威数据显示，我国农民每年由于盲目过量施肥造成的直接经济损失平均每公顷达650元”。为了证明以上问题，2005年，本人在山东广饶稻庄利用“2483试验选优法”对玉米进行施肥量选优试验，三块地段的施肥量分别为每亩80斤、40斤和0斤，结果显示：未施化肥的地块净亩产量最高，达到了每亩1146斤；施肥量最多的地块单产最低，仅为832.44斤：施肥量每亩40斤的地块单产1048.22斤。村民王逊章家6亩地共施化肥近500斤（价值704元），却因过量施肥而导致减产1881.36斤，按当时0.6元/斤计算，少收入1128.8元，将多投入及少产出综合考虑，共计损失1832.8元，平均每亩直接经济损失305元。使用“2483试验选优法”进行肥料选优试验的结果是：最佳施肥量是-13.15斤，也就是说，目前他家地里的肥料存储量比最佳施肥量还超出了13.15斤。2009年，在唐山市陈家庄进行冬小麦肥料选优试验的结果是：不施肥、施25斤肥、施50斤肥的净亩产量分别为1016.66斤、986.91斤、878.53斤，仍然是不施肥的地块亩产量最高，其最佳施肥量应为3.04斤，因多投入、少产出平均每亩直接损失为133.14元。这是很不正常的，要想彻底扭转这种不正常的情况，第一，要全面正确认识施肥量和亩产量、肥/斤效益三者的关系及其变化的自然规律；第二，要用“2483试验选优法”确定出每一块土地中的近似最佳施肥量；第三，根据肥料和产量的变化规律计算出每一地块土壤中储存的肥料量。第一、第二两项相加就是该试验地块的化肥最大需要量。施肥量包括土壤中肥力相应的化肥量（x）与亩产量（y₂）、每斤肥料的平均产量（y₁）之间是函数关系，即y₂=xy₁，x与y₁呈负相关。

由以上关系可以看出，在同等条件下，一定施肥量的范围内，在土壤中肥力的基础上，由零肥递增△x时，除y₂增加△y₂外，y₁必然减少△y₁。这样，就得出了如下的变化公式：

y₂+△y₂=(x+△x)(y₁­－△y₁)

整理得：△y₂/y₂=△x/x－△y₁/y₁－△x/x·△y₁/y₁

因为△x/x·△y₁/y₁是相对△x、△y₁的高阶无穷小，所以△x/x·△y₁/y₁可忽略不计，因此△y₂/y₂=△x/x－△y₁/y₁,   △y₂=(△x/x－△y₁/y₁)y₂

由此看出：

当x值很小时，△x/x＞△y₁/y₁，△y₂为正值，净亩产量不高，但y₁却最高，随着x值的递增，△x/x和△y₁/y₁两者的差距逐渐缩小，△y₂逐渐向零接近，y₁逐渐降低，净亩产量逐渐提高，当x值增到最佳时，△x/x=△y₁/y₁（从图上看两条曲线相交），△y₂=零，y₁降到不高不低的中间状态，净亩产量增到最高，当x值继续递增时， △x/x就逐渐小于△y₁/y₁，△y₂就由零变化为负值，y₁就继续降低，净亩产量就开始降低，x值增加的越大，△x/x和△y₁/y₁两者的差距就越大，-△y₂就越大，y₁和y₂就越低。

显然，在一定施肥量的范围内，随着施肥量的递增，y₂是沿着一条近似二次曲线变化的，曲线的最高点对应的施肥量，