化学肥料按作物生长发育需要量分为大量元素、中量元素和微量元素三类。大量元素肥料指以氮、磷、钾为主的化学肥料，1986～1990年农村实行家庭承包经营初期，农民生产投入积极性提高，化肥施用量增加。1986年全省施用总量189万吨，1990年增加到311.34万吨，平均每亩由35.1公斤增加到53.75公斤。施用肥料以氮肥为主，占施用化肥总量的67％。所用氮肥以碳酸氢铵为主，尿素、氯化铵、硫酸铵次之。磷肥施用量占化肥总量的27％，品种以普通过磷酸钙为主，少量重过磷酸钙、磷酸二铵、磷酸一铵和硝酸磷肥等。钾肥用量很少，品种以硫酸钾、氯化钾为主，少量二元、三元复合肥。这个时期化肥施用面积已占总耕地的70％，但各地各区域不平衡，有的差异还比较大。
1991～2000年化肥工业发展迅速，农业生产进入较快发展阶段，陕西省2000年化肥施用量达520万吨，平均每年增加25.27万吨。施用化肥中氮肥占55.7％，施用品种以尿素、复混肥料为主，碳酸氢铵用量逐渐减少。施用磷肥占化肥总量的28.2％，品种有普通过磷酸钙、磷酸二铵、磷酸一铵、重过磷酸钙、复合肥、复混肥等。施用钾肥占化肥施用量的2.5％，品种有氯化钾、硫酸钾、复合肥、复混肥等。
2001～2015年，市场上化肥品种多样，可满足生产需要。2006年全省施用化肥折纯量149.7万吨，2011年207.27万吨，2013年241.73万吨，2015年231.95万吨。多数农户基本可按科学施肥技术要求实施，但施肥过量、不足或者方法不合理的问题也存在。(www.xing528.com)
中量元素肥料以钙、硫为主，施用范围和面积有限。微量元素肥料以锌、锰、硼、铁、铜、钼为主，代表产品有硫酸锌、硫酸锰、硼砂、硫酸亚铁、硫酸铜、钼酸铵，还有混配的多元素肥料。随着科学施肥技术普及，中量元素特别是微量元素肥料应用不断扩大。陕西省1990年以后有农户重视施用，2000年基本普及，缺素明显地区和经济作物应用较多，年应用面积1500余万亩。
2000年以后，陕西省化肥应用量一直快速增长，2013年施用折纯量241.7万吨，为历史最高值。其中氮肥、磷肥、钾肥和复合肥分别占总量的40.8％、7.6％、9.7％、41.9％。施用化肥产品中，高浓度品种占主导位置，碳酸氢铵等低浓度高产能产品逐渐减少。按照无公害和有机农产品生产要求，农业部2015年年初印发《化肥使用量零增长行动方案》，省农业厅也制订具体实施方案，提出在合理科学的基础上控制化肥施用总量，2020年前各地实现化肥使用量零增长。
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