Ưu thế của phân bón vô cơ và hữu cơ là rất khác biệt. Trong khi phân bón vô cơ có tác dụng nhanh, tính chuyên dùng rất cao, giúp cây trồng sinh trưởng và phát triển với tốc độ cao, bội thu năng suất thì phân bón hữu cơ lại có tác dụng đa chiều, đa chức năng và chậm.
Ngoài việc cung cấp chất dinh dưỡng cân đối đa, trung, vi lượng (mà phân vô cơ không có được), phân hữu cơ còn bổ sung chất hữu cơ và các vi sinh vật có ích cho đất. Nhờ đó, độ phì nhiêu của đất được cải thiện, hiệu quả sử dụng phân bón vô cơ được nâng cao, mức độ độc hại của sắt, nhôm cũng được giảm nhẹ.
Trên vùng đất dốc, đất thành phần cơ giới nhẹ (đất cát, đất xám), phân hữu cơ có tác dụng làm giảm rửa trôi, xói mòn đất và dinh dưỡng. Trong điều kiện thiếu nước, phân hữu cơ còn tăng cường khả năng chịu hạn của cây trồng.
Tuy nhiên, sử dụng phân hữu cơ cũng có những nguy cơ tiềm ẩn gây ô nhiễm môi trường như tích lũy kim loại nặng, vi sinh vật độc hại (trứng giun, E. Coli…) nếu nguồn vật liệu hữu cơ sử dụng là rác thải đô thị. Phân hữu cơ cũng có thể làm phú dưỡng nguồn nước.
Hiện nay, nhiều người vẫn lầm tưởng rằng chỉ có phân đạm vô cơ mới là nguồn tích lũy nitrat trong nông sản.
Thực ra, nitrat có thể tạo ra từ hữu cơ của đất, phân chuồng, từ phế phụ phẩm nông nghiệp... Ở Runnels, bang Texas (Mỹ) người ta phát hiện thấy trong nước ngầm tới 3.000 mg NO3/lít (theo tiêu chuẩn của WHO là 50 mg NO3/lít) mà nguyên nhân chính là do phân giải chất hữu cơ sau khi cày vùi phế phụ phẩm. Các nghiên cứu với N cho thấy, phần lớn NO3 bị rửa trôi lại không phải trực tiếp từ phân đạm khoáng bón cho cây trồng mà từ chất hữu cơ.
Kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học Anh cũng có kết luận tương tự: nguồn NO3 rửa trôi hầu hết là từ chất hữu cơ và tàn dư thực vật. Đạm từ các nguồn này trong chu trình phân giải lại dễ bị rửa trôi và tích lũy lâu dài hơn so với từ phân bón vô cơ.
Do vậy, việc bón phân hữu cơ, phế phụ phẩm nông nghiệp trong điều kiện nhiệt độ cao, lượng mưa lớn cũng sẽ là nguồn cung cấp NO3 rất lớn.
Nhiều kết quả nghiên cứu đã chứng minh trên hầu hết các loại đất, phân bón vô cơ có mối quan hệ qua lại rất chặt với phân hữu cơ. Bón phân hữu cơ làm tăng hiệu suất sử dụng phân đạm 30-40%, phân lân 20-25% và thay thế được 30-40% phân kali với lượng bón 10 tấn/ha. Như vậy, cực đoan vô cơ hay hữu cơ đều mang lại hiệu quả tiêu cực. Con đường duy nhất đúng là cân đối giữa vô cơ và hữu cơ cả về tỷ lệ và liều lượng cho mỗi loại cây trồng trên mỗi loại đất...
Theo nhiều nghiên cứu, tỷ lệ dinh dưỡng 30% từ nguồn phân hữu cơ và 70% từ nguồn phân vô cơ là tối ưu cho phần lớn cây trồng để vừa đảm bảo tăng năng suất, chất lượng, vừa góp phần ổn định độ phì nhiêu của đất.
Do vậy, cung ứng phân hữu cơ chất lượng tốt cũng như phân vô cơ thế hệ mới, có hiệu quả sử dụng cao sẽ là rất cần thiết.
Hiện tại, Việt Nam đang sử dụng phân bón vô cơ dạng đơn hoặc phân hỗ hợp NPK, hiệu suất sử dụng còn rất thấp, trung bình chỉ 45-50% với phân đạm, 35-40% với phân lân (bao gồm cả hiệu lực tồn dư) và 55-60% với phân kali.
Như vậy, nhìn chung chúng ta mất đi khoảng 50% lượng phân bón vô cơ sử dụng. Điều này không chỉ tổn thất về kinh tế mà còn gây ô nhiễm môi trường và tăng phát thải khí nhà kính. Xu thế của thế giới hiện nay là sử dụng phân bón vô cơ chậm tan, phân bón có kiểm soát và phân bón mang tính ổn định.
Chỉ riêng việc sử dụng các loại phân bón nêu trên có thể nâng cao thêm hiệu quả sử dụng 15-20%, hay nói cách khác, giảm sử dụng phân bón 30-35%, vừa cải thiện thu nhập cho nông dân, vừa góp phần giảm ô nhiễm môi trường và giảm phát thải khí nhà kính.