从2005年开始，我国在全国范围内开展的测土配方施肥行动，给我国土壤肥料的发展掀起了新的一页，其重视程度之高、涉及面之广、投入之大都是建国以来所少有。党和政府十分重视，目前以测土配方施肥为核心的土壤肥料工作已经从一个单项技术转化成为了国家支农惠农的政策，在这一重大行动的推动下，土壤肥料科学也将迎来前所未有的发展机遇，同时也给土壤肥料科学带来严峻的挑战。
我国目前进行的测土配方施肥行动，首先给我国肥料结构的改善提供了战略机遇，主要表现在：一是农民对肥料的需求更加精准，这样就需要一批小型化的专门从事肥料二次加工的配方肥生产企业，以满足农民对多种配方肥料的需求，从根本上改善我国肥料特别是化学肥料的结构；二是大化肥生产企业需要对资源进行重新整合，可以在临近矿区建立大型一次肥料加工企业，发挥资源优势，降低成本，为二次肥料加工企业提供优质低价的原料。这样在我国肥料生产结构方面将有利于形成二元结构的肥料生产体系，即以大宗原料肥生产体系和适合农业种植需求的各种专用肥生产体系，前者主要生产合成氨、尿素、磷铵等，后者则以专用肥、BB肥生产为主。从肥料的消费结构上，根据目前的情况发展，则主要以专用“配方肥”为主。所以，测土配方施肥给肥料结构改善带来前所未有的机遇。
同时，由于目前的测土配方施肥行动，在政府高度重视下，农民强烈需求下、媒体广泛关注下，通过测土配方施肥工作的大力宣传和科学普及，测土配方施肥行动给施肥技术的全民普及也带来了机遇。
当然，机遇与挑战并存。土壤是农业生产的基础，土壤肥力的提高并非一朝一夕。在农业生产中肥料的投入数量大、范围广，在目前可预见的将来，肥料还是农业生产中一个不可替代的农业生产资料。而测土配方施肥则是需要年年搞、季季搞的长期工作。如果将测土配方施肥认为是短期的行为，该投入的不投入，该进行的基本建设而不建设，首先在思想上就没有做好迎接挑战的准备。所以树立测土配方施肥的长效机制建设思想，积极探索和实践长效机制的运行模式是土壤肥料学科首先应对的挑战。
要想真正建立测土配方施肥的长效机制，就必须解决好测土配方施肥技术方面的以下问题：
土壤养分测试方法的问题。土壤养分测试的方法问题是测土配方施肥的工作基本，但是，目前还没有一种化学的方法可以完全准确区分土壤的速效养分和迟效养分，这给测土施肥工作带来了很大的难度。这样对测土配方施肥而言，它所要求的土壤养分测试就需要具备“准”、“快”、“省”三个条件，“准”有两个含意，第一是测试准，即测试值的精确度要高，重现性要好。第二是配方准。“快”是指土壤养分测试的速度要快。“省”是指土壤养分的测试费用要少。
目前在我国的测土配方施肥中的土壤养分测定方法除常规方法外还有ASI法、M3浸提剂等，同时还有很多便携式仪器采用的方法，如何将这些方法在我国测土配方施肥工作中发挥其应有的作用，是测土配方施肥工作必须解决的问题。
技术路线的问题。测土配方施肥来源于测土施肥和配方施肥，测土施肥是根据土壤中不同的养分含量和作物吸收量来确定施肥量的一种方法，而配方施肥则是根据大量的田间试验，获得肥料效应函数来进行养分配方的方法。它们都是合理施肥的重要内容，所以，也概括称为测土配方施肥。两种方法的目的虽然相同，但采用技术路线则是不同的，一个以土壤养分测试为主，另一个是以田间试验为主。我国目前进行的大规模测土配方施肥行动，如果两种技术路线都采用，即进行大量的土壤养分测定，又进行大量的田间试验，势必增加测土配方施肥的工作量和成本，如果采用某一技术路线，又会引起争论。所以，在测土配方施肥工作中如何既简单方便、又快捷高效，也是土壤肥料学科面临的挑战之一。
另外，在测土配方施肥过程中，测土是基础、配方是过程、施肥是目的。由于所施肥料必须来源于肥料生产厂家，通过测土配方施肥是引导农民“配方施肥”还是“施配方肥”？也是测土配方施肥工作必须解决的技术路线之一。
农民配合问题。农民既是测土配方施肥的受益者，也是测土配方施肥工作的实施主体。测土配方施肥的长效机制建设离不开农民的参与与配合，最理想的方法是农业技术人员教会农民如何采样，农民采取样品后，送到有关化验室，分析结果出来后，再告诉农民如何施肥。这样测土配方施肥的社会需求根基才会牢固，测土配方施肥的国家行动才能长期进行下去。但是，基于我国目前的情况，距测土配方施肥的理想状态还有一段不小的距离。
配方划分问题。从科学的角度，每测定一个样品，给出一个配方，这在实际工作中是能达到的，但是，在根据每一个配方生产出一种“配方肥”，从实际生产的角度来说是行不通的。目前我们所采用的大配方、小调整的方案从理论上是可行的，但实际工作中，配方大到什么程度、以什么作依据？小调整的方案由谁来实施？也是需要探讨的问题。
企业参与问题。在我国政府主导下的测土配方施肥行动中，企业如何参与则是需要探讨的问题，如果按照测、配、产、供、施的服务模式，小企业目前的目标比较明确，但作为化肥生产和供应主体的大企业如何参与？在测土施肥的导向上如何确定，也是在测土配方施肥行动的形势下，政府对市场或者市场对政府的挑战。
科技支撑问题。目前我国的基本现状，测土配方施肥的实施主体只能是技术推广部门，但是，在测土配方施肥过程导中心”主要开展以田间试验为核心的区域测土配方技术和施肥技术为研究内容。在县级层面上建立“测土配方施肥技术指导站”，主要负责农民在测土配方施肥过程中的技术咨询工作。
测土配方施肥技术支撑体系的建立需要科研单位主动的配合，只有建立这样的技术支撑体系，才能提高测土配方施肥工作的效率，增强测土配方施肥的可持续性，但是，建立这样的体系需要一定组织形式和经费支持，按照我国目前的运行体制，测土配方施肥工作既没有这样的经费预算，也没有任何的组织形式，所以，建立和完善我国测土配方施肥的技术支撑体系还需要进一步的研究与探讨。
信息建设与共享问题。近年来，我国信息化建设日新月异，网络技术已深入各行各业。在测土配方施肥过程中的信息化技术也十分成熟，目前在实验室的仪器间、部门间的数据传输都能实现，如果不利用现代技术给我们带来的方便，是会影响测土配方施肥效果的。
再则，农民需要土壤养分分析的数据来指导施肥，企业需要土壤养分分析的数据进行配方肥的生产。如果信息畅通，企业可以生产出农民需要的肥料，农民也可以在市场买到自己需要的肥料。但是，由于部门的利益，所有的土壤养分分析数据均由某部门掌握，所以，在测土配方施肥中能否做到信息共享，也有待于探讨。
化学肥料与有机肥料配合问题。有机肥料与化学肥料的配合施肥不仅对提高作物产量具有一定的优势，同时对改善作物品质提高土壤肥力也具有重要的作用。但是有机肥含有全面的养分供作物均衡吸收，因此，它不需要也不可能配方。所以，目前的测土配方施肥工作应以化学肥料为主，如果强调“有机农业”则不应属于测土配方施肥的范畴。但是，目前我国有大量保护地，其中有大量的有机肥料，也施大量的化学肥料，所以，在测土配方施肥中化学肥料与有机肥料如何进行配合也需要重视。
肥料施肥新技术问题。目前随着科学技术的发展，特别是信息技术、传感器技术的发展，以3S技术为核心的精准施肥技术、以传感器为核心的实时变量施肥技术在国外已经成为研究的热点，并在一定的范围内应用，而测土配方施肥技术则是上述技术的基础，所以，结合我国测土配方施肥行动，促进和提升我国施肥新技术的研究与应用，缩小我国在施肥技术上与国外的差距，也是测土配方施肥中应注意的内容。