根据农业农村部统计，我国种植业经营组织的规模总体仍然以小农为主，并将在相当长一个时期保持这种状态。截至 2016 年底，我国农户户均耕地面积约为 9.8 亩，经营规模在 50 亩以下的农户占农户总数的 97% 左右，经营的耕地面积占全国耕地总面积的 82% 左右，户均耕地面积 5 亩左右；经营规模在 50 亩以上的规模化农业经营主体约有 400 万个，平均经营规模也只有 100 亩左右（表 1）。
按照《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》中推荐的畜禽适宜承载力标准，5 亩地只能承载出栏 50 头以下生猪产生的粪便养分。按照种植业规模经营户均 100 亩土地计算，也只能承载 500 头存栏猪场的粪肥全部就地利用。再加上规模养殖不能占用基本农田，使得养殖场大多分布在偏远山地等区域，空间分离进一步加剧了种养分离，导致我国畜禽废弃物农田利用率低，粪便氮还田施用量约占排泄量的 30%；粪便磷还田施用量仅占排泄量的约 48%。
施用方式粗放、粪便养分利用效率低
一头猪就是一个小型有机化肥厂。据统计，我国当前每年产生的动物有机肥（畜禽粪便）总量约为 1 400 万吨纯氮，约相当于化学氮肥年生产量的一半。畜禽粪便除了氮、磷、钾和微量元素等养分外，还有大量有机质，因此，粪便还田可提高土壤有机质含量，改善土壤物理化学性质，有助于作物产量的提高。东北有机肥农田施用试验表明，当有机肥的有机质含量> 70.0%（烘干基），施用量在 6 000±1 500 kg/hm2以上时，连续施用 3 年，黑土地土壤有机质含量能够增加 0.9—1.8 g/kg，0—35 cm 黑土地表层土壤腐殖化物质增加 36.0% 以上。用畜禽粪便部分替代化学氮肥施用后，能将我国三大主粮作物的平均产量提高 6.8%，将作物的氮素吸收量提高 6.5%，氮肥利用率提高 10.4%。与此同时，还可以将 NH3挥发损失量降低 23%，氮淋溶损失量降低 25.8%，氮径流损失量降低 26.7%。
粪肥不同于化肥，畜禽粪便养分含量低、体积大（表 2），再加上厌氧发酵设施、管网设施、沼液（尿液）贮存池、粪便堆放发酵场地、专用运粪车辆、滴灌或喷灌设施、固体有机肥施用机械等农业设施及设备匮乏且产业化水平低，导致贮存、运输和施用不方便。另外，不管是规模化养殖场还是中小农户，粪肥施用主要靠经验，有机肥和化肥的配比不合理，施用时间和施用量不科学，再加上目前沼渣、沼液等以表施为主，不仅造成作物减产，同时还会带来氨气、臭气等环境污染，因此导致农民有机肥使用积极性不高。研究表明，施用到农田中的畜禽粪污氮养分有近 40% 因为施肥方式的不合理和设施设备的缺乏而排放到水体和大气中。