测土配方施肥不只是通过化验室分析结果，开个“方子”就可以“抓药”。不同作物的肥料田间试验是了解肥料施用效果、作物生长情况和养分吸收过程及结果最直接、最有效的方法，是开展测土配方施肥工作的基础，是制定作物施肥方案和建议的首要依据，是建立作物施肥分区的前提。肥料田间试验也是研究、筛选、评价土壤养分测试方法，建立不同测试方法施肥指标的惟一基础。因此，田间试验是测土配方施肥的基础。
测土不是测定每个农户的每个地块的养分含量，而是在一定的范围内选择一些代表性的地块，测定养分含量，给出作物施肥方案，其他类似的地块参照代表性地块的施肥方案进行，所以不可能也没有必要测定每个农户的每个地块的土壤养分。
试验设计在肥料试验中占重要地位。要评价配方肥的效果，或建立作物产量与施肥量之间的定量关系，都涉及试验设计问题。要评价肥料的效果，通常选用生产中普遍使用的一种或几种肥料或叶面肥作为比较对象，可以再增设一个不施肥处理。要建立一种作物的产量与施肥量之间的定量关系，在拟研究的肥料种类明确后，须确定每个研究因素的水平，然后进行适当的组合，可以获得试验方案。若研究因素的水平选取不当，可能会错过最佳的施肥点或使试验存在较大的误差；若选取的因素水平过多或组合不当，会增加试验的工作量。
试验设计的方法很多，包括完全设计法、正交设计法、均匀设计法和回归设计法等。在肥料试验中，可以根据需要选用适宜的试验设计方法。建立作物产量与施肥量之间的数量关系是定量施肥的基础。