以长江中下游的安徽省芜湖县、黄淮海的山东省聊城市东昌府区和东北的吉林省梨树县为研究对象，采用GIS技术，通过对三个县区的土壤测试数据和“3414”试验结果进行分析，对县域土壤养分空间变异评价的适宜插值方法、合理取样数、不同生态区土壤养分的变异特征和施肥指标体系的建立等方面行了初步探讨；对基于GIS平台，氮素采用区域总量控制、分期调控技术，磷钾肥采用恒量监控技术的县域配方设计方法进行了阐述，并提出了几个生态区的县域肥料配方。主要结果如下： (1)充分考虑土壤养分空间变异评价的准确性和田间取样操作费用，芜湖县土壤有效磷的县域空间变异评价的适宜取样数应介于500～1000个之间。 (2)不同元素在不同的生态区的变异特征存在很大的差别，总体上看，变异程度是土壤有效磷>速效钾>有机质，变异程度主要受施肥等人为因素影响。不同元素的最大相关距离在不同生态区表现不同，土壤有机质：安徽>山东；土壤有效磷：吉林>山东≈安徽；速效钾：吉林>安徽>山东。总体而言，东北区土壤养分的最大相关距离大，空间变异较小，其它地区的最大相关距离较小，空间变异较大，空间变异的不同与土地分散经营程度有一定关系。 (3)通过“3414”试验可以建立新的施肥指标体系，山东省的土壤有效磷丰缺指标分为低、中、高和极高四个级别，对应的有效磷含量分别为小于10mg/kg，10～30mg/kg，30～40mg/kg和大于40mg/kg。土壤速效钾丰缺指标分为低、中、高和极高四个级别，对应的速效钾含量分别为小于50mg/kg，50～90mg/kg，90～120mg/kg和大于120mg/kg。 (4)安徽省芜湖县的油菜生产的推荐配方有两个，分别为15-15-15和13-13-19；山东省聊城市的冬小麦生产的专用肥配方有20-15-0和16-12-7；吉林省梨树县的春玉米生产的专用肥配方为15-11-9和17-18-0。