Đất đai cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng, trong thời gian dài chịu sự tác động của con người và điều kiện tự nhiên. Sự tác động của con người vào đất là việc cải tạo đất, bón phân…
Sự ảnh hưởng đó là tích cực hay tiêu cực còn phụ thuộc vào các biện pháp kỹ thuật canh tác, trồng trọt, trong đó có việc bón phân. Bên cạnh đó còn có sự tác động của tự nhiên như nước mưa làm rửa trôi lớp đất mặt màu mỡ, hạn hán…
Nếu chúng ta không biết điều chỉnh nó theo hướng có lợi mà chỉ quan tâm tới năng suất cây trồng hàng năm, thì đến một thòi điểm nhất định nào đó việc sử dụng phân bón sẽ không mang lại hiệu quả, khả năng khôi phục lại trạng thái của đất như ban đầu là rất khó.
Độ phì nhiêu của đất là khả năng đảm bảo cho cây trồng phát triển tốt, cho năng suất và phẩm chất nông sản cao. Không cần bón phân nhiều mà vẫn đảm bảo được năng suất. Dưới đây là các yếu tố biểu hiện độ phì nhiêu của đất.
Kết cấu của đất: Các hạt đất có thể bị phân tán hoặc kết cấu lại với nhau thành hạt kết. Đất có kết cấu nghĩa là hạt đất không phân tán. Hạt đất phân tán thành bột mịn thường bị kết lại với nhau không có khe hở để chứa nước và không khí, đất không giữ được ẩm, mau khô, không thoáng khí, rắn chắc khó làm đất.
Độ sâu của tầng đất và độ sâu của tầng đất mặt: Độ sâu của tầng đất là tầng đất tạo điều kiện thuận lợi cho rễ cây ăn sâu vào để hút chất dinh dưỡng. Với loại đất như vậy, rất thuận lợi cho việc trồng cây lâu năm (tiêu chuẩn của tầng đất sâu khoảng 1m). Còn các loại cây ngắn ngày như rau, hoa màu… thì độ dày tầng đất mặt quan trọng hơn, bởi vì nó có bộ rễ yếu, ăn nông, thời gian sinh trưởng ngắn, (tiêu chuẩn của tầng đất mặt 30 cm).
Độ chua kiềm của đất: Qua nghiên cứu người ta nhận thấy rằng độ chua kiềm của đất thường được biểu hiện bằng chỉ số pH hay mgH+/100g đất.
Thang bậc độ chua được sắp xếp từ 1 đến 10. Thông thường đất có độ chua pH trao đổi từ 3 đến 8. pH 7 được xem là trung tính, lớn hơn 7 là kiềm, nhỏ hơn 7 gọi là đất chua. Độ chua trao đổi được xem là thích hợp nhất đối với các loại cây trồng là 6 – 6,5, quá kiềm trên 7,5 không tốt và quá chua dưới 5 cũng không tốt. Chỉ số trên đây chỉ mang tính chất tương đối, bởi lẽ cây trồng rất phong phú và đa dạng, với các đặc tính sinh trưởng và phát triển khác nhau, nên yêu cầu về chất đất cũng khác nhau.
Lượng các chất dinh dưỡng có trong đất: Biểu hiện ở khả năng đất cung cấp chất dinh dưỡng cho cây. Đất giàu dinh dưỡng là đất cho năng suất cây trồng cao, ngược lại đất nghèo dinh dưỡng cho năng suất thấp.
Thí dụ: Trồng giống khoai tây lai đời C1 trên đơn vị diện tích đất giàu dinh dưỡng, cho năng suất 25 – 30 tấn/ha. Nhưng cũng giống khoai tây đó, được trồng trong điều kiện khí hậu, điều kiện chăm sóc… như trên, chỉ khác là trồng trên đất nghèo dinh dưỡng thì chỉ cho năng suất từ 17 – 24 tấn/ha.
Đất càng giàu dinh dưỡng thì khả năng cho năng suất càng cao. Trong đất có nhiều chất dinh dưỡng, nhưng ở đây muốn nói đến chất dinh dưỡng dễ tiêu, nghĩa là chất dinh dưỡng cây dễ dàng lấy được. Vậy, tuỳ theo khả năng cung cấp chất dinh dưỡng dễ tiêu của đất cho cây trồng mà xếp thành các bậc rất giàu, giàu, trung bình, nghèo và rất nghèo. Khi bón phân người ta cũng căn cứ vào đó để bón cho hợp lý, với đất giàu dinh dưỡng bón ít còn đất nghèo cần tăng thêm lượng phân bón.
Chất hữu cơ và mùn trong đất: Lượng chất hữu cơ và mùn thường ảnh hưởng đến lượng chất dinh dưỡng chứa trong đất, khả năng giữ nước, giữ chất dinh dưỡng của đất và các hoạt động vi sinh vật có trong đất. Đất có nhiều chất hữu cơ và mùn, thì khả năng hút giữ chất dinh dưỡng ở bề mặt càng cao. Vậy người ta căn cứ vào đó để đánh giá độ phì nhiêu của đất.
Với các loại đất có nhiều hạt mịn như đất sét, đất thịt nặng, có khả năng giữ chất dinh dưỡng cao. Còn với các loại đất thịt nhẹ, cát pha, cát thì sức giữ chất dinh dưỡng kém hơn.
Số lượng và chất lượng của các vi sinh vật sống trong đất: Đất không phải là vật thể chết, chỉ làm giá đỡ cho cây đứng vững. Đất cũng không chỉ là nơi để chứa chất dinh dưỡng và nước cung cấp cho cây. Đất là một vật thể sống chứa đựng trong đó những hoạt động sống không ngừng nghỉ. Nếu như các hoạt động sống trong đất ngừng lại thì trên mặt đất cây cối không có khả năng sinh trưởng và phát triển, lúc này đất trở thành đất chết.
Trong đất có vô vàn các loài sinh vật sinh sống, trong đó chiếm số lượng lớn nhất về thành phần các loài và số lượng cá thể là các loài vi sinh vật. Các loài vi sinh vật cũng như động vật sống trong đất có hai loại: có lợi và có hại với cây trồng.
Các loại vi sinh vật có ích là các vi khuẩn cố định đạm, vi khuẩn còn tham gia vào phân giải lân và kali (chuyển lân và kali trong đất từ dạng cây khó sử dụng thành dạng cây sử dụng được), vi sinh vật kháng sinh tiết ra các chất kháng sinh giúp cây trừ sâu bệnh hại và tiết ra các chât điều hoà sinh trưởng. Các loại động vật có hại được chú ý là các loại giun tròn (tuyến trùng), các côn trùng phá hoại rễ cây. Hoạt động của các tập đoàn vi sinh vật trong đất là yếu tố hàng đầu, quyết định tình trạng sức khoẻ và độ phì nhiêu của đất.
VHDT