Ένα από τα προβλήματα του γεωργικού συστήματος είναι ότι συνήθως η παραγωγή καθορίζεται από τον παράγοντα που λείπει. Αν εφαρμόσουμε όσο άζωτο θέλουμε η παραγωγή θα καθοριστεί από το φωσφόρο που δεν επαρκεί. Αυτός είναι ένας γενικός κανόνας που πρέπει να έχουμε υπόψη μας. Επίσης εάν στοχεύουμε σε μια μέση παραγωγή ενδεχομένως κάποια θρεπτικά στοιχεία π.χ. το κάλιο που έχει το έδαφος να επαρκούν. Αν όμως χρησιμοποιήσουμε μια νέα ποικιλία που δίνει υψηλότερες αποδόσεις τότε μπορεί το στοιχείο αυτό να μην επαρκεί και να χρειαστεί να το προσθέσουμε στο σύστημα. Επομένως η σημερινή υψηλή παραγωγικότητα της γεωργίας μας στηρίζεται σε μεγάλο βαθμό στην προσθήκη λιπασμάτων. Η κατάργησή τους όπως π.χ. στη βιολογική γεωργία, αν δεν αντικατασταθεί από κοπριές ή άλλα υποκατάστατα, όπως καλλιέργειες ψυχανθών οδηγεί σε ουσιαστική μείωση των αποδόσεων. Είναι ένα ερώτημα αν μπορούμε να καλύψουμε τις ανάγκες του πληθυσμού της Γης χωρίς αυτά.
Τα χημικά λιπάσματα για να παραχθούν καταναλώνεται ενέργεια. Ιδιαίτερα τα αζωτούχα λιπάσματα που παράγονται από την ένωση αζώτου της ατμόσφαιρας με οξυγόνο ή υδρογόνο χρειάζονται 1,5 -2 κιλά πετρελαίου (αντίστοιχη ενέργεια) για κάθε κιλό αζώτου. Επομένως η προσθήκη αζωτούχου λιπάσματος είναι ίδια με την προσθήκη πετρελαίου στο χωράφι, όπως ακριβώς βάζουμε στο τρακτέρ για να κάνει τη δουλειά στο χωράφι. Για αυτό και οι τιμές των λιπασμάτων ακολουθούν τις τιμές του πετρελαίου.
Τα φωσφορικά και καλιούχα λιπάσματα παρασκευάζονται από πετρώματα και δεν απαιτούν τόσο μεγάλες ποσότητες ενέργειας.
Το κάθε θρεπτικό στοιχείο έχει και τα χαρακτηριστικά του. Το κάλιο και ο φωσφόρος παραμένουν στο έδαφος και δεν εκπλύνονται με το νερό της στράγγισης. Επομένως παραμένουν περισσότερο χρόνο στο έδαφος και είναι διαθέσιμα στα φυτά.
Κάποιες ποσότητες μπορεί να γίνουν μη διαλυτές οπότε δεν είναι διαθέσιμες στα φυτά. Τα στοιχεία αυτά χάνονται κυρίως όταν χάνουμε έδαφος με τη διάβρωση. Επομένως εάν αποφύγουμε τη διάβρωση μπορούμε με μια ανάλυση του εδάφους μας να ξέρουμε αν χρειάζεται να προσθέσουμε φωσφόρο και κάλιο και να προσθέσουμε ό,τι χρειάζεται. Μετά από αυτό μπορούμε να αντικαθιστούμε ό,τι αφαιρεί κάθε χρόνο η καλλιέργεια και να μην χρειάζονται αναλύσεις κάθε χρόνο.
Το άζωτο όμως είναι μια διαφορετική κατάσταση. Το άζωτο το εφαρμόζουμε είτε σε μορφή αμμωνιακή είτε νιτρική είτε ουρίας που καταλήγει σε αμμωνιακή.
Το αμμωνιακό άζωτο είναι θετικά φορτισμένο και είναι σχετικά σταθερό, καθώς δεν διαλύεται εύκολα στο νερό. Αντίθετα το νιτρικό διαλύεται εύκολα στο νερό και εκπλύνεται επίσης εύκολα προς τα βαθύτερα στρώματα του εδάφους και τελικά ρυπαίνει του υπόγειους υδροφορείς (τη γνωστή νιτρορρύπανση). Τα νιτρικά απορροφά η οργανική ουσία και κάποια ανόργανα στοιχεία του εδάφους που είναι θετικά φορτισμένα και μειώνουν (κυρίως η οργανική ουσία) τις απώλειες. Τα φυτά μας προτιμούν να παίρνουν το άζωτο σε νιτρική μορφή και σε αυτή καταλήγουν όλες οι εφαρμοζόμενες μορφές με τη δράση των μικροοργανισμών του εδάφους.
Επομένως είναι σημαντικό να διαχειριστούμε την εφαρμογή των λιπασμάτων για να πετύχουμε τη μέγιστη δυνατή απορρόφησή τους από τα φυτά μας και τις μικρότερες δυνατές απώλειες που σε πολλές περιπτώσεις είναι επιβλαβείς στο περιβάλλον.
Για τα κύρια στοιχεία που χρειάζεται το φυτό (το άζωτο, φωσφόρο και κάλιο) οι τεχνικές που ακολουθούμε είναι διαφορετικές όπως και η συμπεριφορά του που περιγράφηκε πιο πάνω. Για το φωσφόρο και το κάλιο η καλύτερη τακτική είναι να κάνουμε μια ανάλυση του εδάφους μας. Πολλά εδάφη έχουν επαρκή κάλιο και φωσφόρο. Αυτό φαίνεται από αναλύσεις που έχουμε κάνει σε διάφορα εδάφη της Θεσσαλίας. Αυτό όμως δεν μπορεί να γενικευτεί και μια ανάλυση που κοστίζει πολύ λίγα χρήματα (καθώς οι αγρότες επιδοτούνται σημαντικά) θα οδηγήσει στην εφαρμογή της ποσότητας που χρειάζεται. Επομένως μια δειγματοληψία εδάφους μπορεί να μας δώσει την απάντηση και να ορίσει εάν και σε ποια δόση πρέπει να εφαρμόσουμε φωσφορούχα και καλιούχα λιπάσματα. Η εφαρμογή τους γίνεται συνήθως ως βασική, δηλαδή πριν από τη σπορά. Μην ξεχνάτε αυτό που σημείωσα πιο πάνω. Αλλαγή στην αναμενόμενη παραγωγή μπορεί να κάνει ανεπαρκές ένα στοιχείο που με μικρότερη παραγωγή ήταν επαρκές.