Kvælstof er det næringsstof, planter har brug for i størst mængde. Det er en byggesten for proteiner, klorofyl og DNA. En afgrøde med mangel på kvælstof bliver lysegrøn, derefter gul og vokser langsomt. En afgrøde med nok kvælstof er mørk og kraftig.

Atmosfæren består af 78 procent nitrogengas, men de fleste planter kan ikke bruge det i den form. Kun bælgfrugter kan, gennem deres bakterielle partnere, binde det direkte. Alle andre er afhængige af nitrogen, der allerede findes i jorden, af mineralgødning eller af organisk materiale, der frigiver det langsomt. Haber-Bosch-processen, der blev udviklet i Tyskland i begyndelsen af ​​det 20. århundrede, gjorde syntetisk nitrogengødning mulig i industriel skala og omformede det globale landbrug.

Hvor kvælstof kommer fra

• Syntetisk gødning: urinstof, ammoniumnitrat og andre
• Gødning og kompost
• Bælgplanteskifte og grøngødningsafgrøder
• Mineralisering af organisk materiale i jorden

Kvælstof er også et forurenende stof. Nitrat siver ud i grundvandet, lattergas er en potent drivhusgas, og afstrømning fremmer algeopblomstring. At matche udbuddet med afgrødernes efterspørgsel er den centrale udfordring i næringsstofhåndteringen.