Nitrogen adalah unsur hara yang paling dibutuhkan tanaman. Nitrogen merupakan bahan pembangun protein, klorofil, dan DNA. Tanaman yang kekurangan nitrogen akan berubah warna menjadi hijau pucat, kemudian kuning, dan pertumbuhannya lambat. Tanaman yang cukup nitrogen akan berwarna gelap dan tumbuh subur.

Atmosfer terdiri dari 78 persen gas nitrogen, tetapi sebagian besar tumbuhan tidak dapat menggunakannya dalam bentuk tersebut. Hanya tanaman polong-polongan, melalui bakteri yang menjadi mitranya, yang dapat mengikat nitrogen secara langsung. Tanaman lainnya bergantung pada nitrogen yang sudah ada di dalam tanah, pupuk mineral, atau bahan organik yang melepaskannya secara perlahan. Proses Haber-Bosch, yang dikembangkan di Jerman pada awal abad ke-20, memungkinkan pembuatan pupuk nitrogen sintetis dalam skala industri dan mengubah pertanian global.

Dari mana nitrogen berasal?

• Pupuk sintetis: urea, amonium nitrat, dan lainnya
• Pupuk dan kompos
• Rotasi tanaman polong-polongan dan tanaman pupuk hijau
• Mineralisasi bahan organik tanah

Nitrogen juga merupakan polutan. Nitrat meresap ke dalam air tanah, dinitrogen oksida adalah gas rumah kaca yang kuat, dan limpasan memicu pertumbuhan alga. Menyesuaikan pasokan dengan kebutuhan tanaman adalah tantangan utama dalam pengelolaan unsur hara.