土壌肥沃度
土壌肥沃度は、有機態から無機態へ、あるいは無機態から有機態への複雑な過程により決まる。有機態の栄養素は(例外はあるが)植物に吸収されず、微生物に分解されて無機態となる。この過程を無機化(mineralization)と呼ぶ。
植物と同様に、多くの微生物は窒素、リン、あるいはカリウムの無機態を要求し利用する。このため、土壌微生物は植物とこれらの栄養素を競合する。微生物に吸収された栄養素は微生物バイオマスとなり、植物に利用されず、水の移動で移動せず、その微生物の生息地に固定される。この過程を固定化(immobilization)と呼ぶ。
固定化と無機化のバランスは主要な栄養素によって決まる。微生物にとって個々の栄養素の生体利用度と存在比率によって決まる。落雷のような自然現象によっても窒素分子は硝酸イオンNO2に変換される。水田などの浸水条件といった嫌気条件では、無機態窒素は窒素分子となって土壌から抜け出すことがある。この現象を脱窒といい、脱窒菌によって引き起こされる。陽イオン、主にリン酸やカリと多くの微量要素は、陽イオン交換によって、負に帯電した土壌粒子と強く結合し、保持される。
2008年にリン系肥料の基本の商品であるリン鉱石の価格は8倍に上昇し、肥料としてのリンの費用は2倍以上に増加した。世界中で発生しているリン鉱石の生産制限をpeak phosphorusという。
土壌肥沃度(どじょうひよくど、Soil fertility)とは、農作物の生育の場を提供し、農産物の品質と収率を一定以上の水準で持続させる土壌の性質である。すなわち、植物の生育を維持する土壌の能力である。
土壌肥沃度に貢献する成分や条件がある一定の水準以上に維持されていないと土壌の劣化が生じる。土壌劣化は作物の収量や品質を低下させる。農業や園芸など、人為的な栽培では過度の栽培や不適切な土壌管理が原因となることがある。
土地利用が急激に変化したときに、土壌の肥沃度が大きな課題となることがある。例えば、ニューイングランドでは入植者が入植の際に多くの土地を劣化させた。多くの動物の群れを放牧したこと、土壌の堆肥の補給をしなかったこと、様々な要因から土壌の浸食を引き起こしたことが原因である。ウィリアム・クロノン(William Cronon)はこの件に関して「Changes in the Land: Indians, Colonists, and the Ecology of New England」で次のように指摘している。「...長期間にわたる作用が土壌を危険にさらした。森の伐採、破壊的な洪水の増加、動物の放牧による草の背丈の低下と土壌圧縮、および耕作。これら全てが浸食を高める要因となった」。