Із зростанням виробництва і застосуванням мінеральних та органічних добрив тісно пов’язані зміни основних показників грунтів і насамперед режиму поживних речовин.
Раціональна система удобрення, яка відповідає природним і організаційно-економічним умовам господарства, є головним фактором росту грунтової родючості, підвищення врожаю і поліпшення його якості.
Підвищення ефективної родючості більшості грунтів України досягається при оптимальному сполученні й співвідношенні повного мінерального (включаючи мікроелементи) з органічними добривами залежно від забезпеченості грунтів елементами живлення.
Систематичне внесення азотних добрив помітно знижує втрати азоту грунтів при сільськогосподарському використанні, а застосування підвищених і високих доз, як правило, збільшує вміст у грунті не тільки загального азоту, а й його рухомих форм. За даними А. Я. Гетьманця (1984), при щорічному застосуванні повного мінерального добрива N60P60K60 або 10 т гною, запаси азоту в грунті під кукурудзою збільшилися відповідно на 0,2 і 0,3 т/га. При удобренні гноєм різко зростає порівняно з контролем кількість мінеральних форм азоту, а також азоту, що гідролізується. При внесенні високих доз добрив у грунтах збільшується не тільки кількість мінерального азоту, а й неспецифічних органічних сполук, у тому числі амінокислот. Підвищується також вміст не-розчинного у кислотах і лугах азоту. Кількість азоту гумінових і фульвокислот змінюється по-різному залежно від типу грунтів, дози і співвідношення добрив.
Можна зазначити, що під впливом добрив насамперед змінюються мінеральні й неспецифічні органічні сполуки азоту, тобто найбільш рухомі фракції. Причиною такої динамічності поряд із застосуванням добрив є збільшення у грунті кількості рослинних решток. Зростання мінерального азоту на удобрених грунтах, особливо нітратів, часто спостерігається по всьому профілю, але більше всього азоту нагромаджується у метровому шарі.
У трансформації і балансі сполук, які містять азот, важливу роль відіграють температура і вологість грунту, а також відчуження рослинної маси при збиранні врожаю, тому вміст азоту в грунтах, особливо мінерального і, що легко гідролізується, істотно змінюється не тільки за роками, а й протягом вегетаційного періоду.
В умовах інтенсифікації землеробства найбільших змін зазнає фосфатний режим грунтів. Значну частину внесеного з добривом фосфору (близько 80 % загального вмісту) рослини не використовують у перший рік і вона залишається у грунті. На відміну від азоту, залишкові фосфати майже не переміщуються у глибину профілю і їх втрати обмежуються лише змивом на схилах під впливом процесів ерозії.
Систематичне внесення фосфорних добрив істотно підвищує вміст як загального фосфору, так і його рухомих форм, але інтенсивність нагромадження доступних фосфатів неоднакова в різних типах грунтів. Як правило, вміст рухомого фосфору і, особливо ступінь його рухомості, яка характеризує властивість грунту підтримувати урівноважену концентрацію фосфору в грунтовому розчині, при різних дозах інтенсивніше зростає на грунтах легкого гранулометричного складу. Наприклад, кількість добрив для підвищення вмісту Р2О5 на 1 мг/100 г грунту, без врахування виносу рослинами, на супіщаному дерново-середньопідзоленому грунті становить 54 кг/га, а на важкосуглинкових чорноземах — 113—138 кг/га. Слід відзначити, що із підвищенням доз внесених фосфорних добрив цей показник знижується.