Juntament amb el clima i l’aportació d’aigua quan és necessari, un altre factor clau per l’èxit dels conreus és la fertilitat del sòl. Antigament l’única aportació als sòls agrícoles eren les restes orgàniques de l’alimentació, a part dels residus generats tant pels grups humans com pels animals que conformaven l’explotació agrícola-ramadera (fems). Aquestes aportacions eren en quantitats baixes, cosa que no suposava cap impacte significatiu en el medi.

Dues estratègies per evitar la caiguda de la fertilitat del sòl van ser el guaret i posteriorment la rotació de conreus. És a dir, deixar reposar durant un any un camp que l’any anterior ha estat conreat per tal que recuperi la fertilitat perduda amb els conreus, o bé canviar d’una manera planificada el conreu d’un determinat camp per treure’n un major rendiment i reduir la pèrdua de fertilitat del sòl. Però en el marc d’un sistema d’agricultura industrial per contrarestar la pèrdua de fertilitat dels sòls i al mateix temps treure millors rendiments es fa necessari utilitzar adobs en gran quantitat.

Alguns d’aquests adobs continuen procedint dels residus generats per les explotacions ramaderes, com ara els purins dels porcs. La utilització d’aquestes dejeccions ramaderes, molt riques en nutrients i matèria orgànica, pot substituir una part dels adobs minerals necessaris en una explotació agrícola. Però si l’ús que se’n fa és indiscriminat pot generar impactes importants sobre els sòls i especialment la contaminació de les aigües subterrànies (vegeu el capítol 9). A Catalunya la contaminació dels aqüífers per nitrats té, principalment, un origen agrari i ha provocat problemes d’abastament d’aigua potable importants a diferents poblacions, especialment de les comarques d’Osona i del Baix Empordà. La Generalitat de Catalunya va aprovar l’any 1998 el Decret 283/1998, de 21 d’octubre, de designació de zones vulnerables (sis en total) en relació amb la contaminació de nitrats procedents de fonts agràries, que van ser ampliades a nou (Decret 476/2004, de 28 de desembre) i posteriorment a dotze (Decret 136/2009, d’1 de setembre), afectant actualment 29 de les 41 comarques catalanes.

Però l’aportació principal als sòls dels minerals necessaris i fàcilment assimilables per als conreus són els adobs inorgànics. Formen una gamma àmplia de productes en què canvien els elements que el conformen i la seva proporció en relació amb les necessitats dels diferents tipus de conreus. Els components principals són el nitrogen, el fòsfor i el potassi. El consum mundial de fertilitzants el període 2011-2012 va ser de més de 216 milions de tones (FAO, 2012), més de la meitat dels quals a Àsia, seguida d’Europa i de l’Amèrica del Nord, per sobre del 12% totes dues (figura 6.5) i l’Amèrica Llatina, amb un 10,1%. A l’altre extrem hi ha, Àfrica amb un 3% i Oceania amb un 1,8% del total mundial.

Però enfront de l’evident increment de les produccions agrícoles, gràcies a la utilització dels fertilitzants, hi ha la contaminació de les aigües (bàsicament per nitrats) si es fa un ús inadequat d’aquests fertilitzants. Un dels problemes de la utilització massiva de nitrats és l’eutrofització de les aigües.