Τα θεμελιώδη στοιχεία είναι εκείνα, που τα φυτά δίχως αυτά δεν μπορούν να ολοκληρώσουν το βιολογικό τους κύκλο και αποτελούν μέρος των συστατικών των φυτών, όπως για παράδειγμα το άζωτο στις πρωτεΐνες και το μαγνήσιο στη χλωροφύλλη.

Το άζωτο (N), o φώσφορός (Ρ), το κάλιο (K), το ασβέστιο (Ca), το μαγνήσιο (Mg), το θείο (S), ο άνθρακας (C), το υδρογόνο (H) και το οξυγόνο (Ο) απαιτούνται σε μεγάλες ποσότητες και καλούνται ως μακροστοιχεία, ενώ ο σίδηρος (Fe), το μαγγάνιο (Mn), o ψευδάργυρος (Zn), το βόριο (Β), ο χαλκός (Cu), το χλώριο (Cl) και το Μολυβδένιο (Μο) καλούνται ιχνοστοιχεία και χρειάζονται σε ίχνη.

Το άζωτο

Το σημαντικότερο στοιχείο που καθορίζει την ανάπτυξη και την απόδοση των καλλιεργειών είναι το άζωτο, καθώς συμβάλλει στη φωτοσύνθεση των φυτών και αποτελεί το συστατικό των αμινοξέων, των πρωτεϊνών, των συνενζύµων. Επιπλέον, στις δενδρώδεις καλλιέργειες το άζωτο ως συστατικό της χλωροφύλλης καθορίζει τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης και διαφοροποίησης των οφθαλμών.

Ωστόσο, σε αυτό το σημείο αξίζει να αναφερθεί ο νόμος του Liebig, επίσης γνωστός ως ο νόμος του ελαχίστου (law of minimum). 

Πρόκειται για την ανακάλυψη που έκανε ο Γερμανός βοτανολόγος Carl Sprengel και αργότερα διαδόθηκε από τον Γερμανό χημικό Justus Von Liebig

Νόμος του ελαχίστου

« η ανάπτυξη των φυτών εξαρτάται από τη λιγότερη διαθέσιμη θρεπτική ουσία (περιοριστικός παράγοντας) και όχι από τη συνολική ποσότητα των διαθέσιμων παραγόντων »

Αυτό σημαίνει ότι εάν ένα θεμελιώδη θρεπτικό στοιχείο είναι ανεπαρκής, η ανάπτυξη των φυτών θα είναι ελλιπής ακόμη και όταν όλα τα άλλα απαραίτητα θρεπτικά στοιχεία βρίσκονται σε αφθονία.

Αυτό συχνά απεικονίζεται με το βαρέλι του Liebig, όπου οι σανίδες του αντιστοιχούν στα θρεπτικά στοιχεία ή άλλους περιοριστικούς παράγοντες.

Τα αζωτούχα λιπάσματα βραδείας απελευθέρωσης

Οι καλλιέργειες σπάνια είναι σε θέση να απορροφήσουν πάνω από το 60-70% της ποσότητας του αζώτου που προστίθενται με τα λιπάσματα. Αρκετή ποσότητα Ν χάνεται μέσω της έκπλυσης και της διήθησης του στα βαθύτερα στρώματα του εδάφους.

Τα λιπάσματα βραδείας αποδέσμευσης μπορούν να μειώσουν τις απώλειες αζώτου καθώς απελευθερώνουν το Ν σε μακρά χρονική διάρκεια, με αποτέλεσμα τα φυτά να απορροφούν το θρεπτικό συστατικό καθ’ όλη τη διάρκεια μιας καλλιεργητικής περιόδου. 

Τα λιπάσματα αζώτου βραδείας απελευθέρωσης παρουσιάζουν τα εξής πλεονεκτήματα:

► Περιορισμός της έκπλυσης και της επιφανειακής απορροής

► Μείωση της χημικής και βιολογικής ακινητοποίησης του Ν

► Μείωση της απώλειας Ν ως ΝΗ₃ ή με απονιτροποίηση 

Όσο αφορά τα πλεονεκτήματα από τη χρήση λιπασμάτων βραδείας απελευθέρωσης μπορούν να καταγραφούν τα εξής:

► Αποφυγή υψηλών συγκεντρώσεων λιπάσματος και μείωση του κινδύνου ζημιάς του σπόρου

► Μείωση του κινδύνου καψίματος των φύλλων και από μεγάλες δόσεις επιφανειακών λιπασμάτων

► Αποδοτικότερη εποχιακή κατανομή του λιπάσματος

Με τον όρο βραδεία απελευθέρωση νοείται η πολύ μικρή ποσότητα απελευθέρωσης αζώτου κατά την εφαρμογή και την έναρξη της καλλιεργητικής περιόδου, με την ταχεία σταδιακή απελευθέρωση να ακολουθείται στα επόμενα στάδια της καλλιέργειας.

Η ταχύτητα και ο τρόπος απελευθέρωσης του Ν καθορίζεται από τη σύνθεση του λιπάσματος και τα φυσικά - χημικά και βιολογικά χαρακτηριστικά του εδάφους και του φυτού στο οποίο χορηγείται.

Τα λιπάσματα βραδείας αποδέσμευσης διακρίνονται στις παρακάτω κατηγορίες : 

► Υδατοδιαλυτά λιπάσματα που περιέχουν NH₄ ή ΝΟ₃, στα οποία η διαλυτοποίηση ρυθμίζεται από φυσικό παράγοντα για παράδειγμα την επικάλυψη.

► Λιπάσματα με περιορισμένη διαλυτότητα στο νερό, που περιέχουν διαθέσιμη μορφή Ν

► Λιπάσματα περιορισμένης διαλυτότητας στο νερό, στα οποία η μικροβιακή δράση απελευθερώνει το διαθέσιμο άζωτο στο φυτό

► Υδατοδιαλυτά λιπάσματα τα οποία σταδιακά διασπώνται και απελευθερώνουν το άζωτο

Τα λιπάσματα βραδείας αποδέσμευσης ανεξαρτήτως της τακτικής απελευθέρωσης του Ν, από πλευράς φυσιολογίας θα πρέπει να εφοδιάζουν με θρεπτικά στοιχεία το έδαφος με τέτοια ταχύτητα η οποία θα επιτρέπει στο αναπτυσσόμενο φυτό να δώσει τη μέγιστη αύξηση σύμφωνα με το γενότυπο του.