Kasvit tarvitsevat rakenneosiensa ja elintoimintojensa ylläpitoon noin 20 alkuainetta. Kasvimassan pääosa koostuu hiilestä, hapesta ja vedystä, jotka kasvi saa ilmasta ja vedestä. Maasta saatavia välttämättömiä ravinteita on 12 - 16. Kasvin tarvitsemien määrien perusteella ravinteet jaetaan pää- ja hivenravinteisiin.

Kasvit ottavat vuodessa pääravinteita kymmenestä kahteensataan kiloon hehtaarilta ja hivenravinteita alle kilon hehtaarilta. Eri ravinteet eivät voi korvata toistensa kasvifysiologisia erikoistehtäviä. Niinpä kasvin kehitys häiriintyy yhdenkin ravinteen puuttuessa ja myös silloin, kun ravinteiden keskinäiset suhteet poikkeavat voimakkaasti kasvien normaalista ravinnetarpeesta.

Ravinteiden saanti maasta on kasvin juuriston, maamikrobien ja maan ravinteiden pidätyskyvyn yhteispeliä. Luonnontilaisessa maassa kasvipeite hyödyntää maasta vapautuvat ravinteet tehokkaasti ja hävikit ilmaan ja vesiin jäävät pieniksi. Peltomaassa kasvipeitteen ajoittainen puuttuminen altistaa ravinteita huuhtoutumiselle. Ravinnehävikkien ja suurien satovaatimusten takia kasvinravinteita on lisättävä peltomaahan lannoittamalla.

MTT:ssä tutkitaan tärkeimpiä kasvinravinteita, typpeä ja fosforia. Tutkimuksen kohteena ovat entistä tarkempi typpilannoitus ja maan typpikierto, jossa maan mikrobeilla on keskeinen asema. Karjanlannan typen ja fosforin parempi hyödyntäminen on tärkeä tutkimuskohde. MTT:ssa tutkitaan myös, miten maan fosforitila vaikuttaa vesistöihin karkaavan fosforin määrään ja miten kasvien fosforitarve voidaan turvata vesistöjä kuormittamatta.

Elonkierrossa esitellään kevätvehnän ravinteiden käyttöä, typen kiertoa maaperässä, biologista typensidontaa ja maaperän fosforitaloutta.