ดินเป็นทรัพยากรธรรมชาติเกิดขึ้นจากการผุพังของหินและแร่ มีอินทรียวัตถุผสมคลุกเคล้าเป็นเนื้อเดียวกันเป็นแหล่งที่มาของปัจจัยสี่เพื่อการดำรงชีพของมนุษย์เพราะเราได้อาศัยปลูกพืชที่เป็นอาหาร เครื่องนุ่งห่ม ที่อยู่อาศัย และยารักษาโรค พืชและต้นไม้เจริญเติบโตได้เนื่องจากในดินมีธาตุอาหารมีน้ำและอากาศให้รากพืชได้หายใจ รากพืชจะดูดน้ำและธาตุอาหารไปหล่อเลี้ยงลำต้น รากพืชต้องมีอากาศหายใจ ดังนั้นการไถพรวนดินในการปลูกพืชก็เพื่อช่วยปรับปรุงดินให้โปร่งมีอากาศถ่ายเทได้สะดวก
ดินในบริเวณที่เปิดป่าใหม่ ๆ เป็นดินที่อุดมสมบูรณ์เนื่องจากดินชั้นบนสะสมอินทรียวัตถุและธาตุอาหารพืชอยู่เป็นจำนวนมาก ธาตุอาหารพืชถูกปลดปล่อยออกมาเนื่องจากการสลายตัวของอินทรียวัตถุและการผุพังของหินและแร่ในดินพืชที่ปลูกจึงงอกงามและให้ผลผลิตสูง การปลูกพืชและเก็บเกี่ยวผลิตผลจากไร่นาแต่ละครั้งเป็นการเก็บเกี่ยวธาตุอาหารหรือปุ๋ยในดินออกไปด้วยเช่นกัน การปลูกพืชติดต่อกันเป็นเวลานาน ๆ จึงทำให้ดินสูญเสียธาตุอาหารพืชรวมทั้งอินทรียวัตถุในดิน ในที่สุดจะทำให้ดินมีความอุดมสมบูรณ์ลดลงกลายเป็นดินเลวปลูกพืชไม่ได้ผลดีอีกต่อไป ดังนั้นในการปลูกพืชจึงควรใช้ปุ๋ยปรับปรุงดินเนื่องจากปุ๋ยที่ใส่ลงไปในดินจะปล่อยธาตุอาหารพืชชดเชยธาตุอาหารพืชเดิมที่สูญเสียไปและยังสามารถเพิ่มเติมธาตุอาหารให้พืชเมื่อปลูกในดินที่มีธาตุอาหารไม่พอเพียง
ปุ๋ยเคมีจะปลดปล่อยธาตุอาหารอย่างเดียวเนื่องจากเป็นสารเคมีที่ผลิตจากโรงงานอุตสาหกรรม แต่ปุ๋ยอินทรีย์นั้นนอกจากจะปลดปล่อยธาตุอาหารแล้วยังช่วยปรับปรุงดินให้โปร่งและร่วนซุยอีกด้วย ปุ๋ยอินทรีย์มีปริมาณธาตุอาหารน้อยกว่าปุ๋ยเคมีและปลดปล่อยออกมาช้ากว่าเนื่องจากต้องรอให้จุลินทรีย์ในดินย่อยสลายให้ผุพังเน่าเปื่อยเสียก่อน ปุ๋ยอินทรีย์ทั่ว ๆ ไปก็ได้แก่ มูลสัตว์ต่าง ๆ ที่เรียกว่า ปุ๋ยคอก และเศษพืชที่หมักให้เน่าเปื่อย ที่เรียกว่า ปุ๋ยหมัก ปุ๋ยเคมีผลิตจากแร่ธาตุตามธรรมชาติ เช่น ก๊าซไนโตรเจนจากอากาศ ก๊าซธรรมชาติ หินฟอสเฟต และแร่โพแทสเซียม ปุ๋ยเคมีเป็นสารเคมีที่ไม่ใช่สารมีพิษและเป็นสารประกอบเคมีที่มีปริมาณธาตุอาหารพืชสูงละลายน้ำง่าย เมื่อใส่ลงไปในดินพืชจะดูดไปใช้ได้ง่ายทำให้พืชเจริญเติบโตเพิ่มทั้งผลิตผลและคุณค่าทางโภชนาการ ปุ๋ยเคมีใช้เพียงเล็กน้อยก็เพียงพอผิดกับปุ๋ยอินทรีย์ซึ่งต้องใช้ครั้งละมาก ๆ เนื่องจากมีธาตุอาหารต่ำและปลดปล่อยออกอย่างช้า ๆ ปุ๋ยอินทรีย์ช่วยปรับปรุงความโปร่งและร่วนซุยทำให้ดินอุ้มน้ำและปุ๋ยได้ดี ส่วนปุ๋ยเคมีมีธาตุอาหารมากและปลดปล่อยธาตุอาหารพืชเร็วดังนั้นวิธีใช้ปุ๋ยที่ดีที่สุดคือใช้ปุ๋ยเคมีร่วมกับปุ๋ยอินทรีย์
ดินเป็นแหล่งที่มาของธาตุอาหารที่จำเป็นเพื่อการเจริญเติบโตของพืช ดินที่บุกเบิกจากสภาพป่าใหม่ ๆ มีความอุดมสมบูรณ์สูงพืชที่ปลูกจะดึงดูดธาตุอาหารจากดินเพื่อการเจริญเติบโตและสร้างผลิตผลธาตุอาหารพืชได้จากดิน มีอยู่ ๑๓ ธาตุด้วยกัน แบ่งออกเป็นสองกลุ่ม คือ กลุ่มที่พืชต้องการใช้เป็นปริมาณมาก ได้แก่ ธาตุไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม กำมะถัน แคลเซียม และแมกนีเซียม กลุ่มหนึ่งอีกกลุ่มหนึ่งเป็นธาตุที่พืชต้องการเป็นปริมาณน้อยมาก ได้แก่ ธาตุเหล็ก แมงกานีส โบรนอน โมลิบดินัม ทองแดง สังกะสี และ คลอรีน แต่ละธาตุไม่ว่าพืชต้องการเป็นปริมาณมากหรือน้อยจะมีความสำคัญต่อการเจริญเติบโตของพืชเท่าเทียมกันหากพืชขาดธาตุใดธาตุหนึ่งพืชจะไม่เจริญเติบโตและในที่สุดก็จะตาย เมื่อปลูกพืชติดต่อกันเป็นเวลานานดินจะสูญเสียธาตุอาหารพืชไปจนหมด ในที่สุดก็กลายเป็นดินเลวปลูกพืชไม่เจริญเติบโตอีกต่อไป ดังนั้นในการปลูกพืชจึงต้องมีการใส่ปุ๋ยบำรุงดินอยู่เสมอ ปุ๋ยบำรุงดินมีทั้งปุ๋ยอินทรีย์และปุ๋ยเคมี ปุ๋ยเคมีจะประกอบด้วยธาตุอาหารไนโตรเจน (N) ฟอสฟอรัส (P) และโพแทสเซียม (K) เป็นหลักเมื่อใส่ลงไปในดินก็จะถูกปลดปล่อยออกมาพืชสามารถดูดขึ้นไปใช้ประโยชน์ได้
ดินที่อุดมสมบูรณ์หรือดินดีมีชั้นของดินบนหรือเรียกว่า ดินชั้นบน หนาประมาณ ๒๐ เซนติเมตร อุดมสมบูรณ์ด้วยธาตุอาหารพืชและอินทรียวัตถุเหมาะสมต่อการปลูกพืช ชั้นของดินที่อยู่ลึกลงมา เรียกว่า ดินชั้นล่าง มีปริมาณธาตุอาหารพืชและอินทรียวัตถุต่ำไม่อุดมสมบูรณ์เท่ากับดินชั้นบน อินทรียวัตถุในดินมีความสำคัญมากเนื่องจากช่วยทำให้ดินโปร่งและร่วนซุยเหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของรากพืช นอกจากนั้นยังสามารถปลดปล่อยธาตุอาหารพืชที่สำคัญ เช่น ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และธาตุอื่น ๆ ให้แก่พืช การไถพรวนดินเพื่อการเพาะปลูกในพื้นที่ที่ไม่เหมาะสมและไม่มีวิธีการอนุรักษ์ดินที่ถูกต้องเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้เกิดการชะล้างพังทลายสูญเสียหน้าดินที่อุดมสมบูรณ์ เมื่อหน้าดินที่มีธาตุอาหารพืชและอินทรียวัตถุอันอุดมสมบูรณ์สูญหายไปหน้าดินที่เหลืออยู่ คือ ดินชั้นล่างจะเป็นดินเลวเนื่องจากมีธาตุอาหารพืชและอินทรียวัตถุน้อยไม่สามารถปลูกพืชให้งอกงามอีกต่อไป พืชที่ปลูกในดินเลวจะขาดแคลนธาตุอาหารพืชจะเหลืองและให้ผลิตผลต่ำ ส่วนดินที่มีธาตุอาหารในดินพอเพียงพืชจะเขียวเจริญงอกงามให้ผลิตผลสูง ส่วนที่เป็นผลิตผลของพืชที่ปลูกและเก็บเกี่ยวขายจะเป็นตัวการสำคัญที่ทำให้เกิดการสูญเสียความอุดมสมบูรณ์ของดิน ส่วนของพืชที่สัตว์กินและถ่ายออกมาเป็นปุ๋ยคอกกลับคืนสู่ดินจะปลดปล่อยธาตุอาหารที่เป็นประโยชน์แก่พืชอีกครั้งหนึ่ง ธาตุอาหารในดินที่ติดไปกับผลิตผลจะสูญเสียไปอย่างถาวรแต่เราสามารถใช้ปุ๋ยชดเชยหรือเพิ่มเติมให้กับดินจนพอเพียงแก่ความต้องการของพืชได้
ปุ๋ย หมายถึง สารหรือสิ่งซึ่งเราใส่ลงไปในดินเพื่อให้มันปลดปล่อยธาตุอาหารพืช โดยเฉพาะไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียมที่พืชยังขาดอยู่ให้พืชได้รับอย่างเพียงพอ พืชสามารถเจริญเติบโตงอกงามดีและให้ผลิตผลสูงขึ้น โดยทั่วไปปุ๋ยแบ่งออกเป็นสองประเภท คือ ปุ๋ยอินทรีย์พวกหนึ่งและปุ๋ยวิทยาศาสตร์หรือปุ๋ยเคมีอีกพวกหนึ่ง
ปุ๋ยพวกนี้ ได้แก่ พวกปุ๋ยคอก ปุ๋ยหมัก ปุ๋ยพืชสด และวัสดุเหลือใช้จากโรงงานอุตสาหกรรมบางชนิดซึ่งเป็นพวกอินทรียสาร
ปุ๋ยคอก ปุ๋ยคอกที่สำคัญ ได้แก่ ขี้หมู ขี้เป็ด ขี้ไก่ ฯลฯ
ปุ๋ยหมัก ปุ๋ยพวกนี้ ได้แก่ ปุ๋ยที่เราได้จากการหมักเศษพืช เช่น หญ้าแห้ง ใบไม้ ฟางข้าว ฯลฯ ให้เน่าเปื่อยเสียก่อนจึงนำไปใส่ในดินเป็นปุ๋ย ปุ๋ยเทศบาลที่บรรจุถุงขายเรียกชื่อว่า ปุ๋ยอินทรีย์เบอร์ต่าง ๆ นั้นก็ คือ ปุ๋ยหมัก ได้จากการนำขยะจากในเมืองพวกเศษพืชเศษอาหารเข้ามาหมักในโรงหมักตามขั้นตอนจนกลายเป็นปุ๋ย
ปุ๋ยพืชสด เป็นปุ๋ยอินทรีย์ที่ได้จากการปลูกพืชบำรุงดินซึ่ง ได้แก่ พืชตระกูลถั่วต่าง ๆ แล้วทำการไถกลบ เมื่อพืชเจริญเติบโตมากที่สุดซึ่งเป็นช่วงที่กำลังออกดอก พืชตระกูลถั่วที่ควรใช้เป็นปุ๋ยพืชสดควรมีอายุสั้นมีระบบรากลึก ทนแล้ง ทนโรคและแมลงได้ดีเป็นพืชที่ปลูกง่ายและมีเมล็ดมาก ตัวอย่าง พืชเหล่านี้ได้แก่ ถั่วเหลือง ถั่วเขียว ถั่วลาย ถั่วขอ ถั่วแปบ ปอเทือง และโสน เป็นต้น การเก็บมูลสัตว์เลี้ยงเป็นปุ๋ยคอกนำธาตุอาหารกลับคืนสู่ดินเป็นปุ๋ยอินทรีย์ให้กับพืชที่ปลูกเป็นการอนุรักษ์ธาตุอาหารพืชกลับคืนสู่ดินไม่ให้สูญเสียไปอย่างรวดเร็วและเป็นการบำรุงดินที่ถูกวิธี วิธีการเพิ่มปุ๋ยอินทรีย์ให้กับดินที่ดีอีกวิธีหนึ่งก็ คือ การปลูกพืชบำรุงโดยเฉพาะพืชตระกูลถั่วเมื่อพืชโตเต็มที่หรือที่ระยะออกดอกก็ทำการไถกลบเป็นปุ๋ยพืชสดจะทำให้ดินมีความอุดมสมบูรณ์ดียิ่งขึ้น
ปุ๋ยพวกนี้เป็นปุ๋ยที่ได้มาจากการผลิตหรือสังเคราะห์ทางอุตสาหกรรมจากแร่ธาตุต่าง ๆ ที่ได้ตามธรรมชาติหรือเป็นผลพลอยได้ของโรงงานอุตสาหกรรมบางชนิดหรือกล่าวอีกประการหนึ่งก็ คือ ปุ๋ยเคมีเป็นปุ๋ยที่ผลิตจากโรงงานเพื่อให้มีธาตุอาหาร N P K อยู่ในรูปของสารประกอบเคมีและสามารถปลดปล่อยให้เป็นประโยชน์แก่พืชได้ง่ายและเร็ว ปุ๋ยเคมีเป็นสารเคมีที่ผลิตออกมาเพื่อใช้ปรับปรุงธาตุอาหารในดินให้พอเพียงและเหมาะสมกับความต้องการของพืชที่ปลูกทำให้พืชเจริญเติบโตมีผลิตผลสูงและมีคุณภาพทางโภชนาการที่สมบูรณ์ ดังนั้นปุ๋ยเคมีจึงแตกต่างจากสารเคมีมีพิษปราบศัตรูพืช เช่น สารเคมีฆ่าแมลง ดังนั้นเมื่อพูดถึงผลกระทบต่อความปลอดภัยของอาหารและชีวิตจึงไม่ควรนำมาปะปนกันกับผลของการใช้ปุ๋ยเคมี
ปุ๋ยเคมีที่จำหน่ายในท้องตลาดจะต้องมีฉลากอยู่ที่ภาชนะบรรจุบอกชื่อ "ปุ๋ยเคมี" ชื่อปุ๋ย เครื่องหมายการค้า สูตรปุ๋ย "ปริมาณธาตุอาหารรับรอง" และน้ำหนักปุ๋ย รวมทั้งมีชื่อและที่อยู่ของบริษัทผู้ผลิตและจำหน่ายสิ่งเหล่านี้ผู้ซื้อปุ๋ยจะต้องสังเกตและจำไว้เพื่อพิจารณาการซื้อปุ๋ยที่จะนำไปใช้กับพืช กสิกรควรรู้จักสูตรปุ๋ยเพราะสูตรปุ๋ยจะบอกปริมาณของธาตุอาหาร N P K เป็นร้อยละของน้ำหนักปุ๋ยเคมีในกระสอบที่ซื้อ สูตรปุ๋ยเป็นเลข ๓ ตัว เรียงกัน เช่น 14-9-21 ตัวหน้า 14% คือ ไนโตรเจน ตัวกลาง 9% คือ ฟอสฟอรัส และตัวสุดท้าย 21% คือ โพแทสเซียม และจะไม่มีการสลับที่กัน และเข้าใจกันเป็นสากลทั่วไป พืชแต่ละชนิดมีความต้องการธาตุอาหาร N P K มากน้อยแตกต่างกันแล้วแต่ชนิดของพืช ดังนั้นการใช้ปุ๋ยอย่างมีประสิทธิภาพจึงต้องรู้จักความต้องการธาตุอาหารของพืชและรวมทั้งระดับธาตุอาหารพืชที่มีอยู่แต่เดิมในดินด้วย
ปุ๋ยอินทรีย์และปุ๋ยเคมีต่างก็มีข้อได้เปรียบและข้อเสียเปรียบ กล่าวคือ ปุ๋ยอินทรีย์ปลดปล่อยธาตุอาหารช้าแต่ไม่สูญเสียอย่างรวดเร็ว ส่วนปุ๋ยเคมีปลดปล่อยธาตุอาหารรวดเร็วแต่ก็เกิดการสูญเสียเร็วโดยเปล่าประโยชน์มาก การสูญเสียธาตุอาหารของปุ๋ยที่ใส่ลงไปในดินนอกเหนือจากที่พืชดึงดูดไปใช้แล้วก็ คือ การสูญเสียโดยถูกชะล้างติดไปกับน้ำที่ไหลซึมลงใต้ดินและไหลบ่าไปตามพื้นดิน ปุ๋ยอินทรีย์ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของดินในการอุ้มปุ๋ยเคมีให้อยู่ในดินได้นานขึ้นและเป็นประโยชน์แก่พืชมากขึ้น ดังนั้นการใช้ปุ๋ยที่ถูกวิธี คือ ใช้ปุ๋ยเคมีร่วมกับปุ๋ยอินทรีย์