土壤有機質由不同腐解階段的植物和動物的殘留物組成。充足的有機質對土壤有多方面的益處：（1）改善土壤物理狀況；（2）增加水分入滲；（3）改善土壤耕性；（4）減少土壤侵蝕損失；（5）向植物生長提供養分。大多數的益處來自於土壤有機質殘留物分解時釋放的產物。
有機質大約含5%的全氮量，因此它是備用氮庫。但有機質中的氮為有機化合物形態，由於土壤有機質的分解很慢，不能立即供植物生長利用。儘管土壤可能含有豐富的有機質，但為保證非豆科作物有足夠的速效氮源，氮肥仍是需要的，特別是對那些需氮量高的作物。土壤有機質也含有其它植物必需營養元素。植物和動物殘留物含有數量不同的礦質營養，如磷、鎂、鈣、硫和微量元素，當有機質分解時，這些營養元素便對生長中的植物有效。
有機質分解有助於釋放養分，但在分解過程中，氮和硫可能暫時被固定起來。分解有機質的微生物需要氮來合成其機體內的蛋白質。如果被分解有機質的碳/氮比（C/N）高，（即含氮量低），那麼這些微生物將會利用土壤有效氮和肥料氮。
所以，當棉花殘茬和玉米秸杆或燕麥和小麥篙杆摻入土中時，如果不久將播種作物，就應該增施氮肥，否則，作物可能會暫時缺氮。隨著土壤生物的死亡和腐解，被固定在其體內的氮，最終將變成有效氮。採用保護性耕作，而且隨著作物產量提高而殘茬增多，需要格外加強氮管理，直到達到新的養分平衡。要警惕氮過少引起短缺。同時注意不要過量施氮，將硝酸鹽淋溶控制在最低水平。請參閱第10章更詳盡的氮管理敘述。
一些土壤含有機質很少。在溼潤地區，由於氣候溫暖和雨量充沛有利於有機物的迅速分解，大多數土壤的有機質含量歷來不高。但是研究表明，只要管理適當，這種土壤有機質水平也能提高，取得高產並積累更多殘茬。在冷涼的地區，有機質分解較慢，天然有機質含量可能相當高。在施肥充足和管理措施良好的條件下，可以產生更多的作物殘茬。在高產玉米地上，籽粒收穫後有高達1.3噸/畝的玉米殘茬留下來。這些殘茬有助於維持或提高土壤有機質水平。它們有助於改善土壤的物理、化學和微生物性質。應定期向土壤施用作物殘茬，以維持作物生產水平。因此，重要的一點是保持充足的殘茬量進入土壤循環。
