Плодородие почвы определяет общую продуктивность биоценозов и урожайность сельскохозяйственных культур.

Различают естественное (потенциальное) и эффективное (актуальное, экономическое) плодородие почвы. Естественное плодородие почвы присуще каждой почве и обусловлено природными процессами почвообразования. Оно определяется мощностью гумусового слоя, содержанием гумуса и доступных форм элементов питания растений, гранулометрическим, минеральным и химическим составом почвы, ее физико-химическими и агрофизическими свойствами.

Эффективное плодородие почвы зависит также от способа использования почв (обработка, применение удобрений, возделываемые растения, мелиорация и т.п.) и оценивается достигнутой урожайностью сельскохозяйственных культур.

Изменение показателей плодородия почвы сельскохозяйственных угодий, в том числе пашни, контролируется систематическим проведением агрохимического обследования, периодичность которого в РТ составляет в среднем 5–6 лет.

На начало 2016 года 31,9% пахотных почв имели низкое содержание гумуса. Наиболее низкий его уровень отмечается в почвах Предкамья (на пашне 1,6–3,3%, в среднем 2,5%), средний уровень – в почвах Предволжья (соответственно 3,5–6,2 и 5,1%), наиболее высокий – в почвах черноземного Закамья (соответственно 4,5–8,0 и 5,5%).

Одним из интегральных показателей плодородия почвы является кислотность почвы. Площади кислых почв в РТ составляют 1360,7 тысяч га (42,3%), из них слабокислые – 1071 тысяч га (33,3%), среднекислые – 253,5 тысяч га (7,9%), сильнокислые – 36,2 тысяч га (1,1%). Увеличение объемов и темпов известкования почв, особенно в 1985–97 годах (ежегодно 250–350 тысяч га), привело к значительному сокращению площади кислых почв.

С начала 2000-х годов в земледелии республики наблюдается слабо отрицательный баланс карбонатов кальция и магния. За 1965–2000 годы среднее содержание подвижного фосфора в почвах увеличилось на 55 мг/кг. Этому способствовали высокий уровень применения фосфорных удобрений и значительные объемы фосфоритования кислых почв. Площади почв с низким содержанием подвижного фосфора сократились на 924,7 тысяч га, с высоким содержанием увеличились на 1180,5 тысяч га.

На начало 2016 года площадь почв с низкой обеспеченностью подвижным фосфором составили 123,9 тысяч га (3,8%), средней и повышенной – 1858,8 тысяч га (57,8%), высокой – 1231,9 тысяч га (38,3%). Среднее содержание подвижного фосфора (Р2О5) в почвах составило 134,8 мг/кг. Произошло существенное улучшение калийного режима почв: среднее содержание обменного калия увеличилось в Предкамье на 50 мг/кг, в Предволжье – на 20 мг/кг. Почвы с его низким содержанием составляют в Татарстане немногим более 4%, с повышенным и высоким – около 77% от площади пашни. Среднее содержание обменного калия (К2О) в почвах достигло 136,6 мг/кг.

Почвы республики характеризуются различной степенью обеспеченности подвижными формами микроэлементов: повышенным содержанием бора, марганца и меди, средним содержанием молибдена, цинка и кобальта. Содержание тяжелых металлов в почвах находится в пределах допустимых концентраций, что позволяет получать экологически чистую сельскохозяйственную продукцию.

Восстановление плодородия почвы в интенсивном земледелии предполагает широкое применение удобрений, мелиорантов, средств защиты растений, создание благоприятной в аграрном отношении структуры посевных площадей, улучшение приемов обработки почвы.