Nawozy azotowe zostaną wykorzystane w całości przez rośliny gdy otrzymają też siarkę w formie siarczanowej SO4 2- czyli, pobieraną przez rośliny za pomocą systemu korzeniowego. Jony siarczanowe docierają do korzenia z prądem transpiracyjnym wody.
Dlatego najważniejszą funkcją siarki jest jej rola w gospodarce azotem a jej niedobór w glebie prowadzi do znacznego ograniczenia wykorzystania przez rośliny azotu nawozowego. Przyjmuje się, że niedobór 1 kg S prowadzi do zmniejszania pobrania azotu przez roślinę od 1 do 3 kg. Azot, niepobrany przez roślinę uprawną, ulega rozproszeniu w środowisku, stanowiąc zagrożenie nie tylko dla jakości wód, lecz także atmosfery.
Siarka w roślinie spełnia funkcje strukturalne – jest składnikiem aminokwasów, białek oraz tłuszczów, oraz metaboliczne – bierze udział w syntezie tłuszczów i białek. Można wyróżnić dwa okresy intensywnego pobierania siarki, pierwszy to formowanie się struktury roślin czyli wytwarzanie liści zaś drugi to czas formowania się plonu.
Niedobory siarki powodują pogorszenie jakości zbieranych plonów, tj. zmniejszenie zawartości tłuszczów w nasionach roślin oleistych lub białka w nasionach zbóż. Siarka bierze udział w syntezie ligniny, jej niedobór osłabia tkanki mechaniczne, przez co zwiększa podatność roślin na choroby grzybowe. Zjawisko to staje się groźne, jeżeli jednocześnie wystąpi nadmiar azotu, co może prowadzić do wzrostu porażenia roślin przez patogeny grzybowe. Klasycznym przykładem jest pojawienie się mączniaka w łanach pszenicy po zastosowaniu wiosennych, dużych dawek azotu. Na obszarach uprawowych, gdzie występują niedobory siarki pierwszym objawem jest zahamowanie wzrostu roślin.
Niedobory siarki u zbóż objawiają się zmniejszeniem zawartości chlorofilu w liściach, widocznym w pierwszej kolejności na liściach młodych, na całej ich powierzchni. W przypadku roślin dwuliściennych objawy niedoborów siarki są podobne do niedoborów magnezu czyli przyjmują postać chlorozy międzynaczyniowej, jednak różnica polega na tym, że pojawiają się na liściach najmłodszych.
W przypadku rzepaku niedobory siarki pojawiają się na liściach najmłodszych ale w pełni rozwiniętych, w kolejnym etapie liście przyjmują kształt łódeczkowaty z silnym antocjanowym przebarwieniem. Kwiaty rzepaku stają się blade przez co są mniej atrakcyjne dla pszczół a to przekłada się na mniejszą skuteczność zapylania i niższy plon.
